Всі кислоти і основи поділяються на:
- сильні;
- слабкі.
При цьому не слід плутати поняття “сильна кислота” або “серйозна основа” з їх концентрацією. Наприклад, можна зробити концентрований розчин слабкої кислоти або розбавлений розчин сильної основи.
Соляна кислота, розчиняючись у воді, віддає кожній з двох молекул води по одному своєму протону:
HCl + H2O → Cl– + H3O+
В результаті хімічної реакції в іоні гідроксонію іон водню міцно зв’язується з молекулою води. Реакція буде протікати до тих пір, поки повністю не вичерпаються її реагенти (всі молекули соляної кислоти переходять в розчин у вигляді іонів). Вода в даному випадку грає роль основи, оскільки отримує протон від соляної кислоти.
Кислоти, які дисоціюють без остачі в водних розчинах, називаються сильними.
Якщо відома початкова концентрація сильної кислоти, в такому випадку не складає труднощів підрахувати концентрацію іонів гідроксонію і хлорид-іонів в розчині.
Наприклад, якщо в 1 літрі води розчиняється 0,2 газоподібної соляної кислоти, концентрація іонів після дисоціації буде точно такою ж:
- [H3O+] = 0,2
- [Cl-] = 0,2
Приклади сильних кислот
- HCl – соляна кислота;
- HBr – бромоводень;
- HI – йодоводень;
- HNO3 – азотна кислота;
- HClO4 – хлорна кислота;
- H2SO4 – сірчана кислота.
Всі кислоти (за винятком сірчаної), представлені в списку вище, є монопротоновими, оскільки їх атоми віддають по одному протону; молекули сірчаної кислоти можуть віддавати два своїх протона, тому сірчана кислота є дипротоновою.
До сильних основ відносяться електроліти, які повністю дисоціюють у водних розчинах з утворенням гідроксид-іона ОН–.
За аналогією з кислотами, обчислити концентрацію гідроксид-іона досить просто, якщо знати вихідну концентрацію розчину.
Наприклад, розчин NaOH з концентрацією 2 моль/л дисоціює на таку ж концентрацію іонів:
- NaOH → Na++ OH-;
- [Na+] = 2 моль/л;
- [OH–] = 2 моль/л.