1. Svar først: fosforsyre er ikke en "meget stærk" syre-det er en medium-stærk syre
Fosforsyre(H3PO4) er ikke en "meget stærk" syre. I kemisk klassificering er det enmedium-styrke syre(en triprotsyre): den er markant stærkere end almindelige svage syrer som kulsyre og eddikesyre, men klart svagere end stærke syrer som salt-, svovl- og salpetersyre. Udsagnet "phosphorsyre er en meget stærk syre" er derfor unøjagtig og bør afvises.
2. Hvorfor fosforsyre ikke er en stærk syre
Stærke syrer defineres ved fuldstændig dissociation i vand; fosforsyre dissocierer kun delvist.
En stærk syre er en, der dissocierer fuldstændigt (eller næsten fuldstændigt) til hydrogenioner i vandig opløsning, såsom saltsyre, salpetersyre og svovlsyre (hvis første trin dissocieres fuldstændigt). Fosforsyre er en trirotsyre, der dissocierer i tre reversible trin; en stor del af udissocierede H3PO4-molekyler forbliver i opløsning, så det opfylder ikke kriteriet "fuldstændig dissociation".
Dens dissociationskonstanter viser begrænset ionisering.
De tre trinvise dissociationskonstanter for phosphorsyre er pKa1 ≈ 2,15, pKa2 ≈ 7,20 og pKa3 ≈ 12,35. Anerkendte stærke syrer har typisk negative pKa-værdier (saltsyre er f.eks. ca. -7). Phosphorsyres første-trin pKa er positivt og langt fra nul, hvilket indikerer begrænset ionisering; det andet og tredje trin er endnu svagere, og det tredje (pKa3 ≈ 12,35) er ubetydeligt.
Sammenligning med anerkendte stærke syrer viser et klart hul.
Saltsyre, salpetersyre, svovlsyre (første trin) og perchlorsyre dissocieres næsten fuldstændigt i vand og er langt surere end fosforsyre. Ved enhver koncentration kan fosforsyre ikke nå deres ioniseringsgrad, så den kan ikke udvise "meget stærk" surhed.
Den består ikke den definitionsbaserede-test.
Kriteriet for en stærk syre er fuldstændig dissociation. Fosforsyre opfylder ikke dette kriterium og kan pr. kemisk definition ikke klassificeres som en stærk syre; den tilhører kategorien medium-styrke.
3. Hvorfor fosforsyre ikke er en svag syre
Dets første-trins dissociation er klart højere end for typiske svage syrer.
Phosphorsyre har pKa1 ≈ 2,15, et godt stykke under det for eddikesyre (pKa ≈ 4,76) og kulsyre (pKa1 ≈ 6,35). Jo mindre pKa, jo stærkere syren; det første-trins ionisering af phosphorsyre er derfor langt større end for disse typiske svage syrer.
Ved samme koncentration er den klart mere syrlig.
I en 0,1 mol/L vandig opløsning giver phosphorsyre en pH på ca. 1,6, hvorimod eddikesyre ved samme koncentration giver ca. 2,9 -hydrogenionkoncentrationen af phosphorsyre er ca.
Dens reaktivitet og industrielle anvendelser afspejler medium-stærk surhed.
Fosforsyre reagerer med metaloxider, -hydroxider og -carbonater til dannelse af fosfater og er meget udbredt til fosfatering, ætsning, bejdsning og pH-justering. I disse applikationer udnyttes dens surhedsgrad i en grad, som typiske svage syrer som eddike- og kulsyre ikke kan give, hvilket viser, at dens styrke ikke er "svag".
Den består ikke den definitionsbaserede-test.
Surhedsgraden af fosforsyre ligger mellem stærke og svage syrer: den når ikke "fuldstændig dissociation"-standarden for stærke syrer, men alligevel er den klart stærkere end typiske svage syrer. At kalde det en svag syre er derfor også unøjagtigt; klassificere det som enmedium-styrke syreafspejler fakta.
