7 карактеристика најважнијих киселина

Неки од карактеристике киселина још важније су његове физичке особине, његова снага и способност неутрализације база, између осталог.

Киселине су хемијске супстанце са способношћу да донирају хидронијум-јон (Х₃О⁺), или како се обично назива протон (Х⁺), у воденој средини, или у стању да формира везе са хидроксидним јонима, или било коју супстанцу која може да прихвати пар електрона. 

Често имају општу формулу Х-А где је Х протон, а "А" је генерички термин повезан са делом не-протонске киселине.

Првобитно, наши концепти киселости су дошли од старих Грка који су дефинисали супстанце "горког укуса" као океин, која је мутирала у латинској ријечи за оцат, ацетум, који је касније постао "киселински". 

Ове супстанце нису само имале горак укус, већ су имале и могућност да промене боју лакмус папира.

Теоријско структурирање киселина почело је када је француски кемичар Антоине Лаурент Лавоисиер (1743-1796) скренуо пажњу на класификацију киселина и база. Његова идеја је била да све киселине садрже више или мање одређену "суштину" која је одговорна за њихову киселост и нису само другачије.

Нажалост, Лавоисиер је погрешно мислио да је супстанца океин-гениц био је, како је он то назвао, атом кисеоника. Почетком 19. века, енглески хемичар Хумпхри Дави (1778-1829) је показао да кисеоник не може бити одговоран за киселост, јер постоје бројне киселине које не садрже кисеоник (ЛЕСНЕИ, 2003)..

Десетљећима касније, Јустус вон Лиебиг (1803-1873) је предложио идеју о киселости повезаној с присуством водика. Јасноћа је доведена на терен када је 1890-их Сванте Аугуст Аррхениус (1859-1927) дефинисао киселине као "супстанце које испоручују катионе водоника у раствор" (Енцицлопӕдиа Британница, 1998).

Главне карактеристике киселина

1. Физичка својства

Киселине имају укус, вриједан залихости, киселина и њихов мирис често гори ноздрве.

То су течности са лепљивом или уљном текстуром и имају способност да промене боју лакмусовог папира и наранџасте са метил на црвену (Својства киселина и база, С.Ф.).

2 - Способност генерисања протона

Године 1923., дански хемичар Јоханнес Ницолаус Брøнстед и енглески хемичар Тхомас Мартин Ловри, увели су теорију Брøнстеда и Ловрија која потврђује да је било које једињење које може пренијети протон у било које друго једињење киселина (Енцицлопӕдиа Британница, 1998). На пример у случају хлороводоничне киселине:

ХЦл → Х⁺ + Цл^-

Теорија Брøнстеда и Ловрија није објаснила кисело понашање одређених супстанци. Амерички хемичар Гилберт Н. Левис је 1923. године представио своју теорију, у којој се киселина сматра као било које једињење које је, у хемијској реакцији, способно да се придружи пару електрона који се не деле у другом молекулу (Енцицлопӕдиа Британница, 1998).

На овај начин, јони као што је Цу²⁺, Вера²⁺ и Вера³⁺ они имају способност да повежу парове слободних електрона, на пример из воде, да производе протоне на следећи начин:

 Цу²⁺ + 2Х₂О → Цу (ОХ)₂ + 2Х⁺

3 - Снага киселине

Киселине су класификоване као јаке киселине и слабе киселине. Чврстоћа киселине је повезана са њеном константом равнотеже, тако да су у случају киселина наведене константе назване константама киселости..

Према томе, јаке киселине имају велику константу киселости тако да имају тенденцију да се потпуно дисоцирају. Примери ових киселина су сумпорна киселина, хлороводонична киселина и азотна киселина, чије су константе киселине толико велике да се не могу мерити у води.

С друге стране, слаба киселина је она чија је константа дисоцијације ниска, тако да је у хемијској равнотежи. Примери ових киселина су сирћетна киселина и млечна киселина и азотна киселина чије киселе константе су реда 10%.^-4. Слика 1 приказује различите константе киселости за различите киселине.

