معرفی قوی ترین اسیدها !!

قوی ترین اسید ها کدام اند؟

همانطور که می دانید یکی از دسته بندی های مهم در علم شیمی, دسته بندی اسیدها و بازها می باشد. اسیدها و بازها, خود نیز دارای دسته بندی ها و زیرگروه هایی هستند که یکی از این طبقه بندی اسیدها و بازها بر اساس قدرت اسیدی یا قدرت بازی است. در این مقاله، اشیم به دسته بندی اسیدها بر اساس قدرت اسیدی آنها و به معرفی اسیدهای قوی می پردازد. اما قبل از پرداختن به قوی ترین اسیدها, بهتر است نگاهی به تعریف اسید و قدرت اسیدی داشته باشیم.

1- اسید چیست؟

به صورت کلی نمی توان یک تعریف برای اسید بیان نمود, زیرا که تعاریف بسیاری از سوی دانشمندان زیادی برای اسید بیان شده است که همگی درست و صحیح می باشند. برای مثال در تعریف اسید لوری-برونستد داریم: مولکول یا یون اسید می تواند اهدای پروتون انجام دهد. حال اگر بخواهیم تعریف خود از اسید را به محلول های آبی ببریم, می توان از اسید آرنیوس استفاده نمود. اسید آرنیونس مولکول یا یون اهداکننده پروتون یا یون هیدرونیوم H3O+  می باشد و یا اسیدهای لوئیس, اسید هایی هستند که با یک جفت الکترون پیوند کووالانسی تشکیل می دهند. (در تعریف اسید لوئیس, دیگر بحثی در مورد هیدروژن ویون هیدرونیوم نمی باشد و بحث کاملا مربوط به الکترون ها است). ذکر این نکته در اینجا جایز است که برخی از اسیدها ممکن است در یک تعریف، اسید به حساب آیند و در تعریفی دیگر خیر, برای مثال ممکن است یک اسید لوئیس در هیچ تعریف دیگری اسید نباشد, اما در این مقاله و در مشخص کردن قوی ترین اسیدها, از همه تعاریف استفاده شده است.

1-1- خصوصیات اسید ها

اما علاوه بر تعاریف علمی و دقیقی که از اسید وجود دارد, می توان اسید ها را با توجه به خصوصیات و ویژگی هایشان نیز تعریف نمود. برای مثال, اسیدهای محلول در آب، دارای طعم ترش می باشند و در مواجهه با کاغذ تورنسل تغییر رنگ از خود نشان می دهند. همچنین با استفاده از pH متر و یا کاغذهای pH می توان به این ویژگی اسیدها رسید که محلول آبی اسیدها، pH کمتر از 8 و یا 7 را نشان می دهند. (لازم به ذکر است که pH پایین تر به معنی اسیدیته بیشتر و در نتیجه افزایش غلظت یون هیدروژن یا هیدرونیوم مثبت در محلول است.) اسیدهای محلول در آب متداول که در ادامه آنها را بر اساس قدرتشان مرتب خواهیم کرد عبارت اند از: اسید کلریدریک (HCl)، اسید استیک (CH₃COOH)، اسید سولفوریک (H2SO4)، و اسید سیتریک (C₆H₈O₇). 

2- منظور از قدرت اسیدی یک اسید چیست؟

قدرت اسیدی یک اسید, میزان تمایل آن اسید ( با فرمول شیمیایی HA )، به تفکیک شدن آن به یک پروتون H+  و یک آنیون A-  است. برای مثال اسیدهای قوی به صورت کامل در محلول تفکیک می شوند.

اما اسید ضعیف تا حدی ( و نه صد درصد) تفکیک می شود و به طور کامل تفکیکش اتفاق نمی افتد، به طوری که هم اسید تفکیک نشده و هم محصولات تفکیک شده اسید در محلول و در تعادل با یکدیگر وجود دارند.

