Zuren en basen

2188
Philip Kelley
Zuren en basen

EEN zuur is een stof die ionen kan afgeven waterstof (H.+) in een oplossing. Een zuur wordt echter ook beschouwd als een stof die een paar elektronen kan opnemen.

Verwijzend naar baseren, Dit wordt beschouwd als een stof die ionen kan dissociëren hydroxide (OH-) in een oplossing. Daarnaast komen ook stoffen in aanmerking die een elektronenpaar kunnen afstaan..

Zowel zuren als basen kunnen worden geïdentificeerd op basis van hun positie op de pH-schaal. In het geval van zuren hebben deze een waarde lager dan 7, terwijl basen (alkalisch) een waarde hoger dan 7 hebben.

Zuur Baseren
Definitie Een zuur is een stof die waterstofionen H kan afgeven+ in oplossing. Een base is een stof die OH-hydroxide-ionen kan dissociëren- in een oplossing.
Arrhenius-theorie Het is een stof die waterstofionen H afgeeft+ in waterige oplossing. Het is een stof die een hydroxide-anion OH dissocieert- in een waterig medium.
Brønsted-Lowry-theorie Het zijn stoffen met het vermogen om protonen te doneren of op te geven (waterstofatomen zonder hun negatieve elektron: H.+​. Het is een stof die protonen kan accepteren (H.+) in oplossing.
Lewis theorie Het is een stof die een paar elektronen kan opnemen. Het is een stof die elektronen kan doneren of geven.
Eigendommen
  • Ze reageren met sommige metalen.
  • Het zijn geleiders van elektrische stroom.
  • Ze hebben een zure smaak (bijvoorbeeld citroen).
  • Ze veranderen de kleur van lakmoespapier van blauw in rood.
  • Ze kunnen organische weefsels vernietigen.
  • Ze reageren met basen die water en zout produceren.
  • Ze reageren niet met metalen.
  • In oplossing geleiden ze elektrische stroom.
  • Ze hebben een bittere smaak (zeepachtig, zoals chloor of bleekmiddel).
  • Ze veranderen de kleur van lakmoespapier van rood naar blauw.
  • In oplossing voelen ze glad aan.
  • Ze reageren met zuren en produceren water en zout.
PH-niveau Minder dan 7. Groter dan 7.
Voorbeelden
  • Citroenen, sinaasappels en tomaten.
  • Azijn en wijn.
  • Melk van magnesiumoxide.
  • Tandpasta.
  • Bleekmiddel, zeep en andere wasmiddelen.
  • Natriumbicarbonaat.

Wat is een zuur?

Een zuur is een stof die waterstofionen in een oplossing kan afgeven. Bovendien wordt een verbinding die een paar elektronen kan ontvangen, ook als zuur beschouwd..

Het woord "zuur" komt uit het Latijn acidus, wat 'zuur' of 'scherp' betekent, en verwijst naar de onaangename smaak van bepaalde stoffen (bijvoorbeeld azijn).

Sterke en zwakke zuren

Zuren kunnen als sterk of zwak worden beschouwd, afhankelijk van hoe ze dissociëren in een waterig medium, dat wil zeggen, afhankelijk van de hoeveelheid waterstofionen die ze in een oplossing afgeven.

Een zuur is sterk wanneer het gemakkelijk wordt geïoniseerd, dat wil zeggen, de overgrote meerderheid van zijn waterstofionen of protonen wordt in oplossing opgegeven. Deze zuren zijn zeer corrosief en goede elektrische geleiders..

Voorbeelden van sterke zuren zijn zwavelzuur HtweeSW4, broomwaterstofzuur (HBr) en zoutzuur (HCl).

Daarentegen zuren zwak Het zijn degenen die geen grote hoeveelheid waterstofionen afgeven en zijn minder corrosief dan sterke zuren. Voorbeelden van zwakke zuren zijn koolzuur (H.tweeCO3) en acetylsalicylzuur (C.9H.8OF4​.

Kenmerken van zuren

  • Ze zijn zeer goed oplosbaar in water.
  • Ze reageren met sommige metalen.
  • Ze functioneren als geleiders van elektrische stroom.
  • Ze hebben een zure smaak (bijvoorbeeld citroen).
  • Ze veranderen de kleur van lakmoespapier van blauw in rood.
  • Ze kunnen organische weefsels vernietigen.
  • Ze reageren met basen en produceren water en zout.
  • Zuur-base-reacties zijn exotherm (ze geven warmte af).

