Ciri dan contoh

The asid Mereka adalah sebatian dengan trend tinggi menderma proton atau menerima beberapa elektron. Terdapat banyak definisi (Bronsted, Arrhenius, Lewis) yang mencirikan sifat -sifat asid, dan masing -masing melengkapkan untuk membina imej global jenis ini.

Dari perspektif sebelumnya, semua bahan yang diketahui dapat berasid, bagaimanapun, hanya yang menonjol di atas yang lain dianggap sebagai. Dalam erti kata lain: jika bahan adalah penderma proton yang sangat lemah, berbanding dengan air, sebagai contoh, boleh dikatakan bahawa ia bukan asid.

Asid asetik, asid lemah, mendermakan proton (ion hidrogen, diserlahkan hijau) ke air dalam tindak balas keseimbangan untuk memberikan ion asetat dan ion hidronium. Merah: Oksigen. Hitam: Karbon. Putih: Hidrogen.

Oleh itu, yang sebenarnya adalah asid dan sumber semula jadi mereka? Contoh tipikal mereka boleh didapati di dalam banyak buah -buahan: seperti sitrus. Lemonad mempunyai rasa ciri mereka kerana asid sitrik dan komponen lain.

Bahasa dapat mengesan kehadiran asid, seperti juga dengan rasa lain. Bergantung pada tahap keasidan sebatian ini, rasa menjadi lebih tidak dapat ditahan. Dengan cara ini, bahasa berfungsi sebagai meter organoleptik kepekatan asid, khususnya kepekatan ion hidronium (h (h₃Sama ada⁺).

Sebaliknya, asid tidak hanya terdapat dalam makanan, tetapi juga dalam organisma hidup. Begitu juga, tanah mempunyai bahan yang dapat mencirikannya sebagai asid; Demikianlah kes aluminium dan kation logam lain.

[TOC]

Ciri -ciri asid

Ciri -ciri apa yang harus dimiliki oleh sebatian, mengikut definisi yang ada, dianggap sebagai asid?

Mesti dapat menjana ion h⁺ Dan oh^- Apabila melarutkan air (Arrhenius), anda perlu mendermakan proton kepada spesies lain dengan mudah (Brnsted) atau akhirnya, ia mesti dapat menerima beberapa elektron, mengecas negatif (Lewis).

Walau bagaimanapun, ciri -ciri ini berkait rapat dengan struktur kimia. Oleh itu, belajar menganalisisnya, anda boleh menyimpulkan kekuatan keasidannya atau beberapa sebatian yang mana kedua -duanya adalah yang paling berasid.

- Ciri-ciri fizikal

Asid mempunyai rasa, bernilai redundansi, asid dan bau yang kerap membakar lubang hidung.  Mereka cair dengan tekstur melekit atau berminyak dan mempunyai keupayaan untuk menukar warna kertas bercambah dan oren dari metil ke merah (sifat asid dan pangkalan, s.F.).

- Keupayaan untuk menjana proton

Pada tahun 1923, ahli kimia Denmark Johannes Nicolaus Brønsted dan ahli kimia Inggeris Thomas Martin Lowry, memperkenalkan teori Brønsted dan Lowry yang menyatakan bahawa mana -mana sebatian yang boleh memindahkan proton ke mana -mana sebatian lain adalah asid (Encyclopædiadiadiadia, 1998). Contohnya dalam kes asid hidroklorik:

HCl → H⁺ + Cl^-

Teori Brønsted dan Lowry tidak menjelaskan tingkah laku asid bahan -bahan tertentu. Pada tahun 1923, ahli kimia Amerika Gilbert n. Lewis memperkenalkan teorinya, di mana asid dianggap sebagai sebatian yang, dalam reaksi kimia, dapat bergabung dengan beberapa elektron yang tidak dikongsi dalam molekul lain (Encyclopædia Britannica, 1998).

