Charakterystyka i przykłady
![Charakterystyka i przykłady](https://learnaboutworld.com/storage/img/images/cidos-caractersticas-y-ejemplos.png)
- 4234
- 977
- Prokul Woliński
kwasy Są to związki o wysokich trendach przekazywania protonów lub akceptowania kilku elektronów. Istnieje wiele definicji (Bronsted, Arrhenius, Lewis), które charakteryzują właściwości kwasów, a każda z nich uzupełnia się, aby zbudować globalny obraz tego rodzaju związku.
Z poprzedniej perspektywy wszystkie znane substancje mogą być kwaśne, jednak tylko te, które wyróżniają się znacznie powyżej innych, są uważane za takie. Innymi słowy: jeśli substancja jest niezwykle słabym dawcą protonów, w porównaniu z wodą, na przykład można powiedzieć, że nie jest to kwas.
![](https://learnaboutworld.com/storage/img/images/cidos-caractersticas-y-ejemplos.png)
Tak więc, które dokładnie są kwasami i ich naturalnymi źródłami? Typowy ich przykład można znaleźć w wielu owocach: jak cytrusy. Lemoniady mają swój charakterystyczny smak z powodu kwasu cytrynowego i innych komponentów.
Język może wykryć obecność kwasów, podobnie jak w przypadku innych smaków. W zależności od poziomu kwasowości tych związków smak staje się bardziej nie do zniesienia. W ten sposób język działa jako miernik organoleptyczny stężenia kwasów, w szczególności stężenie jonu hydronowego (h (h3ALBO+).
Z drugiej strony kwasy występują nie tylko w żywności, ale także w żywych organizmach. Podobnie gleby mają substancje, które mogą je scharakteryzować jako kwasy; Tak jest w przypadku aluminium i innych metalowych kationów.
[TOC]
Charakterystyka kwasu
Jakie cechy powinny mieć związek, zgodnie z istniejącymi definicjami, należy uznać za kwas?
Musi być w stanie generować jony h+ I och- Podczas rozpuszczania się w wodzie (arrhenius) musisz bardzo łatwo przekazać protony na inne gatunki (Brnsted) lub wreszcie, musi być w stanie zaakceptować kilka elektronów, ładując negatywnie (Lewis).
Jednak te cechy są ściśle związane ze strukturą chemiczną. Naucząc się go analizować, możesz wywnioskować jego siłę kwasowości lub kilka związków, które z nich jest najbardziej kwaśne.
- Właściwości fizyczne
Kwasy mają smak, warte nadmiarowości, kwas i jego zapach często spala nozdrza. Są płynne z lepką lub tłustą teksturą i mają możliwość zmiany koloru papieru kiełkowania i pomarańczy z metylu na czerwony (właściwości kwasów i podstaw.F.).
- Zdolność do generowania protonów
W roku 1923 r. Duński chemik Johannes Nicolaus Brønsted i angielski chemik Thomas Martin Lowry, wprowadzili teorię Brønsteda i Lowry, stwierdzając, że każdy związek, który może przenieść proton na każdy inny związek, to kwas (Encyclopædia Britannica, 1998). Na przykład w przypadku kwasu solnego:
HCl → H+ + Cl-
Teoria Brønsteda i Lowry'ego nie wyjaśniła zachowania kwasu niektórych substancji. W 1923 roku amerykański chemik Gilbert n. Lewis wprowadza swoją teorię, w której kwas jest uważany za każdy związek, który w reakcji chemicznej może dołączyć do kilku elektronów, które nie są dzielone w innej cząsteczce (Encyclopædia Britannica, 1998).
W ten sposób jony takie jak Cu2+, wiara2+ i wiara3+ Mają możliwość łączenia pary wolnych elektronów, na przykład wody do produkcji protonów w sposób:
Może ci służyć: Chrome (Cr)Cu2+ + 2h2O → Cu (OH)2 + 2h+
- Mają słabe hydrogeny w gęstości elektronicznej
W przypadku cząsteczki metanu Cho4, Żaden z jego hydrogenów nie ma niedoboru elektronicznego. Wynika to z faktu, że różnica w elektrowni między węglem a wodorem jest bardzo mała. Ale gdyby jeden z atomów H dla jednego z fluoru został zastąpiony, w momencie dipolowego nastąpiłaby niezwykła zmiana: h2FC-H.
H doświadczyć przemieszczenia chmury elektronicznej do sąsiedniego atomu połączonego z F, który jest taki sam, δ+ wzrasta. Ponownie, jeśli inny H zostanie zastąpiony innym F, wówczas cząsteczka by: HF2C-H.
Teraz δ+ jest jeszcze większe, ponieważ istnieją dwa atomy wysoce elektroonegatywnego F, które odejmują gęstość elektroniczną do C, a tym drugim, w konsekwencji do H. Gdyby w końcu uzyskałby kontynuowany proces wymiany: F3C-H.
