Kluczowa różnica - kwasowość a zasadowość
Kwasowość i zasadowość związków są wskaźnikami pH. Kwasowość medium jest spowodowana przez związki kwasowe, które mogą uwalniać jony wodoru (H +), powodując niskie pH w tym medium. Zasadowość pożywki jest spowodowana przez związki zasadowe, które mogą uwalniać jony wodorotlenkowe (OH -), powodując wysokie pH w tym środowisku. Kluczowa różnica między kwasowością a zasadowością polega na tym, że kwasowość powoduje niskie pH, podczas gdy zasadowość powoduje wysokie pH w środowisku wodnym.
ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowe różnice
2. Czym jest kwasowość
3. Co to jest zasadowość
4. Porównanie obok siebie - kwasowość a zasadowość w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie
Co to jest kwasowość?
Kwasowość to poziom kwasu w substancjach. Stężenie jonów wodorowych (H +) jest głównym parametrem używanym do identyfikacji kwasowości. Stężenie jonów wodorowych wyraża się jako wartość pH. pH to ujemny logarytm stężenia jonów wodorowych. Stąd im wyższe stężenie jonów wodorowych, tym niższe pH. Niska wartość pH wskazuje na wyższą kwasowość.
W zależności od kwasowości substancji istnieją dwa rodzaje kwasów: mocne i słabe kwasy. Silne kwasy powodują wyższy poziom kwasowości w środowisku wodnym, podczas gdy słabe kwasy powodują niską kwasowość. Silne kwasy mogą całkowicie dysocjować na jony, uwalniając wszystkie możliwe jony wodoru (H +). W przeciwieństwie do tego słaby kwas ulega częściowej dysocjacji, uwalniając tylko część jonów wodoru. Kwasy można również podzielić na kwasy monoprotonowe i kwasy poliprotowe; Kwasy monoprotowe uwalniają jeden jon wodorowy na cząsteczkę, podczas gdy kwasy poliprotowe uwalniają więcej jonów wodoru na cząsteczkę.
Kwasowość kwasów jest określana przez pKa kwasu. pKa jest ujemnym logarytmem Ka. Ka jest stałą dysocjacji kwasu roztworu. Jest to ilościowy pomiar mocy kwasu w roztworze (lub kwasowości). Niższe pKa, tym silniejszy jest kwas. Im wyższy pKa, tym słabszy kwas.
Rysunek 01: Sok z cytryny ma wysoką kwasowość
Okresowe trendy kwasowości pierwiastków chemicznych zależą zasadniczo od ich wartości elektroujemności. Elektroujemność pierwiastków chemicznych rośnie od lewej do prawej okresu. Jeśli elektroujemność atomu jest wyższa, może on bardzo łatwo ustabilizować ujemny atom na nim, ponieważ ma większe powinowactwo do elektronów. Dlatego jony wodoru związane z atomami o wysokiej elektroujemności są łatwo uwalniane niż atomy o niskiej elektroujemności, co skutkuje wyższą kwasowością. Schodząc w dół grupy w układzie okresowym, kwasowość wzrasta. Dzieje się tak, ponieważ rozmiar atomów zwiększa się w grupie. Duże atomy mogą stabilizować na nich ładunki ujemne (poprzez rozkład ładunku); stąd jon wodorowy związany z dużym atomem może być łatwo uwolniony.
Co to jest Basicity?
Zasada substancji to liczba atomów wodoru, które można zastąpić zasadą w danym kwasie. Innymi słowy, zasadowość związku to liczba jonów wodoru, które mogą całkowicie reagować z jonami wodorotlenkowymi uwolnionymi przez zasadę.
Rysunek 02: Struktura chemiczna jonów wodorotlenowych
Czynniki, które mogą wpływać na zasadowość związku, są wymienione poniżej.
- Elektroujemność
- Promień atomowy
- Opłaty formalne
Elektroujemność atomu odnosi się do jego powinowactwa do elektronów. Atom o wysokiej elektroujemności może przyciągać elektrony w porównaniu z atomami o niskiej elektroujemności. Im wyższa elektroujemność, tym niższa zasadowość. Aby uwolnić jon wodorotlenkowy, elektrony wiązania między atomem tlenu a resztą cząsteczki powinny zostać całkowicie przyciągnięte przez atom tlenu (atom tlenu w grupie wodorotlenkowej powinien być bardziej elektroujemny niż drugi atom, z którym jest związany). Przykład: jeśli zasadowość ROH jest wysoka, elektroujemność R jest mniejsza niż atomu tlenu.
Rysunek 03: Mydła to słabe zasady powstałe w wyniku reakcji kwasów tłuszczowych z wodorotlenkiem sodu lub wodorotlenkiem potasu.
Promień atomowy to kolejny czynnik wpływający na zasadowość związku. Jeśli promień atomu jest mały, gęstość elektronów tego atomu jest wysoka. W związku z tym jon wodorotlenkowy można łatwo uwolnić. Wtedy zasadowość tego związku jest stosunkowo wysoka.
Opłaty formalne to zazwyczaj ładunki dodatnie lub ujemne. Dodatni ładunek formalny wskazuje na mniejszą gęstość elektronów. Stąd elektrony wiązania nie mogą być całkowicie przyciągane przez jon wodorotlenkowy. Wtedy nie można go łatwo uwolnić (jon wodorotlenkowy), co wskazuje na niższą zasadowość. Natomiast ujemny ładunek formalny powoduje wyższą zasadowość.
Jaka jest różnica między kwasowością a zasadą?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
Kwasowość a zasadowość |
|
| Kwasowość to poziom kwasu w substancjach. | Zasada odnosi się do stanu bycia zasadą, która może uwalniać jony wodorotlenkowe (OH-). |
| pH | |
| Kwasowość powoduje niskie pH w środowiskach wodnych. | Zasadowość powoduje wysokie pH w środowiskach wodnych. |
| Jony | |
| Kwasowość wskazuje na wysokie stężenie jonów wodoru w medium. | Zasadowość wskazuje na wysokie stężenie jonów wodorotlenkowych w podłożu. |
| Okresowe trendy | |
| Kwasowość rośnie od lewej do prawej w okresie iw dół grupy. | Podstawowość zmniejsza się od lewej do prawej w okresie i w dół grupy. |
| Wpływ elektroujemności | |
| Kwasowość jest wysoka, jeśli elektroujemność (atomu, z którym związany jest atom wodoru) jest wysoka. | Zasada jest wysoka, jeśli elektroujemność (atomu, z którym związany jest atom tlenu jonu wodorotlenkowego) jest niska. |
Podsumowanie - Kwasowość a zasadowość
Kwasowość i zasadowość to dwa podstawowe terminy używane w chemii. Kwasowość jest spowodowana przez związki kwasowe. Zasadowość jest spowodowana przez związki zasadowe. Kluczowa różnica między kwasowością a zasadowością polega na tym, że kwasowość powoduje niskie pH, podczas gdy zasadowość powoduje wysokie pH w środowisku wodnym.