Voorbeelden van zuren in het dagelijks leven

  • Ascorbinezuur (vitamine C).
  • Citroenzuur, presenteer wat fruit.
  • Azijnzuur (azijn en wijn).
  • Melkzuur, geproduceerd tijdens anaërobe inspanning.
  • Acetylsalicylzuur (aspirine).
  • Zoutzuur (maagsap).
  • Zwavelzuur.

Ontdek andere kenmerken van zuren en basen.

Wat is een basis?

Een basis is een stof die hydroxide-ionen kan scheiden in een oplossing met een pH hoger dan 7. Een stof die een elektronenpaar kan afstaan, wordt ook als een base beschouwd en omvat alle alkalische oplossingen.

Het woord "basis" komt uit het Grieks basis en betekent 'gaan' of 'lopen', terwijl 'alkalisch' uit het Latijn komt alkali, die op zijn beurt uit het Arabisch komt Al-Qali, y betekent 'as', vooral die van verbrand hout.

Sterke en zwakke bases

Sterke basen ioniseren volledig, waardoor hun hydroxide-ionen worden opgelost. Voorbeelden van sterke basen zijn lithiumhydroxide (LiOH), kaliumhydroxide (KOH) en natriumhydroxide (NaOH)..

Wat betreft de zwakke basen, dit zijn degenen die gedeeltelijk dissociëren. Voorbeelden van zwakke basen zijn ammoniak (NH3) en natriumbicarbonaat (NaHCO3​.

Kenmerken van de bases

  • Ze reageren niet met metalen.
  • In oplossing geleiden ze elektrische stroom.
  • Ze hebben een bittere smaak (zeepachtig, zoals chloor / bleekmiddel).
  • Ze veranderen de kleur van lakmoespapier van rood naar blauw.
  • In oplossing voelen ze glad aan.
  • Ze reageren met zuren en produceren water en zout.
  • Zuur-base-reacties zijn exotherm (ze geven warmte af).
  • Je pH is hoger dan 7.

Voorbeelden van bases in het dagelijks leven

  • Magnesiumhydroxide (melk van magnesiumoxide).
  • Natriumhypochloriet (bleekmiddel, chloor).
  • Baksoda bakpoeder).
  • Natriumtetraboraat (borax).
  • Ammoniak.
  • Natriumhydroxide (bijtende soda).

Hier vind je meer voorbeelden van zuren en basen.

Theorieën van zuren en basen

Historisch gezien zijn deze stoffen bestudeerd op basis van hun eigenschappen en interacties met andere elementen. Er zijn verschillende theorieën die deze verschijnselen verklaren en die nog steeds van kracht zijn..

Enkele van de bekendste, en die hieronder zullen worden gepresenteerd, zijn de zuur-basetheorie van Arrhenius (afgeleid van zijn theorie van elektrolytische dissociatie) uit 1887, de zuur-basetheorie van Brønsted-Lowry (die de notie van geconjugeerd zuur presenteert). -basisparen) van 1923, en de Lewis-theorie (waarin de ontvangst en donatie van elektronen fundamenteel is).

Arrhenius zuur- en basistheorie

Volgens de Zweedse chemicus Svante August Arrhenius (1859-1927) is een zuur een stof die waterstofionen H afgeeft.+ in een waterige oplossing (water).

In de theorie van elektrolytische dissociatie van Arrhenius (1887) zijn zuren verbindingen die waterstof bevatten en die, wanneer opgelost in een waterig medium, waterstofionen (protonen) of hydronium (H.3OF+ protonen omgeven door watermoleculen). In dit geval zijn elektrolyten (anionen of kationen) in staat elektrische ladingen te geleiden..

De base van zijn kant is een stof die een negatief geladen ion (anion) hydroxide (OH-) in een waterig medium.

De definitie van Arrhenius heeft de beperking dat het geen rekening houdt met reacties waarin er geen waterige oplossing is, noch met die basische verbindingen die geen hydroxide afgeven.

Arrhenius zuur en base voorbeeld

Zuur: zoutzuur of HCI → CI-(aq) + H+(aq)

Base: natriumhydroxide of NaOH → Na+(aq) + OH-(aq)

Brønsted-Lowry zuur-base-theorie

De Deense wetenschapper Johannes Nicolaus Brønsted (1879-1947) en de Engelse wetenschapper Thomas Martin Lowry (1874-1936) publiceerden studies (1923) waarin zuren worden gedefinieerd als stoffen die kunnen doneren of geven protonen (waterstofionen H+ zonder hun negatieve elektron) naar een ander die ze moet accepteren. Wat betreft de basis, dit is een stof die in staat is accepteer protonen (H.+) in oplossing.

