Mitől függ hogy egy sav hig vizes oldatában mennyire disszociál?

Ez a két dolog nagyon szorosan összefügg.

Ugye minden olyan anyag, ami hidrogénion(=proton) leadására képes savnak tekinthető. De egy anyagról csak akkor mondhatjuk biztosan, hogy sav, ha ismerjük a reakciópartnerét. Pl a salétromsav vízzel szemben savként, kénsavval szemben azonban bázisként viselkedik, (mert a kénsav erősebb sav mint a salétromsav). Tehát kell egy viszonyítási alap, amihez képest viszonyítjuk az anyagok sav-bázis tulajdonságát, ugyanis ha minden anyag tulajdonságát ugyanahhoz az anyaghoz viszonyítjuk, akkor összehasonlíthatóvá válik a sav-bázis karakterük és értelme lesz olyan fogalmaknak, hogy erős sav/gyenge bázis stb.. Mivel a víz amfoter tulajdonságú (reakciópartnertől függően viselkedhet savként és bázisként is), ezért ezt választották viszonyítási alapnak. Szóval amikor azt mondják, hogy a salétromsav egy erős sav, akkor azt a vízzel szembeni viselkedése alapján állapították meg.

Erősség szempontjából 3 csoportot különböztetünk meg:

-Erős savak:

Ide tartozik a HCl, HBr, HI, HNO3, H2SO4, HClO4. Ők könnyen adnak le protont és szinte a halmazaikban lévő összes savmolekula megszabadul a protonjától, vagyis szinte 100%-ban disszociálnak. Ugye a sav+víz reakcióra kiszámítható a Ks érték, ami egy állandó érték. Minél nagyobb a Ks érték, annál erősebb egy sav. (És annál jobban az átalakulás irányába van eltolva a reakció. Erős savak reakciója vízzel ezért tekinthető egyirányú reakciónak.) Erős savaknak azokat szokás nevezni, amiknek a Ks értéke 1 mol/dm³-nél nagyobb vagy egyenlő.

-Középerős savak (pl H3PO4) és

-Gyenge savak (pl H2CO3):

A halmazukban lévő savmolekulák közül még híg vizes oldatban sem mindegyik disszociál, vagyis sok nem adja le a protonját. Itt (az erősekkel ellentétben) már tényleges egyensúlyi reakció játszódik le. Minél gyengébb egy sav, annál jobban a visszaalakulás irányába van eltolva az egyensúly, tehát Ks értéke annál kisebb. (Oka, hogy gyenge savból erős konjugált bázis keletkezik, ami könnyen vesz fel protont és alakul vissza az eredeti savvá.) Ebbe a két csoportba nagyon sok sav tartozik, lényegében minden más, amit az erőseknél nem említettem. Ha Ks értéke kisebb mint 10^-4 mol/dm³, akkor beszélünk gyenge savról. Ha pedig egy sav Ks értéke 10^-4 mol/dm³ és 1 mol/dm³ közé esik, akkor az egy középerős sav.

Tehát a Ks érték alapján tudod eldönteni, hogy egy anyag mennyire erős sav. És minél erősebb egy sav, annál nagyobb mértékben disszociál vizes oldatban. A Ks értéket pedig a függvénytáblából ki lehet olvasni, de azért legalább az erős savakat érdemes megtanulni szerintem.

Ha esetleg valami nem tiszta, akkor kérdezz nyugodtan.

Ebben a táblázatban meg tudod nézni, hogy a középiskolában tanult fontosabb savak milyen erősségűek:

[link]

"Szóval megnézzük a Ks értéket, és kb ami nagyobb az oxónium ionétól (1) az erős ami pedig az és 10^-4 között van azok a középerősek a többi pedig gyenge?"

Igen, pontosan.

"Itt pedig ha van pl két erős sav, legyen mondjuk perklórsav ami 10^10 és van egy kénsav ami 10^2 akkor a perklór az erősebb a másik pedig az erős sav?"