Dengan cara ini, ion seperti Cu²⁺, iman²⁺ dan iman³⁺ Mereka mempunyai keupayaan untuk menyertai pasangan elektron percuma, contohnya air untuk menghasilkan proton mengikut cara:

Boleh melayani anda: Chrome (CR)

 Cu²⁺ + 2h₂O → cu (oh)₂ + 2h⁺

- Mereka mempunyai hidrogen yang lemah dalam ketumpatan elektronik

Untuk molekul metana, CHO₄, Tidak ada hidrogennya yang mempunyai kekurangan elektronik. Ini kerana perbezaan elektronegativiti antara karbon dan hidrogen sangat kecil. Tetapi, jika salah satu atom H untuk salah satu fluorida diganti, maka akan ada perubahan yang luar biasa pada saat dipole: h₂FC-H.

H Mengalami anjakan awan elektronik anda ke atom bersebelahan yang dikaitkan dengan f, yang sama, δ+ meningkat. Sekali lagi, jika h lain digantikan oleh f yang lain, maka molekul itu akan menjadi: HF₂C-H.

Sekarang δ+ lebih besar, kerana terdapat dua atom f yang sangat elektronegatif, yang menolak ketumpatan elektronik ke c, dan yang terakhir, akibatnya, ke H. Jika proses penggantian berterusan akhirnya akan diperoleh: f₃C-H.

Dalam molekul terakhir ini H Ia membentangkan, sebagai akibat dari tiga atom jiran, kekurangan elektronik yang ditandakan. Δ+ ini tidak disedari oleh mana -mana spesies yang cukup kaya dengan elektron untuk melepaskan ini H Dan, dengan cara ini, f₃CH dikenakan caj negatif:

F₃C-H + : N^- (spesies negatif) => f₃C:^- + HN

Persamaan kimia sebelumnya juga boleh dipertimbangkan dengan cara ini: f₃Ch mendermakan proton (h⁺, Dia H sekali terpisah dari molekul) ke: n; atau, f₃CH memenangi beberapa elektron dari H Ketika yang terakhir dari: n disumbangkan kepada yang terakhir^-.

- Kekuatan atau pemalar keasidan

Berapa banyak f₃C:^- hadir dalam penyelesaian? Atau, berapa molekul m₃CH boleh menderma hidrogen asid ke n? Untuk menjawab soalan -soalan ini, adalah perlu untuk menentukan kepekatan f₃C:^- atau dari HN dan, melalui persamaan matematik, menubuhkan nilai berangka yang dipanggil pemalar keasidan, KA.

Lebih banyak molekul f₃C:^- atau HN berlaku, lebih banyak asid akan f₃Ch dan lebih besar ka. Dengan cara ini, KA membantu menjelaskan, secara kuantitatif, yang sebatian lebih banyak asid daripada yang lain; Dan, juga, buang mereka yang ka adalah perintah melampau yang kecil.

Sebilangan ka mungkin mempunyai nilai yang sekitar 10^-1 dan 10^-5, Dan lain -lain, nilai -nilai yang lebih kecil sebanyak 10 seperti 10^{-lima belas} dan 10^-35. Boleh dikatakan bahawa yang terakhir, yang mempunyai pemalar keasidan ini, adalah asid yang sangat lemah dan boleh dibuang seperti itu.

Jadi yang manakah molekul berikut mempunyai ka terbesar: ch₄, Ch₃F, ch₂F₂ atau CHF₃? Jawapannya terletak pada kekurangan ketumpatan elektronik, δ+, dalam hidrogen mereka.

Pengukuran

Tetapi apakah kriteria untuk menyeragamkan pengukuran ka? Nilainya boleh sangat bergantung pada spesies yang akan diterima oleh H⁺. Sebagai contoh, jika: n adalah asas yang kuat, ka akan menjadi hebat; Tetapi jika, sebaliknya, ia adalah pangkalan yang sangat lemah, ka akan menjadi kecil.

