Reddit – askscience – Mitől lesz valami erős sav?

A többi hozzászólást kiegészítendő, a savak erősségének tárgyalásakor fontos megjegyezni, hogy két állapot közötti egyensúlyt vizsgálunk (pl. HA <–> H+ + A- ). Minél erősebb a sav, annál jobbra (disszociált/ionizált állapot) fekszik az egyensúly.

A két állapot relatív populációjának meghatározásakor figyelembe kell venni az egyes állapotok relatív stabilitását. Az erősebb savak egyensúlya azért hajlik az ionizált állapot felé, mert konjugált bázisaik stabilabbak (a gyengébb savakéhoz képest), vagyis alacsonyabb a szabad energiájuk.

Lássunk néhány példát:

A HCl esetében (amely technikailag nem ionizálódik 100%-ban, de általában úgy kezelhetjük, mintha ionizálódna), ahogy mások is megjegyezték, a keletkező termék H3O+ és Cl- . A Cl erősen elektronegatív, és tökéletesen elégedett a formális negatív töltéssel, mivel a pozitív töltésű hidróniumion ellenionjaként lóghat.

A spektrum pontosan ellentétes végén, vegyünk valami olyasmit, mint a metanol (CH3OH). Ez egy rendkívül gyenge sav (technikailag nem tekinthető savasnak), mert a konjugált bázisa, a CH3O- , egyáltalán nem szereti a formális negatív töltést, különösen, ha figyelembe vesszük, hogy a metilcsoport valójában még több elektronsűrűséget adományoz az oxigénnek (nagyon magas szabad energia). A molekulában nincs semmi, ami delokalizálná (szétterítené) a töltést, így az egyensúly lényegében teljesen az egyesített állapotra esik. Mellékmegjegyzés: ha sikerül deprotonálni, akkor kiváló nukleofil, és emiatt szinte mindennel reagál, ami pozitív töltésű.

Most valami középen: az ecetsav (CH3COOH). Miután ionizálódott, az egyik oxigén formális negatív töltése rezonanciastabilizálható a szomszédos karbonilon keresztül, így a töltés egy helyett 3 atomra oszlik szét. Ez lehetővé teszi, hogy az egyensúly decens módon az ionizált oldalra essen. Azonban ez még mindig nem szuper boldogságos (nem a legalacsonyabb a szabad energia), így egy tisztességes mennyiség protonálódik is (az oldat pH-jától függően).

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.