Sterk zuur

Een sterk zuur is een zuur dat als het is opgelost in water volledig ioniseert, oftewel een aflopende protolysereactie in water ondergaat:

HA_(aq) + H₂O → H₃O⁺_(aq) + A⁻_(aq)

ZUREN en BASEN
Algemene begrippen
pH Zuur-basereactie Zuur-basetitratie Zuurconstante Buffer Waterevenwicht Hammett-zuurfunctie
Zuren
Sterk · Zwak · Lewiszuur · Anorganisch zuur · Organisch zuur · Superzuur · Oxozuur · Halogeenzuurstofzuur
Basen
Sterk · Zwak · Lewisbase · Organische base
Portaal   Scheikunde

Het voorvoegsel sterk duidt niet op de "gevaarlijkheid" of "corrosiviteit" van het zuur; zo is waterstoffluoride een zwak zuur, maar erg bijtend.

Voorbeelden van sterke zuren (van sterkst naar minder-sterk):

• perchloorzuur, (waterstofperchloraat), HClO₄
• zwavelzuur, (di-waterstofsulfaat), H₂SO₄
• chloorzuur, (waterstofchloraat), HClO₃
• waterstofjodide, HI
• waterstofbromide, HBr
• zoutzuur, (waterstofchloride), HCl
• salpeterzuur (waterstofnitraat), HNO₃
• het hydronium-ion (ook wel Oxonium), H₃O⁺

Al deze zuren zijn, wanneer ze worden opgelost in water, precies even sterk: ze ioniseren volledig. Alleen als ze worden opgelost in een oplosmiddel dat een zwakkere base is dan water treedt een verschil op.

Reden voor de zuursterkte

Sterke zuren ioniseren in water volledig, dat betekent dat zuurrest (ook wel de geconjugeerde base) in water zeer stabiel is, en dat de binding tussen het H⁺ en de zuurrest heel zwak is; namelijk zwakker dan de binding met water die H₃O⁺ vormt. Er zijn ook polyprotonische sterke zuren (zoals H₃PO₄). Deze stoffen hebben dus na afsplitsing van H⁺ nog ten minste één H-atoom in hun verbinding. Echter, het verkregen zuur (want er is nog waterstof in de moleculen aanwezig) is erg zwak. De regel is dat een polyprotonisch zuur geen H⁺ meer afscheidt (in water). Er kan toch één uitzondering gemaakt worden: H₂SO₄

Resonantie

Bij het ioneren van het perchloorzuur, volgens

HClO₄→ClO₄⁻+ H⁺

wordt een van de zuurstofatomen van het zuur negatief geladen. Er zijn echter vier volledig gelijke O's beschikbaar, de negatieve lading zal dus ook afwisselend op die vier O's plaatsnemen:

→ ←→ ←→...

Sterk elektronegatieve elementen

De zuren HI, HBr en HCl vormen respectievelijk I⁻, Br⁻ en Cl⁻; alle halogenen met een hoge elektronegativiteit: dergelijk atomen nemen graag een elektron op, ze vervolledigen hiermee hun buitenste elektronenschil.

De negatieve ionen zijn dan ook stabiel, hierdoor is het zuur instabiel.