Pengukuran KA dibuat menggunakan yang paling biasa dan lemah dari semua pangkalan (dan asid): air. Bergantung pada tahap sumbangan H⁺ Ke molekul H₂Atau, pada 25ºC dan pada tekanan atmosfera, keadaan standard untuk menentukan pemalar keasidan untuk semua sebatian ditubuhkan.

Boleh melayani anda: toluena: struktur, sifat, kegunaan, memperoleh

Dari sini, repertoar pemalar keasidan untuk banyak sebatian, baik bukan organik dan organik.

- Ia mempunyai pangkalan konjugasi yang sangat stabil

Asid mempunyai struktur kimia mereka sangat elektronegatif atau unit (cincin aromatik) yang menarik kepadatan elektronik hidrogen sekitarnya, sehingga menyebabkan sebahagian positif dan reagen ke pangkalan sebelum pangkalan.

Sebaik sahaja mereka mendermakan proton, asid menjadi asas konjugasi; iaitu, spesies negatif yang mampu menerima h⁺ atau menderma beberapa elektron. Dalam contoh molekul CF₃H Pangkalan konjugasi anda adalah cf₃^-:

Cf₃^- + Hn Chf₃ + : N^-

Ya cf₃^- Ia adalah asas konjugasi yang sangat stabil, baki akan dipindahkan lebih jauh ke kiri daripada yang betul. Di samping itu, lebih stabil ia sama, lebih reaktif dan asid.

Bagaimana untuk mengetahui betapa stabilnya mereka? Semuanya bergantung pada bagaimana mereka menangani beban negatif baru. Sekiranya mereka dapat menghilangkan atau menyebarkan ketumpatan elektronik yang semakin meningkat dengan cekap, ia tidak akan tersedia untuk digunakan dalam pembentukan pengikatan dengan H dari pangkalan.

- Mereka boleh mempunyai caj positif

Tidak semua asid mempunyai hidrogen dengan kekurangan elektronik, tetapi juga boleh mempunyai atom lain yang mampu menerima elektron, dengan atau tanpa beban positif.

Bagaimana ini? Sebagai contoh, di Boro Trifluoride, BF₃, Atom B tidak mempunyai oktet di Valencia, jadi ia dapat membentuk pautan dengan atom yang memberikannya beberapa elektron. Sekiranya anion f^- Pusingan dalam kedekatannya berlaku tindak balas kimia berikut:

Bf₃ + F^- => Bf₄^-

Sebaliknya, kation logam percuma, seperti al³⁺, Zn²⁺, Na⁺, dan lain-lain., Mereka dianggap asid, kerana persekitaran mereka dapat menerima ikatan elektron kaya (koordinasi). Mereka juga bertindak balas dengan ion oh^- Untuk mendakan sebagai hidroksida logam:

Zn²⁺(Ac) + 2OH^-(ac) => Zn (oh)₂(S)

Semua ini dikenali sebagai asid Lewis, sementara mereka yang mendermakan proton adalah asid bronsted.

- Penyelesaian mereka mempunyai nilai pH kurang dari 7

Rajah: Skala pH.

Lebih khusus lagi, asid apabila melarutkan pelarut (yang tidak meneutralkannya dengan lebih baik), menghasilkan penyelesaian dengan pH kurang daripada 3, walaupun di bawah 7 asid yang sangat lemah dianggap.

Ini boleh disahkan dengan menggunakan penunjuk asid-asas, seperti phenolphthalein, penunjuk sejagat atau jus colorad. Sebatian yang melawat mereka yang ditunjukkan untuk pH yang rendah, berasid. Ini adalah salah satu ujian paling mudah untuk menentukan kehadiran mereka.

Perkara yang sama boleh dilakukan, sebagai contoh, untuk sampel tanah yang berbeza dari berbagai bahagian dunia, dengan itu menentukan nilai pHnya, bersama -sama dengan pembolehubah lain, mencirikan mereka.