Binnen deze theorie zijn zuren niet beperkt tot oplossen in water, maar ook andere oplosmiddelen.

Deze definitie breidt dus de definitie van Arrhenius uit, waarin een zuur beperkt was tot een stof die waterstofionen afgeeft in een waterig medium. Dat wil zeggen, een zuur is een stof die protonen aan een andere stof afstaat, terwijl een base ze van een andere stof accepteert..

Geconjugeerd zuur-basenpaar

Met de Brønsted-Lowry-theorie wordt het begrip geconjugeerde zuur-basenparen geïntroduceerd door een protonoverdracht, waarbij het zuur ze doneert en de base ze accepteert. In dit geval bestaan ​​zuur en base naast elkaar, aangezien een zuur alleen kan werken in aanwezigheid van een base en vice versa..

Wanneer een zuur een proton afstaat, wordt dit zuur genoemd geconjugeerde basis. Hetzelfde gebeurt daarentegen wanneer een basis een proton ontvangt. Deze basis staat bekend als geconjugeerd zuur.

Dit gebeurt omdat het zuur een geconjugeerde base wordt door een proton te doneren, dat wil zeggen een stof die een proton kan accepteren. In het geval van de basis, wanneer het een proton accepteert, wordt het een substantie die een proton kan opgeven.

Neutralisatie-reactie

Een neutralisatiereactie treedt op wanneer een zuur en een base produceren water en een zout.

Brønsted-Lowry zuur-base reactievoorbeeld

Zoutzuur en ammoniak

HCl (is het zuur) + NH3 (is de basis) ⇋ NH4+ (is het geconjugeerde zuur) + Cl- (is de geconjugeerde base)

Lewis zuur-base-theorie

De Amerikaanse wetenschapper Gilbert Lewis (1875-1946) stelde op dezelfde hoogte (1923) een theorie voor waarin de Brønsted-Lowry-theorie werd gepresenteerd. Voor deze wetenschapper is een zuur een stof die hiertoe in staat is accepteren een paar elektronen.

Deze definitie van zuur omvat alle Brønsted-Lowry-zuren, aangezien waterstofionen (protonen) elektronenreceptoren zijn, en het omvat vele andere stoffen die geen waterstof bevatten..

In de Lewis-theorie zijn basen stoffen die het vermogen hebben doneer een paar elektronen.

Door Brønsted-Lowry-zuren en basen (respectievelijk protondonoren en receptoren) op te nemen, omvat de Lewis-theorie ook Arrhenius-zuren en basen (waterstof- en hydroxide-ionen die reageren in een waterig medium).

Voorbeeld van een Lewis-zuur-base-reactie

Ammoniak en boortrifluoride:

BF3 (is het zuur) + NH3 (is de basis) → H3N - BF3

Ken ook het verschil tussen organische en anorganische verbindingen.

pH schaal

PH is de waterstof potentieel van een oplossing, bedacht door de Deense wetenschapper Søren Peder Lauritz Sørensen (1868-1939) in 1909. Het geeft de concentratie van waterstofionen in een stof aan. Om deze concentratie weer te geven, wordt een schaal gebruikt die de alkaliteit of zuurgraad van een oplossing aangeeft.

De pH-schaal geeft de concentratie waterstof in een stof aan.
Zuren hebben een pH-index lager dan 7, terwijl basen een pH-waarde hoger dan 7 hebben.

Deze schaal is gekwantificeerd van 0 tot 14. Stoffen met een niveau lager dan 7 worden als zuur beschouwd, terwijl stoffen met een niveau hoger dan 7 als basen (alkalisch) worden beschouwd..

PH-schaal: pH = -log10 [H.+

Elke beweging van het ene punt naar het andere op de schaal is logaritmisch, wat betekent dat een stap de zuurgraad / basiciteit 10 keer verhoogt of verlaagt ten opzichte van de stap direct eronder of erboven. Dat wil zeggen, als de zuurgraad van azijn pH 3 is, is de zuurgraad van citroensap 10 keer hoger, met een pH van 2.

Water heeft een pH variërend van 6,5 tot 8,5, waarbij de pH van de puur water is 7 (wat als neutraal wordt beschouwd). Wanneer water een pH lager dan 6,5 heeft, kan het giftige metalen in zijn samenstelling hebben, die bijtend en zuur zijn. Wanneer de pH hoger is dan 8,5, wordt het hard water genoemd, meer basisch of alkalisch, met een hogere aanwezigheid van magnesium en carbonaten.

Het kan u interesseren Sterke en zwakke zuren en basen.


Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.