Igen, a HClO4 erősebb sav mint a H2SO4, de ettől függetlenül a kénsav is erős sav, csak hozzá képest a perklórsav erősebb.

"Illetve akkor itt a perklórsav ha a kénsav valamilyen só formában van, pl SO4Na2 akkor elveszi a nátriumokat és lecseréli H-ra? szóval lesz H2SO4 és lesz ClO4Na2 1+?"

Ionos vegyületben mindig a kationokat kell előre írni, tehát helyesen Na2SO4 és NaClO4 lesz a két só képlete. Itt tudni kell azt az elvet, hogy "erősebb sav kiszorítja gyengébb savat sójából". Magyarul ha a kénsavat és a perklórsavat vizsgáljuk, akkor ugye a kénsav a gyengébb sav, ezért ha Na2SO4-ot reagáltatunk HClO4-val, akkor az a reakció végbe fog menni és H2SO4 illetve NaClO4 fog keletkezni. (Az egyenlet a következő lesz: Na2SO4+2HClO4=H2SO4+2NaClO4) Ha viszont NaClO4-ot próbálnál reagáltatni H2SO4-val, akkor az a reakció nem menne végbe, mert a kénsav a gyengébb sav.

"Illetve 2. nálam a függvénytáblázatban 2022 1. kiadás sárga, azt irja a hidrogén fluoridra pl, hogy Ks= 3,5x10^-4, akkor az hogy 1 és középerős/gyenge még a táblázat szerint, ha már 10^-4?"

Hát a 3,5×10^-4 az nagyobb érték, mint az (1×)10^-4 (mert 3,5 nagyobb mint 1), tehát ez egyértelműen egy középerős sav. De egyébként ez a középerős/gyenge határ nem annyira pontos mint erőseknél az 1 mólos határ. Ezt a középerős sav dolgot középiskolában erőltetik valamiért, nem látom sok értelmét, mert a számolásoknál egyébként a középerősre úgy kell tekinteni mintha gyenge lenne. Szerintem az teljesen jó ha megjegyzed, hogy a HF, H3PO4 és a HCOOH középerős sav, a többi amit kérdezni szoktak (ha nem egyértelműen erős), akkor az általában gyenge lesz.

Én is most tanulom a kémiát, ezért ebben nem vagyok 100%-ig biztos, de ha jól tudom, akkor itt jön be a képbe az értékűség.

Ugye a HCl egyértékű sav, ezért csak egy protont tud leadni. A H2SO4 viszont kétértékű és ő (pl a foszforsavval/szénsavval ellentétben) mind a két protonját szívesen leadja.

Írjuk fel a reakciókat:

•HCl+H2O=Cl(-)+H3O(+) Tehát itt egy 1 mol savból 1 mol oxóniumion fog keletkezni.

•H2SO4+2H2O=SO4(2-)+2H3O(+) Míg jól látható, hogy a kénsavnál 1 mol savból 2 mol oxóniumion fog keletkezni. De ez egy bruttó egyenlet, amit fel lehet írni két lépésben is:

I.) H2SO4+H2O=HSO4(-)+H3O(+)

II.) HSO4(-)+H2O=SO4(2-)+H3O(+)

Ez alapján is jól látszik, hogy a teljes disszociáció során összesen 2 mol H3O(+) fog keletkezni (a két egyenletet össze kell adni). A függvénytáblából te csak az első (I.) lépésnek a Ks értékét nézted ki, az a 10^2 mol/dm³, nem a teljes disszociációé.

Ez egy becsapós és sajnos ezt meg kell tanulni, nem tudod a függvénytáblából kiokoskodni mint a többit. Egyébként itt meg tudod nézni a savak/bázisok erősségi sorrendjét és ha esetleg még találsz eltérést a függvénytáblához képest, akkor azt is érdemes feljegyezni magadnak, mert az ilyen trükköseket szeretik kérdezni vizsgán/dolgozatban:

[link]

Amúgy érettségire készülsz, vagy órán veszitek, csak a tanár nem magyarázta el rendesen?