- Что такое кислоты и основания?
- Характеристики кислот и оснований
- Кислоты и основания в повседневной жизни
- Кислотные и щелочные индикаторы
- Реакция нейтрализации
- Примеры кислот и оснований
Объясняем, что такое кислоты и основания, их характеристики, индикаторы и примеры. Также какова реакция нейтрализации.
Вещества с pH менее 7 являются кислотными, а вещества с pH более 7 - основаниями.Что такое кислоты и основания?
Кислота в том, что химическая субстанция в состоянии уступить протоны (H +) к другому химическому веществу. База - это химическое вещество, способное улавливать протоны (H +) из другого химического вещества.
Однако есть две фундаментальные теории, объясняющие, что такое кислоты и основания: теория Аррениуса и теория Бренстеда-Лоури.
Согласно теории Аррениуса:
Кислота - это вещество, которое отдает протоны (H +) в водном растворе. То есть это нейтральное вещество, которое при растворении в воде диссоциирует на ионы согласно следующему реакция представитель:
Например: соляная кислота (HCl).
Основание - это вещество, которое отдает ионы ОН– в водном растворе. Например: гидроксид натрия (NaOH).
Эта теория имеет свои ограничения, потому что, согласно ей, эти соединения определяются только в водном растворе, а не в других средах. Кроме того, он не объясняет такие соединения, как аммиак (NH3), который является основанием, но, поскольку он не содержит ОН– в своем составе, он не соответствует определению основания Аррениуса.
Для всего этого потребовалась новая теория, чтобы лучше объяснить концепции кислоты и основания. Позднее Бренстед и Лоури разработали новую теорию, которая включает в себя принципы Аррениуса, но не только в водном растворе, но и гораздо более всеобъемлющую.
Согласно теории Бренстеда-Лоури:
Согласно этой теории, кислота - это химическое вещество, способное отдавать протоны (H +) другому химическому веществу, а основание - это химическое вещество, которое способно захватывать протоны (H +) из другого химического вещества.
Согласно этой теории, кислотно-основная реакция - это равновесие, которое можно выразить как:
Где HA ведет себя как кислота, поскольку отдает протон H +, чтобы остаться в виде A–. С другой стороны, B ведет себя как основание, поскольку он захватывает протон H +, чтобы стать HB +.
Некоторые вещества могут вести себя одновременно как кислоты и основания и считаются амфотерными. Это зависит от среды, в которой они находятся или с кем реагируют. Примером вещества такого типа является вода:
В первом уравнении вода захватывает протон H +, ведет себя как основание и становится H3O +. В уравнении вода отдает протон H +, ведет себя как кислота и становится OH–.
По-видимому, в обеих теориях кислоты и основания имеют разное соотношение ионов водорода (H +). Это определяет его кислотность (в случае кислот) или его щелочность или основность (в случае оснований).
В pH - величина, используемая для измерения кислотности или щелочности раствора, то есть указывает на концентрацию присутствующих в нем ионов водорода.
- Кислоты. Вещества с pH от 0 до 6.
- Нейтральный Вещество с pH 7 (вода).
- Основания / щелочи. Вещества с pH от 8 до 14.
Чем ниже pH вещества, тем выше степень его кислотности. Например, чистая HCl имеет pH, близкий к 0. С другой стороны, чем выше pH вещества, тем выше степень его щелочности. Например, едкий натр имеет pH, равный 14.
Характеристики кислот и оснований
И кислоты, и основания могут существовать как жидкости, твердый или газы. С другой стороны, они могут существовать как чистые вещества или разбавленный, сохранив многие его свойства.
Разница в pH - самая заметная особенность каждого из них. Когда значение pH соединения достигает одного из крайних значений, это означает, что это соединение очень опасно для большинства веществ, как органический, Что неорганический.
Кислоты и основания имеют разные физические характеристики:
Кислоты
- У них кисловатый вкус (например: кислота, присутствующая в различных цитрусовых).
- Они очень едкие и могут вызвать химические ожоги кожи или респираторные заболевания при вдыхании их газов.
- Они хорошие дирижеры электричество в водных растворах.
- Они реагируют с металлы производство солей и водорода.
- Они реагируют с оксидами металлов с образованием соли и Воды.
Базы
- У них характерная горьковатость.
- Они хорошие проводники электричества в решения водянистый.
- Они раздражают кожу: растворяют кожный жир и могут разрушать органические вещества из-за своего едкого действия. Его дыхание это тоже опасно.
- У них есть мыльный оттенок.
- Они растворимы в воде.
