Forza degli acidi e delle basi: come determinarla in base alla costante di dissociazione
La forza degli acidi e delle basi può essere dedotta dal valore della costante di dissociazione che assume bassi valori per elettroliti deboli. Si passa da acidi la cui costante Ka è estremamente bassa, cui corrisponde un acido debolissimo, ad acidi con valori di Ka abbastanza alti, quindi acidi di media forza fino ad arrivare agli acidi forti totalmente dissociati. Le stesse considerazioni possono essere estese alle basi.
La forza degli acidi e delle basi è influenzata da diversi fattori, tra cui la possibilità di un composto di dissociarsi dipende dalla polarizzazione del legame A-H. Più l’elemento A è elettronegativo, più è polarizzato il legame con l’idrogeno; questo permette all’acqua di intervenire, unendosi con la sua parte negativa (l’ossigeno) all’idrogeno caricato positivamente e staccandolo dal resto della molecola.
Poiché l’elettronegatività aumenta nel sistema periodico da sinistra verso destra, l’acidità dei composti idrogenati aumenta da sinistra verso destra, come ad esempio, nella seguente serie: LiH < BeH2 < CH4 < NH3 < H2O < HF. In quest'esempio si parte da un idruro estremamente basico come l'idruro di litio, per poi passare a composti ad acidità bassissima come CH4 e NH3 fino ad arrivare ad un acido di media forza come HF. Analogamente, la stessa logica si applica ai composti ossigenati, caratterizzati dal gruppo -OH. Inoltre, in un acido carbossilico, la presenza di un sostituente in posizione α può influire positivamente o negativamente sull'acidità del composto. Ad esempio, l'acido monocloroacetico è più forte dell'acido acetico, per effetto elettronattrattore del cloro che facilita il distacco del protone. L'elettronegatività da sola in taluni casi non basta a spiegare il grado di acidità di un composto: insieme alla possibilità di ionizzazione, infatti, bisogna tener conto della stabilità dell'anione che si forma: quanto più questo è stabile, tanto più è favorita la tendenza dell'acido a dissociarsi.