Ασθενή Οξέα και Ασθενείς Βάσεις
Βασικές έννοιες
Σε αυτό το σεμινάριο, θα μάθετε για τα αδύναμα οξέα και τις αδύναμες βάσεις , συμπεριλαμβανομένου του γιατί θεωρούνται αδύναμα και παραδείγματα του καθενός. Θα σας δείξουμε επίσης μια λίστα με αδύναμα οξέα και τις πιο αδύναμες βάσεις.
Θέματα που καλύπτονται σε άλλα άρθρα
- Ισχυρά οξέα και βάσεις
- Οξύ και βάσεις Lewis
- Θεωρίες οξέων βάσεων
- Χημεία Οξέος Βάσεων
- Ιδιότητες οξέων και βάσεων
Τι κάνει ένα οξύ ή μια βάση "αδύναμο";
Ασθενή οξέα
Όταν σκέφτεστε τι κάνει ένα οξύ αδύναμο, σκεφτείτε την ιδιότητα διάσπασής του. Όταν διαλύονται σε ένα διάλυμα, τα αδύναμα οξέα δεν διασπώνται πλήρως στα διαφορετικά συστατικά τους ιόντα. Επιπλέον, όταν ένα ασθενές οξύ διαλύεται στο νερό, αναπτύσσεται μια ισορροπία μεταξύ των συγκεντρώσεων του ίδιου του ασθενούς οξέος και των συστατικών του ιόντων. Ένα ασθενές οξύ δεν ιονίζεται πλήρως στο διάλυμα .
Για παράδειγμα, το υδροφθορικό οξύ, HF, είναι ένα ασθενές οξύ. Όταν διαλύεται στο νερό, το ιόν HF βρίσκεται σε ισορροπία με το Η, το οποίο αντιδρά με το νερό για να σχηματίσει υδρόνιο και ιόντα F. Εφόσον το οξύ δεν διασπάται πλήρως στα ιοντικά του συστατικά, είναι ασθενές οξύ.
HA + H2 O ⇌ H3 O + A
Υπάρχουν μόνο πολλά ισχυρά οξέα. Μόλις μάθετε και απομνημονεύσετε τα ισχυρά οξέα, μπορείτε να υποθέσετε ότι όλα τα άλλα οξέα είναι αδύναμα οξέα. Επιπλέον, μπορείτε να διακρίνετε ένα ισχυρό οξύ από ένα ασθενές κοιτάζοντας τη σταθερά διάστασης οξέος, τις τιμές Ka ή pKa. Τα ισχυρά οξέα τείνουν να έχουν υψηλή τιμή Ka και χαμηλή τιμή pKa ενώ τα αδύναμα οξέα έχουν μικρές τιμές Ka και υψηλές τιμές pKa .
Αδύναμες βάσεις
Η ιδέα είναι πολύ παρόμοια όταν σκεφτόμαστε μια αδύναμη βάση. Ωστόσο, σε αυτή την περίπτωση, μια ασθενής βάση είναι μια βάση που δεν μπορεί να ιονίσει πλήρως ή να δεχθεί πλήρως ιόντα υδρογόνου σε ένα διάλυμα. Η βάση πρέπει να διασπαστεί σε διάλυμα για να αντιδράσει με το οξύ για να σχηματίσει ένα ζεύγος όξινων βάσεων. αν η βάση δεν διασπαστεί στα ιόντα που την αποτελούν, δεν είναι σε θέση να αντιδράσει όπως θα έπρεπε. Όταν διαλύεται σε νερό, το διάλυμα περιέχει μικρή ποσότητα ιόντων υδροξειδίου και μεγάλη ποσότητα αδιάσπασης βάσης. Μια ασθενής βάση δεν ιονίζεται πλήρως.
Για παράδειγμα, με υδροξείδιο του αμμωνίου, NH4 OH, τα αντίστοιχα της βάσης είναι NH4 και OH; το NH4 υποτίθεται ότι δέχεται το όξινο υδρογόνο σε διάλυμα. Ωστόσο, σε μια ασθενή βάση αυτά τα ιόντα δεν διασπώνται πλήρως, επομένως υπάρχει ένα μείγμα NH4 ΟΗ και το ζεύγος όξινων βάσεων.
B + H2 O ⇌ BH + OH
Μπορείτε να διακρίνετε μια ισχυρή βάση από μια αδύναμη από τη σταθερά διάστασης βάσης της, Kb. Αυτή η μεταβλητή αντιπροσωπεύει μαθηματικά την ισχύ της βάσης. όσο πιο αδύναμη είναι η βάση, τόσο μικρότερη είναι η τιμή Kb .
Παράδειγμα – Είναι το οξικό οξύ ισχυρό ή αδύναμο;
Το οξικό οξύ έχει τιμή Ka 1,8 x 10. Επειδή το Ka είναι αρκετά μικρό, το οξικό οξύ είναι ένα ασθενές οξύ , και δεν ιονίζεται πλήρως στο νερό.
