Διαφορά μεταξύ οξέος και βάσης

• 2020

Τέτοιες ουσίες που δίνουν το ιόν υδρογόνου (Η +) (δότης πρωτονίων) και δέχονται το ηλεκτρόνιο σε άλλο λέγεται οξύ . Έχουν ρΗ μικρότερο από 7, 0 . Αλλά αυτές οι ουσίες που δέχονται το πρωτόνιο και να δωρίσουν ηλεκτρόνια καλούνται ως βάση . Έχουν ρΗ πάνω από 7, 0 . Τα οξέα είναι ξινό, ενώ οι βάσεις είναι πικρές.

Τα οξέα και οι βάσεις είναι ένα από τα πιο σημαντικά μέρη της χημείας, αλλά διαδραματίζουν επίσης σημαντικό ρόλο σε έναν άλλο τομέα της επιστήμης. Υπάρχουν πολλοί ορισμοί που διαφοροποιούν τις ουσίες ως οξέα και βάσεις, αλλά οι πιο αποδεκτές είναι η θεωρία Arrhenius, η θεωρία Bronsted-Lowry και η θεωρία Lewis οξέος / βάσης. Μαζί τα οξέα και οι βάσεις αντιδρούν για να σχηματίσουν άλατα.

Τα οξέα και οι βάσεις είναι παντού, ακριβώς από τα σαπούνια που χρησιμοποιούνται κατά τη διάρκεια του ντους στο κιτρικό οξύ ή το ξίδι που υπάρχει στην κουζίνα. Αν και είναι μερικές φορές δύσκολο να γίνει διάκριση μεταξύ τους και έτσι να τις ελέγξουμε, παρασχέθηκαν ορισμένες θεωρίες οι οποίες συζητούνται παρακάτω μαζί με σύντομη περιγραφή.

Συγκριτικό διάγραμμα

Ορισμός του οξέος

Η λέξη οξύ προέρχεται από τη λατινική λέξη «οξέα» ή «ακερέ», που σημαίνει «ξινό». Ένα οξύ είναι οι χημικές ουσίες που δέχονται ηλεκτρόνια και δίνουν ιόντα υδρογόνου ή πρωτόνια. Τα περισσότερα οξέα που περιέχουν άτομα δεσμευμένα με υδρογόνο διαχωρίζονται για να δώσουν κατιόν και ανιόν σε νερό.

Η οξύτητα μετριέται με την παρουσία ορισμένων ιόντων υδρογόνου, τόσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου, τόσο υψηλότερη είναι η οξύτητα και τόσο χαμηλότερο είναι το ρΗ των διαλυμάτων. Μετράται σε κλίμακα μεταξύ 1-7 (7 είναι ουδέτερο) σε κλίμακα pH .

Ορισμένα οξέα είναι ισχυρά και μερικά είναι αδύναμα. Ισχυρά οξέα είναι εκείνα τα οποία εντελώς διαχωρίζονται σε νερό, για παράδειγμα, υδροχλωρικό οξύ, το οποίο εντελώς διαχωρίζεται σε ιόντα όταν διαλύεται σε νερό. Αυτά τα οξέα, τα οποία εν μέρει αποσυντίθενται στο νερό και συνεπώς το διάλυμα περιέχει νερό, οξύ και ιόντα ονομάζονται ασθενή οξέα, για παράδειγμα, οξικό οξύ.

Κυρίως τα οξέα ορίζονται με πολλούς τρόπους, αλλά είναι αποδεκτό το οξύ Arrhenius ή Bronsted-Lowry. Αν και το οξύ Lewis ονομάζεται "οξύ Lewis", καθώς αυτοί οι ορισμοί δεν περιλαμβάνουν το ίδιο σύνολο μορίων.

Arrhenius Concept - Μπορεί να οριστεί ως η ουσία όταν προστίθεται στο νερό, αυξάνει τη συγκέντρωση του ιόντος υδρογόνου (H +) καλείται οξύ.

Bronsted-Lowry Concept - Σε αυτό, το οξύ λέγεται ότι είναι ως ο δότης πρωτονίων. Αυτή η θεωρία ορίζει τις ουσίες, χωρίς να διαλύεται στο νερό και έτσι χρησιμοποιείται ευρέως και γίνεται αποδεκτή.