Ia boleh melayani anda: Undang-undang Ritchter-Wenzel: Apa, Cerita, Kenyataan, Contoh

Dan akhirnya, semua asid mempunyai perisa yang agung, selagi mereka tidak begitu tertumpu untuk membakar tisu lidah yang tidak dapat dipulihkan.

- Keupayaan untuk meneutralkan pangkalan

Arrhenius, dalam teorinya, mencadangkan bahawa asid, dapat menjana proton, bertindak balas dengan hidroksil pangkalan untuk membentuk garam dan air di jalan:

HCL + NaOH → NaCl + H₂Sama ada.

Reaksi ini dipanggil peneutralan dan merupakan asas teknik analisis yang dipanggil titrasi (Bruce Mahan, 1990).

Asid kuat dan asid lemah

Asid diklasifikasikan ke dalam asid kuat dan asid lemah. Kekuatan asid dikaitkan dengan pemalar keseimbangannya, oleh itu dalam kes asid, pemalar ini dilantik sebagai pemalar keasidan KA.

Oleh itu, asid kuat mempunyai pemalar keasidan yang besar sehingga mereka cenderung untuk memisahkan sepenuhnya. Contoh asid ini adalah asid sulfurik, asid hidroklorik dan asid nitrik, yang pemalar keasidannya begitu besar sehingga tidak dapat diukur di dalam air.

Sebaliknya, asid yang lemah adalah pemisahannya yang rendah sehingga ia berada dalam keseimbangan kimia. Contoh asid ini adalah asid asetik dan asid laktik dan asid nitrat yang pemalar keasidannya berada pada urutan 10^-4. Rajah 1 menunjukkan pemalar keasidan yang berbeza untuk asid yang berbeza.

Rajah 1: Pemalar pemisahan asid.

Contoh asid

Hidrogen halida

Semua halida hidrogen adalah sebatian berasid, terutamanya apabila mereka larut dalam air:

-HF (asid fluorhoric).

-HCL (asid hidroklorik).

-HBR (asid bromhydric).

-Hai (asid yodium).

Oxoacids

Oxoacids adalah bentuk protonasi oxoanion:

Hno₃ (asid nitrik).

H₂SW₄ (asid sulfurik).

H₃PO₄ (asid fosforik).

Hclo₄ (asid perchloric).

Asid super

Asid super adalah campuran asid brnsted dan asid lewis yang kuat. Setelah bercampur, mereka membentuk struktur kompleks di mana, menurut kajian tertentu, h⁺ "Brinca" di dalamnya.

Kekuatannya yang menghakis sedemikian rupa sehingga ada berbilion kali lebih kuat daripada h₂SW₄ tertumpu. Mereka digunakan untuk memecahkan molekul besar yang terdapat dalam minyak mentah, dalam molekul bercabang yang lebih kecil, dan dengan nilai ekonomi yang hebat.

-Bf₃/Hf

-SBF₅/Hf

-SBF₅/HSO₃F

-Cf₃SW₃H

Asid Organik

Asid organik dicirikan dengan mempunyai satu atau lebih kumpulan karboksilik (COOH), dan di antaranya adalah:

-Asid sitrik (terdapat dalam banyak buah)

-Asid malic (epal hijau)

-Asid asetik (cuka komersial)

-Asid butyric (mentega tengik)

-Asid tartarik (wain)

-Dan keluarga asid lemak.

Rujukan

1. Torrens h. Asid dan asas yang keras dan lembut. [Pdf]. Diambil dari: DEPA.Fquim.Unam.mx
2. Helmestine, Anne Marie, Ph.D. (3 Mei 2018). Nama 10 asid biasa. Pulih dari: Thoughtco.com
3. Chempages NORIALS. Asid dan pangkalan: Struktur dan tingkah laku molekul. Diambil dari: chem.WISC.Edu
4. Deziel, Chris. (27 April 2018). Ciri -ciri umum asid & asas. Saintifik. Pulih dari: saintifik.com
5. Pusat Supercomputing Pittsburgh (PSC). (25 Oktober 2000).  Diperolehi dari: PSC.Edu.