Asid dan contoh ciri



The asid mereka adalah sebatian dengan kecenderungan tinggi untuk menderma proton atau menerima sepasang elektron. Terdapat banyak definisi (Bronsted, Arrhenius, Lewis) yang mencirikan ciri-ciri asid, dan masing-masing dilengkapi untuk membina imej global sebatian jenis ini.

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

Jika ya, apa sebenarnya asid dan sumber semula jadi mereka? Contoh tipikalnya boleh didapati di dalam banyak buah: seperti buah sitrus. Lemonades mempunyai rasa ciri mereka kerana asid sitrik dan komponen lain.

Lidah dapat mengesan kehadiran asid, seperti halnya dengan rasa lain. Bergantung kepada tahap keasidan sebatian yang dikatakan, rasa menjadi lebih tidak tertahankan. Dengan cara ini, lidah berfungsi sebagai ukuran organoleptik kepekatan asid, khususnya kepekatan ion hidronium (H3O+).

Sebaliknya, asid tidak hanya terdapat dalam makanan, tetapi juga dalam organisma hidup. Begitu juga, bahan-bahan yang ada di dalam tanah yang boleh mencirikannya sebagai asid; seperti kes aluminium dan kation logam lain.

Indeks

  • 1 Ciri-ciri asid
    • 1.1 Mereka mempunyai hidrogen yang rendah dalam ketumpatan elektron
    • 1.2 Kekuatan atau keasidan berterusan
    • 1.3 Ia mempunyai pangkalan konjugasi yang sangat stabil
    • 1.4 Mereka boleh mempunyai caj positif
    • 1.5 Penyelesaian anda mempunyai nilai pH kurang dari 7
  • 2 Contoh asid
    • 2.1 Hidrogen halida
    • 2.2 Oxoacids
    • 2.3 Super asid
    • 2.4 asid organik
  • 3 Rujukan

Ciri-ciri asid

Ciri-ciri apa yang harus dipunyai kompaun, mengikut takrifan yang sedia ada, untuk dipertimbangkan sebagai asid?

Mesti mampu menjana ion H+ dan OH- apabila dibubarkan dalam air (Arrhenius), ia perlu mendermakan proton kepada spesies lain dengan mudah (Bronsted) atau akhirnya, ia mesti dapat menerima sepasang elektron, yang dikenakan secara negatif (Lewis).

Walau bagaimanapun, ciri-ciri ini berkait rapat dengan struktur kimia. Oleh itu, pembelajaran untuk menganalisis dapat menyimpulkan kekuatan keasidan atau beberapa senyawa yang mana kedua-duanya adalah yang paling asid.

Mereka mempunyai hidrogen yang rendah dalam ketumpatan elektron

Untuk molekul metana, CH4, tiada hidrogen yang memberikan kekurangan elektronik. Ini kerana perbezaan elektronegativiti antara karbon dan hidrogen adalah sangat kecil. Tetapi, jika salah satu daripada atom H digantikan oleh salah satu fluorin, maka akan ada perubahan yang luar biasa dalam masa dipol: H2FC-H.

H dia mengalami pengaliran awan elektroniknya ke arah atom bersebelahan dengan F, yang sama, δ + dinaikkan. Sekali lagi, jika satu lagi H digantikan oleh F yang lain, maka molekul akan tetap seperti: HF2C-H.

Kini δ + lebih besar lagi, kerana ia adalah dua atom F, sangat elektronegatif, yang mengurangkan ketumpatan elektron dari C, dan seterusnya, akibatnya, pada H. Sekiranya proses penggantian diteruskan, ia akhirnya akan diperolehi: F3C-H.

