Такве материје које донирају свој водоников јон (Х +) (протонски донор) и прихватају електрон другом називају се киселином . Они имају пХ мањи од 7, 0 . Али такве супстанце које прихватају протон и донирају електрон називају се базом . Они имају пХ већи од 7, 0 . Киселине су киселе, док су базе горке.
Киселине и базе су један од најважнијих делова хемије, али такође играју своју значајну улогу у другом пољу науке. Много је дефиниција које разликују супстанце као киселина и база, али најприхваћеније су Арренијева теорија, Бронстед-Ловриова теорија и Левисова теорија киселине / базе. Заједно киселине и базе реагују и формирају соли.
Киселине и базе су свуда, од сапуна који се користе током туширања, до лимунске киселине или сирћета присутних у кухињи. Иако је понекад тешко направити разлику између њих и на тај начин их проверити, изнете су одређене теорије које су наведене у даљем тексту са кратким описом.
Упоредни графикон
| Основе за поређење | Киселине | Базе |
|---|---|---|
| Аррхениус Цонцепт | Киселина је супстанца растворена у води, повећава концентрацију Х + јона. | База је супстанца растворена у води, повећавају концентрацију ОХ-јона. |
| Бронстед-Ловри концепт | Киселине су донор протона. | Базе су акцептор протона. |
| Левис концепт | Такве врсте које прихватају пар електрона (електрофил) и који ће имати слободне орбитале познате су као Левисова киселина. | Такве врсте које донирају пар електрона (нуклеофил) и имаће усамљени пар електрона познате су као Левисова база. |
| Хемијска формула | Такво једињење чија хемијска формула почиње са Х, на пример ХЦл (хлороводонична киселина), Х3БО3 (борна киселина), ЦХ2О3 (карбонска киселина) киселина). Иако је ЦХ3ЦООХ (сирћетна киселина) изузетак. | Таква једињења чија хемијска формула се завршава са ОХ, на пример КОХ (Калијум хидроксид), НаОХ (Натријум хидроксид). |
| пХ скала (концентрација јонских водоника у раствору) | Мање од 7 | Више од 7. |
| Физичке карактеристике | Киселог укуса. | Горки укус. |
| Даје осећај печења. | Без мириса (осим амонијака). | |
| Киселине су обично лепљиве. | Подлоге су клизаве. | |
| Реагира са металима да би се створио водоник. | Реагира са мастима и уљима. | |
| Фенофталеински индикатор | Остаје безбојна. | Даје ружичасту боју. |
| Лакмус тест | Претвара плави лакмусов папир у црвено. | Постаје црвени лакмус папир у плаво. |
| Снага | Зависи од концентрације јони хидрониуса. | Зависи од концентрације хидроксидних јона. |
| Дисоцијација код мешања са водом | Киселине дисоцирају да дају слободне јоне водоника (Х +) након мешања у води. | База се дисоцира дајући слободне јоне хидроксида (ОХ-) након мешања у води. |
| Примери | Хлороводонична киселина (ХЦл), сумпорна киселина (Х2СО4), азотна киселина (ХНО3), карбонска киселина (Х2ЦО3). | Амонијум хидроксид (НХ4ОХ), Калцијум хидроксид (Ца (ОХ) 2), Натријум хидроксид (НаОХ). |
| Користи | Користи се као конзерванс, ђубриво као конзерванс, користи се као газирана пића, обрађује кожа, чишћење домаћинстава, прављење соде, ароме за храну итд. | Користи се у желучаној медицини (антацидни), сапунима, детерџентима, средствима за чишћење, дезодорансу против паздуха против пазуха, неопасној алкалији за неутрализацију киселих отпадних вода, неутрализацији киселости тла. |
Дефиниција киселине
Реч киселина изведена од латинске речи 'киселине' или 'ацере', што значи "кисела". Киселина је хемијска материја која прихвата електроне и донира водоничне јоне или протоне. Већина киселина које садрже атоме везане на водоник дисоцира дајући катион и анион у води.
Киселост се мери присуством неких водоничних јона, па што је већа концентрација јонских водоника, већа је киселост и нижи је пХ раствора. Она се мери у скали између 1-7 (7 је неутрално) у скали мерења пХ .
