強酸は、完全かつ不可逆的プロトンまたは水素イオンを放出することができる任意の化合物、Hであります+。非常に反応性が高いため、多くの種がこれらのH +を受け入れざるを得ません。水のような混合物は、単純な物理的接触で潜在的に危険になります。
酸はプロトンを水に提供し、水が塩基として作用してヒドロニウムイオンH 3 O +を形成します。強酸の溶液中のヒドロニウムイオンの濃度は、酸の濃度（=）と同じです。
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上の画像には、濃度が12Mの塩酸（HCl）のボトルがあります。酸の濃度（弱または強）が高いほど、酸の取り扱いには注意が必要です。そのため、ボトルに酸の滴が落ちるという腐食性のため、ボトルの手の絵文字が表示されます。
強酸は、起こり得る影響を十分に認識して取り扱わなければならない物質です。それらを注意深く操作することにより、それらの特性を複数の用途に使用できます。最も一般的なものの1つは、サンプルの合成または溶解の手段です。
強酸の性質
解離
強酸は水溶液中で100％解離またはイオン化し、1対の電子を受け入れます。酸の解離は、次の化学式で概説できます。
HAc + H 2 O => A - + H 3 O +
ここで、HACが強い酸であり、A -その共役塩基。
強酸のイオン化は、通常不可逆的なプロセスです。逆に、弱酸では、イオン化は可逆的です。方程式は、H 2 Oが陽子を受け入れるものであることを示しています。ただし、アルコールやその他の溶剤も同様です。
プロトンを受け入れるこの傾向は物質によって異なるため、HAcの酸強度はすべての溶媒で同じではありません。
pH
強酸のpHは非常に低く、0と1の間のpH単位です。たとえば、0.1 M HCl溶液のpHは1です。
これは、式を使用して実証できます
pH =-ログ
0.1 M HCl溶液のpHを計算してから、
pH = -log（0.1）
0.1 M HCl溶液のpHは1です。
pKa
酸の強さはそのpKaに関連しています。たとえば、ヒドロニウムイオン（H 3 O +）のpKaは-1.74です。一般的に、強酸はpKaが-1.74よりも負であるため、H 3 O +自体よりも酸性です。
pKaは、酸が解離する傾向を特定の方法で表します。その値が低いほど、酸はより強く、より攻撃的になります。このため、酸の相対強度をpKa値で表すと便利です。
腐食
一般に、強酸は腐食性として分類されます。ただし、この仮定には例外があります。
たとえば、フッ化水素酸は弱酸ですが、腐食性が高く、ガラスを消化します。このため、プラスチックボトル内で低温で処理する必要があります。
反対に、カルボラン超酸のような非常に強い酸は、硫酸より何百万倍も強いにもかかわらず、腐食性ではありません。
あなたの強さに影響を与える要因
その共役塩基の電気陰性度
周期表の周期で右シフトが発生すると、共役基底を構成する元素の負性が大きくなります。
周期表の期間3を観察すると、たとえば、塩素は硫黄よりも電気陰性度が高く、硫黄はリンよりも電気陰性度が高いことがわかります。
これは、塩酸が硫酸よりも強く、硫酸がリン酸よりも強いという事実と一致しています。
酸の共役塩基の電気陰性度が増加すると、塩基の安定性が増加し、水素と再結合して酸を再生する傾向が減少します。
ただし、これだけでは決定的ではないため、他の要因を考慮する必要があります。
共役基底半径
酸の強さは、共役塩基の半径にも依存します。周期表（ハロゲン）のグループVIIAの観察は、グループを構成する元素の原子半径が次の関係を持っていることを示しています：I> Br> Cl>F。
同様に、形成する酸は酸の強さの同じ降順を保ちます：
HI> HBr> HCl> HF
結論として、周期表の同じグループの元素の原子半径が増加すると、それらが形成する酸の強度も同じように増加します。
これは、サイズが等しくない原子軌道のオーバーラップが不十分であることによるH-Ac結合の弱体化によって説明されます。
酸素原子の数
一連のoxacid内の酸の強さは、共役塩基の酸素原子の数に依存します。
最大数の酸素原子を持つ分子は、最大の酸強度を持つ種を構成します。たとえば、硝酸（HNO 3）は亜硝酸（HNO 2）よりも強い酸です。
一方、過塩素酸（HClO 4）は、塩素酸（HClO 3）よりも強い酸です。そして最後に、次亜塩素酸（HClO）は、シリーズで最も強度の低い酸です。
例
強酸は、酸強度以下の降順に例示することができる：HI>のHBr>のHClO 4 >のHCl> H 2 SO 4 >CH₃C₆H₄SO₃H（トルエンスルホン酸）> HNO 3。
それらのすべて、およびこれまでに言及された他のものは、強酸の例です。
HIはHBrよりも強力です。これは、HI結合が弱いため、HI結合が壊れやすくなるためです。HBrを上回るのHClO 4酸度中のClOの高い安定性にもかかわらず、ため4アニオン-負電荷を非局在化することによって、HBrの結合はOよりも弱いまま3のClO-Hの結合。
ただし、4つの酸素原子が存在するため、HClO 4は酸素を含まないHClよりも酸性になります。
次に、Cl原子は硫黄よりも電気陰性であるため、HClはH 2 SO 4よりも強力です。また、H 2 SO 4は酸性度がCH₃C₆H₄SO₃Hを上回ります。これは、酸素原子が1つ少なく、水素をまとめる結合の極性も低くなります。
最後に、HNO 3は、周期表の第2周期からの窒素原子を持っているため、最も弱いです。
参考文献
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