Dalam molekul terakhir ini H ia membentangkan, sebagai akibat daripada tiga atom jiran F, kekurangan elektronik yang ketara. Δ + ini tidak disedari bagi mana-mana spesies yang kaya dengan elektron untuk melepaskan ini H dan, dengan cara ini, F3CH dikenakan caj negatif:

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

Persamaan kimia di atas juga boleh dipertimbangkan dengan cara ini: F3CH menyumbangkan proton (H+, yang H sekali terlepas dari molekul) a: N; atau, F3CH mendapat sepasang elektron daripada H untuk disumbangkan kepada pasangan lain dari: N-.

Kekuatan atau keasidan berterusan

Berapa banyak F3C:- hadir dalam pembubaran? Atau berapa molekul F?3CH boleh menderma hidrogen hidrogen ke N? Untuk menjawab soalan-soalan ini, perlu menentukan kepekatan F3C:- atau HN dan menggunakan persamaan matematik, untuk menentukan nilai berangka yang dipanggil keasidan, Ka.

Sedangkan lebih banyak molekul F3C:- atau HN berlaku, lebih banyak asid akan menjadi F3CH dan lebih besar Ka anda. Dengan cara ini Ka membantu menjelaskan, secara kuantitatif, sebatian mana yang lebih berasid daripada yang lain; dan, begitu juga, membuang asid mereka yang Ka mempunyai perintah yang sangat kecil.

Sesetengah Ka boleh mempunyai nilai yang sekitar 10-1 dan 10-5, dan lain-lain, nilai juta yang lebih kecil seperti 10-15 dan 10-35. Ia boleh dikatakan kemudian bahawa yang terakhir, setelah mengatakan pemalar asid, adalah asid yang sangat lemah dan boleh dibuang seperti itu..

Jadi mana dari molekul berikut mempunyai Ka: CH tertinggi4, CH3F, CH2F2 atau CHF3? Jawapannya terletak pada kekurangan kepadatan elektronik, δ +, dalam hidrogen yang sama.

Pengukuran

Tetapi apakah kriteria untuk menyeragamkan ukuran Ka? Nilainya boleh berbeza-beza bergantung kepada spesies mana yang akan menerima H+. Sebagai contoh, jika: N adalah pangkalan yang kuat, Ka akan menjadi besar; tetapi jika, sebaliknya, ia adalah asas yang sangat lemah, Ka akan menjadi kecil.

Pengukuran Ka dibuat menggunakan yang paling biasa dan paling lemah dari semua asas (dan asid): air. Bergantung pada tahap sumbangan H+ kepada molekul H2Atau, pada suhu 25ºC dan tekanan pada satu atmosfera, syarat piawai ditetapkan untuk menentukan pemalar asid untuk semua sebatian.

Dari ini muncul satu himpunan jadual pemalar keasidan untuk sebilangan besar sebatian, baik organik dan organik.

Ia mempunyai pangkalan konjugasi yang sangat stabil

Asid mempunyai struktur kimia mereka sangat atom atau unit elektronegatif (cincin aromatik) yang menarik ketumpatan elektronik hidrogen di sekitarnya, menyebabkan mereka menjadi sebahagian positif dan reaktif sebelum asas.

Setelah proton disumbangkan, asid berubah menjadi pangkal konjugat; iaitu spesis negatif yang mampu menerima H+ atau mendermakan sepasang elektron. Dalam contoh molekul CF3H asas konjugatnya ialah CF3-:

CF3- + HN <=> CHF3 + : N-

Sekiranya CF3- ia adalah pangkalan konjugasi yang sangat stabil, keseimbangan akan menjadi lebih jauh dari kiri ke kanan. Juga, semakin stabil asid, semakin asid dan asidat akan menjadi.

Bagaimana untuk mengetahui betapa stabilnya mereka? Ini semua bergantung kepada bagaimana anda menangani caj negatif yang baru. Jika mereka boleh memindahkannya atau menyebarkan kepadatan elektronik yang meningkat dengan cekap, ia tidak akan tersedia untuk digunakan dalam pembentukan pautan dengan pangkalan H.