Το οξύ Lewis - Υπάρχουν ορισμένες ενώσεις που δεν περιέχουν άτομο υδρογόνου, αλλά χαρακτηρίζονται ως οξέα όπως τριφθοριούχο βόριο, τριχλωριούχο αργίλιο. Έτσι, μια τέτοια ένωση που δέχεται το ζεύγος ηλεκτρονίων για να σχηματίσει έναν ομοιοπολικό δεσμό ονομάζεται οξύ Lewis.

Ιδιότητες των οξέων

• Διαβρωτικό («εγκαύματα» το δέρμα σας).
• Έχει pH μικρότερο από 7.
• Ενεργοποιεί το μπλε χτύπημα χαρτιού σε κόκκινο χρώμα.
• Αντιδρά με μέταλλα για την παραγωγή αερίου υδρογόνου.
• Αντιδρά με βάσεις για την παραγωγή αλατιού και νερού.
• Αντιδρά με ανθρακικά για να σχηματίσει διοξείδιο του άνθρακα, νερό και αλάτι.
• Ξινη γευση.
• Διαχωρίστε τα ιόντα υδρογόνου (Η +) όταν διαλύονται σε νερό.

Σημασια

Τα βιολογικά νουκλεϊκά οξέα όπως το DNA (δεοξυ ριβονουκλεϊκά οξέα) και το RNA (ριβονουκλεϊνικά οξέα) περιέχουν τη γενετική πληροφορία και άλλα είναι υλικό κληρονομικότητας το οποίο μεταφέρεται από τη μία γενιά στην άλλη. Ακόμα και τα αμινοξέα έχουν μεγάλη μεγάλη σημασία καθώς βοηθούν στην παρασκευή πρωτεϊνών. Τα λιπαρά οξέα και τα παράγωγά τους είναι οι ομάδες καρβοξυλικών οξέων, επίσης, διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο.

Ακόμη και τα υδροχλωρικά οξέα, τα οποία είναι το κομμάτι του γαστρικού οξέος που εκκρίνεται στο στομάχι των ζώων βοηθά στην υδρόλυση πρωτεϊνών και πολυσακχαριτών. Τα οξέα είναι επίσης χρήσιμα ενεργώντας σε αμυντικό μηχανισμό όπως στα μυρμήγκια που παράγουν μυρμηκικό οξύ, ενώ τα χταπόδια παράγουν ένα μαύρο οξύ που ονομάζεται μελανίνη.

Άλλα οξέα όπως το γαλακτικό οξύ, το ξίδι, το θειικό οξύ, το κιτρικό οξύ βρίσκονται στη φύση είναι γνωστά για τις διαφορετικές και σημαντικές χρήσεις τους.

Ορισμός βάσης

Οι βάσεις δωρίζουν ηλεκτρόνια και δέχονται ιόντα υδρογόνου ή πρωτόνια. Οι βάσεις μπορούν να ειπωθούν ως η χημική ουσία ακριβώς απέναντι από εκείνη του οξέος, καθώς στο νερό ο ρόλος της βάσης είναι η μείωση της συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου (Η3Ο +) ενώ η οξύ δρα στην αύξηση της συγκέντρωσης. Αν και φαίνεται ότι ορισμένα ισχυρά οξέα χρησιμεύουν ως βάσεις επίσης. Οι βάσεις μετρούνται μεταξύ της κλίμακας 7-14 σε κλίμακα pH.

Ωστόσο, υπάρχει μεγάλη σύγχυση μεταξύ των βάσεων και των αλκαλίων. Πολλές βάσεις δεν διαλύονται στο νερό, αλλά αν μια βάση διαλύεται στο νερό, ονομάζεται αλκάλι . Όταν σε ένα υδατικό διάλυμα μια βάση αντιδρά με ένα οξύ και το διάλυμα γίνεται ουδέτερο, ονομάζεται αντίδραση εξουδετέρωσης .

Για παράδειγμα, το υδροξείδιο του νατρίου είναι μια βάση καθώς και ένα αλκάλι, καθώς εξουδετερώνει τα οξέα σε οποιαδήποτε αντίδραση οξέος-βάσης. Δεύτερον, είναι διαλυτό στο νερό. Από την άλλη πλευρά, το οξείδιο του χαλκού είναι μια βάση αλλά όχι ένα αλκάλιο καθώς εξουδετερώνει το οξύ σε υδατικό διάλυμα αλλά δεν διαλύεται στο νερό.

