Сильные и слабые кислоты для экзамена ЕГЭ химия

Почему важно различать силу кислот

На ЕГЭ часто дают задачи на свойства кислот. Экзаменатор проверяет, умеет ли выпускник быстро выбрать нужную реакцию. Если ученик путает силу кислот, то ошибается уже в первом шаге. Сильная кислота полностью диссоциирует, слабая — лишь частично. Эта разница влияет на направление реакции, наравне с температурой и давлением. Правильное понимание экономит время и повышает балл.

Кроме того, сила кислоты связана с правилами растворимости. Сильная кислота вытеснит слабую из её соли. Слабая же не сможет выбить сильную из раствора. Поэтому классификация нужна не только для теории, но и для реальных расчётов титрования.

Определение силы кислоты

Стандартный школьный критерий — степень диссоциации в водном растворе. Если она больше 30 %, кислоту называют сильной. Меньше 5 % — слабой. Промежуточные варианты относят к средним, но в ЕГЭ такой термин почти не встречается. Важен и показатель pK_a. Чем он ниже, тем сильнее кислота.

На экзамене могут спросить, почему HCl сильнее HF. Ответ прост. Связь H–Cl длиннее и слабее, чем H–F. Поэтому ион H⁺ отрывается легче. Таким образом, сила зависит не только от заряда, но и от радиуса аниона.

Сильные кислоты в ЕГЭ

Полный список сильных кислот небольшой, его легко выучить.

Хлороводородная HCl
Бромоводородная HBr
Йодоводородная HI
Азотная HNO₃
Хлорная HClO₄
Серная H₂SO₄ (первая ступень)

В задачах встречаются именно они. H₂SO₄ интересна тем, что её вторая ступень уже средняя по силе. При растворении крепкой кислоты тепло выделяется резко. Поэтому в лаборатории кислоту льют в воду, а не наоборот. Иногда это спрашивают в части с открытым ответом.

Сильные кислоты реагируют со многими металлами. Но есть исключения: платина и золото стабильны. На ЕГЭ подобный вопрос попадается в блоке по электрохимическому ряду.

Слабые кислоты на экзамене

Слабых кислот больше, но запоминать весь список не нужно. Достаточно знать ключевые.

Угольная H₂CO₃
Сероводородная H₂S
Синильная HCN
Ортофосфорная H₃PO₄
Соляная кислота не входит сюда, ученики иногда путают
Борная H₃BO₃
Карболовая C₆H₅OH (феноловая)

Именно эти соединения дают обратимые реакции нейтрализации. Классический пример — вытеснение сероводородной кислоты при пропускании HCl через раствор её соли. Также обратите внимание на угольную кислоту. Она сразу разлагается на воду и CO₂, что делает уравнение необратимым в сторону газа.

Как запомнить классификацию

Мнемоники экономят время. Для галогеноводородных кислот придумали фразу: «Хлор, бром и йод — сильный народ». Она исключает фтор, который слабее. Для оксикислот используйте правило: чем больше атомов кислорода при одинаковом центральном атоме, тем выше сила. Например, HClO₄ сильнее HClO₃.

Есть и визуальный метод. Выпишите формулы в две колонки и вклейте лист в тетрадь. Перечитывайте перед сном. Нейронные связи закрепятся быстрее. Добавьте карточки Anki. Короткие сессии по пять минут работают лучше, чем часовое зубрёжка.

Примеры задач и решений

Задача 1. Определите направление реакции: Na₂CO₃ + HCl ⇌ ? Решение. HCl сильнее H₂CO₃. Поэтому происходит полное вытеснение. Образуются NaCl, H₂O и CO₂↑. Газ уходит, уравнение необратимое.

Задача 2. Что сильнее: H₃PO₄ или HNO₃? Сравниваем pK_a. У азотной кислоты он –1,32, у фосфорной 2,14. Отрицательное значение означает большую силу. Ответ: HNO₃.

Задача 3. Рассчитайте pH 0,01 M HCl. Для сильной кислоты считаем просто. Концентрация ионов H⁺ равна 0,01 M. pH = –log 0,01 = 2. Если бы это была H₂CO₃, нужно было бы использовать константу диссоциации, так как степень мала.

Задача 4. Объясните, почему HClO слабее HClO₄. В первом соединении при хлоре только один атом кислорода, в перхлорной — четыре. Дополнительные O тянут электронную плотность и стабилизируют анион. Отрыв протона упрощается, сила растёт.

Частые ошибки

Первая ошибка — путаница HF и других галогеноводородных кислот. HF слабая из-за сильной связи и водородных мостиков. Вторая — использование второй ступени серной кислоты как сильной. На практике она слабее, чем даже угольная. Третья — игнорирование летучести. Ученики забывают, что CO₂ и H₂S улетучиваются, что делает реакцию необратимой. Четвёртая — неверное применение правила растворимости. Не каждая слабая кислота выпадет в осадок. Некоторые, как борная, остаются растворёнными.

Решение ошибок — отработка тестов. Выполняйте минимум два варианта в неделю. Проверяйте ответы сразу, пока память свежа. Если нужна помощь, для углублённого изучения рекомендуем курс подготовки к ЕГЭ, где темы объясняют пошагово.

Итоги и полезные советы

Сильные кислоты немногочисленны, но встречаются в каждой теме. Запомните их назубок. Слабые требуют понимания причин их поведения. Ищите логику, а не зубрите. Тренируйтесь на реакциях вытеснения и расчётах pH. Помните правило кислородного окружения для оксикислот. Используйте карточки и краткие повторения. Следите за связью силы кислоты и её летучести. На экзамене всегда проверяйте направления реакций и исключайте ошибки с HF и второй ступенью H₂SO₄. Тогда баллы окажутся в кармане.