Mereka boleh mempunyai caj positif

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

Bagaimana ini? Sebagai contoh, dalam boron trifluoride, BF3, atom B tidak mempunyai oktet valensi, jadi ia boleh membentuk ikatan dengan mana-mana atom yang menghasilkan sepasang elektron. Sekiranya anion F- Di kawasan sekitar, tindak balas kimia berikut berlaku:

BF3 + F- => BF4-

Sebaliknya, kation logam bebas, seperti Al3+, Zn2+, Na+, dan lain-lain, dianggap asid, kerana dari persekitaran mereka, mereka boleh menerima pautan (koordinasi) dadu spesies yang kaya dengan elektron. Begitu juga, mereka bertindak balas dengan ion OH- untuk mendakan sebagai hidroksida logam:

Zn2+(ac) + 2OH-(ac) => Zn (OH)2(s)

Semua ini dikenali sebagai asid Lewis, manakala yang menyumbang proton adalah asid Bronsted.

Penyelesaian anda mempunyai nilai pH kurang dari 7

Lebih khusus lagi, asid untuk larut dalam sebarang pelarut (yang tidak meneutralkannya dengan lebih baik), menghasilkan larutan dengan pH kurang daripada 3, walaupun di bawah 7 dianggap asid lemah.

Ini boleh disahkan dengan menggunakan penunjuk asid-asas, seperti phenolphthalein, penunjuk universal atau jus kubis ungu. Senyawa tersebut yang mengubah warna kepada yang ditunjukkan untuk pH yang rendah dirawat dengan asid. Ini adalah salah satu ujian yang paling sederhana untuk menentukan kehadiran yang sama.

Contoh yang sama boleh dilakukan, contohnya, untuk sampel tanah yang berlainan dari pelbagai bahagian dunia, dengan itu menentukan nilai pH mereka, bersama-sama dengan pembolehubah lain, mencirikan mereka.

Dan akhirnya, semua asid mempunyai rasa masam, selagi mereka tidak terlalu tertumpu untuk membakar tisu-tisu lidah.

Contoh asid

Hidrogen halida

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

-HF (asid hidrofluorik).

-HCl (asid hidroklorik).

-HBr (asid hidrobromik).

-HI (asid yodic).

Oxoacids

Asid okso adalah bentuk oxoil protonated:

HNO3 (asid nitrik).

H2SO4 (asid sulfurik).

H3PO4 (asid fosforik).

HClO4 (asid perchloric).

Asid super

Asid super adalah campuran asid Bronsted dan asid Lewis yang kuat. Sekali bercampur mereka membentuk struktur kompleks di mana, menurut kajian tertentu, H+ "Lompat" di dalamnya.

Kuasa menghakis sedemikian rupa sehingga mereka berbilion kali lebih kuat daripada H2SO4 menumpukan perhatian Mereka digunakan untuk memecahkan molekul besar yang hadir dalam minyak mentah, dalam molekul bercabang yang lebih kecil, dan dengan nilai ekonomi yang hebat.

-BF3/ HF

-SbF5/ HF

-SbF5/ HSO3F

-CF3SO3H

Asid organik

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

-Asid sitrik (terdapat dalam banyak buah-buahan)

-Asid malik (dari epal hijau)

-Asid asetik (dari cuka komersil)

-Asid butyric (dari mentega tengik)

-Asid tartar (dari wain)

-Dan keluarga asid lemak.

Rujukan

  1. Torrens H. Asid dan Asas keras dan Lembut. [PDF] Diambil dari: depa.fquim.unam.mx
  2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (3 Mei 2018). Nama 10 Asid Umum. Diperolehi daripada: thoughtco.com
  3. Cheat Netorials. Asid dan Bahan: Struktur Molekul dan Perilaku. Diambil dari: chem.wisc.edu
  4. Deziel, Chris. (27 April 2018). Ciri-ciri Umum Asid & Bas. Saintifik. Diperolehi daripada: sciencing.com
  5. Pittsburgh Supercomputing Centre (PSC). (25 Oktober 2000). Diperolehi daripada: psc.edu.