산의 세기. ROH와 RSH 중 RSH가 더 강산인 이유

산의 세기. ROH와 RSH 중 RSH가 더 강산인 이유

 

 

Which is the stronger acid, R-OH or R-SH?

 

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▶ 참고: 산의 세기에 영향을 주는 인자들

[ https://ywpop.tistory.com/3323 ]

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▶ R-SH is much stronger acid than R-OH.

 

 

 

 

용액 중 H^+가 산의 역할을 하므로,

산의 세기는

용액 중 H^+의 농도(양)에 비례한다.

 

 

이 때문에, 어떻게든,

분자에서 H가 더 많이, 더 잘 떨어져 나가는 물질이

더 강산이다.

 

 

 

 

산의 세기는

1) H와 H와 결합하고 있는 원자(X)의

전기음성도 차이가 아니라,

결합 에너지(결합 엔탈피)에 반비례한다.

 

 

X-H 결합의 결합 에너지가 더 강할수록,

H는 떨어져 나가기가 더 힘들기 때문이다.

 

 

> O-H의 결합 에너지 = 463 kJ/mol

> S-H의 결합 에너지 = 339 kJ/mol

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2558 )

---> S-H의 H가 더 잘 떨어져 나간다.

---> R-S-H가 더 강산이다.

 

 

 

결합 에너지와 결합 길이는 반비례하므로,

어떤 교재에서는

X-H 결합의 결합 길이로 설명하기도 한다.

 

 

S 원자의 크기가 O보다 더 크므로,

S-H 결합 길이는 O-H 보다 더 길다.

결합 길이가 길수록, 결합을 더 쉽게 파괴할 수 있으므로,

---> S-H의 H가 더 잘 떨어져 나간다.

---> R-S-H가 더 강산이다.

 

 

 

 

산의 세기는

2) H와 H와 결합하고 있는 원자의

전기음성도 차이가 아니라,

H가 떨어졌을 때 생성되는 음이온(= 짝염기)의 안정도에 비례한다.

이 음이온이 안정할수록, 더 강산이다.

 

 

R-X-H ⇌ R-X^- + H^+ 평형에서,

R-X^-가 충분히 안정하다면,

R-X^-는 떨어져 나간 H^+와 재결합할 필요가 없다.

 

 

R-X^-의 안정도는 R-X^-의 크기에 비례하므로,

( 덩치가 클수록, 음전하는 더 잘 분산된다. )

R-S^-는 R-O^-보다 더 안정하다.

---> 용액 중 H^+의 양은 R-S^-쪽이 더 많다.

---> R-S-H가 더 강산이다.

 

 

 

 

[그림] 음이온의 비편재화.

 

 

 

 

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