Μια ισχυρή βάση είναι μια χημική ένωση που αποπρωτονιώνει ή απομακρύνει ένα πρωτόνιο (Η +) από ένα μόριο πολύ ασθενούς οξέος σε αντίδραση όξινης βάσης. Υδροξείδια αλκαλικών μετάλλων και μετάλλων αλκαλικών γαιών όπως το υδροξείδιο του νατρίου και το υδροξείδιο του ασβεστίου αντίστοιχα είναι τα παραδείγματα της ισχυρής βάσης. Η ασθενής βάση είναι η ουσία που δεν ιονίζει πλήρως σε ένα υδατικό διάλυμα ή η πρωτονίωση της είναι ατελής.

Arrhenius Concept - Η ουσία που παράγει ιόντα υδροξειδίου (ΟΗ-) σε ένα υδατικό διάλυμα καλείται ως βάση. Για παράδειγμα, το υδροξείδιο του νατρίου (NaOH) διασπάται σε νερό και δίνει ιόντα Na + και OH-. Τέτοιες ουσίες όπως LiOH, Ba (OH) 2, NaOH μπορούν να αναφερθούν ως βάση Arrhenius. Αλλά αυτή η θεωρία περιοριζόταν στις ουσίες που περιέχουν υδροξείδιο στον τύπο τους και εφαρμόζονταν μόνο στα υδατικά διαλύματα. Εξαιτίας αυτού δημιουργήθηκε μια άλλη έννοια που ονομάζεται η θεωρία Bronsted-Lowry.

Bronsted-Lowry Concept - Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, είναι γνωστή ως βάση η ουσία που μπορεί να δεχτεί ιόντα υδρογόνου (Η +) ή πρωτόνια.

Lewis Base - Μια από τις πιο ευρέως αποδεκτές ιδέες, μετά την έννοια Bronsted-Lowry των οξέων και των βάσεων. Ένα άτομο, ένα μόριο ή ένα ιόν με ένα μόνο-ζεύγος ηλεκτρονίων μπορεί να λεχθεί ως βάση Lewis καθώς αυτές οι βάσεις είναι πυρηνόφιλες. Σημαίνει με τη βοήθεια ενός ζεύγους μόνο που επιτίθενται στην θετική φόρτιση του μορίου. Το NH3 είναι μία βάση Lewis. Με άλλα λόγια, μπορούμε να πούμε ότι ουσία όπως το ιόν ΟΗ, που μπορεί να δωρίσει μερικά μη δεσμευμένα ηλεκτρόνια, λέγεται ως δότης Lewis ή δότης ζεύγους ηλεκτρονίων.

Ιδιότητες της Βάσης

• Διαβρωτικό («εγκαύματα» το δέρμα σας).
• Έχει pH μεγαλύτερο από 7.
• Ενεργοποιεί το κόκκινο χαρτί λακκούβας σε μπλε χρώμα.
• Σαπουνάδα ή ολισθηρό στην αφή.
• Αντιδρά με οξέα για να παράγει άλας και νερό.
• Πολλές διαλυτές βάσεις περιέχουν ιόντα υδροξυλίου (ΟΗ-).

Σημασια

Οι βάσεις (υδροξείδιο του νατρίου) χρησιμοποιούνται στην κατασκευή χαρτιού, σαπουνιού και της ίνας που ονομάζεται ρεγιόν. Το υδροξείδιο του ασβεστίου χρησιμοποιείται ως λευκαντική σκόνη. Το υδροξείδιο του μαγνησίου που χρησιμοποιείται ως «αντιόξινο» το οποίο χρησιμοποιείται κατά τη στιγμή της δυσπεψίας και για τη μείωση της επίδρασης της πρόσβασης στο παραγόμενο στομάχι. Βάσεις όπως το ανθρακικό νάτριο χρησιμοποιούνται ως σόδα για πλύσιμο και για μαλάκωμα του σκληρού νερού. Το υδρογόνο του νατρίου χρησιμοποιείται επίσης σε παρασκευάσματα σκονών ψησίματος, ως σόδα ψησίματος και επίσης στον πυροσβεστήρα.

Οι αμφοτερικές ουσίες είναι αυτές που έχουν τα χαρακτηριστικά ενός οξέος και μιας βάσης. ακόμη και είναι σε θέση να δεχτούν και να δώσουν ένα πρωτόνιο, όπως το νερό.

