Charakteristiky a príklady

Ten kyseliny Sú to zlúčeniny s vysokými trendmi darovania protónov alebo prijímania niekoľkých elektrónov. Existuje mnoho definícií (Bronsted, Arrhenius, Lewis), ktoré charakterizujú vlastnosti kyselín, a každá z nich dopĺňa na vytvorenie globálneho obrazu tohto typu zlúčeniny.

Z predchádzajúceho hľadiska však všetky známe látky môžu byť kyslé, iba tie, ktoré vynikajú výrazne nad ostatnými, sa považujú za také. Inými slovami: Ak je látka extrémne slabým darcom protónov, napríklad v porovnaní s vodou, možno povedať, že nejde o kyselinu.

Kyselina octová, slabá kyselina, darujte protón (vodíkový ión, zvýraznený zelenou farbou) v rovnovážnej reakcii, aby sa získal acetátový ión a hydrónový ión. Červená: kyslík. Čierna: uhlík. Biely: vodík.

Teda, čo sú presne kyseliny a ich prírodné zdroje? Typický príklad z nich nájdete vo vnútri mnohých ovocia: ako citrus. Lemonades majú svoju charakteristickú chuť v dôsledku kyseliny citrónovej a ďalšie komponenty.

Jazyk dokáže zistiť prítomnosť kyselín, rovnako ako s inými príchuťami. V závislosti od úrovne kyslosti týchto zlúčenín sa chuť stáva netolerovateľnejšou. Týmto spôsobom jazyk funguje ako organoleptický meter koncentrácie kyselín, konkrétne koncentrácia hydrónskeho iónu (H₃Ani⁺).

Na druhej strane sa kyseliny nachádzajú nielen v potravinách, ale aj v živých organizmoch. Podobne majú pôdy látky, ktoré ich môžu charakterizovať ako kyseliny; To je prípad hliníka a ďalších kovových katiónov.

[TOC]

Kyslé charakteristiky

Aké charakteristiky by mali mať zlúčenina podľa existujúcich definícií, ktoré sa majú považovať za kyselinu?

Musí byť schopný generovať ióny h⁺ a oh^- Pri rozpustení vo vode (Arrhenius) musíte veľmi ľahko darovať protóny iným druhom (Brnsted) alebo nakoniec, musí byť schopný prijať niekoľko elektrónov, nabíjať sa negatívne (Lewis).

Tieto charakteristiky však úzko súvisia s chemickou štruktúrou. Takže sa naučiť analyzovať.

- Fyzikálne vlastnosti

Kyseliny majú chuť, hodnotu redundancie, kyselinu a jej vôňa často spaľuje nosné dierky.  Sú tekuté s lepkavou alebo mastnou textúrou a majú schopnosť zmeniť farbu klíčového papiera a oranžovú z metylu na červené (vlastnosti kyselín a základní, S.F.).

- Schopnosť generovať protóny

V roku 1923 dánsky chemik Johannes Nicolaus Brønsted a anglický chemik Thomas Martin Lowry zaviedli Brønstedovu teóriu a Lowry, v ktorom uviedli, že akákoľvek zlúčenina, ktorá môže preniesť protón do ktorejkoľvek inej zlúčeniny, je kyselina (Encydia Britannica, 1998). Napríklad v prípade kyseliny chlorovodíkovej:

HCL → H⁺ + Cl^-

Brønsted a Lowryho teória nevysvetlila kyslé správanie určitých látok. V roku 1923 americký chemik Gilbert n. Lewis predstavuje svoju teóriu, v ktorej sa kyselina považuje za každú zlúčeninu, ktorá sa v chemickej reakcii dokáže pripojiť k niekoľkým elektrónom, ktoré sa nezdieľali v inej molekule (Encyclopædia Britannica, 1998).

Týmto spôsobom ióny ako Cu²⁺, vernosť²⁺ A viera³⁺ Majú schopnosť spojiť sa s voľnými elektrónmi, napríklad vody na výrobu protónov spôsobom:

Môže vám slúžiť: Chrome (Cr)

 Cu²⁺ + 2h₂O → cu (OH)₂ + 2h⁺

- Majú zlé vodíny v elektronickej hustote

Pre molekulu metánu, Cho₄, Žiadny z jeho hydrogénov nemá elektronický nedostatok. Dôvodom je, že rozdiel v elektronických orgánoch medzi uhlíkom a vodíkom je veľmi malý. Ale ak by bol jeden z atómov H pre jeden z fluoridu nahradený, potom by v dipólovom okamihu došlo k pozoruhodnej zmene: h₂Fc-H.

H zažiť vytesnenie vášho elektronického oblaku k susednému atómu spojenému s F, ktorý je rovnaký, δ+ sa zvyšuje. Ak je ďalší H nahradený iným F, potom by molekula bola: HF₂C-H.

Teraz je A+ ešte väčší, pretože existujú dva atómy vysoko elektronegatívneho F, ktoré odčítajú elektronickú hustotu C, a to preto do H. Ak by proces výmeny pokračoval, konečne by sa získal: f₃C-H.