4 - пХ мање од 7

ПХ скала мери ниво алкалитета или киселости раствора. Скала варира од нуле до 14. пХ је мањи од 7 кисели. ПХ већи од 7 је базичан. Средина 7 представља неутрални пХ. Неутрална отопина није ни кисела ни алкална.

ПХ скала се добија према концентрацији Х⁺ у ре ењу и обрнуто пропорционална са њим. Киселине, повећавајући концентрацију протона, смањују пХ раствора.

5- Способност неутрализације база

Арренијус, у својој теорији, предлаже да киселине, способне да генеришу протоне, реагују са хидроксилима база да би формирале со и воду на следећи начин:

ХЦл + НаОХ → НаЦл + Х₂О.

Ова реакција се назива неутрализација и основа је аналитичке технике зване титрација (Бруце Махан, 1990).

6. Капацитет оксидације редукције

С обзиром на његову способност да произведе набијене врсте, киселине се користе као средство за пренос електрона у редокс реакцијама.

Киселине такође имају тенденцију да се скупљају јер имају способност да прихвате слободне електроне. Киселине садрже Х јоне⁺. Они имају тенденцију да узимају електроне и формирају водиков гас.

2Х⁺ +2е^- → Х₂

Метали немају чврсту контролу над својим електронима. Они их напуштају без много напора и формирају металне ионе.

Фаитх → Фаитх²⁺+2е^-

Дакле, када ставите нокат од гвожђа у киселину, Х иони ⁺ они узимају електроне из гвожђа. Гвожђе се претвара у растворљиве ионе Фе^{2 +}, и чврсти метал постепено нестаје. Реакција је:

Фе + 2Х⁺ → Фаитх²⁺+ Х₂

То је познато као корозија киселине. Киселине не само да кородирају метале растварајући их, већ реагују и са органским једињењима као што су оне које чине мембрану ћелија.

Ова реакција је обично егзотермна, што изазива озбиљне опекотине при контакту са кожом, тако да се са овом врстом супстанце мора пажљиво руковати. Слика 3 је сигурносни код када је супстанца корозивна.

7. Ацидна катализа

Убрзање хемијске реакције додавањем киселине је познато као кисела катализа. Наведена киселина се не конзумира у реакцији.

Каталитичка реакција може бити специфична за киселину као у случају разлагања шећера сахарозе у глукозу и фруктозу у сумпорну киселину или може бити генерална за било коју киселину..

Механизам реакција катализованих киселином и базом је објашњен у смислу концепта Брøнстед-Ловри киселина и база као једна у којој постоји иницијални трансфер протона из киселог катализатора у реагенс (Енцицлопӕдиа Британница, 1998)..

Генерално, реакције у којима је електрофил укључен су катализоване у киселој средини, било електрофилним додацима или супституцијама..

Примери киселинске катализе су нитровање бензена у присуству сумпорне киселине (Слика 4а), хидратација етена да би се произвео етанол (Слика 4б), реакције естерификације (Слика 4ц) и хидролиза естара (Слика 4д) (Цларк, 2013). ).

Референце

1. Бруце Махан, Р. М. (1990). Четврто издање курса хемије. Вилмингтон: Аддисон-Веслеи Ибероамерицана С.А..
2. Цларк, Ј. (2013, 20. децембар). Примери киселинске катализе у органској хемији. Преузето са цхем.либретектс.орг.
3. Енцицлопӕдиа Британница. (1998, 20. јул). Каталитичка киселина-база. Рецоверед фром британница.цом.
4. Енцицлопӕдиа Британница. (1998, 21. децембар). Аррхениусова теорија. Рецоверед фром британница.цом.
5. Енцицлопӕдиа Британница. (1998, 20. јул). Теорија Брøнстед-Ловри. Рецоверед фром британница.цом.
6. Енцицлопӕдиа Британница. (1998, 20. јул). Левисова теорија. Рецоверед фром британница.цом.
7. ЛЕСНЕИ, М. С. (2003, Марцх). Хемијска хроника Основна историја киселине - од Аристотела до Арнолда. Преузето са пубс.ацс.орг.
8. Својства киселина и база. (С.Ф.). Ретриевед фром сциенцегеек.нет.