Jačina kiseline

**Kiselinska snaga**  ili **jačina kiseline** odnosi se na tendenciju kiseline,  koja je simbolizirana hemijskom formulom HA, da disocira u proton H+ i anion A−.  disocijacija  jake kiseline  u rastvoru je učinkovito potpuna, osim u većini koncentriranih otopina.
:HA → H+ + A−

Primjeri **jakih kiselina** su hlorovodonična (HCl), perhlorna (HClO4) dušična (HNO3)  i sumporna kiselina (H2SO4).

Slaba kiselina se dijelom disocira, pri čemu su i nedisocirana kiselina i njeni produkti disocijacije prisutni u rastvoru, u ravnoteži jedni s drugima.
:\mathrm {HA} \rightleftharpoons \mathrm { H^+ + A^-}

Primjer slabe kiseline je acetatna (CH3COOH) . Snaga slabe kiseline kvantificira se njenom konstantom disocijacije, vrijednošću p*K*a.
Jačina slabe organske kiseline može zavisiti od dijelova supstituenta. Jačina anorganske kiseline ovisi o oksidacijskom stanju atoma na koji se proton može vezati. Jačina kiseline ovisi o rastvaraču. Naprimjer, hlorovodonik je jaka kiselina u vodenoj otopini, ali je slaba kada se rastvara u lednoj acetatnoj kiselini.

## Mjere kiselinske jačine 
Uobičajena mjera jačine kiseline je konstanta disocijacije kiseline (*K*a), koja može biti eksperimentalno određena metodima titracije. Jake kiseline imaju veću *K*a i manju logaritamsku konstantu (p*K*a=&minus;log*K*a) nego slabe. Što je jača kiselina, lakše gubi proton H+. Dva ključna faktora koja doprinose lahkoći deprotoniranja su polarnost  veze H-A  i veličina atoma A, koji određuju snagu H-A veze.  Jačina također ovisi o stabilnosti konjugacijske baze.

Dok vrijednost p*K*a mjeri tendenciju kiselinskog rastvarača za prenošenje protona u standardni rastvarač (najčešće vodu ili DMSO), tendencija rastvarača za prijenos protona na referentni rastvor (najčešće slabu bazu anilin) mjeri se njegovom Hammettovom funkcijom kiselosti, vrijednosti *H*0. Iako ova dva koncepta jačine kiseline često predstavljaju istu opću tendenciju tvari da doniraju proton, vrijednosti p*K*a i "H"0 su mjere različitih svojstava i mogu se povremeno razlikovati. Naprimjer, fluorovodik, rastvoren u vodi (p*K*a = 3,2) ili DMSO (p*K*a = 15) ima vrijednost p*K*a koja upućuju na to da se podvrgava nepotpunoj disocijaciji u tim rastvaračima, što ga čini slabom kiselinom. Međutim, kako krajnje osušen,  fluorovodik ima  vrijednost *H*0 od –15, što ga čini snažnijim protonirajućim sredstvom od 100% sumporne kiseline i, prema tome, po definiciji, superkiseline.(Kako bi se spriječila dvosmislenost, u ostatku ovog članka, *jaka kiselina*  će se, osim ako nije drugačije navedeno, odnositi na kiselinu koja je jaka mjerena njene vrijednošću  p*K*a (p*K*a0 je približno jednaka pH vrijednosti, što je negativan logaritam koncentracije vodenog H+ u rastvoru. Vrijednost pH jednostavnog rastvora kiseline u vodi određuje se i *K*a i koncentracijom kiseline. Za rastvore slabih kiselina ovisi o stupanju disocijacije koji se može odrediti proračunom ravnoteže. Za koncentrirane rastvore kiselina, posebno jakih,  za koje je vrijednost pH 0 je bolje mjerilo kiselosti od pH.

