¿Por qué los ácidos se ionizan en solución si están unidos covalentemente?

Tal vez esté equivocado, pero pensé que los ácidos estaban unidos covalentemente ya que el hidrógeno no forma compuestos iónicos. Por ejemplo, no «t $ \ ce {HCl } $ parece:

estructura de HCl

Dado que los electrones se comparten, ¿por qué se divide en $ \ ce {H + } $ y $ \ ce {Cl -} $ en solución?

Responder

enter descripción de la imagen aquí

Porque es energéticamente favorable ($ \ Delta {G} < 0 $) para que el cloruro de hidrógeno reaccione con el agua para formar hidronio ($ \ ce {H3O +} $) e iones cloruro.

Recuerde que $ \ ce {H +} $ no existe como $ \ ce {H +} $ en el agua, sino como $ \ ce {H3O +} $.

Comentarios

  • ¿Por qué es energéticamente favorable que ocurra esta reacción? ¿La entalpía es muy baja (negativa), o la entropía es muy alta, o ambas?
  • Ambos. en la mayoría de los casos, disolver un compuesto para formar un ácido libera calor (entalpía negativa). Además, la entropía aumenta debido a la adición de cloruro (y también a la ruptura del enlace H-Cl).
  • Normalmente, las flechas curvas se utilizan para transferencias de pares de electrones.

Respuesta

Tienes razón. Pero hay que recordar que el enlace entre el hidrógeno y el cloro (por ejemplo) es polar covalente. Cuando se introduce esta molécula en agua, que es un disolvente polar con un momento dipolar de 1,85 D, aumenta la polarización de la molécula $ \ ce {HCl} $. Entonces tenemos dos iones solvatados $ \ ce {H_3O ^ +} $ y $ \ ce {Cl ^ -} $. Y como el agua también tiene una constante dieléctrica alta $ \ epsilon_r = 80 $, la fuerza electrostática entre $ \ ce {H_3O ^ +} $ y $ \ ce {Cl ^ -} $ disminuirá en un factor de 80. Entonces, la el enlace entre $ \ ce {H_3O ^ +} $ y $ \ ce {Cl ^ -} $ se debilitará y tendremos ionización del ácido.

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