W tej ostatniej cząsteczce H Przedstawia, w wyniku trzech atomów sąsiadów, wyraźny niedobór elektroniczny. Ten δ+ nie jest niezauważony przez żaden gatunek wystarczająco bogaty w elektrony, aby to rozebrać H I w ten sposób F3CH jest negatywnie naładowany:
F3C-H + : N- (gatunki ujemne) => f3C:- + HN
W ten sposób można również wziąć pod uwagę poprzednie równanie chemiczne: F3CH przekazuje proton (h+, On H po oderwaniu się od cząsteczki) na: n; lub f3CH wygrywa kilka elektronów z H Kiedy ostatni z: N jest przekazywany temu drugie-.
- Stała siły lub kwasowości
Ile f3C:- jest obecny w rozwiązaniu? Lub ile cząsteczek M3CH może przekazać kwas wodoru na n? Aby odpowiedzieć na te pytania, konieczne jest określenie stężenia F3C:- lub HN i, poprzez równanie matematyczne, ustal wartość numeryczną zwaną stałą kwasowości, ka.
Im więcej cząsteczek F3C:- lub wystąpi hn, więcej kwasu będzie f3CH i większy jego ka. W ten sposób KA pomaga wyjaśnić, które związki są więcej kwasów niż inne; A także odrzuć tych, których ka ma niewielki ekstremalny porządek.
Niektóre KA mogą mieć wartości około 10-1 i 10-5, I inne, milionowo mniejsze wartości, takie jak 10-piętnaście i 10-35. Można zatem powiedzieć, że ostatnie, mając te stałe kwasowe, są wyjątkowo słabymi kwasami i można je odrzucić jako takie.
Więc która z poniższych cząsteczek ma największe ka: ch4, Ch3F, rozdz2F2 lub CHF3? Odpowiedź polega na braku gęstości elektronicznej, δ+, w ich hydrogenach.
Pomiary
Ale jakie są kryteria standaryzacji pomiarów KA? Jego wartość może się znacznie wahać w zależności od tego, który gatunek otrzyma H+. Na przykład, jeśli: N jest silną bazą, KA będzie świetna; Ale jeśli wręcz przeciwnie, jest to bardzo słaba baza, ka będzie mała.
Pomiary KA są wykonane przy użyciu najczęstszych i słabych ze wszystkich zasad (i kwasów): woda. W zależności od stopnia darowizny H+ Do cząsteczek H2Lub, przy 25ºC i pod ciśnieniem atmosfery, ustalono standardowe warunki do określenia stałych kwasowości dla wszystkich związków.
Może ci służyć: tolueen: struktura, właściwości, użycia, uzyskiwanieStąd repertuar stałych kwasowości dla wielu związków, zarówno nieorganicznych, jak i organicznych.
- Ma bardzo stabilne baz sprzężonych
Kwasy mają w swoich strukturach chemicznych bardzo elektroonegatywne lub jednostki (pierścienie aromatyczne), które przyciągają elektroniczne gęstości otaczających hydrożenów, powodując w ten sposób częściowo dodatnie i odczynnikowe do podstawy przed podstawą.
Po przekazaniu protonów kwas staje się skoniugowaną zasadą; to znaczy gatunek ujemny zdolny do zaakceptowania h+ lub przekazaj kilka elektronów. W przykładzie cząsteczki CF3H twoja skoniugowana baza to cf3-:
Por3- + HN CHF3 + : N-
Tak, cf3- Jest to bardzo stabilna podstawa koniugatu, równowaga zostanie przesunięta dalej w lewo. Ponadto, im bardziej stabilny jest taki sam, tym bardziej reaktywny i kwasowy.
Jak wiedzieć, jakie są stabilne? Wszystko zależy od tego, jak radzą sobie z nowym obciążeniem ujemnym. Jeśli mogą skutecznie rozłożyć lub rozprzestrzeniać rosnącą gęstość elektroniczną, nie będzie dostępna do użycia w tworzeniu wiązania z H podstawy podstawy.
- Mogą mieć pozytywne opłaty
Nie wszystkie kwasy mają hydrogeny z niedoborem elektronicznym, ale mogą również mieć inne atomy zdolne do przyjmowania elektronów, z obciążeniem dodatnim lub bez.
Jak to jest? Na przykład w Boro trifluoride, BF3, Atom B brakuje oktetu w Walencji, więc może tworzyć łącze z każdym atomem, który daje mu kilka elektronów. Jeśli anion f- Okrągłe w jego bliskości następuje następująca reakcja chemiczna:
Bf3 + F- => BF4-
Z drugiej strony, wolne metalowe kationy, takie jak Al3+, Zn2+, Na+, itp., Są uważane za kwasy, ponieważ ich środowisko może akceptować wiązania celne (koordynacyjne) bogatych elektronów. Reagują również z jonami OH- Wytrącać się jako wodorotlenki metalu:
Zn2+(AC) + 2OH-(AC) => Zn (OH)2(S)
Wszystkie są znane jako kwasy Lewisa, podczas gdy ci, którzy przekazują protony, są kwasami Bronsted.
