Más ácido: → HI → HBr → HCl → HF →: Menos ácido
Pero, ¿por qué esta tendencia va en esta dirección y no a la inversa? Primero, debe saber que los ácidos fuertes están dispuestos a desprotonar fácilmente, mientras que los ácidos débiles no. Entonces, por extensión, si la tendencia de la fuerza ácida anterior es verdadera (lo que es), eso significa que HF se aferra más fuertemente a su protón, y HI se mantiene menos fuerte. Por qué hace esto, tiene poco que ver con la electronegatividad (como he escuchado decir algunas personas) y todo que ver con la distribución de carga, es decir, la Ley de Coulomb.
Cuando los protones ácidos se disocian de sus respectivos ácidos, todos forman iones de hidronio (en agua) que tienen una carga de +1. No importa de qué ácido prótico (como cualquiera de los anteriores, por ejemplo) proviene el protón ácido; Todos se comportan igual. Como tal, puede ignorar principalmente el efecto del hidrógeno en los ácidos anteriores, ya que es una constante entre ellos. Sin embargo, lo que debe tenerse en cuenta es que este protón tiene una carga de +1.
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Ahora, para los haluros: un rasgo constante de los haluros en esta serie química, es que todos tienen una carga de -1 negativo después de que sus protones se disocian. De nuevo, dado que la carga entre los haluros es constante, podemos ignorar el valor de las cargas, pero no olvidar que es negativo.
Esto me lleva a la parte final de la explicación; Distribución de carga y ley de Coulomb.
Observe el gráfico de radios iónicos arriba: en el lado derecho del gráfico (grupo 17), verá los iones de haluro. Como puede ver, cuanto más fuerte es el ácido, mayor es su radio iónico.
Entonces, ¿por qué es todo esto relevante? Bueno, de acuerdo con la Ley de Coulomb, la fuerza de carga disminuye a medida que se aleja el cuadrado inverso de la carga. En otras palabras, disminuye rápidamente. Como tal, a medida que el tamaño del ion aumenta, su carga superficial disminuye rápidamente.
Echando un vistazo más de cerca a la Ley de Coulomb:
F es la Fuerza, k es la constante eléctrica, q1 y q2 son las cargas opuestas, y r es la distancia entre ellas. Ahora, resolviendo la fuerza de atracción entre los cationes y aniones de los ácidos, encontrarás que k, q1 y q2 para todos los ácidos son iguales. Todos los protones tienen una carga de +1, y los haluros tienen una carga de -1, en la disociación, con k, que también es constante en todos ellos. Como tal, para simplemente encontrar la tendencia, solo tenemos que prestar atención a r.
Entonces, ¿cómo encontramos r? Bueno, para el propósito de esta explicación, no se necesita un número preciso. De hecho, podemos usar los radios iónicos de los haluros para calcular esto aproximadamente. Como los protones no pueden acercarse más de lo que permiten los radios atómicos de los haluros, rápidamente descubrirá que cuanto más grande es el ion, más lejos está el protón de la carga de haluros y más débil es la fuerza de atracción entre los dos. Volviendo al primer párrafo, esto se traduce en aferrarse al protón con menos fuerza y disociarse más fácilmente. Dado que el yoduro tiene el radio más grande, eso significa que se aferra menos al protón y, por lo tanto, es el ácido más fuerte.
Espero que esta explicación ayude.
