لماذا hf حمض ضعيف، hf هو رمز لحمض الهيدروفلوريك وهو عبارة عن محلول لفوريد الهيدروجين في الماء وهو يعتبر مادة أكالة ومن غير السهل التعامل معها إلا أنه حمض من الأحماض الضعيفة، ونحن في مقالنا هذا ومن خلال موقع مخزن، سنعرف معًا لماذا hf حمض ضعيف وسنتعرف عليه أكثر.
إن حمض الهيدروفلوريك أو HF هو حمض من الأحماضة الأكالة للغاية وعلى الرغن من هذا إلا أنه حمض ضعيف وليس حمضًا قويًا لأنه لا يتفكك تمامًا في الماء (وهو التعريف الخاص بالحمض قوي ) أو في الأقل لأن الأيونات التي يشكلها عند الانفصال ترتبط بشدة ببعضها البعض بمنزلة حمض قوي.
إن فلوريد الهيدروجين يتحلل في الماء، ولكن H3O + و F- أيونات تنجذب بقوة إلى بعضها البعض وتكون الزوج المرتبط بقوة ، H 3 O + · F -، وبنما أيون الهيدروكسونيوم متصل بأيون الفلورايد ، فإنه ليس حرًا في العمل كحمض، وعلى هذا يحد من قوة HF في الماء.
ويجدر بنا أن نشير هنا إلى أن حمض الهيدروفلوريك هو حمض أقوى بكثير حينما يتركز أكثر منه عندما يكون مخفف، ومع اقتراب تركيز حمض الهيدروفلوريك بنسبة 100٪ فإن نسبة حموضته تزداد بسبب التناقض الداخلي حيث يكون الأساس والحمض المترافق الرابطة التالية: 3 HF ⇆ H 2 F + + HF 2 -.
يتم أيضًا تثبيت FHF – أنيون bifluoride عن طريق رابطة هيدروجينية قوية بين الفلور و الهيدروجين، ولا يعكس ثابت التأين المذكور لحمض الهيدروفلوريك ، 10 -3.15 الحموضة الفعلية لحلول التركيز عالية التردد، وتمثل الرابطة الهيدروجينية كذلك أعلى نقطة غليان HF مقارنة بهاليدات الهيدروجين الأخرى.
ما هي الأحماض؟
الأحماض تمثل مواد كيميائية تمنح أيونات أو بروتونات الهيدروجين عند القيام بمزجها في المحلول والحمض هو عبارة عن أب مادة من المواد التي تحتوي على الهيدروجين والتي تستطيع أن تقوم بإعطاء البروتون أي “أيون الهيدروجين” إلى مواد أخرى والقاعدة فيه تنقسم إلى جزيئات وأيونات قادرة على أخذ أيون الهيدروجين من حمض، وفي الأغلب يمكن التعرف على المواد الحمضية بواسطة طعمها الحامض بالإضافة إلى أن الأحماض كما ذكرنا تصنف إلى حمض قوي أو حمض ضعيف ويرجع ذلك على حسب درجة تفككها ولتي تعرف أيضًا باسم α كما تمثلدرجة التفكك كمية الذائبة المفككة في الأيونات
الفرق بين الأحماض القوية والأحماض الضعيفة
هناك فرق كبير بين الأحماض القوية والأحماض الضعيفة، ويكمن التعرف عليه من خلال ما يلي:
إن الأحماض القوية هي تلم التي تذوب في الماء وتعمل على عملية نقل البروتون إلى جزيء الماء من أجل إنتاج أيون الهيدروكسونيوم والأيون السالب وذلك يستند استناد كلي على الحمض الذي تبدأ منه فضلًا على ذلك كل تاك التفاعلات قابلة للعكس.
في بعض الحالات يكون الحمض ممتاز في التخلص من أيونات الهيدروجين حيث يمكن هنا التفكير في التفاعل على إنه أحادي الاتجاه يتأين الحمض بنسبة 100٪ بشكل تقريبي فعلى سبيل المثال عندما يذوب كلوريد الهيدروجين في المياه كي يقوم بصنع حمض الهيدروكلوريك فلشكل نادر نجد أن التفاعل العكسي أو يحدث بشكل قليل للغاية أما في الوقت الذي سيكون تفاعل 100٪ من كلوريد الهيدروجين كي يقوم بإنتاج أيونات الهيدروكسونيوم وأيونات الكلوريد سيوصف هنا كلوريد الهيدروجين على أنه حمض قوي والحمض القوي هو الذي يتأين بشكل فعلي بنسبة 100٪ في المحلول وتضمن الأحماض القوية الشائعة الأخرى على حمض الكبريتيك وحمض النيتريك.
أما بالنسبة إلى الأحماض القوية ودرجة الحموضة فإن الرَّقَم الهيدروجيني هو مقياس لتركيز أيونات الهيدروجين في المحلول والأحماض القوية مثل حمض الهيدروكلوريك في نوع التركيزات التي تستعملها غالبًا في المختبر ويكون لديها درجة حموضة تتراوح ما بين 0 إلى 1 فكلما قل الرَّقَم الهيدروجيني ارتفع تركيز أيونات الهيدروجين في المحلول.
