Bảng acid mạnh, acid yếu thường gặp
Acid mạnh và acid yếu là kiến thức cốt lõi khi học acid-base, pH, phản ứng trung hoà, điện li và dung dịch. Nhiều học sinh nhầm acid mạnh với acid đậm đặc, hoặc nghĩ acid yếu là acid ít nguy hiểm. Thực tế, “mạnh/yếu” nói về mức độ phân li trong nước, còn “đậm đặc/loãng” nói về nồng độ dung dịch.
Ví dụ, HCl là acid mạnh vì phân li gần như hoàn toàn trong nước:
HCl → H+ + Cl–
CH3COOH là acid yếu vì chỉ phân li một phần:
CH3COOH ⇌ H+ + CH3COO–
Bài này liên quan đến acid là gì, bảng acid thường gặp, base, pH, phản ứng trung hoà và bảng phản ứng trung hoà. Khi cần tra nguyên tố trong acid, bạn có thể dùng bảng tuần hoàn hóa học.
Acid mạnh và acid yếu khác nhau thế nào?
| Tiêu chí | Acid mạnh | Acid yếu |
|---|---|---|
| Mức độ phân li trong nước | Phân li gần như hoàn toàn | Phân li một phần, có cân bằng |
| Nồng độ H+ ở cùng CM | Lớn hơn | Nhỏ hơn |
| Ký hiệu phản ứng phân li | Mũi tên một chiều | Mũi tên hai chiều |
| pH ở cùng nồng độ | Thường thấp hơn | Thường cao hơn |
| Ví dụ | HCl, HNO3, HClO4 | CH3COOH, HF, H2CO3 |
Acid mạnh không nhất thiết là acid đậm đặc. Một dung dịch HCl 0,001 M vẫn là acid mạnh nhưng rất loãng. Ngược lại, CH3COOH đậm đặc vẫn là acid yếu về mặt phân li.
Bảng acid mạnh thường gặp
| Acid mạnh | Tên gọi | Gốc acid | Ghi nhớ |
|---|---|---|---|
| HCl | Acid hydrochloric | Cl– | Acid mạnh phổ biến nhất trong bài tập cơ bản |
| HBr | Acid hydrobromic | Br– | Acid mạnh |
| HI | Acid hydroiodic | I– | Acid mạnh |
| HNO3 | Acid nitric | NO3– | Acid mạnh, có tính oxi hoá |
| HClO4 | Acid perchloric | ClO4– | Acid rất mạnh |
| H2SO4 | Acid sulfuric | SO42- | Nấc 1 mạnh; nấc 2 yếu hơn |
Ở mức phổ thông, học sinh thường cần nhớ các acid mạnh phổ biến: HCl, HNO3, H2SO4, HBr, HI, HClO4. Trong đó HCl, HNO3 và H2SO4 là nhóm gặp nhiều nhất.
Bảng acid yếu thường gặp
| Acid yếu | Tên gọi | Gốc acid | Ghi nhớ |
|---|---|---|---|
| CH3COOH | Acid acetic | CH3COO– | Acid hữu cơ trong giấm, phân li yếu |
| HF | Acid hydrofluoric | F– | Acid yếu nhưng rất nguy hiểm |
| H2CO3 | Acid carbonic | CO32- | Yếu, không bền, liên quan CO2 |
| H2S | Acid hydrosulfuric | S2- | Acid yếu, khí H2S độc |
| H2SO3 | Acid sulfurous | SO32- | Yếu, liên quan SO2 |
| H3PO4 | Acid phosphoric | PO43- | Acid nhiều nấc, yếu hơn acid mạnh |
| HNO2 | Acid nitrous | NO2– | Acid yếu |
| HClO | Acid hypochlorous | ClO– | Acid yếu, có tính oxi hoá |
Cách phân biệt acid mạnh/yếu với acid đặc/loãng
| Khái niệm | Nói về điều gì? | Ví dụ |
|---|---|---|
| Acid mạnh | Mức độ phân li gần như hoàn toàn | HCl là acid mạnh dù dung dịch loãng |
| Acid yếu | Mức độ phân li không hoàn toàn | CH3COOH là acid yếu dù dung dịch đậm đặc |
| Acid đậm đặc | Nồng độ acid trong dung dịch cao | HCl đặc, H2SO4 đặc |
| Acid loãng | Nồng độ acid trong dung dịch thấp | HCl 0,01 M |
Đây là lỗi rất quan trọng cần tránh. Độ mạnh acid thuộc về bản chất phân li; độ đậm đặc thuộc về lượng acid có trong dung dịch.
Acid mạnh/yếu và pH
Ở cùng nồng độ mol, acid mạnh thường có pH thấp hơn acid yếu vì tạo nhiều H+ hơn. Với acid mạnh một nấc như HCl, nếu C = 0,01 M thì có thể xem [H+] ≈ 0,01 M và pH ≈ 2.
Với acid yếu như CH3COOH 0,01 M, chỉ một phần phân tử phân li nên [H+] nhỏ hơn 0,01 M, pH lớn hơn 2.
| Dung dịch cùng nồng độ | Mức độ phân li | [H+] tương đối | pH tương đối |
|---|---|---|---|
| HCl 0,1 M | Gần như hoàn toàn | Lớn | Thấp hơn |
| CH3COOH 0,1 M | Một phần | Nhỏ hơn | Cao hơn |
Bài liên quan: pH là gì, công thức tính pH và pOH.
Acid mạnh/yếu trong phản ứng trung hoà
Cả acid mạnh và acid yếu đều có thể phản ứng với base. Ví dụ:
HCl + NaOH → NaCl + H2O
CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O
Điểm khác nhau là bản chất dung dịch sau phản ứng. Muối tạo bởi acid yếu và base mạnh có thể làm dung dịch có tính base nhẹ do ion gốc acid yếu bị thuỷ phân. Ví dụ CH3COONa có thể làm dung dịch có pH lớn hơn 7.
Acid mạnh/yếu và độ dẫn điện
Acid mạnh phân li thành nhiều ion nên dung dịch thường dẫn điện tốt hơn acid yếu cùng nồng độ. Acid yếu phân li ít hơn, tạo ít ion hơn nên dẫn điện yếu hơn.
| Dung dịch | Số ion tạo thành | Độ dẫn điện tương đối |
|---|---|---|
| HCl cùng nồng độ | Nhiều ion H+, Cl– | Mạnh hơn |
| CH3COOH cùng nồng độ | Ít ion hơn do phân li một phần | Yếu hơn |
Cách nhớ nhanh acid mạnh
Ở mức phổ thông, có thể nhớ nhóm acid mạnh thường gặp:
- HCl, HBr, HI: các acid hydrohalic mạnh, trừ HF.
- HNO3: acid nitric.
- HClO4: acid perchloric.
- H2SO4: nấc phân li đầu mạnh.
Nếu một acid không nằm trong nhóm acid mạnh thường gặp, trong bài phổ thông thường nên xem xét nó là acid yếu, ví dụ CH3COOH, H2CO3, H3PO4, H2S, HF.
Bài tập ví dụ về acid mạnh, acid yếu
Bài 1
HCl và CH3COOH acid nào mạnh hơn? Vì sao?
Lời giải: HCl mạnh hơn vì phân li gần như hoàn toàn trong nước; CH3COOH chỉ phân li một phần.
Bài 2
HF có phải acid mạnh không?
Lời giải: Không. HF là acid yếu về mức độ phân li, dù có tính ăn mòn và nguy hiểm cao.
Bài 3
HCl loãng có còn là acid mạnh không?
Lời giải: Có. “Mạnh” nói về mức độ phân li, không phải nồng độ. HCl loãng vẫn là acid mạnh nhưng nồng độ H+ thấp hơn HCl đặc.
Bài 4
So sánh pH của HCl 0,1 M và CH3COOH 0,1 M.
Lời giải: HCl 0,1 M có pH thấp hơn vì HCl phân li gần như hoàn toàn, tạo nhiều H+ hơn.
Những lỗi thường gặp khi học acid mạnh/yếu
Lỗi đầu tiên là nhầm acid mạnh với acid đậm đặc. Đây là hai khái niệm khác nhau.
Lỗi thứ hai là nghĩ acid yếu thì không nguy hiểm. HF là acid yếu nhưng rất nguy hiểm.
Lỗi thứ ba là chỉ dựa vào số nguyên tử H trong công thức để kết luận độ mạnh. H3PO4 có 3 H nhưng không phải acid mạnh như HCl.
Lỗi thứ tư là quên H2SO4 là acid nhiều nấc; nấc đầu mạnh, nấc sau yếu hơn.
Lỗi thứ năm là so sánh pH mà không xét nồng độ. Chỉ nên kết luận acid mạnh có pH thấp hơn acid yếu khi so sánh cùng nồng độ và cùng điều kiện.
Kết luận
Acid mạnh là acid phân li gần như hoàn toàn trong nước, ví dụ HCl, HNO3, HBr, HI, HClO4 và nấc đầu của H2SO4. Acid yếu là acid phân li một phần, ví dụ CH3COOH, HF, H2CO3, H2S, H3PO4. Muốn học chắc phần này, cần phân biệt độ mạnh acid với nồng độ acid, hiểu mức độ phân li và liên hệ với pH, độ dẫn điện, phản ứng trung hoà.
Tài liệu tham khảo
- IUPAC Gold Book – Acid: https://goldbook.iupac.org/terms/view/A00071
- IUPAC Gold Book – Acid dissociation constant: https://goldbook.iupac.org/terms/view/A00079
- Royal Society of Chemistry – Strong and weak acids: https://edu.rsc.org/
- Chemistry LibreTexts – Strong and Weak Acids: https://chem.libretexts.org/Bookshelves/General_Chemistry
