Unterschied zwischen starken und schwachen Säuren

Hauptunterschied - Stark gegenüber schwachen Säuren

Eine Säure ist ein Molekül oder eine andere Spezies, die in Reaktionen ein Proton abgeben oder ein Elektronenpaar aufnehmen kann. Säuren werden in zwei Gruppen eingeteilt, die als starke Säuren und schwache Säuren bekannt sind. Der Hauptunterschied zwischen starken und schwachen Säuren ist das Starke Säuren dissoziieren vollständig in wässrigen Lösungen wohingegen schwache Säuren dissoziieren in wässrigen Lösungen teilweise.

Wichtige Bereiche

1. Was ist eine starke Säure?
      - Definition, Eigenschaften, Beispiele
2. Was ist eine schwache Säure?
      - Definition, Eigenschaften, Beispiele
3. Was ist der Unterschied zwischen starker Säure und schwacher Säure?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Säure, Säuredissoziationskonstante, Deprotonierung, pH-Wert, Polarität, Proton, starke Säure, schwache Säure

Was ist eine starke Säure?

Starke Säuren sind Moleküle, die sich im Wasser vollständig in ihre Ionen dissoziieren. Mit anderen Worten, Säuren setzen H frei⁺ Ionen in die Lösung durch ihre vollständige Ionisierung. Die Stärke einer Säure wird durch ihre charakterisiert Säuredissoziationskonstante Werte (K_ein). Normalerweise haben starke Säuren einen sehr großen K_ein Wert. 

Je stärker die Säure, desto leichter verliert sie Protonen. Diese Protonen werden aufgrund der hohen Polarität der Bindung zwischen dem H-Atom und dem Rest des Moleküls leicht freigesetzt. Diese Polarität wird durch die Elektronegativität von zwei Atomen bestimmt, die an dieser Bindung beteiligt sind. Das Deprotonierung (Entfernung eines Protons) einer starken Säure hängt von der Polarität und der Größe des Anions ab, an das das Proton gebunden ist.

Wenn beispielsweise eine Säure mit dem Namen H-A betrachtet wird, kann die Dissoziation der HA-Säure als angegeben werden,

HA_(aq)        +       H₂O_(l)         à A^-_(aq)          +       H₃O⁺_(aq)

Wenn das Säuremolekül jedoch mehr als ein Proton freisetzen kann, kann dies wie folgt gezeigt werden. Das folgende Beispiel zeigt die Dissoziation einer Diprotinsäure. Dies bedeutet, dass zwei Protonen freigesetzt werden können.

H₂B_(aq)       +      H₂O_(l)        à B^2-_(aq)              +      H₃O⁺_(aq)

Auf der anderen Seite wird der pH-Wert der Lösung stark von starken Säuren beeinflusst, da starke Säuren H + -Ionen zur Lösung abgeben. Der pH-Wert hängt von der H + -Konzentration ab. Die Beziehung zwischen der H + -Konzentration und dem pH kann wie folgt angegeben werden.

pH = -log [H⁺_(aq)]

Wenn die Säure eine starke Säure ist, ist der pH-Wert ein sehr kleiner Wert. Zum Beispiel, wenn sich eine starke monoprotische Säure in einem Wassergehalt von 0,1 molL befindet^-1 Konzentration wäre der pH-Wert der Lösung,

pH = -log [H⁺_(aq)]

pH = -log [0,1 molL^-1  ]

= 1

Beispiele für starke Säuren

• Salzsäure (HCl)
• Salpetersäure (HNO₃)
• Schwefelsäure (H₂SO₄)
• Bromwasserstoffsäure (HBr)
• Jodwasserstoffsäure (HI)
• Perchlorsäure (HClO₄)
• Chlorsäure (HClO₃)

Was ist eine schwache Säure?

Schwache Säuren sind Moleküle, die in wässrigen Lösungen teilweise in Ionen dissoziieren. Schwache Säuren setzen nicht alle H frei⁺ Ionen zur Lösung. Die Säuredissoziationskonstante (K_ein) ist ein kleiner Wert als der von starken Säuren. Der pH-Wert der Lösung beträgt etwa 3-5. Dies liegt daran, dass die schwache Säure die H + -Konzentration einer Lösung nicht erhöht, wie dies bei einer starken Säure der Fall ist. In einem System schwacher Säure in Wasser gibt es H + -Ionen, Anionen des Moleküls und des schwachen Säuremoleküls in der Lösung.

Zum Beispiel kann die Dissoziation von Ethansäure wie folgt gezeigt werden.

Abbildung 1: Dissoziation von Ethansäure

Beim Schreiben der Dissoziation schwacher Säuren sollten Doppelpfeile anstelle eines einzelnen Pfeils verwendet werden. Dies zeigt, dass die Reaktion eine Gleichgewichtsreaktion ist.

Beispiele für schwache Säuren

• Schweflige Säure (H₂SO₃)
• Phosphorsäure (H₃PO₄)
• Flusssäure (HF)
• Salpetrige Säure (HNO₂)
• Benzoesäure (C₆H₅COOH)
• Ameisensäure (HCOOH)
• Essigsäure (CH₃COOH)

Unterschied zwischen starken und schwachen Säuren

Definition

Starke Säure: Starke Säuren sind Moleküle, die sich im Wasser vollständig in ihre Ionen dissoziieren.

Schwache Säure: Schwache Säuren sind Moleküle, die in wässriger Lösung teilweise in Ionen dissoziieren.

pH-Wert

Starke Säure: Der pH-Wert einer stark sauren Lösung ist sehr niedrig (etwa pH = 1)..

Schwache Säure: Der pH-Wert einer schwachen Säurelösung beträgt etwa 3-5.

Säure-Dissoziationskonstante

Starke Säure: Die Säuredissoziationskonstante K_ein ist ein höherer Wert für starke Säuren.

Schwache Säure: Die Säuredissoziationskonstante K_ein ist ein niedrigerer Wert für starke Säuren.

Anzahl der freigesetzten H + -Ionen

Starke Säure: Starke Säuren setzen das gesamte H frei⁺ Ionen kann es zur Lösung freisetzen.

Schwache Säure: Schwache Säuren setzen nicht alle H frei⁺ Ionen.

Fazit

Die Stärke einer Säure wird durch die Polarität und die Atomgröße des Säuremoleküls bestimmt. Entsprechend der Art und Weise, wie sich Säuremoleküle in Wasser dissoziieren, gibt es zwei Arten von Säuren als starke Säuren und schwache Säuren. Der Hauptunterschied zwischen starken und schwachen Säuren besteht darin, dass starke Säuren in wässrigen Lösungen vollständig dissoziieren, während schwache Säuren in wässrigen Lösungen teilweise dissoziieren.

Verweise:

1. "Starke und schwache Säuren." Starke und schwache Säuren. N.p., n. D. Netz. Hier verfügbar. 26. Juni 2017. 
2.Helmenstine, Anne Marie. „Was bestimmt die Stärke einer Säure oder Base?“ ThoughtCo. N.p., n. D. Netz. Hier verfügbar. 26. Juni 2017. 
3. "Säuren und Basen". GCSE-CHEMIE - Was ist der Unterschied zwischen starken und schwachen Säuren? - GCSE SCIENCE. N.p., n. D. Netz. Hier verfügbar. 26. Juni 2017. 

Bildhöflichkeit:

1. "Essigsäure-Dissoziation-2D" Von Ben Mills - Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia