киселини и основи

2022

Какво представляват киселините и основите?
Характеристики на киселини и основи
Киселини и основи в ежедневието
Киселинни и основни индикатори
Реакция на неутрализация
Примери за киселини и основи

Обясняваме какво представляват киселините и основите, техните характеристики, показатели и примери. Също така каква е реакцията на неутрализация.

Веществата с рН по-малко от 7 са киселинни, а тези с рН по-високо от 7 са основи.

Какво представляват киселините и основите?

Киселина е това химическо вещество способен да отстъпи протони (H +) към друг химикал. База е това химическо вещество, способно да улавя протони (H +) от друго химическо вещество.

Има обаче две фундаментални теории, които обясняват какво представляват киселините и основите: теорията на Арениус и теорията на Бронстед-Лоури.

Според теорията на Арениус:

Киселината е вещество, което отделя протони (H +) във воден разтвор. Тоест, това е неутрално вещество, което при разтваряне във вода се дисоциира в своите йони съгласно следното реакция Представител:

Например: солна киселина (HCl)

Основата е вещество, което отделя йони OH- във воден разтвор. Например: натриев хидроксид (NaOH)

Тази теория има своите ограничения, тъй като според нея тези съединения се дефинират само във воден разтвор, а не в други среди. Освен това, той не обяснява съединения като амоняк (NH3), който е основа, но тъй като не съдържа OH– в състава си, той не отговаря на дефиницията на Arrhenius за основа.

За всичко това беше необходима нова теория, която да обясни по-добре понятията киселина и основа. Така по-късно Брьонстед и Лоури разработиха нова теория, която включва принципите на Арениус, но не се мисли само във воден разтвор и следователно е много по-всеобхватна.

Според теорията на Brönsted-Lowry:

Според тази теория киселината е химично вещество, което е способно да предаде протони (H +) на друго химично вещество, а основата е онова химическо вещество, което е способно да улавя протони (H +) от друго химическо вещество.

Според тази теория киселинно-алкалната реакция е равновесие, което може да се изрази като:

Където HA се държи като киселина, тъй като отдава протон H +, за да остане като A–. От друга страна, B се държи като основа, тъй като улавя протон H +, за да стане HB +.

Някои вещества могат да се държат като киселини и основи едновременно и се казва, че са амфотерни. Това зависи от средата, в която се намират или с кого реагират. Пример за този вид вещество е водата:

В първото уравнение водата улавя протон H +, като се държи като основа и се превръща в H3O +. Докато е в уравнението, водата отдава протон H +, като се държи като киселина и се превръща в OH–.

Очевидно и в двете теории киселините и основите имат различни пропорции на водородни йони (H +). Това определя неговата киселинност (в случай на киселини) или неговата алкалност или основност (в случай на основи).

В рН е величината, използвана за измерване на киселинността или алкалността на разтвора, тоест показва концентрацията на наличните водородни йони в него.

киселини. Вещества с pH от 0 до 6.
Неутрален Вещество с pH 7 (вода).
Основи/алкали. Вещества с pH от 8 до 14.

Колкото по-ниско е pH на дадено вещество, толкова по-висока е неговата киселинност. Например чистата НС1 има рН близо до 0. От друга страна, колкото по-високо е рН на дадено вещество, толкова по-голяма е степента му на алкалност. Например, содата каустик има pH равно на 14.

Характеристики на киселини и основи

Както киселини, така и основи могат да съществуват като течности, твърдо или газове. От друга страна, те могат да съществуват като чисти вещества или разреден, запазвайки много от свойствата му.

Разликата в pH е най-забележимата характеристика на всеки от тях. Когато стойността на pH на дадено съединение достигне една от своите крайности, това означава, че това съединение е много опасно за повечето материи, както органичен, Какво неорганичен.

Киселините и основите имат различни физически характеристики:

киселини

Те имат кисел вкус (например: киселина, присъстваща в различни цитрусови плодове).
Те са силно корозивни и могат да причинят химически изгаряния на кожата или дихателни увреждания, ако техните газове се вдишат.
Те са добри проводници на електричество във водни разтвори.
Те реагират с метали производство на соли и водород.
Те реагират с метални оксиди, за да образуват сол и Вода.

Бази

Имат характерен горчив вкус.
Те са добри проводници на електричество в решения водниста.
Те са дразнещи за кожата: разтварят кожните мазнини и могат да унищожат органичната материя поради разяждащото си действие. Неговите дишане също е опасно.
Имат сапунено докосване.
Те са разтворими във вода.