Неке киселине су јаке, а неке слабе. Јаке киселине су оне које се у води потпуно дисоцирају, на пример, хлороводонична киселина, која се потпуно раствара у јоне када се раствори у води. Такве киселине које делимично дисоцирају у води и стога раствор садржи воду, киселину и јоне називају се слабе киселине, на пример сирћетна киселина.
Углавном се киселине дефинишу на више начина, али прихватљива је Арренија или Бронстед-Ловри киселина. Иако се Левис-ова киселина назива "Левис-ова киселина", ове дефиниције не укључују исти скуп молекула.
Арренијев концепт - Може се дефинисати као супстанца када се дода у воду, повећава концентрацију водоничног јона (Х +) назива се киселином.
Концепт Бронстед-Ловри - У овоме се каже да је киселина као донор протона. Ова теорија дефинише супстанце без растварања у води и на тај начин се широко користи и прихвата.
Левисова киселина - Постоје одређена једињења која не садрже атом водоника, али се квалификују као киселина попут трифлуорида бора, алуминијум трихлорида. Дакле, такво једињење које прихвата пар електрона да формира ковалентну везу назива се Левисова киселина.
Својства киселина
- Корозивно ('спали' кожу).
- Има пХ мањи од 7.
- Претвара плави лакмус папир у црвену боју.
- Реагира са металима да би се створио водоник.
- Реагира базама за производњу соли и воде.
- Реагира карбонатима при чему настаје угљендиоксид, вода и со.
- Киселкаст укус.
- Одвојите водоничне јоне (Х +) када су растворени у води.
Значај
Биолошки нуклеинске киселине као што су ДНК (деокси рибонуклеинске киселине) и РНА (рибонуклеинске киселине) садрже генетске информације, а остале су наследни материјал који се преноси са генерације на генерацију. Чак су и аминокиселине од великог значаја јер помажу у стварању протеина. Масне киселине и њени деривати су групе карбоксилних киселина које такође играју значајну улогу.
Чак и хлороводоничне киселине, које су део желудачне киселине излучене у стомаку животиња, помажу у хидролизирању протеина и полисахарида. Киселине су такође корисне делујући у одбрамбеном механизму као и код мрава који производе мрављу киселину, док хоботнице производе црну киселину звану меланин.
Остале киселине попут млечне киселине, сирћета, сумпорне киселине, лимунске киселине које се налазе у природи познате су по различитој и важној употреби.
Дефиниција базе
Базе донирају електроне и прихватају водоничне јоне или протоне. Базе се могу рећи као хемикалија супротно од киселине, као што је у води улога базе да смањује концентрацију хидронијум (Х3О +) јона, док киселина делује у повећању концентрације. Иако се види да неке јаке киселине такође служе као базе. Базе се мере изме рангеу 7-14 у скали пХ мерача.
Међутим, постоји доста забуне између база и база. Многе се базе не растварају у води, али ако се база раствара у води, то се назива алкалија . Када у воденом раствору база реагује са киселином, а раствор постане неутралан, то се назива реакцијом неутрализације .
На пример, натријум хидроксид је база, као и лужина, јер неутралише киселине у било којој кисело-базичној реакцији; друго, растворљиво је у води. С друге стране, Бакров оксид је база, али није алкал, јер неутралише киселину у воденом раствору, али се не раствара у води.
Јака база је хемијско једињење које се депротонира или уклања протон (Х +) из молекула веома слабе киселине у киселинско-базној реакцији. Хидроксиди алкалних метала и земноалкалијских метала попут Натријум хидроксида и Калцијум хидроксида су примери јаке базе. Слаба база је супстанца која се не јонизује у потпуности у воденом раствору или је њихова протонизација непотпуна.
Аррениусов концепт - Супстанца која производи хидроксидне јоне (ОХ–) у воденом раствору назива се базом. На пример, натријум хидроксид (НаОХ) дисоцира у води и даје На + и ОХ– јоне. Такве материје попут ЛиОХ, Ба (ОХ) 2, НаОХ могу се рећи као Аррхениус база. Али ова теорија је била ограничена на супстанце које садрже хидроксид у својој формули и била је применљива само у воденим растворима. Због тога је настао још један концепт назван Бронстед-Ловри теорија.
Бронстед-Ловри концепт - Према овој теорији, супстанца која може да прихвати јоне водоника (Х +) или протони позната је као база.
Левис база - један од најчешће прихваћених концепта, након концепта Бронстед-Ловри о киселинама и базама. Атом, молекул или јон са усамљеним паром електрона може се рећи као Левисова база, јер су ове базе нуклеофилне. Значи да уз помоћ усамљеног пара нападају позитиван набој молекула. НХ3 је Левис база. Другим речима, можемо рећи да се супстанца попут ОХ-јона, која може донирати пар не-везаних електрона, каже као Левис-ова база или донор електронских пара.
Својства базе
- Корозивно ('спали' кожу).
- Има пХ већи од 7.
- Претвара црвени лакмус папир у плаву боју.
- Сапун или клизав додир.
- Реагира с киселинама, чиме настаје сол и вода.
- Многе растворљиве базе садрже хидроксилне јоне (ОХ–).
Значај
Базе (Натријум хидроксид) се користе у производњи папира, сапуна и влакана која се називају рајон. Калцијум хидроксид се користи као прашак за бељење. Магнезијум хидроксид коришћен као "антацид" који се користи у време пробавне сметње и ради смањења ефекта приступа створеном стомаку. Подлоге попут натријум-карбоната користе се као сода за прање и за омекшавање тврде воде. Натријум-водоник се користи и у препаратима прашка за пециво, као сода бикарбона, а такође и у апарату за гашење пожара.
Амфотеријске супстанце су оне које имају карактеристике киселине и базе; чак су способни да прихвате и донирају протоне, попут воде.
Кључне разлике између киселине и базе
Следе важне тачке које разликују киселине од киселина из базе:
- Према Аррхениусовом концепту : Киселина је супстанца када се раствара у води, повећава концентрацију Х + јона, док је база супстанца растворена у води, повећава концентрацију ОХ-јона.
- С друге стране, концепт Бронстед-Ловри каже да су киселине донор протона, док је база акцептор протона.
- Теорија Левиса објашњава их као такву врсту која прихвата пар електрона (електрофил) и имаће празне орбитале познате су као Левисова киселина, док такве врсте које донирају пар електрона (нуклеофил) и имаће усамљени пар електрона су позната као база Левиса.
- Хемијска формула киселине започиње са Х, на пример, ХЦл (хлороводонична киселина), Х3БО3 (борна киселина), ЦХ2О3 (карбонска киселина). Мада
ЦХ3ЦООХ (сирћетна киселина) је изузетак док су таква једињења чија хемијска формула завршава са ОХ, на пример, КОХ (калијум)
хидроксид), НаОХ (Натријум хидроксид) познат је као база. пХ скала (концентрација јонских водоника у раствору) је мања од седам док је већа од 7 у бази. - Киселине су киселе, дају осећај печења, углавном лепљив, реагују са металима да би створили водоник. Иако су базе супротне јер су горке, углавном без мириса (осим амонијака), клизаве су; базе реагују са мастима и уљима.
- У фенофталеину индикатне киселине остају безбојне, а база даје ружичасту боју . Иако се у лакмус папир испитним киселинама плави лакмусов папир претвара у црвени, а црвени лакмус папир у плави.
- Јачина киселина зависи од концентрације хидронијум јона док јачина зависи од концентрације хидроксид јона.
- Киселине дисоцирају да дају слободне јоне водоника (Х + ) када се мешају у води, док се базе дисоцирају да дају слободне хидроксид јоне (ОХ– ) када се мешају у води.
- Неколико примера киселина су хлороводонична киселина (ХЦл), сумпорна киселина (Х2СО4), азотна киселина (ХНО3), карбонска киселина (Х2ЦО3). Примери база су амонијум хидроксид (НХ4ОХ), калцијум хидроксид (Ца (ОХ) 2), натријум хидроксид (НаОХ).
Закључак
Вриједно је имати кратко разумијевање неких основних физичких и хемијских принципа који су директно или индиректно повезани са животом. Киселине и база су неке од њих. У горе наведеном садржају смо разговарали о њима, заједно са њиховим својствима. О три важне теорије разговарамо и са неким примерима. Закључујемо да су они важан део живота и често их користимо, не само у лабораторији за хемију, већ и у свакодневном раду.