على سبيل المثال إذا مان علينا حساب الرَّقَم الهيدروجيني 0.1 مول dm-3 حمض الهيدروكلوريك كل ما علينا هنا فعله هو حساب التركيز لأيونات الهيدروجين في المحلول ثم استعمال الحاسبة حتى نقوم بحويله إلى رَقَم هيدروجيني فمع الأحماض القوية يكون ذلك أسهل.
ويجدر بنا أن نشير هنا إلى حمض الهيدروكلوريك حمض قوي مؤين 100٪ ويتفاعل كل مول من حمض الهيدروكلوريك مع الماء كي يعطي 1 مول من أيونات الهيدروجين و 1 مول من أيونات الكلوريد مما يعني أنه إن كان تركيز الحمض 0.1 مول dm-3 فإن التركيز الخاص بأيونات الهيدروجين يكون أيضاً 0.1 مول dm-3
على الصعيد الآخر نجد أن الأحماض الضعيفة هي التي لا تتأين إطلاقًا عندما يذوب في الماء وحمض الإيثانويك هو من الأحماض الضعيفة النموذجية حيث يتفاعل مع الماء كي يقوم بإنتاج أيونات الهيدروكسونيوم وأيونات الإيثانوات لكن هذا التفاعل الخلفي يكون أكثر فعالية من التفاعل الأمامي وتتفاعل الأيونات بصورة شديدة السهولة حتى تقوم لإصلاح الحمض والماء وفي أي وقت تم تحويل حوالي 1 ٪ وحسب من جزيئات حمض الإيثانويك إلى أيونات يبقى الباقي كجزيئات حمض إيثانويك بسيطة.
أنوع الأحماض القوية
سوف نوضح لكم فيما يلي أبرز الأحماض القوية:
حمض النيتريك HNO3.
حمض الهيدروبروميك HBr.
حامض هيدرويدي HI.
حمض الكبريتيك ( HSO4 )
حمض البيركلوريك HClO4.
حمض الكلوريك HClO3.
حمض الهيدروكلوريك أو حمض الهيدروكلوريك HCL.
ومن أشكال تفاعلات التأين فيها:
HCl → H + + Cl.
HNO3 → H + + NO3.
H2 SO4 → 2H + + SO4.
أنواع الأحماض الضعيفة
سوف نوضح لكم فيما يلي أبرز الأحماض الضعيفة:
حمض ميثانويك HCO2 H.
C6 H5 COOH – benzoic acid.
حمض الفوسفوريك H3 PO4.
حمض الفورميك HCOOH.
حمض النيتروز HNO2.
حمض كبريت H2 SO3.
أيون كبريتات الهيدروجين HSO4.
حمض الهيدروفلوريك HF.
حمض الأسيتيك CH3 COOH.
حمض الأكساليك HO2 C2 O2H.
خصائص الأحماض القوية
هناك بعض الخصائص التي ترتبط بالأحماض القوية ومن ضمنها ما يلي:
إن الأحماض القوية تحتوي على روابط أيونية ولهذا فهي تعتبر متعددة البروتينات في الطبيعة.
إن الرقم الهيدروجيني يكون أقل من 3 في حالة الأحماض القوية ويتراوح ما بين 0−3.
يفقد البروتون ( H+) عند إذابته في الماء دومًا.
إن الحمض القوي يمتلك موصلية أعلى بسبب تواجد ذرات غير متزاوجة وكلما احتوي على الكثير من الذرات غير المتزاوجة ستكون الموصلية أعلى وعلى هذا سوف يمر تيار أكثر من حمض ضعيف.
من أمثلة الأحماض القوية: HCl ،HNO3 ،H2SO4 وهم رموز لـ “حمض الهيدروكلوريك، حمض النيتريك، حمض الكبريتيك”.
إن معدل التفاعل أسرع بالنسبة إلى الأحماض القوية لأن معدل التفاعل يعتمد على درجة التفكك α والأحماض القوية لها درجات تفكك أعلى.
الحمض القوي يتأين مطلقًا في المحلول المائي.
خصائص الأحماض الضعيفة
هناك بعض الخصائص التي ترتبط بالأحماض الضعيفة ومن ضمنها ما يلي:
الحمض الضعيف موصلية يمتلك أقل بسبب وجود عدد أقل من الذرات غير المتزاوجة وعلى هذا فإنه كلما اشتمل على عدد أقل من الذرات غير المتزاوجة ومن ثم تكون الموصلية أقل فسوف يمر تيار أقل من حمض ضعيف.
إن الرَّقَم الهيدروجيني يكون أعلى من 3 في حال الأحماض الضعيفة ويتراوح ما بين 3-7.
إن الحمض الضعيف يعطي فقط عدد قليل من ذراته ( H+) عندما يذوب في الماء.
من الأمثلة على الأحماض الضعيفة ما يلي:
H2S03 ،CH3COOH ،H3PO4 ويرمزون إلى “حمض الكبريت، حمض الخليك”.
ومن أمثلة على الأحماض العضوية: “حمض الفوسفور”.
الأحماض الضعيفة تحتوي على روابط تساهمية لهذا هم أحاديون في الطبيعة.
إن معدل التفاعل أبطأ في الأحماض الضعيفة لأن معدل التفاعل يرتكز على درجة التفكك α وللأحماض الضعيفة درجة تفكك أقل.
الحمض الضعيف هو حمض يتأين بشكل زئي في المحلول على العكس تمامًا من الحمض القوي.
