1. תשובה תחילה: חומצה זרחתית אינה חומצה "חזקה מאוד"-היא חומצה בעוצמה בינונית-
חומצה זרחתית(H₃PO₄) אינה חומצה "חזקה מאוד". בסיווג כימי זה אחומצה בעוצמה בינונית-(חומצה טריפרוטית): היא חזקה באופן ניכר מחומצות חלשות נפוצות כגון חומצה פחמנית וחומצה אצטית, אך חלשה בבירור מחומצות חזקות כגון חומצה הידרוכלורית, גופריתית וחומצה חנקתית. האמירה "חומצה זרחתית היא חומצה חזקה מאוד" אינה מדויקת ולכן יש להכחיש אותה.
2. מדוע חומצה זרחתית אינה חומצה חזקה
חומצות חזקות מוגדרות על ידי פירוק מוחלט במים; חומצה זרחתית מתנתקת רק חלקית.
חומצה חזקה היא כזו שמתפרקת לחלוטין (או כמעט לחלוטין) ליוני מימן בתמיסה מימית, כגון חומצה הידרוכלורית, חומצה חנקתית וחומצה גופרתית (שהצעד הראשון שלה מתנתק לחלוטין). חומצה זרחתית היא חומצה טריפרוטית המתנתקת בשלושה שלבים הפיכים; חלק גדול של מולקולות H₃PO₄ לא מפורקות נשאר בתמיסה, ולכן היא אינה עומדת בקריטריון "התנתקות מלאה".
קבועי הדיסוציאציה שלו מראים יינון מוגבל.
שלושת קבועי הדיסוציאציה הדרגתיים של חומצה זרחתית הם pKa1 ≈ 2.15, pKa2 ≈ 7.20 ו-pKa3 ≈ 12.35. לחומצות חזקות מוכרות יש בדרך כלל ערכי pKa שליליים (חומצה הידרוכלורית, למשל, היא בערך -7). הצעד הראשון של-pKa של חומצה זרחתית הוא חיובי ורחוק מאפס, מה שמצביע על יינון מוגבל; הצעד השני והשלישי חלשים עוד יותר, והשלישי (pKa3 ≈ 12.35) זניח.
השוואה עם חומצות חזקות מוכרות מראה פער ברור.
חומצה הידרוכלורית, חנקתית, גופריתית (שלב ראשון) וחומצה פרכלורית מתנתקות כמעט לחלוטין במים והן חומציות הרבה יותר מחומצה זרחתית. בכל ריכוז, חומצה זרחתית לא יכולה להגיע לדרגת היינון שלה, ולכן היא לא יכולה להפגין חומציות "חזקה מאוד".
הוא נכשל במבחן-מבוסס ההגדרה.
הקריטריון לחומצה חזקה הוא ניתוק מוחלט. חומצה זרחתית אינה עומדת בקריטריון זה ועל פי הגדרה כימית, לא ניתן לסווג אותה כחומצה חזקה; הוא שייך לקטגוריית החוזק הבינוני-.
3. מדוע חומצה זרחתית אינה חומצה חלשה
ניתוק הצעד הראשון שלו גבוה בבירור מזה של חומצות חלשות טיפוסיות.
לחומצה זרחתית יש pKa1 ≈ 2.15, הרבה מתחת לזה של חומצה אצטית (pKa ≈ 4.76) וחומצה פחמנית (pKa1 ≈ 6.35). ככל שה-pKa קטן יותר, החומצה חזקה יותר; לפיכך, הצעד הראשון של היינון של חומצה זרחתית גדול בהרבה מזה של החומצות החלשות האופייניות הללו.
באותו ריכוז ברור שהוא חומצי יותר.
בתמיסה מימית של 0.1 מול/ליטר, חומצה זרחתית נותנת pH של בערך 1.6, בעוד חומצה אצטית באותו ריכוז נותנת בערך 2.9 -ריכוז המימן-יון של חומצה זרחתית הוא בערך פי 20 גבוה יותר.
התגובתיות והשימושים התעשייתיים שלו משקפים חומציות-בינונית.
חומצה זרחתית מגיבה עם תחמוצות מתכת, הידרוקסידים וקרבונטים ליצירת פוספטים, והיא נמצאת בשימוש נרחב בזרחן, תחריט, כבישה והתאמת pH. ביישומים אלו החומציות שלו מנוצלת במידה שחומצות חלשות טיפוסיות כמו חומצה אצטית וחומצה פחמנית אינן יכולות לספק, מה שמראה שהחוזק שלה אינו "חלש".
הוא נכשל במבחן-מבוסס ההגדרה.
החומציות של חומצה זרחתית נמצאת בין חומצות חזקות לחלשות: היא אינה מגיעה לתקן "התנתקות מלאה" של חומצות חזקות, אך עם זאת היא בבירור חזקה יותר מחומצות חלשות טיפוסיות. לקרוא לזה חומצה חלשה לכן גם לא מדויק; לסווג את זה בתור אחומצה בעוצמה בינונית-משקף את העובדות.
