Arrhenius Acids

Τι είναι το Arrhenius acid;

Πολλοί επιστήμονες ανακάλυψαν τα διάφορα χαρακτηριστικά των οξέων και των βάσεων μέσα από τις μελέτες, τις θεωρίες και τα πειράματά τους. Ένα τέτοιο θαύμα ήταν ο Svante Arrhenius, ένας Σουηδός επιστήμονας που τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ για το έργο του σχετικά με την έννοια του ιονισμού. Χρησιμοποίησε την ίδια αμφισβήτηση του ιονισμού για να περιγράψει τη φύση των οξέων και των βάσεων σε υδατικά διαλύματα.

Σύμφωνα με τον Arrhenius, οξύ είναι κάθε είδος που θα επεκτείνει το ενδιαφέρον των ιόντων υδρογόνου σε υδατικά διαλύματα. Όταν παρασκευάζεται ένα υδατικό διάλυμα υδροχλωρικού οξέος, αυτό διασπάται σε ιόντα υδρογόνου και χλωρίου ως προϊόντα της αντίδρασης. Δεδομένου ότι αυτό οδηγεί σε αύξηση του αριθμού των ιόντων υδρογόνου, το υδροχλωρικό οξύ θεωρείται ότι είναι ένα οξύ Arrhenius με εξευγενισμένο τρόπο. Όταν η αντίδραση λαμβάνει χώρα στην πράξη, τα θετικά φορτισμένα πρωτόνια αντιδρούν με τα γύρω μόρια του νερού για να σχηματίσουν ιόντα υδρονίου.

Η βασικότητα των οξέων   

Εφόσον το οξύ Arrhenius διασπάται στο νερό για να παράγει τυπικά ιόντα υδρογόνου, είναι σίγουρα χρήσιμο να κατανοήσουμε την έννοια της βασικότητας. Όταν ένα οξύ Arrhenius αντιδρά με το νερό, ο αριθμός των ιόντων υδρογόνου που παράγει τα οποία τροποποιούνται υποδηλώνουν τη βασικότητα του οξέος.

Για παράδειγμα, όταν το φωσφορικό οξύ διασπάται σε ένα υδατικό διάλυμα, παράγει τρία ιόντα υδρογόνου. Στη συνέχεια, εάν συσχετίσουμε αυτήν την αντίδραση με τις παραπάνω πληροφορίες, η απάντηση στη βασικότητα του φωσφορικού οξέος θα είναι 3.

Το Arrhenius acid ως ηλεκτρολύτης    

Η έννοια του οξέος Arrhenius ως ηλεκτρολύτη γίνεται καλύτερα κατανοητή μέσα από μια ιστορία.

Ο Svante, ενώ προχωρούσε στην έρευνά του για τον ιονισμό, είχε την περιέργεια να μελετήσει τη φύση ορισμένων λύσεων που θα μπορούσαν να μεταφέρουν ηλεκτρισμό. Μετά από πειράματα πάνω στο ίδιο, διαπίστωσε ότι η παρουσία ιόντων κάποτε προκαλούσε τη μετατόπιση του ηλεκτρισμού. Επομένως τα ιόντα στα αντίστοιχα διαλύματα ήταν ο λόγος που μπορούσαν να φέρουν ηλεκτρισμό. Σε αυτό το τεστ πήρε τρία οξέα HCl, HNO3, H2SO4 δηλώνοντάς τα ως στιβαρά. Όταν αυτά αντέδρασαν με το νερό, λειτουργούσαν ως ισχυροί ηλεκτρολύτες, με αποτέλεσμα το όνομα.

Για παράδειγμα –

• 150 μόρια HCl στο νερό θα έχουν ως αποτέλεσμα τον σχηματισμό δύο προϊόντων που είναι εκατόν πενήντα ιόντα υδρογόνου και ίση ποσότητα 150 ιόντα Cl–. Έτσι, αποδεικνύει ότι το HCl είναι ισχυρός ηλεκτρολύτης καθώς διασπάται με το νερό και για αυτό το λόγο αναγνωρίζεται και ως ισχυρό οξύ.

Τα αδύναμα οξέα λόγω της μερικής ή ατελούς διάστασής τους δεν μπορούν να τροφοδοτήσουν ιόντα υδρογόνου και γι' αυτό το λόγο υπάρχουν σε ισορροπία με το μη διασπασμένο οξύ παράλληλα με τα ιόντα που απελευθερώνονται προς την κατεύθυνση της αρκετά μερικής διάστασης. Η ποσότητα των ιόντων υδρογόνου είναι πολύ χαμηλή και παρουσιάζουν υψηλή τιμή pH, σε σύγκριση με τα ισχυρά οξέα. Η διάσταση οξέος είναι βασικά πολύ μικρότερη για αδύναμα οξέα.

 Παραδείγματα    

1. Περχλωρικό οξύ
2. Νιτρικό οξύ
3. Θειικό οξύ
4. Ιωδικό οξύ 
5. Οξαλικό οξύ

Συμπέρασμα    

Μπορούμε να συμπεράνουμε ότι τα είδη που θα επεκτείνουν το ενδιαφέρον των ιόντων υδρογόνου σε υδατικά διαλύματα είναι γνωστά ως οξέα Arrhenius. Όταν ένα οξύ Arrhenius αντιδρά με το νερό, ο αριθμός των παραγόμενων ιόντων υδρογόνου τροποποιείται με παρόμοιο τρόπο που υποδηλώνει τη βασικότητα του οξέος Arrhenius. Μαζί με αυτό τα είδη που διασπώνται πλήρως με το νερό ονομάζονται ισχυρά οξέα και αυτά που διασπώνται μερικώς ονομάζονται αδύναμα οξέα.