Киселини и основи в ежедневието

Акумулаторната киселина създава сол чрез реакция с метали.

Наличието на киселини и основи в нашето ежедневие е изобилно. Например, вътре в батериите на нашите електронни устройства обикновено има сярна киселина. Поради тази причина, когато се повредят и съдържанието им се излее в апарата, те реагират с метала на електродите и образуват белезникава сол.

Има и леки киселини, с които боравим ежедневно, като напр оцетна киселина (оцет), ацетилсалицилова киселина (аспирин), аскорбинова киселина (витамин С), въглеродна киселина (присъства в газираните газирани напитки), лимонена киселина (присъства в цитрусовите плодове) или солна киселина (стомашен сок, който стомахът ни отделя за разтваряне на храната).

Що се отнася до основите, натриевият бикарбонат се използва за печене, като дезодорант и в различни средства против киселини. Други често използвани основи са натриев карбонат (детергент), натриев хипохлорит (почистваща белина), магнезиев хидроксид (слабително) и калциев хидроксид (изграждаща вар).

Киселинни и основни индикатори

Начинът за разграничаване на киселинно съединение от основно е чрез измерване на неговата pH стойност. Днес има много методи за измерване на pH на дадено вещество.

Използване на киселинно-алкални индикатори. Индикаторите са съединения, които се променят от цвят чрез промяна на рН на разтвора, в който се намират. Например, фенолфталеинът е течност, която става розова, ако се добави към основа и става безцветна, ако се добави към киселина. Друг пример е лакмусовата хартия, която се потапя в разтвор и ако стане червена или оранжева, ще бъде киселинно вещество, а ако потъмнее, ще бъде основен разтвор.
Използване на потенциометър или pH метър. Има електронно оборудване, което директно ни дава pH стойността на разтвора.

Реакция на неутрализация

Реакцията на неутрализация или (киселинно-алкална реакция) е a химическа реакция Какво се случва, когато тези два вида съединения се смесят, като в замяна се получи сол и определено количество вода. Тези реакции обикновено са екзотермичен (те генерират топлина) и името му идва от факта, че киселинните и основни свойства се компенсират взаимно.

За да се класифицират реакциите на неутрализация, е важно да се познават видовете киселини и основи.

Силна киселина. Това е киселина, която, когато е във воден разтвор, се йонизира напълно, тоест напълно се трансформира йони които съставляват неговата молекула. Например: HCl (aq), HBr (aq), H2SO4 (aq).
Силна основа. Това е основа, която, когато е във воден разтвор, е напълно йонизирана, тоест напълно се трансформира в йоните, които съставляват нейната молекула. Например: NaOH (aq), LiOH (aq), KOH (aq).
Слаба киселина. Това е киселина, която, когато е във воден разтвор, е частично йонизирана, тоест не се трансформира напълно в йоните, които съставляват нейната молекула. Следователно концентрацията на йони в разтвора на този тип киселина е по-ниска, отколкото в силна. Например: лимонена киселина, въглеродна киселина (H2CO3)
Слаба база. Това е основа, която, когато е във воден разтвор, е частично йонизирана. Тоест, НЕ се трансформира напълно в йоните, които съставляват неговата молекула. Следователно концентрацията на йони в разтвор на този тип основа е по-ниска, отколкото в силна. Например: амоняк (NH3), амониев хидроксид (NH4OH)

Реакциите на неутрализиране могат да протичат по четири начина, в зависимост от свойствата на техните реагенти:

Силна киселина и силна основа. Най-разпространеният реагент ще остане в разтвор по отношение на другия. pH на получения разтвор ще зависи от това кой реагент е по-голям пропорция.
Слаба киселина и силна основа. Ще се получи разтвор с основно рН, основата ще остане в разтвора.
Силна киселина и слаба основа. Киселината се неутрализира и киселинна пропорция ще остане в разтвор, в зависимост от степента на концентрация на киселината. pH на получения разтвор е кисел.
Слаба киселина и слаба основа. Резултатът ще бъде кисел или основен в зависимост от концентрациите на вашите реагенти.

Примери за киселини и основи

киселини

- солна киселина (HCl)
- сярна киселина (H2SO4)
- Азотна киселина (HNO3)
- перхлорна киселина (HClO4)
- Мравчена киселина (CH2O2)
- бромова киселина (HBrO3)
- Борна киселина (H3BO3)
- оцетна киселина (C2H4O2)

Бази