Slabá kyselina je kyselina to čiastočne odlúči do jeho iónov v vodný roztok alebo voda. Naopak, a silná kyselina úplne sa disociuje na svoje ióny vo vode. Konjugovaná báza slabej kyseliny je slabá báza, zatiaľ čo konjugovaná kyselina slabej bázy je slabá kyselina. Pri rovnakej koncentrácii majú slabé kyseliny vyššiu hodnotu hodnota pH ako silné kyseliny.
Príklady slabých kyselín
Slabé kyseliny sú omnoho častejšie ako silné kyseliny. Nachádza sa napríklad v octe (kyselina octová) a citrónovej šťave (kyselina citrónová).
| Bežné slabé kyseliny | |
|---|---|
| Kyselina | vzorec |
| kyselina octová (kyselina etanová) | CH3COOH |
| kyselina mravčia | HCOOH |
| kyselina kyanovodíková | HCN |
| kyselina fluorovodíková | HF |
| sírovodík | H2S |
| kyselina trichlóroctová | CCU3COOH |
| voda (slabá kyselina aj slabá zásada) | H2O |
Ionizácia slabých kyselín
Symbol reakcie silnej kyseliny ionizujúcej vo vode je jednoduchá šípka smerujúca zľava doprava. Na druhej strane reakčná šípka pre slabú kyslú ionizáciu vo vode je dvojitá šípka, čo naznačuje, že ako predné, tak aj spätné reakcie sa vyskytujú pri rovnováhe. Vo rovnováhe sú vo vodnom roztoku všetky slabá kyselina, jej konjugovaná báza a vodíkový ión. Všeobecná forma ionizačnej reakcie je:
HA ⇌ H++ A−
Napríklad v prípade kyseliny octovej má chemická reakcia formu:
H3COOH = CH3COO– + H+
Acetátový ión (na pravej strane alebo na strane produktu) je konjugovaná báza kyseliny octovej.
Prečo sú slabé kyseliny slabé?
To, či kyselina úplne ionizuje vo vode, závisí od polarity alebo distribúcie elektrónov v chemickej väzbe. Keď dva atómy vo väzbe majú takmer rovnaké electronegativity Pri elektrónových hodnotách sú elektróny rovnomerne zdieľané a trávia rovnaké množstvo času spojené s ktorýmkoľvek atómom (nepolárna väzba). Na druhej strane, keď medzi atómami existuje významný rozdiel v elektronegativite, dochádza k oddeleniu náboja; v dôsledku toho sú elektróny vedené viac k jednému atómu ako k druhému (polárna väzba alebo iónová väzba).
Atómy vodíka majú mierny kladný náboj, keď sú naviazané na elektronegatívny prvok. Ak je s vodíkom spojená menšia hustota elektrónov, ľahšie sa ionizuje a molekula sa stáva kyslejšou. Slabé kyseliny sa tvoria vtedy, keď medzi vodíkovým atómom a druhým atómom vo väzbe nie je dostatočná polarita, aby sa umožnilo ľahké odstránenie iónu vodíka.
Ďalším faktorom, ktorý ovplyvňuje silu kyseliny, je veľkosť atómu viazaného na vodík. S rastúcou veľkosťou atómu klesá sila väzby medzi dvoma atómami. To uľahčuje prerušenie väzby za účelom uvoľnenia vodíka a zvyšuje pevnosť kyseliny.