## Jake kiseline
thumb|Jake kiseline uglavnom disociraju. Mali crveni krugovi predstavljaju ione H+.
*Jaka kiselina* je ona koja disocira prema reakciji: 
:HA +\mathrm {S} \rightleftharpoons \mathrm { H^+ + A^-}
pri čemu S predstavlja molekulu rastvarača, poput molekule vode ili DMSO, do te mjere da je koncentracija neodvojive vrste HA preniska da bi se mogla mjeriti. Za praktične svrhe može se reći da je jaka kiselina potpuno disocirana. Primjer jake kiseline je hlorovodonična kiselina
:HCl → H+ + Cl− (u vodenom rastvoru).
Svaka kislina sa vrijednošću  p*K*a koja je manja od oko –2, klasificira se kao jaka kiselina. To je rezultat vrlo visokog puferskog kapaciteta rastvora sa pH vrijednošću od 1 ili nižim i poznat je kao efekt izravnavanja.

Slijede jake kiseline u vodenom i dimetil sulfoksidnoom rastvoru. Vrijednosti p*K*a, ne mogu se eksperimentalno mjeriti. Podaci u sljedećoj tabeli prosječne su vrijednosti od čak 8 različitih teorijskih izračuna.

:
Također u vodi: 
*Dušična kiselina HNO3 p*K*a = –1,6 
* Sumporna kiselina H2SO4 (samo prva disocijacija, p*K*a1 ≈ −3)

Sljedeće se mogu koristiti kao protonatori u organskoj hemiji:
* Fluoroantimonska kiselina H[SbF6]
* Magična kiselina H[FSO3SbF5]
* Karboranska superkiselina H [CHB11Cl11]
* Fluorosulfatna kiselina H [FSO3] (p*K*a = −6,4)
Sulfonska kiselina, poput p-toluensulfonske kiseline (tozilna kiselina) su klasa jakih organskih oksikiselina. Neke sulfonske kiseline mogu se izolirati kao krute tvari. Polistiren funkcionaliziran u polistiren sulfonat primjer je tvari koja je čvrsta jaka kiselina.

## Slabe kiseline
thumb|Djelimična disocijacije slabe kiseline

Slaba kiselina je supstanca koja se djelimično disocira kad se otopi u rastvaraču. U rastvoru postoji ravnoteža između kiseline HA i produkta disocijacije
:\mathrm {HA} \rightleftharpoons \mathrm { H^+ + A^-}
Rastvarač  (npr. voda) se izostavlja iz ovog izraza kada je njegova koncentracija djelotvorno nepromijenjena postupkom disocijacije kiseline. Jačina slabe kiseline može se kvantificirati u konstanta disocijacije, *K*a, definirana kako slijedi, gdje *[X]* označava koncentraciju hemijskog dijela, X.
: K_a = \frac{[H^+][A^-]} {[HA]} 
Kada je poznata numerička vrijednost  *K*a  pomoću nje se može odrediti stupanj disocijacije u rastvoru s datom koncentracijom kiseline , *TH*,  primjenom zakona zvanog konzervacija mase.
:\begin{align}T_H &=[H]+[HA]\\
&=[H]+[A][H]/K_a\\
&=[H]+[H]^2/K_a \end{align} 
gdje   *TH* = analitička koncentracija kiseline. Kada se sve količine u ovoj jednadžbi tretiraju kao brojevi, ionski naboji se ne prikazuju i to postaje kvadratna jednačina u vrijednosti koncentracije vodikovih iona, *[H]*:
:[H]^2/K_a + [H] - T_H = 0 
Ova jednadžba pokazuje da pH rastvora slabe kiseline zavisi i od vrijednosti njene *K*a 3PO4) je tribazna.

Za strožiji tretman jačine kiseline pogledajte konstanta disocijacije kiseline. To uključuje kiseline kao što je dvobazna kiselina jantarna kiselina, za koje se ne može koristiti jednostavni, gore prikazani,  metod izračunavanja pH rastvora.

## Činitelji kiselinske jačine 
### Indukcijski efekt 
U organskim karboksilnim kiselinama, elektronegativni supstituent može povući gustoću elektrona iz kisele veze kroz indukcijski efekt, što rezultira manjom vrijednošću p*K*a . Učinak se smanjuje, dalje je elektronegativni element iz karboksilatne grupe, što ilustrira sljedeća serija halogeniranih butanoičnih kiselina .

### Efekt  oksidacijskog stanja
U skupu oksokiselina  vrijednosti p*K*a elementa smanjuju se sa njegovim oksidacijskim stanjem.

† teorijski

## Reference
## Vanjski linkovi
* Titration of acids - freeware for data analysis and simulation of potentiometric titration curves

Kategorija:Kiseline