V tejto poslednej molekule H V dôsledku troch atómov susedov predstavuje výrazný elektronický nedostatok. Tento δ+ sa nezosadá žiadne druhy dostatočne bohaté na elektróny, aby to odstráni H A týmto spôsobom f₃CH je negatívne nabité:

F₃C-H + : N^- (negatívny druh) => f₃C:^- + HN

Týmto spôsobom možno zvážiť aj predchádzajúcu chemickú rovnicu: F₃Charuje protón (h⁺, on H po oddelení od molekuly) na: n; Alebo f₃CH vyhrá pár elektrónov z H Keď je posledný z: n darovaný druhému^-.

- Pevnosť alebo kyslosť konštanta

Koľko f₃C:^- je prítomný v riešení? Alebo, koľko m molekúl₃CH môže darovať kyslý vodík na N? Na zodpovedanie týchto otázok je potrebné určiť koncentráciu f₃C:^- alebo HN a prostredníctvom matematickej rovnice stanovte numerickú hodnotu nazývanú konštantná kyslosť, ka, ka.

Čím viac molekuly F₃C:^- alebo sa vyskytne, viac kyseliny bude f₃Ch a väčšie jeho ka. Týmto spôsobom KA pomáha kvantitatívne objasniť, ktoré zlúčeniny sú viac kyseliny ako iné; A tiež zlikvidujte tých, ktorých KA má malý extrémny poriadok.

Niektoré KA môžu mať hodnoty, ktoré sú okolo 10^-1 a 10^-5, A ďalšie, miliónky menšie hodnoty ako 10^-pätnásť a 10^-35. Potom sa dá povedať, že posledné, ktoré majú tieto konštanty kyslosti, sú mimoriadne slabé kyseliny a môžu sa ako také vyradiť.

Takže ktorá z nasledujúcich molekúl má najväčšie ka₄, Chvály₃F, ch₂F₂ alebo CHF₃? Odpoveď spočíva v nedostatku elektronickej hustoty, A+, v ich vodíkoch.

Merania

Ale aké sú kritériá pre štandardizáciu meraní KA? Jeho hodnota sa môže výrazne pohybovať v závislosti od toho, ktorý druh Há H⁺. Napríklad, ak: n je silná základňa, KA bude skvelá; Ale ak naopak, je to veľmi slabá základňa, KA bude malý.

Merania KA sa uskutočňujú pomocou najbežnejších a najrozšírenej zo všetkých základní (a kyselín): Voda. V závislosti od stupňa daru H⁺ Na H molekuly₂Alebo pri 25 ° C a pri tlaku atmosféry sa stanovia štandardné podmienky na stanovenie kyslosti konštantov pre všetky zlúčeniny.

Môže vám slúžiť: toluén: štruktúra, vlastnosti, použitie, získanie

Odtiaľto repertoár kyslosti konštánt pre mnohé zlúčeniny, anorganické aj organické.

- Má veľmi stabilné konjugované základne

Kyseliny majú vo svojich chemických štruktúrach veľmi elektronegatívne alebo jednotky (aromatické krúžky), ktoré priťahujú elektronické hustoty okolitých vodíkov, čím spôsobujú čiastočne pozitívne a činidlo na základňu pred základňou.

Akonáhle darujú protóny, kyselina sa stáva konjugovanou základňou; to znamená negatívny druh schopný prijať h⁺ alebo darujte pár elektrónov. V príklade molekuly CF₃H Vaša konjugovaná základňa je cf₃^-:

Cf₃^- + HN CHF₃ + : N^-

Áno cf₃^- Je to veľmi stabilná konjugátová základňa, rovnováha bude posunutá ďalej doľava ako vpravo. Okrem toho, čím stabilnejší je rovnaký, tým reaktívnejší a kyselina.

Ako zistiť, aké sú stabilné? Všetko záleží na tom, ako sa vysporiadajú s novým negatívnym zaťažením. Ak môžu efektívne rozložiť alebo šíriť rastúcu elektronickú hustotu, nebude k dispozícii na použitie pri tvorbe väzby s H základne.

- Môžu mať pozitívne poplatky

Nie všetky kyseliny majú hydrogény s elektronickým nedostatkom, ale môžu mať aj iné atómy schopné prijímať elektróny, s alebo bez pozitívneho zaťaženia.

Ako je to? Napríklad v Boro trifluorid, bf₃, Atóm B chýba oktet vo Valencii, takže môže tvoriť spojenie s akýmkoľvek atómom, ktorý mu dáva niekoľko elektrónov. Ak anión f^- Zaokrúhlenie v jeho blízkosti sa vyskytuje nasledujúca chemická reakcia:

Bf₃ + F^- => Bf₄^-

Na druhej strane, voľné kovové katióny, ako napríklad Al³⁺, Zn²⁺, Nat⁺, atď., Sú považované za kyseliny, pretože ich prostredie môže akceptovať datívne (koordinácie) väzby bohatých elektrónov. Reagujú tiež s OH iónmi^- Zrážanie sa ako kovové hydroxidy:

Zn²⁺(Ac) + 2OH^-(ac) => Zn (OH)₂(S)

Všetky sú známe ako Lewis kyseliny, zatiaľ čo tí, ktorí darujú protóny, sú bronsted kyseliny.