- Ich rozwiązania mają wartości pH mniejsze niż 7
![](https://learnaboutworld.com/storage/img/images/cidos-caractersticas-y-ejemplos.jpg)
Mówiąc dokładniej, kwas po rozpuszczaniu się w dowolnym rozpuszczalniku (który nie zneutralizuje go znacznie), generuje roztwory o pH mniejszym niż 3, chociaż uwzględniono poniżej 7 bardzo słabych kwasów.
Można to zweryfikować za pomocą wskaźnika kwasowo-zasadowego, takiego jak fenoloftaleina, uniwersalny wskaźnik lub sok. Te związki, które zwiedzają te wskazane dla niskiego pH, są kwaśne. Jest to jeden z najprostszych testów w celu ustalenia ich obecności.
To samo można zrobić, na przykład dla różnych próbek gleby z różnych części świata, co określając jej wartości pH, wraz z innymi zmiennymi, charakteryzują.
Może ci służyć: Ritchter-Wenzel Law: co to jest, historie, oświadczenia, przykładyI wreszcie wszystkie kwasy mają smaki obfite, o ile nie są one tak skoncentrowane, aby nieodwracalnie spalić tkanki języka.
- Zdolność do zneutralizowania podstaw
Arrhenius w swojej teorii proponuje, że kwasy, aby móc generować protony, reagować z wodoroksylami zasad, aby utworzyć sól i wodę na drodze:
HCl + NaOH → NaCl + H2ALBO.
Reakcja ta nazywa się neutralizacja i jest podstawą techniki analitycznej zwanej miareczkowaniem (Bruce Mahan, 1990).
Silne kwasy i słabe kwasy
Kwasy są klasyfikowane do silnych kwasów i słabych kwasów. Siła kwasu jest związana ze stałą równowagi, stąd w przypadku kwas.
Zatem silne kwasy mają dużą stałą kwasowości, więc mają tendencję do całkowitego dysocjowania. Przykładami tych kwasów są kwas siarkowy, kwas solny i kwas azotowy, którego stałe kwasowości są tak duże, że nie można go zmierzyć w wodzie.
Z drugiej strony słaby kwas to taki, którego stała dysocjacji jest niska, więc jest w równowadze chemicznej. Przykładami tych kwasów są kwas octowy i kwas mlekowy oraz kwas azotu, którego stałe kwasowości są rzędu 10-4. Rycina 1 pokazuje różne stałe kwasowości dla różnych kwasów.
![](https://learnaboutworld.com/storage/img/images/cidos-caractersticas-y-ejemplos.jpg)
Przykłady kwasów
Halogenki wodorowe
Wszystkie halogenki wodorowe są związkami kwaśnymi, szczególnie gdy rozpuszczają się w wodzie:
-HF (kwas fluorowy).
-HCl (kwas solny).
-HBR (kwas bromhydowy).
-Cześć (kwas jodłowy).
Oxoacids
Oxoacids są protonowanymi postaciami oksoanionów:
Hno3 (kwas azotowy).
H2południowy zachód4 (Kwas Siarkowy).
H3PO4 (Kwas fosforowy).
Hclo4 (kwas nadchlorowy).
Super kwasy
Super kwasy są mieszaniną kwasu Brnsteda i silnego kwasu Lewisa. Po zmieszaniu tworzą złożone struktury, w których, zgodnie z niektórymi badaniami, h+ „Brinca” w nich.
Jego potęga korozyjna jest taka, że są miliardy razy silniejsze niż H2południowy zachód4 stężony. Są używane do pękania dużych cząsteczek obecnych w ropie naftowej, w mniejszych, rozgałęzionych cząsteczkach i z dużą wartością ekonomiczną dodaną.
-Bf3/Hf
-Sbf5/Hf
-Sbf5/Hso3F
-Por3południowy zachód3H
Kwasy organiczne
Kwasy organiczne charakteryzują się posiadaniem jednej lub więcej grup karboksylowych (COOH), a wśród nich są:
-Kwas cytrynowy (obecny w wielu owocach)
-Kwas jabłkowy (zielone jabłka)
-Kwas octowy (octu komercyjny)
-Kwas butynowy (zjełczałego masła)
-Kwas tatarowy (win)
-I rodzina kwasów tłuszczowych.
Bibliografia
- Torrens h. Twarde i miękkie kwasy i podstawy. [PDF]. Zaczerpnięte z: depa.Fquim.Unam.MX
- Helmestine, Anne Marie, pH.D. (3 maja 2018 r.). Nazwy 10 wspólnych kwasów. Odzyskane z: Thoughtco.com
- Chempage Norials. Kwasy i zasady: struktura i zachowanie molekularne. Zaczerpnięte z: chem.Wisc.Edu
- Deziel, Chris. (27 kwietnia 2018 r.). Ogólne cechy kwasów i podstaw. Naukowe. Odzyskane z: naukowe.com
- Centrum superkomputerowe w Pittsburghu (PSC). (25 października 2000). Źródło: PSC.Edu.
- « Ruffini histologiczne ciałki, funkcje, mechanizmy działania
- Historia biofizyki, jakie badania, zastosowania, pojęcia, metody »