H2SO4

Question

其實係咪HCl 比H2SO4更強的Acidity at same molarity

我係睇佢地的p Ka


但係sulphuric acid有2個ionizable hydrogen
so4^2-又stable
點解都係HCl 強酸過H2SO4??

可否教埋我點樣計出黎

35% solubility = 11M
98% solubility = 18M


how about H3PO4 and HNO3呢
佢地的solubility and maximum molarity又係...?

thanks

Answer 1

點解都係HCl 強酸過H2SO4?

從pKa來看，無疑是H2SO4 (pKa = -3) 的酸性較HCl (pKa = -8) 弱，但這通常只會出現在水溶液中。這可能因為H2SO4在水中電離後，生成的HSO4^- 中的O原子與H3O^+中的H原子形成氫鍵，輕微減低了H2SO4的電離。這與HF水溶液是弱酸的原理相同，但F^-離子所產生的氫鍵較強。另一方面，Cl^-離子不能形成氫鍵。

在其他質子溶劑（protic solvent）中，H2SO4通常顯示較強的酸性。例如把H2SO4加入乙醇CH3CH2OH中，H2SO4可把CH3CH2OH加質子（protonate）成CH3CH2OH2^+，但HCl在這情況加質子的能力明顯弱得多。在其他質子溶劑中，以釋出質子（H^+離子）的能力上來看，H2SO4的酸性明顯較HCl高。

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可否教埋我點樣計出黎 ： 35% solubility = 11M ; 98% solubility = 18M。

需要其他數據（溶液的密度density、或比重）才可以計算的。

『例如：98%濃硫酸的密度是1.84 g cm^-3，求它的摩爾濃度。』
計算如下：
考慮1 dm^3（1000 cm^3）的濃硫酸。
溶液質量 = 密度 x 體積 = 1.84 x 1000 = 1840 g
其中 H2SO4 質量 = 1840 x 98% = 1803 g
H2SO4摩爾數 = 1803/98.1 = 18.4 M

35%濃氫氯酸的密度是1.20 g cm^-3。你可以依上法計算它的摩爾濃度。 其他濃酸的摩爾濃度也是用相同的計法。

此外，那個98%不是solubility，而是質量百分數。由於濃硫酸常溫下是液體，可以買到的濃硫酸是製造出廠的液體，那餘下的2%是雜質。由於氯化氫常溫下是氣體，所以要溶於水才可作濃酸使用，要用一定量的水。以質量計算，市面買到的氫氯酸含35% HCl已很濃，會出煙的。

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how about H3PO4 and HNO3呢

買到的濃磷酸，通常質量百分數是85%，密度1.69-1.70 g cm^-3。
買到的濃硝酸，通常質量百分數是40%至60%，密度隨質量%改變。

Answer 2

其實你自己都講左個答案出黎架啦^^
pKa大d,點解呢?
因為HCl係completely ionized.
雖然H2SO4係dibasic,但係其實佢個兩個dissocaition都係partial ionized.
而當中大部份既H+都係來自第一個dissociation.
所以same molarity的話,HCl會勁dd.
但係HCl只可以溶35%落水,大概11M就會飽和.
而H2SO4可以溶98%，差不多18M
所以會有少少假像,覺得H2SO4好勁.