Force des acides et structure moléculaire

L'acide chlorhydrique est un acide fort, tandis que l'acide fluorhydrique est un acide faible. Mais qu'est-ce qui détermine leur force? La force des acides binaires, avec seulement deux éléments, est déterminée par l'énergie et la polarité de la liaison.

Un acide à une énergie de liaison plus élevée a une liaison plus forte et, par conséquent, sera un acide plus faible. Comparant les acides dans un groupe, la liaison dans un acide faible, comme l'acide fluorhydrique, est plus difficile à briser, alors, l'acide est moins susceptible de donner des protons. En revanche, un acide à une énergie de liaison inférieure a une liaison plus faible et, par conséquent, sera un acide plus fort.

Par exemple, la liaison dans un acide fort, comme l'acide chlorhydrique, se brise plus facilement et donne des protons plus facilement que l'acide fluorhydrique. Un lien, comme celui de l'acide chlorhydrique, est polaire lorsqu'un atome est plus électronégatif que l'autre atome. Un composé peut agir comme un acide lorsque l'atome attaché à l'hydrogène a une électronégativité plus élevée que l'hydrogène.

L'atome aura une charge partiellement négative, permettant à l'hydrogène d'avoir une charge positive partielle de sorte qu'il peut être libéré sous forme de proton. Un acide avec une polarité de liaison plus élevée a une liaison plus faible et, par conséquent, sera un acide plus fort. Comparer des composés sur une période, l'acide chlorhydrique est plus fort que le sulfure d'hydrogène car le chlore est plus électronégatif que le soufre et, par conséquent, libère des protons plus facilement.

Si l'hydrogène a une électronégativité égale ou supérieure que l'autre atome, cette molécule ne peut pas donner de protons et, par conséquent, ne peut pas agir comme un acide. Les oxyacides sont des acides auxquels un OH est attaché à un troisième atome plus électronégatif que l'hydrogène. La force d'un oxyacide dépend sur l'électronégativité et le nombre d'oxygène attaché au troisième atome.

Plus l'électronégativité de l'atome est élevée, plus il se polarise, affaiblissant le lien entre l'oxygène et l'hydrogène. Si l'atome central est lié à des atomes d'oxygène supplémentaires, il augmente encore la polarité de la liaison entre l'oxygène et l'hydrogène. Par exemple, l'acide perchlorique avec trois atomes d'oxygène supplémentaire est plus fort que l'acide chlorique avec deux atomes d'oxygène supplémentaire.

L'acide chlorique, à son tour, est plus fort que l'acide chloreux, qui n'a qu'un seul oxygène supplémentaire et acide hypochloreux, sans atomes d'oxygène supplémentaires. Les acides carboxyliques sont des acides faibles qui contiennent un groupe carboxyle. Le deuxième atome d'oxygène rend la liaison oxygène-hydrogène plus polaire, et permet ainsi à la molécule de donner un proton.

L'acide acétique et l'acide formique sont des exemples d'acides carboxyliques.