Savak és bázisok - ez
Savak és bázisok
osztályok kémiai vegyületek. Jellemzően savak olyan anyagok, hidrogén tartalmú (HCl, HNO3. H2 SO4. CH3COOH, stb), és a vízben disszociálnak alkotnak H + ionokat (vagy inkább, hidróniumionok H3 O +). A termék ilyen ionok eredmények a jellegzetes, átható ízű vizes oldatok savak és továbbá, hogy képesek megváltoztatni a színét a kémiai indikátor (Lásd. Chemical mérők). Szerint a protonok száma hasított megkülönböztetni egybázisú sav (például, salétromsav HNO3. Sósav HCI, ecetsav CH3COOH), dibázikus (kénsav H2 SO4. Szénsav H2 CO3), tribázikus (ortofoszforsav H3 PO4). Minél nagyobb a hidróniumionok jelen a vizes savas oldatban, t. E. A magasabb disszociációs mértéke az utóbbi, annál erősebb a sav. Acid teljesen disszociált Híg nevezzük erős. Ahhoz közé tartoznak gyenge sav ionizációs állandója (sav disszociációs mértéke jellemző ilyen oldatban, 25 ° C-on) kisebb, mint 10 -5 (ecetsav 1,8.10 -5. Hidrocianid 7,9.10 -10). A disszociációs bázisú savak több lépésben megy végbe, amelyek mindegyike ionizációs állandó. Például, az ionizációs konstans H3 PO4
H + és H2 PO - 4 7,10 -3. H2 PO4 - a H + és HPO4 2- 8.10 -8. HPO4 2-, hogy H +, PO4 3- 4,8.10 -13. CM szerves savak. A karbonsavak is. Bázisok általánosan említett tartalmazó anyagok hidroxilcsoportot OH [KOH, NaOH, Ca (OH) 2 és mások.] És képes a disszociáló vizes oldatban képeznek hidroxil ionokat OH -. A legtöbb a bázis vízben oldhatatlan. alapozza oldódik vízben nevezik lúgok (Lásd. lúgok). ionok jelenlétében OH - és magyarázza a jellegzetes ízét a lúgos oldat alkáli, valamint, hogy képesek megváltoztatni színes mutatók. Szubsztrátok 1, 2, 3 hidroxilcsoportot nevezik egy-, két-, trohkislotnymi. Nem teljesen disszociál, ha vízben oldjuk nevezzük egy bázis, mint sav gyenge. Az erős bázisok közé tartoznak a kálium-hidroxid KOH, NaOH nátrium, bárium Ba (OH) 3. A kialakításának elveit K. és címek. cm. Nómenklatúra A szervetlen vegyületek.
Meghatározások C és körülbelül. alapuló elektrolitos disszociáció elméletének elég gyakran gyakorlati célokra. Azonban, mint már létrehozott egy hosszú idő, sok mutató vegyületek jellemző tulajdonságai K és. nem tartalmaznak hidrogénatom vagy OH-csoport. Továbbá, egy és ugyanazt az anyagot néhány reakció gyakran úgy viselkedik, mint egy sav, és a másik -, mint a bázis (lásd amfoter.). Az a képesség, egy anyag reagálni például egy sav vagy bázis tehát nem abszolút tulajdonsága az anyag, és expresszálódik specifikus kémiai reakciók tulajdonítható az osztály a sav-bázis. Ezekben a reakciókban a reagensek egyike sav játszik szerepet képest egy másik anyag, amely szerepet tölt egy bázis. Így a képessége egy anyag reagálni a sav vagy a bázis annak funkcionális tulajdonságokra. Számos kísérletet tettek, hogy dolgozzon ki egy elméletet, amely lehetővé tenné, hogy tekintettel a fenti körülmények között az anyag egyértelműen utalnak az osztály savak vagy bázisok. Mostanáig azonban egyetlen kritérium erre nem található. A leggyakoribb két fogalom - a dán fizikokémikus JH Johannes Nicolaus Brønsted és amerikai fizikokémikus GN Lewis (1923). Johannes Nicolaus Bronsted savak egy olyan osztályát a hidrogén-tartalmú anyagot, előnyben a reakciók pozitív hidrogén ionok - protonok (.. N t protikus vagy bronstedovskie savak) és a Class bázis - anyag csatlakozik protonok. Funkciók K. és körülbelül. Johannes Nicolaus Bronsted tud végezni, mint semleges molekulák és ionok. A kémiai reakció, amelyben proton transzfer következik be a savat a bázis: AH + B - ⇔ A - + BH (ahol An - sav és B - - bázis) nevezzük egy sav-bázis vagy protolytic. Mivel protolytic reakció reverzibilis, és a fordított reakció, valamint a sorban bekövetkezik proton transzfer, közvetlen reakciótermékek is végre egymáshoz képest és K. funkciót. (Úgynevezett