산이 공유 결합 된 경우 왜 용액에서 이온화됩니까?

내가 틀렸을 수도 있지만 수소가 이온 화합물을 형성하지 않기 때문에 산이 공유 결합되어 있다고 생각했습니다. 예를 들어 $ \ ce {HCl } $는 다음과 같습니다.

HCl 구조

전자가 공유되기 때문에 왜 $ \ ce {H +로 분리됩니까? } $ 및 $ \ ce {Cl-} $ in solution?

Answer

입력 여기에 이미지 설명

염화수소가 물과 반응하여 형성되는 것이 에너지 적으로 유리하기 때문입니다 ($ \ Delta {G} < 0 $). 하이드로 늄 ($ \ ce {H3O +} $) 및 염화물 이온.

$ \ ce {H +} $는 물에서 $ \ ce {H +} $로 존재하지 않고 $ \ ce로 존재합니다. {H3O +} $.

댓글

  • 이 반응이 발생하는 것이 에너지 적으로 유리한 이유는 무엇입니까? 엔탈피가 매우 낮습니까 (음수), 아니면 엔트로피가 매우 높습니까, 아니면 둘 다입니까?
  • 둘 다. 대부분의 경우 화합물을 용해하여 산을 형성하면 열이 방출됩니다 (음의 엔탈피). 또한 염화물의 첨가 (및 H-Cl 결합의 파괴)로 인해 엔트로피가 증가합니다.
  • 일반적으로 곡선 화살표는 전자쌍 전달에 사용됩니다.

답변

당신의 말이 맞습니다. 그러나 수소와 염소 사이의 결합 (예를 들어)은 공유 극성 결합이라는 것을 기억해야합니다. 이 분자를 쌍극자 모멘트가 1.85 D 인 극성 용매 인 물에 도입하면 분자 $ \ ce {HCl} $의 분극화가 증가합니다. 그런 다음 두 개의 용 매화 이온 $ \ ce {H_3O ^ +} $ 및 $ \ ce {Cl ^-} $가 있습니다. 그리고 물도 높은 유전 상수 $ \ epsilon_r = 80 $을 가지므로 $ \ ce {H_3O ^ +} $와 $ \ ce {Cl ^-} $ 사이의 정전기력은 80 배 감소합니다. $ \ ce {H_3O ^ +} $와 $ \ ce {Cl ^-} $ 사이의 결합이 약해지고 산이 이온화됩니다.

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