Vāja skābe ir skābe ka daļēji disociē savos jonos ūdens šķīdums vai ūdens. Turpretī a stipra skābe pilnībā disociējas savos jonos ūdenī. Vājas skābes konjugētā bāze ir vāja bāze, savukārt vājas bāzes konjugētā skābe ir vāja skābe. Tajā pašā koncentrācijā vājās skābes ir augstākas pH vērtība nekā stiprās skābes.
Vāja skābju piemēri
Vājās skābes ir daudz biežāk nekā stiprās skābes. Ikdienā tie ir atrodami, piemēram, etiķī (etiķskābē) un citrona sulā (citronskābē).
Parastās vājās skābes | |
---|---|
Skābi | Formula |
etiķskābe (etānskābe) | CH3COOH |
skudrskābe | HCOOH |
ciānūdeņražskābe | HCN |
fluorūdeņražskābe | HF |
Ūdeņraža sulfīds | H2S |
trihloretiķskābe | CCl3COOH |
ūdens (gan vāji skāba, gan vāja bāze) | H2O |
Vāja skābju jonizācija
Ūdenī jonizējošas spēcīgas skābes reakcijas simbols ir vienkārša bultiņa, kas vērsta no kreisās uz labo pusi. No otras puses reakcijas bultiņa vāji skābi jonizējošam ūdenim ir divkārša bultiņa, kas norāda, ka līdzsvara stāvoklī notiek gan uz priekšu, gan atpakaļ. Līdzsvara stāvoklī vājā skābe, tās konjugētā bāze un ūdeņraža jons visi atrodas ūdens šķīdumā. Jonizācijas reakcijas vispārējā forma ir:
HA ⇌ H++ A−
Piemēram, etiķskābei ķīmiskā reakcija notiek šādi:
H3COOH ⇌ CH3dūdot– + H+
Acetāta jons (labajā pusē vai produkta pusē) ir etiķskābes konjugētā bāze.
Kāpēc vājās skābes ir vājas?
Tas, vai skābe pilnīgi jonizē vai nē ūdenī, ir atkarīgs no elektronu polaritātes vai sadalījuma ķīmiskajā savienojumā. Ja diviem saites atomiem ir gandrīz vienāds elektronegativitāte vērtībām, elektroni tiek vienmērīgi sadalīti un pavada vienādu laika daudzumu, kas saistīts ar abiem atomiem (nepolārā saite). No otras puses, ja starp atomiem ir ievērojama elektronegativitātes atšķirība, tad maksa tiek atdalīta; rezultātā elektroni tiek piesaistīti vairāk vienam atomam nekā otram (polārajai saitei vai jonu saitei).
Ūdeņraža atomiem ir neliels pozitīvs lādiņš, kad tie ir savienoti ar elektronegatīvu elementu. Ja ar ūdeņradi ir saistīts mazāks elektronu blīvums, to vieglāk jonizēt un molekula kļūst skābāka. Vājas skābes veidojas, ja saitē nav pietiekami daudz polaritātes starp ūdeņraža atomu un otru atomu, lai varētu viegli noņemt ūdeņraža jonu.
Vēl viens faktors, kas ietekmē skābes stiprību, ir ar ūdeņradi saistītā atoma lielums. Palielinoties atoma lielumam, saites stiprība starp diviem atomiem samazinās. Tas atvieglo saites sašķelšanu, lai atbrīvotu ūdeņradi, un palielina skābes izturību.