Кислоты и основания в повседневной жизни
Аккумуляторная кислота образует соль, реагируя с металлами.В нашей повседневной жизни много кислот и оснований. Например, внутри батарей наших электронных устройств обычно есть серная кислота. По этой причине, когда они повреждаются и их содержимое выливается в аппарат, они вступают в реакцию с металлом электродов и образуют белесую соль.
Есть также мягкие кислоты, с которыми мы работаем ежедневно, например уксусная кислота (уксус), ацетилсалициловая кислота (аспирин), аскорбиновая кислота (витамин С), угольная кислота (присутствует в газированных газированных напитках), лимонная кислота (присутствует в цитрусовых) или соляная кислота (желудочный сок, который выделяется нашим желудком для растворения пищи).
Что касается основ, то бикарбонат натрия используется для выпечки, как дезодорант и в различных средствах от изжоги. Другими часто используемыми основаниями являются карбонат натрия (моющее средство), гипохлорит натрия (очищающий отбеливатель), гидроксид магния (слабительное) и гидроксид кальция (строительная известь).
Кислотные и щелочные индикаторы
Способ отличить кислотное соединение от основного - измерить его значение pH. Сегодня существует множество методов измерения pH вещества.
- Использование кислотно-основных индикаторов. Индикаторы - это соединения, которые изменяются от цвет изменяя pH раствора, в котором они находятся. Например, фенолфталеин - это жидкость, которая становится розовой при добавлении к основе и становится бесцветной при добавлении к кислоте. Другой пример - лакмусовая бумага, которую погружают в раствор, и если она станет красной или оранжевой, это будет кислое вещество, а если она станет темной, это будет щелочной раствор.
- С помощью потенциометра или pH-метра. Есть электронное оборудование, которое напрямую дает нам значение pH раствора.
Реакция нейтрализации
Реакция нейтрализации или (кислотно-основная реакция) представляет собой химическая реакция Что происходит, когда эти два типа соединений смешиваются, получая взамен соль и определенное количество воды. Эти реакции обычно экзотермический (они производят нагревать) и его название происходит от того факта, что кислотные и основные свойства нейтрализуют друг друга.
Для классификации реакций нейтрализации важно знать типы кислот и оснований.
- Сильная кислота. Это кислота, которая в водном растворе полностью ионизируется, то есть полностью превращается в ионы которые составляют его молекулу. Например: HCl (водн.), HBr (водн.), H2SO4 (водн.).
- Сильная база. Это основа, которая в водном растворе полностью ионизируется, то есть полностью превращается в ионы, составляющие его молекулу. Например: NaOH (водн.), LiOH (водн.), KOH (водн.).
- Слабая кислота. Это кислота, которая в водном растворе частично ионизируется, то есть не полностью превращается в ионы, составляющие ее молекулу. Следовательно, концентрация ионов в растворе этого типа кислоты ниже, чем в сильном. Например: лимонная кислота, угольная кислота (H2CO3).
- Слабая база. Это основа, которая в водном растворе частично ионизируется. То есть он НЕ полностью превращается в ионы, составляющие его молекулу. Следовательно, концентрация ионов в растворе этого типа основания ниже, чем в сильном. Например: аммиак (NH3), гидроксид аммония (NH4OH).
Реакции нейтрализации могут протекать четырьмя способами, в зависимости от свойств реагентов:
- Сильная кислота и сильное основание. Реагент, наиболее распространенный по отношению к другому, останется в растворе. PH полученного раствора будет зависеть от того, какой реагент больше пропорция.
- Слабая кислота и сильное основание. Будет получен раствор с основным pH, основание останется в растворе.
- Сильная кислота и слабое основание. Кислота нейтрализуется, и часть кислоты остается в растворе в зависимости от степени концентрации кислоты. PH полученного раствора кислый.
- Слабая кислота и слабое основание. Результат будет кислым или щелочным, в зависимости от концентрации ваших реагентов.
Примеры кислот и оснований
Кислоты
-
- Соляная кислота (HCl)
- Серная кислота (H2SO4)
- Азотная кислота (HNO3)
- Хлорная кислота (HClO4)
- Муравьиная кислота (CH2O2)
- Бромная кислота (HBrO3)
- Борная кислота (H3BO3)
- Уксусная кислота (C2H4O2)
Базы
- Каустическая сода (NaOH)
- Гидроксид кальция (Ca (OH) 2)
- Аммиак (NH3)
- Бикарбонат натрия (NaHCO3)
- Гидроксид калия (КОН)
- Гипохлорит натрия (NaClO)
- Фторид кальция (CaF2)
- Гидроксид бария (Ba [OH] 2)
- Гидроксид железа (III) (Fe [OH] 3)