Heikko happo on happo että osittain hajoattaa osaksi sen ioneja vesiliuos tai vettä. Sen sijaan a vahva happo dissosioituu täysin ioneihinsa vedessä. Heikon hapon konjugaattiemäs on heikko emäs, kun taas heikon emäksen konjugaattihappo on heikko happo. Samassa konsentraatiossa heikkojen happojen määrä on korkeampi PH arvo kuin vahvat hapot.
Esimerkkejä heikoista hapoista
Heikot hapot ovat paljon yleisempiä kuin vahvat hapot. Niitä löytyy jokapäiväisessä elämässä esimerkiksi etikasta (etikkahaposta) ja sitruunamehusta (sitruunahaposta).
| Yleiset heikot hapot | |
|---|---|
| happo | Kaava |
| etikkahappo (etaanihappo) | CH3COOH |
| muurahaishappo | HCOOH |
| syaanihappo | HCN |
| fluorivetyhappoa | HF |
| rikkivety | H2S |
| trikloorietikkahappo | CCI3COOH |
| vesi (sekä heikko happo että heikko emäs) | H2O |
Heikkojen happojen ionisaatio
Vedessä voimakkaasti ionisoivan hapon reaktiosymboli on yksinkertainen nuoli vasemmalta oikealle. Toisaalta reaktion nuoli vedessä ionisoivan heikon hapon kohdalla on kaksoisnuoli, joka osoittaa, että sekä edestakainen että käänteinen reaktio tapahtuvat tasapainossa. Tasapainossa heikko happo, sen konjugaattiemäs ja vetyioni ovat kaikki läsnä vesiliuoksessa. Ionisointireaktion yleinen muoto on:
HA ⇌ H++ A−
Esimerkiksi etikkahapon tapauksessa kemiallinen reaktio on muodossa:
H3COOH-CH3KUJERTAA– + H+
Asetaatti-ioni (oikealla tai tuotteen puolella) on etikkahapon konjugoitu emäs.
Miksi heikot hapot ovat heikkoja?
Se, onko happo ionisoitunut täysin vedessä, riippuu elektronien napaisuudesta tai jakautumisesta kemiallisessa sidoksessa. Kun sidoksen kahdella atomilla on lähes sama elektronegatiivisuutta arvojen mukaan elektronit jakautuvat tasaisesti ja kuluttavat yhtä monta aikaa kumpaankin atomiin (ei-polaarinen sidos) liittyvän ajan. Toisaalta, kun atomien välillä on merkittävä elektronegatiivisuusero, varaus erottuu; seurauksena elektroneja vedetään enemmän yhdestä atomista kuin toiseen (polaarinen sidos tai ioninen sidos).
Vetyatomeilla on pieni positiivinen varaus, kun ne sitoutuvat elektronegatiiviseen elementtiin. Jos vedyyn liittyy vähemmän elektronitiheyttä, ionisaatio on helpompaa ja molekyyli muuttuu happamaksi. Heikot hapot muodostuvat, kun sidoksessa olevan vetyatomin ja toisen atomin välillä ei ole tarpeeksi polaarisuutta vetyionin helpon poiston mahdollistamiseksi.
Toinen tekijä, joka vaikuttaa hapon lujuuteen, on vetyyn sitoutuneen atomin koko. Kun atomin koko kasvaa, kahden atomin välisen sidoksen lujuus laskee. Tämä helpottaa sidoksen katkaisua vedyn vapauttamiseksi ja lisää hapon lujuutta.