konjugált K. és.), Azaz BH - sav és a - - bázis. Például, a reakciót: H2 SO4 + H2 O ⇔ HSO - 4 + H3 O + savak H2 SO4. és H3 O +. és HSO - 4, és a H2 O - bázis. Johannes Nicolaus Brønsted koncepció ad egyértelmű kritériumot használ a kémiai reakciók a típusú sav-bázis, lehetővé teszi, hogy az expressziós számszerűsíteni a fő jellemzőket Protolytic egyensúlyok és keresse hidrogén-tartalmú anyag egy sor emelkedő sorrendben, hogy képesek-e protont, hogy az ő savassága. Ezek az előnyök Protolytic egyensúly elméletének vezetett a prediktív erejét, és biztosítja a széles körű használata bronstedovskih képviseletei kémiai gyakorlatban. Ugyanakkor, Johannes Nicolaus Bronsted koncepció belső korlátai kifejezve, hogy kötözőanyag savas tulajdonságokat a hidrogén jelenléte a készítményben, ez még mindig hagy egy nagyszámú a savas anyagok, amelyek nem tartalmaznak hidrogént. Ezek az anyagok nevet kapott kémia aprotikus, vagy Lewis-savak elektronikusan telítetlen vegyületek, így halogenidek bór, az alumínium és az ón, oxidok bizonyos fémek, stb Szerint a Lewis koncepció, komplementer bizonyos mértékben a fent említett térben, a sav egy olyan anyag, csatlakozik a kémiai reakció elektronpárt, és a bázis - anyag, ad egy elektronpár. Az eredmény az, hogy cserélje ki az elektronikus telítetlenség-molekulák miatt elektron bázis, valamint előfordulásának új vegyületek (sók) az elektronikus stabilitás (különösen az oktett) és a donor-akceptor kötés, mint például:
ahol BF3 - sav és NH3 - bázis. Fontos jellemzője a sav-bázis reakciók, Lewis, a szocializáció az elektronikus bázispár. Ez eltér a redox reakciók, amelyben az oxidálószer molekulák, teljes egészében egy vagy több, az elektronokat az redukálószer molekulák; nem szocializált kering ugyanakkor nem merül fel. Ellentétben Johannes Nicolaus Bronsted Lewis-sav kötődik az alap tulajdonságok nem a jelenléte bizonyos kémiai elemek (különösen hidrogénatom), és kizárólag a szerkezet külső elektronhéjakat atomok. Ugyanakkor létezik egy belső kapcsolat a két fogalom között, azon a tényen alapul, hogy a H + ion. valamint a Lewis-savak, azzal jellemezve, hogy erős affinitást mutatnak az elektronpár. Amellett, hogy a két fogalmak tárgyalt kb. ismert, hogy mások, akik nem kap, azonban annyira elterjedt.
Ahogy bronstedoskie és Lewis K. elméletét. széles körben használják a gyakorlatban. A változás a savas vagy bázikus közeg gyakran használják, hogy növeljék a reakció sebességét, és megváltoztatja a kölcsönhatás mechanizmusa. Ez a lényege a sav-bázis katalízis, mint általában a vegyiparban; fontos, hogy bronstedovskie és Lewis-savakat is, sok esetben hasonló katalitikus hatást. Széles körben használt sav-alapvető folyamatokat a vegyiparban (semlegesítés. Hidrolízise. Maratás fémek, stb). Sok a savak (kénsav, salétromsav, sósav, foszforsav, stb), és alkálifém (kálium-hidroxid, nátrium-hidroxid, stb) fő termékei a vegyipar és kiindulási anyagként a kritikus ágazatokban a vegyipar.
Manifold - strukturális és dinamikus - K. és funkciója. végre az élő szervezetekben, részt vesz számos biokémiai folyamat. Jellemzően, ezek a folyamatok nagyon érzékenyek a savas vagy bázikus közeg (lásd. PH értékét. A sav-bázis egyensúly). Irányított hatások K. és kb. használják a gyógyászatban. Például, híg oldatok sósavat amplifikálására alkalmazunk gyomorsav szekréció, bórsav - fertőtlenítésére és fanyar öblítés, stb Ugyanakkor, amikor lenyelik bepároljuk K. és kb. lehetséges súlyos égési sérüléseket a belső szervek, az őszi szívműködés, stb ami egyes esetekben a halál a szervezet.
Lit.: W. Luder Tsuffanti C. Electron elmélete savak és bázisok, transz. az angol. M. 1950; Mikhail Usanovich MI Mi savval és bázissal, A.-A. 1953. Pauling L. Általános kémia, Acad. az angol. M. 1964; Rövid Chemical Encyclopedia, Vol. 2, M., 1963.