Βασικές διαφορές μεταξύ οξέος και βάσης

Ακολουθούν τα σημαντικά σημεία που διαφοροποιούν τα οξέα από αυτά της βάσης:

1. Σύμφωνα με την έννοια του Arrhenius : Το οξύ είναι η ουσία όταν διαλύεται στο νερό, αυξάνει τη συγκέντρωση των ιόντων Η +, ενώ η βάση είναι η ουσία όταν διαλύεται σε νερό, αυξάνει τη συγκέντρωση των ιόντων OH.
2. Από την άλλη πλευρά, η έννοια Bronsted-Lowry λέει ότι τα οξέα είναι ο δότης πρωτονίων, ενώ η βάση είναι ο δέκτης πρωτονίων.
3. Η θεωρία Lewis τις εξηγεί ως τέτοια είδη που δέχονται το ζεύγος ηλεκτρονίων (ηλεκτρόφιλο) και θα έχουν κενές τροχιές γνωστές ως οξύ Lewis, ενώ τέτοια είδη που δίνουν το ζεύγος ενός ηλεκτρονίου (ένα πυρηνόφιλο) και θα έχουν ένα μόνο ζευγάρι ηλεκτρονίων είναι γνωστή ως βάση Lewis.
4. Ο χημικός τύπος οξέος αρχίζει με Η, για παράδειγμα, HCl (Υδροχλωρικό οξύ), H3BO3 (Βορικό οξύ), CH2O3 (Carbonic acid). Αν και
   Το CH3COOH (Οξικό οξύ) είναι μια εξαίρεση ενώ τέτοιες ενώσεις των οποίων ο χημικός τύπος τελειώνει με ΟΗ, για παράδειγμα, ΚΟΗ (Κάλιο
   υδροξείδιο), το Ν & ΟΗ (υδροξείδιο του νατρίου) είναι γνωστό ως βάση. Η κλίμακα pH (συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου σε διάλυμα) είναι μικρότερη από επτά, ενώ είναι μεγαλύτερη από 7 στη βάση.
5. Τα οξέα είναι ξινά, προκαλούν αίσθηση καψίματος, γενικά κολλώδη, αντιδρούν με μέταλλα για να παράγουν αέριο υδρογόνο. Αν και οι βάσεις είναι αντίθετες καθώς είναι πικρές, γενικά άοσμες (εκτός από αμμωνία), είναι ολισθηρές. οι βάσεις αντιδρούν με λίπη και έλαια.
6. Στη φαινολοφθαλεΐνη, τα οξέα δείκτες παραμένουν άχρωμα και η βάση δίνει ροζ χρώμα . Αν και στα δοκιμαστικά χαρτιά λακκούβας το χρώμα γίνεται μπλε χρωματικό χαρτί λακκούβας σε κόκκινο και κόκκινο χαρτί λακκούβας.
7. Η αντοχή των οξέων εξαρτάται από τη συγκέντρωση των ιόντων υδρογόνου ενώ η ισχύς εξαρτάται από τη συγκέντρωση των ιόντων υδροξειδίου.
8. Τα οξέα αποσυντίθενται για να δώσουν ελεύθερα ιόντα υδρογόνου (Η + ) όταν αναμειχθούν σε νερό, ενώ οι βάσεις αποσυνδέονται για να δώσουν ελεύθερα ιόντα υδροξειδίου (ΟΗ- ) όταν αναμειχθούν με νερό.
9. Λίγα παραδείγματα οξέων είναι το υδροχλωρικό οξύ (HCl), το θειικό οξύ (H2SO4), το νιτρικό οξύ (HNO3), το ανθρακικό οξύ (H2CO3). Τα παραδείγματα βάσεων είναι το υδροξείδιο του αμμωνίου (ΝΗ4ΟΗ), το υδροξείδιο του ασβεστίου (Ca (OH) 2), το υδροξείδιο του νατρίου (NaOH).

συμπέρασμα

Αξίζει να έχουμε μια σύντομη κατανόηση ορισμένων βασικών φυσικών και χημικών αρχών που συνδέονται άμεσα ή έμμεσα με τη ζωή. Τα οξέα και η βάση είναι μερικά από αυτά. Στο παραπάνω περιεχόμενο συζητήσαμε μαζί με τις ιδιότητές τους. Συζητάμε τις τρεις σημαντικές θεωρίες με μερικά παραδείγματα επίσης. Συμπεραίνουμε ότι αυτά είναι το σημαντικό μέρος της ζωής και τα χρησιμοποιούμε συχνά όχι μόνο στο εργαστήριο χημείας αλλά και στην καθημερινή εργασία.