Παραδείγματα ασθενών οξέων και βάσεων
Λίστα αδύναμων οξέων
Τα αδύναμα οξέα παραμένουν κυρίως ως πλήρες μόριο σε διάλυμα. Μόνο ένα μικρό κλάσμα του μορίου του οξέος «διασπάται» ή διασπάται σε ιόντα. Ωστόσο, αυτά τα «αδύναμα οξέα» μπορεί ακόμα να είναι εξαιρετικά διαβρωτικά και επικίνδυνα. Αυτή είναι μια σύντομη λίστα παραδειγμάτων ασθενούς οξέος – αλλά υπάρχουν πολλά περισσότερα!
- Μυρμηκικό οξύ (HCOOH)
- Οξικό οξύ (CH3 COOH)
- Βενζοϊκό οξύ (C6 H5 COOH)
- Υδροφθορικό οξύ (HF)
- Φωσφορικό οξύ (H3 PO4 )
- Θειικό οξύ (H2 SO3 )
- Ανθρακικό οξύ (H2 CO3 )
- Νιτρώδες οξύ (HNO2 )
- Υδροκυανικό οξύ (HCN)
- Υδροθειικό οξύ (H2 S)
- Κιτρικό οξύ (C6 H8 O7 )
Λίστα αδύναμων βάσεων
Ακολουθεί μια λίστα με ορισμένα παραδείγματα αδύναμων βάσεων. Πολλές ασθενείς βάσεις είναι απλώς ελαφρώς διαλυτά υδροξείδια, όπως το υδροξείδιο του μαγνησίου, ενώ άλλες είναι οργανικές ενώσεις.
- Υδροξείδιο του αμμωνίου (NH4 Ω)
- Ανιλίνη (C6 H5 NH2 )
- Αμμωνία (NH3 )
- Μεθυλαμίνη (CH3 NH2 )
- Αιθυλαμίνη (CH3 CH2 NH2 )
- Υδροξείδιο του αργιλίου (Al(OH)3 )
- Υδροξείδιο του μαγνησίου (Mg(OH)2 )
- Πυριδίνη (C5 H5 Ν)
- Δοξινό ανθρακικό νάτριο (NaHCO3 )
Ποια είναι η πιο αδύναμη βάση;
Το νερό μπορεί να θεωρηθεί τόσο ασθενές οξύ όσο και ασθενής βάση, επειδή ιονίζεται ελαφρά για να δώσει τόσο ιόντα υδρογόνου όσο και ιόντα υδροξειδίου. Είναι σίγουρα μια από τις πιο αδύναμες βάσεις!
Τα άλατα των ισχυρών οξέων και των ισχυρών βάσεων που δημιουργούν διαλύματα θεωρούνται ουδέτερα. Παραδείγματα είναι το υπερχλωρικό νάτριο, το χλωριούχο νάτριο και το νιτρικό νάτριο. Θα ταξινομούσαμε αυτές τις ενώσεις ως «ουδέτερες» και όχι ως αδύναμες βάσεις.
Ασθενή οξέα και βάσεις σε εφαρμογές πραγματικού κόσμου
- Τα αδύναμα οξέα και βάσεις χρησιμοποιούνται συνήθως στην οργανική χημεία και τη βιοχημεία για τη δημιουργία ενός ρυθμιστικού διαλύματος, σε τιτλοδοτήσεις ή για την κατάλυση μιας συγκεκριμένης αντίδρασης.
- Το οξικό οξύ είναι ένα ενεργό συστατικό που εμφανίζεται στο ξύδι.
- Το βενζοϊκό οξύ απαντάται φυσικά σε πολλά φυτά και χρησιμοποιείται συνήθως για τη συντήρηση των τροφίμων.
- Η αμμωνία εμφανίζεται σε είδη καθαρισμού οικιακής χρήσης, εντομοαπωθητικά, λιπάσματα και άλλα.
Ισχυρό έναντι συμπυκνωμένο &αδύναμο εναντίον αραιωμένο
Θα πρέπει να είστε προσεκτικοί όταν σκέφτεστε ένα ισχυρό οξύ ή βάση έναντι ενός συμπυκνωμένου και ένα ασθενές οξύ ή βάση έναντι ενός αραιού. Συμπυκνωμένο οξύ σημαίνει διάλυμα χωρίς πολύ νερό και αραιωμένο οξύ σημαίνει διάλυμα με υψηλή ποσότητα διαλύτη. Ακριβώς επειδή μια βάση έχει υψηλή συγκέντρωση δεν σημαίνει ότι είναι ισχυρή. Και ακριβώς επειδή μια βάση είναι πολύ αραιή, δεν σημαίνει ότι είναι μια αδύναμη και μη επικίνδυνη βάση.
Περαιτέρω ανάγνωση
- Τι είναι το pKa;
- Τι είναι το pH;
- Λύση προσωρινής αποθήκευσης
- Σταθερά ισορροπίας
- Αντίδραση εξουδετέρωσης οξέων βάσεων
- Πολυπρωτικά οξέα