1-2- عوامل موثر در قدرت اسیدی

قدرت اسید ها با توجه به نوع آنها متفاوت است, برای مثال یک اسید آلی ضعیف می تواند با تغییر سایر گروه های عاملی بر روی مولکول, قدرتش تغییر کند و یا قدرت یک اسید معدنی به حالت اکسیداسیون اتمی که پروتون ممکن است به آن متصل شود بستگی دارد. علاوه بر این موارد و به طور کلی قدرت اسیدی می تواند وابسته به حلال باشد. به عنوان مثال، کلرید هیدروژن (HCl) یک اسید قوی در محلول آبی است، اما زمانی که در اسید استیک حل شود، یک اسید ضعیف است. این موضوع برای اسیدهای غیر آبی صدق نمی کند.

3- قوی ترین اسیدها کدام اند؟

حال با دانش آنکه چه ماده ای اسید است و چه عواملی بر قدرت اسیدی آن تاثیر می گذارد, به مطرح کردن اسیدهای قوی می پردازیم.
همانطور که در لیست زیر مشاهده می کنید, می توان پرکلریک اسید را به عنوان قوی ترین اسید محلول در آب در نظر گرفت. ( قدرت اسیدی همه این اسیدها در آب در نظر گرفته شده است و بر اساس نظریه اسید و باز آرنیوس یا لوری برونستد ارزیابی شده اند.) اسید سولفوریک, هیدروژن یدید, هیدروژن برمید, هیدروژن کلرید و اسید نیتریک, رده های بعدی را در قوی ترین اسیدها به خود اختصاص داده اند. همانطور که در بالاتر نیز به آن اشاره شد, تمامی این اسیدهای قوی که در اینجا ذکر شده, به صورت کامل در آب تفکیک می شوند. 
اسیدهای دیگر نیز که بعد از این شش اسید قرار می گیرند, در دسته بندی اسیدهای ضیف می باشند. البته ذکر این نکته ضروری است که وجود هیدروژن در یک مولکول, می تواند به آن مولکول خاصیت اسیدی بدهد, به شرط آنکه آن هیدروژن در محیط تفکیک شود (به طور کامل یا تعادلی), به همین خاطر معمولا در لیست های بررسی اسید ها, مولکول هایی نظیر اتانول را خواهید دید. زیرا که دارای یک هیدروژن انتهایی است, ولی این هیدروژن تفکیک نمی شود و در دسته بندی اسیدها قرار نمی گیرد. (هیدروژن الکلی است)

4- قوی ترین اسیدهای غیر آبی کدام اند؟

همانطور که در بخش قبلی نیز به آن اشاره گردید, اسیدهای نام برده شده همگی در آب محلول بوده و میزان تفکیکشان در آب, قدرت اسیدیشان را مشخص می کند. اما تعداد دیگری از مواد نیز وجود دارند که طبق تعریف اسید لوئیس دارای خاصیت اسیدی هستند و اصلا هیدروژن اسیدی ندارد. این دسته از مواد را نیز در دسته بندی اسیدها قرار می دهند, اما کمتر اسم آنها به گوش خورده است.
برای مثال کمپلکس کبالت و آمونیاک که یک ماده تخصصی و نسبتا نوظهور است, یکی از قوی ترین اسیدها بر طبق نظریه لوئیس است, زیرا که تبادل الکترونی بین مرکز این کمپلکس (یعنی کبالت) و محیط پیرامون آن به خوبی صورت می گیرد. همچنین کمپلکس هایی از آنتیموان مانند کمپلکس آنتیموان و فلوئور, از دیگر اسیدهای بسیار قوی به شمار میرود.

5- ایمنی, اصلی ترین نکته در مورد اسیدهای قوی

در هنگام کار با اسیدهای قوی (مخصوصا اسیدهای قوی محلول در آب) بایستی حتما از لوازم ایمنی مانند دستکش آزمایشگاهی, عینک ایمنی, روپوش و غیره استفاده نمود, زیرا بدن ما سرشار از آب است و با برخورد اسیدهای قوی به هر نقطه از بدن, اعم از چشم, پوست و ..., این اسیدها به سرعت و به طور کامل تفکیک شده و خسارات جبران ناپذیری را برای بدن به وجود می آورند.

فروشگاه اُشیم امیدوار است که این مقاله مورد پسند شما واقع شده باشد, برای کسب اطلاعات بیشتر در ارتباط با مواد شیمیایی و کاربرد آنها, می توانید توضیحات محصولات و همچنین صفحه اینستاگرامی اُشیم را دنبال بفرمایید.