If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ако си зад уеб филтър, моля, увери се, че домейните *. kastatic.org и *. kasandbox.org са разрешени.

Основно съдържание
Текущ час:0:00Обща продължителност:5:47

Сила на киселината, размер на аниона и енергия на връзката

Видео транскрипция

Нека да имаме една бинарна киселина, НХ, където Х е някакъв халоген. Х е равно на флуор, хлор, бром или йод. Ако НХ отдаде този протон, ни остава спрегната основа, която е Х–. Видяхме в предишното видео, че колкото по-стабилна е спрегнатата основа, толкова по-вероятно е НХ да отдаде протон. Колкото по-стабилна е спрегнатата основа, толкова по-силна е киселината. Ако разгледаме тези четири бинарни киселини тук, флуороводородната киселина има стойност на рКа почти +3, солната киселина има рКа = –7, бромоводородната киселина има –9, а йодоводородната има –10. Знаем, че колкото по-ниска е стойността на рКа, толкова по-силна е киселината. Можем да го разглеждаме така: понижаваме стойностите на рКа, и затова увеличаваме силата на киселината. Значи увеличаваме киселинността. Ето защо йодоводородната киселина е най-силна от тези четири, защото йодоводродната киселина има най-ниска стойност на рКа. Ако йодоводородната киселина е най-силната киселина, спрегнатата основа следва да бъде най-стабилна. Спрегнатата основа на йодоводородната киселина е йодидния анион, I–. Тук имаме всички спрегнати основи. Имаме флуориден анион, който е спрегната основа на HF. Имаме хлориден анион, който е спрегната основа на HCl. Имаме бромиден анион, който е спрегната основа на HBr, и, разбира се, йодиден анион, който е спрегната основа на HI. Йодидният анион трябва да е най-стабилният, защото HI е най-силната киселина. Можем да обясним тази стабилност на спрегнатата основа с размерите на йона. Спомни си, че като се движим надолу в една група на периодичната система, се увеличава размера на аниона. Нека да напиша анион вместо йон тук. Увеличава се размерът на аниона. Как помага това за стабилизиране на спрегнатата основа? Нека да разгледаме отрицателния заряд. Значи имаме отрицателен заряд на йодидния анион, и този заряд се разпределя в едно голямо пространство. Това прави аниона по-стабилен. Спомни си, че електроните се отблъскват помежду си, но ако разпределиш този отрицателен заряд в едно по-голямо пространство, това стабилизира по-добре отрицателния заряд. Това е по-стабилно от, да кажем от флуоридния анион. Флуоридният анион има отрицателен заряд, който е концентриран в едно малко пространство. Това дестабилизира неговия анион в сравнение с йодидния анион. Йодидният анион става по-стабилен, и следователно, НI е най-склонен да отдаде протон, следователно HI е най-силната киселина от тези четири. Забележи, че това е различно от предишното видео, където говорихме за електроотрицателност. Там сравнявахме елементи от един период в периодичната система. Т.е. се движехме хоризонтално по редовете на периодичната система. В онова видео флуоридният анион беше най-стабилен, защото флуорът е най-електроотрицателният елемент и следователно стабилизира най-добре отрицателния заряд. Но когато разглеждаме групите в периодичната система, електротрицателността намалява. Значи това не е определящо, защото ако електроотрицателността намалява, като се движим надолу, ако гледаме само електроотрицателността, това предсказва, че HF ще бъде най-силната киселина, но това не съответства на наблюденията. Когато слизаме надолу в една група на периодичната система, размерът на аниона е това, което определя стабилността на спрегнатата основа. Колкото е по-голям анионът, толкова по-добре се стабилизира отрицателният заряд, следователно е по-стабилна спрегнатата основа. Колкото по-стабилна е спрегнатата основа, толкова по-вероятно е HX да отдаде протон, следователно е по-силна киселината. Друг много важен фактор, който да разгледаме, е здравината на връзката. Вече казахме, че йодоводородната киселина е най-силната киселина с най-ниска стойност на рКа. Значи тази връзка тук трябва да се разкъсва най-лесно. Ако е лесно да се разкъса връзката, значи е по-лесно да се отдаде един протон. Това ни дава представа за здравината на йонните връзки при бинарните киселини, когато гледаме енергията за образуване на връзката. Можем да наричаме тези енергии на връзката също и енталпии на връзката. Запомни, че енергията за дисоцииране на връзката е количеството енергия, която е необходима за разкъсване на връзката в газообразно състояние. Така че, когато гледаме водородните халиди, и мислим за тези връзки, обърни внимание какво се случва с енергията на връзките. Най-трудно е да се разкъса тази връзка, връзката между водорода и флуора. Необходима е най-много енергия за разкъсването ѝ, и когато вървим надолу, виждаме, че намалява енергията за дисоцииране на връзката. Необходими са само 299 килоджаула на мол, за да се разкъса връзката между H и I. Трябва да кажа, че има приблизителни енергии на връзките, и в различните учебници ще видиш различни стойности. Ако връзката HI се разкъсва най-лесно, това означава, че когато разглеждаш киселините, тази връзка се разкъсва най-лесно, следователно е най-вероятно да отдаде протон, следователно има най-ниска стойност на рКа. Йодоводородната киселина е най-силната от тези четири бинарни киселини.