Όροι και ορισμοί οξέων και βάσεων

click fraud protection

Υπάρχουν αρκετές μέθοδοι για τον ορισμό των οξέων και των βάσεων. Ενώ οι ορισμοί αυτοί δεν αντιβαίνουν ο ένας στον άλλο, διαφέρουν ως προς το βαθμό συμμετοχής τους. Οι πιο συνηθισμένοι ορισμοί οξέων και βάσεων είναι τα οξέα και οι βάσεις Arrhenius, τα οξέα και οι βάσεις Brønsted-Lowry και τα οξέα και βάσεις Lewis. Antoine Lavoisier, Ο Humphry Davy και ο Justus Liebig διατύπωσαν επίσης παρατηρήσεις σχετικά με τα οξέα και τις βάσεις, αλλά δεν επισημοποίησαν ορισμούς.

Svante Arrhenius Οξέα και Βάσεις

ο Arrhenius θεωρία των οξέων και οι βάσεις χρονολογούνται από το 1884, βασιζόμενοι στην παρατήρησή του ότι τα άλατα, όπως το χλωριούχο νάτριο, διαχωρίζονται σε αυτό που ονόμασε ιόντα όταν τοποθετούνται σε νερό.

  • οξέα παράγουν Η+ ιόντα σε υδατικά διαλύματα
  • βάσεις παράγουν ΟΗ- ιόντα σε υδατικά διαλύματα
  • νερό που απαιτείται, έτσι επιτρέπει μόνο για υδατικά διαλύματα
  • επιτρέπονται μόνο πρωτικά οξέα. απαιτούνται για την παραγωγή ιόντων υδρογόνου
  • επιτρέπονται μόνο βάσεις υδροξειδίου

Johannes Nicolaus Brønsted - Thomas Martin Lowry οξέα και βάσεις

instagram viewer

Η θεωρία Brønsted ή Brønsted-Lowry περιγράφει τις αντιδράσεις οξέος-βάσης ως ένα οξύ που απελευθερώνει ένα πρωτόνιο και μια βάση που δέχεται ένα πρωτόνιο. Ενώ ο ορισμός του οξέος είναι σχεδόν ο ίδιος με τον προτεινόμενο από τον Arrhenius (ένα ιόν υδρογόνου είναι πρωτόνιο), ο ορισμός του τι αποτελεί βάση είναι πολύ ευρύτερος.

  • οξέα είναι δότες πρωτονίων
  • Οι βάσεις είναι δέκτες πρωτονίων
  • υδατικά διαλύματα είναι επιτρεπτά
  • βάσεις εκτός από τα υδροξείδια είναι επιτρεπτά
  • επιτρέπονται μόνο πρωτικά οξέα

Οξέα και βάσεις του Gilbert Newton Lewis

Η θεωρία των οξέων και των βάσεων Lewis είναι το λιγότερο περιοριστικό μοντέλο. Δεν ασχολείται καθόλου με πρωτόνια, αλλά ασχολείται αποκλειστικά με ζεύγη ηλεκτρονίων.

  • τα οξέα είναι δέκτες ηλεκτρονίων
  • βάσεις είναι δότες ηλεκτρονίων ζεύγους
  • λιγότερο περιοριστικά των ορισμών της όξινης βάσης

Ιδιότητες των οξέων και των βάσεων

Ρόμπερτ Μπόιλ περιέγραψε τις ιδιότητες του οξέα και βάσεις το 1661. Αυτά τα χαρακτηριστικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εύκολη διάκριση μεταξύ των δύο χημικών ενώσεων χωρίς να εκτελούνται πολύπλοκες δοκιμές:

Οξέα

  • γεύση ξινή (μην τις δοκιμάσετε!) - η λέξη «οξύ» προέρχεται από τα λατινικά ακερ, που σημαίνει "ξινό"
  • τα οξέα είναι διαβρωτικά
  • τα οξέα αλλάζουν λακκούβες (μπλε χρωστική λαχανικών) από μπλε σε κόκκινο
  • τα υδατικά διαλύματα τους (νερό) διεξάγουν ηλεκτρικό ρεύμα (είναι ηλεκτρολύτες)
  • αντιδρούν με βάσεις για να σχηματίσουν άλατα και νερό
  • αναπτύσσω αέριο υδρογόνο2) κατά την αντίδραση με ένα ενεργό μέταλλο (όπως αλκαλικά μέταλλα, μέταλλα αλκαλικών γαιών, ψευδάργυρος, αλουμίνιο)

Κοινά οξέα

  • κιτρικό οξύ (από ορισμένα φρούτα και λαχανικά, κυρίως εσπεριδοειδή)
  • ασκορβικό οξύ (βιταμίνη C, όπως από ορισμένα φρούτα)
  • ξίδι (5% οξικό οξύ)
  • ανθρακικό οξύ (για την ενανθράκωση αναψυκτικών)
  • γαλακτικό οξύ (σε βουτυρόγαλα)

Βάσεις

  • γεύση πικρή (μην τις δοκιμάσετε!)
  • αισθανθείτε ολισθηρό ή σαπούνι (μην αγγίζετε αυθαίρετα!)
  • Οι βάσεις δεν αλλάζουν το χρώμα του λακκούβας. μπορούν να μετατραπούν σε κόκκινο (οξινισμένο) λακκούβωμα
  • τα υδατικά διαλύματα τους (νερό) διεξάγουν ηλεκτρικό ρεύμα (είναι ηλεκτρολύτες)
  • αντιδρά με οξέα για να σχηματίσουν άλατα και νερό

Κοινές βάσεις

  • απορρυπαντικά
  • σαπούνι
  • (Ν & ΟΗ)
  • οικιακή αμμωνία (υδατική)

Ισχυρά και ασθενικά οξέα και βάσεις

ο αντοχή οξέων και βάσεων εξαρτάται από την ικανότητά τους να διασπάσουν ή να σπάσουν τα ιόντα τους στο νερό. Ένα ισχυρό οξύ ή ισχυρή βάση αποστάζει πλήρως (π.χ., ΗΟ ή ΝαΟΗ), ενώ ένα ασθενές οξύ ή ασθενής βάση διαχωρίζεται μόνο μερικώς (π.χ., οξικό οξύ).

Η σταθερά διάστασης οξέος και η σταθερά διάστασης βάσης υποδεικνύουν τη σχετική ισχύ ενός οξέος ή βάσης. Η σταθερά διάστασης οξέος Kένα είναι το σταθερά ισορροπίας μιας διάστασης οξέος-βάσης:

ΗΑ + Η2O ⇆ A- + Η3Ο+

όπου το ΗΑ είναι το οξύ και το Α- είναι η συζευγμένη βάση.

κένα = [Α-] [Η3Ο+] / [ΗΑ] [Η2O]

Αυτό χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό του pKένα, η λογαριθμική σταθερά:

pkένα = - log10 κένα

Όσο μεγαλύτερη είναι η pKένα αξία, τόσο μικρότερη είναι η διάσταση του οξέος και το ασθενέστερο οξύ. Τα ισχυρά οξέα έχουν pKένα μικρότερη από -2.

instagram story viewer