- Ich riešenia majú hodnoty pH menej ako 7

Obrázok: Stupnica pH.

Presnejšie povedané, kyselina pri rozpúšťaní v akomkoľvek rozpúšťadle (ktoré ho neutralizuje), vytvára roztoky s pH menším ako 3, hoci pod 7 veľmi slabé kyseliny sa považujú za veľmi slabé kyseliny.

To sa dá overiť pomocou indikátora kyseliny, ako je fenolftaleín, univerzálny indikátor alebo šťava z Coloradu. Tie zlúčeniny, ktoré prehliadajú tie, ktoré sú uvedené na nízke pH, sú kyslé. Toto je jeden z najjednoduchších testov na určenie ich prítomnosti.

To isté sa dá urobiť napríklad pre rôzne vzorky pôdy z rôznych častí sveta, čím určuje jeho hodnoty pH, spolu s inými premennými ich charakterizujú.

Môže vám slúžiť: Ritchter-Wenzel Law: Čo je, príbehy, výroky, príklady

A nakoniec, všetky kyseliny majú poľnohospodárske príchute, pokiaľ nie sú tak koncentrované na ireverzibilne spáliť tkanivá jazyka.

- Schopnosť neutralizovať základne

Arrhenius vo svojej teórii navrhuje, aby kyseliny boli schopné generovať protóny, reagovať s hydroxilmi báz, aby vytvorili soľ a vodu v ceste:

HCl + NaOH → NaCl + H₂Ani.

Táto reakcia sa nazýva neutralizácia a je základom analytickej techniky nazývanej titrácia (Bruce Mahan, 1990).

Silné kyseliny a slabé kyseliny

Kyseliny sa klasifikujú do silných kyselín a slabých kyselín. Sila kyseliny je spojená s jej rovnovážnou konštantou, a preto sú v prípade kyselín tieto konštanty vymenované.

Silné kyseliny majú teda veľkú kyslú konštantu, takže majú tendenciu úplne disociovať. Príkladmi týchto kyselín sú kyselina sírová, kyselina chlorovodíková a kyselina dusičná, ktorej kyslé konštanty sú také veľké, že sa nedajú merať vo vode.

Na druhej strane je slabá kyselina, ktorej disociačná konštanta je nízka, takže je v chemickej rovnováhe. Príkladmi týchto kyselín sú kyselina octová a kyselina mliečna a kyselina dusná, ktorej kyslé konštanty sú v poradí 10^-4. Obrázok 1 zobrazuje rôzne konštanty kyslosti pre rôzne kyseliny.

Obrázok 1: Konštanty disociácie kyseliny.

Príklady kyselín

Halogenidy vodíka

Všetky halogenidy vodíka sú kyslé zlúčeniny, najmä keď sa rozpúšťajú vo vode:

-HF (kyselina fluórska).

-HCl (kyselina hydrochlorovodíková).

-HBR (kyselina bromhydrová).

-Ahoj (kyselina yodná).

Oxoacidy

Oxoacidy sú protonované formy oxoánskych:

Hned₃ (kyselina dusičná).

H₂SW₄ (kyselina sírová).

H₃Po₄ (kyselina fosforečná).

HCLO₄ (Kyselina chlorista).

Super kyseliny

Super kyseliny sú zmesou kyseliny Brnsted a silnou Lewisovou kyselinou. Po zmiešaní tvoria komplexné štruktúry, kde podľa určitých štúdií h⁺ „Brinca“ v nich.

Jeho korozívna sila je taká, že existujú miliardy krátke ako h₂SW₄ koncentrovaný. Používajú sa na prasknutie veľkých molekúl prítomných v rope, v menších rozvetvených molekulách a s veľkou ekonomickou pridanou hodnotou.

-Bf₃/HF

-SBF₅/HF

-SBF₅Hso₃F

-Cf₃SW₃H

Organické kyseliny

Organické kyseliny sa vyznačujú tým, že majú jednu alebo viac karboxylových skupín (COOH) a medzi nimi sú:

-Kyselina citrónová (prítomná v mnohých ovociach)

-Kyselina malá (zelené jablká)

-Kyselina octová (komerčný ocot)

-Kyselina maslová (z žltého masla)

-Kyselina z tartarovej (z vín)

-A rodina mastných kyselín.

Odkazy

1. Torrens h. Tvrdé a mäkké kyseliny a základne. [PDF]. Prevzaté z: Depa.Frame.Žobrák.mx
2. HelMestine, Anne Marie, PH.D. (3. mája 2018). Názvy 10 bežných kyselín. Zotavené z: Thoughtco.com
3. Chempages nórials. Kyseliny a základy: molekulárna štruktúra a správanie. Prevzaté z: chem.Wisc.Edu
4. Deziel, Chris. (27. apríla 2018). Všeobecné vlastnosti kyselín a základov. Vedecký. Obnovené z: vedeckých.com
5. Pittsburgh Super -Center Center (PSC). (25. októbra 2000).  Zdroj: PSC.Edu.