Έννοια στον ορισμό ABC

Candela Rocío Barbisan | Δεκ. 2021
ΧΗΜΙΚΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ

Το φαινόμενο συμβαίνει, για παράδειγμα, όταν ένα αλάτι διαλύεται μέσα Νερό, όπου το άλας, που είναι ηλεκτρολύτης, ιονίζεται πλήρως και, όταν αντιδρά με νερό, μπορεί να σχηματίσει υδροξύλιο ή υδρόνιο. Από τη διάσταση του άλατος, το pH του α διάλυση γνωρίζοντας ότι όσο υψηλότερος είναι ο χαρακτήρας οξύ ή βασικό της ένωσης, τόσο χαμηλότερο είναι το αποτέλεσμα υδρόλυσης.

Ισχυρά και αδύναμα οξέα

Ας εξετάσουμε ένα τυπικό παράδειγμα όπως το HCl, είναι ένα ισχυρό οξύ που όταν ιονίζεται συμπεριφέρεται ως εξής:

Για να μελετήσουμε την επίδραση της υδρόλυσης εστιάζουμε στη συζυγή βάση: C {l ^ -} {(ac)}, αυτό το ανιόν είναι ένα ασθενής συζυγής βάση, δηλαδή έχει ασθενή τάση να αφαιρεί ένα πρωτόνιο από το νερό για να σχηματίσει α υδροξείδιο. Ενώ, αν σκεφτούμε ένα ασθενές οξύ, για παράδειγμα:

Η συζυγής του βάση C_2 {{H_3O_2} ^ -} _ {(ac)} \ θα έχει έναν ισχυρό βασικό χαρακτήρα, αυτό θα οδηγήσει στον σχηματισμό υδροξειδίου:

Ανατολή Ισορροπία μετατοπίζεται προς την άμεση κατεύθυνση της αντίδρασης, προς τα δεξιά και, κατά συνέπεια, αυτό το ανιόν έχει υψηλή ικανότητα να επηρεάζει το pH μέσω παραγωγή υδροξύλιο. Ενώ στην περίπτωση του Cl-, δεν υπάρχει καμία επίδραση στο pH του διαλύματος.

Αν η συζευγμένη βάση, το ανιόν, είναι α είδος ικανό να συλλαμβάνει πρωτόνια από το νερό, τότε το pH του διαλύματος αυξάνεται λόγω του σχηματισμού ΟΗ-.

Ισχυρές και αδύναμες βάσεις

Ας δούμε τώρα την περίπτωση ισχυρών ή αδύναμων βάσεων που ιονίζονται μερικώς ή πλήρως στο νερό και μπορεί να επηρεάσουν ή όχι το pH του διαλύματος.

Αν πάρουμε το {{Na} ^ +} {(ac)}, ένα μικρό κατιόν, ένα ασθενές οξύ, δεν θα επηρεάσει το pH ενός διαλύματος, αφού δεν είναι ικανό να δώσει πρωτόνια στο νερό. Οσο:

Το κατιόν {{NH_4} ^ +} {(ac)} είναι ένα ισχυρό οξύ, το οποίο προέρχεται από μια ασθενή βάση (αμμωνία). Ως εκ τούτου, έχει τη δυνατότητα να δωρίσει ένα πρωτόνιο στο νερό (υδρολύεται) ως εξής:

Αυτό εξηγεί γιατί η διάλυση της αμμωνίας στο νερό μειώνει το pH, δεδομένου του σχηματισμού υδρονίων. Σε αυτή την περίπτωση, το μετατόπιση η ισορροπία είναι προς τα δεξιά.

Διάλυση αλάτων

Ακριβώς όπως είδαμε την επίδραση των κατιόντων και των ανιόντων χωριστά, όταν διαλύονται βγες έξω Στο νερό και τα δύο φαινόμενα συνδυάζονται και, ανάλογα με τη σχετική ικανότητα των ιόντων να αντιδρούν με το νερό, ο σχηματισμός υδροξυλ υδροξυλίων θα επικρατήσει έναντι των υδρονίων ή το αντίστροφο.

Για να το κατανοήσουμε καλύτερα, θα εργαστούμε με ορισμένες περιπτώσεις:

- Αν διαλύσουμε το επιτραπέζιο αλάτι στο νερό, μέσα λύση Θα έχουμε κατιόντα Na + και ανιόντα Cl-. Όπως είδαμε προηγουμένως, και τα δύο είδη έχουν μικρή ικανότητα να αντιδρούν με το νερό, επομένως κανένα από αυτά δεν θα μπορεί να τροποποιήσει το pH του νερού βάσης. Τότε αναμένεται ότι το pH είναι 7. Σε αυτή την περίπτωση, ένα συζευγμένο κατιόν ισχυρής βάσης διαλύεται, θα είναι ένα ασθενές οξύ που δεν επηρεάζει το pH. Και το συζευγμένο ανιόν ισχυρού οξέος, μιας ασθενούς βάσης, δεν αλλάζει ούτε το pH.

- Από την άλλη, εάν ένα άλας του οποίου το συζευγμένο κατιόν ασθενούς βάσης είναι διαλυμένο, είναι ισχυρό οξύ. Ενώ, εάν το ανιόν είναι συζευγμένο με ένα ισχυρό οξύ, θα είναι μια ασθενής βάση ανίκανη να αντιδράσει με το νερό. Αυτό που θα κυριαρχήσει θα είναι η αντίδραση του ισχυρού συζευγμένου οξέος με το νερό να δίνει πρωτόνια και να μειώνει το pH.

- Το αντίστροφο συμβαίνει εάν το κατιόν είναι συζυγές ισχυρής βάσης (ασθενές οξύ) και το ανιόν είναι συζυγές ασθενούς οξέος (ισχυρή βάση). Αυτό που θα κυριαρχήσει θα είναι η αντίδραση της ισχυρής βάσης με το νερό, αυξάνοντας την παραγωγή ΟΗ- και κατά συνέπεια αυξάνοντας το pH.

- Τέλος, μπορεί να συμβαίνει όταν ανιόν και κατιόν είναι ισχυρές βάσεις και οξέα που μπορούν να επηρεάσουν το pH. Σε αυτή την περίπτωση, πρέπει να παρατηρηθεί ποια αντίδραση υπερισχύει της άλλης, εάν ο σχηματισμός ΟΗ- ή αυτός του H3O +. Για να γίνει αυτό, πρέπει να καταφύγουμε στις σταθερές οξύτητας και βασικότητας: εάν η σταθερά οξύτητας είναι μεγαλύτερη από τη σταθερά βασικότητας, το pH θα είναι μικρότερο από 7. Αντίθετα, εάν η σταθερά βασικότητας υπερισχύει της σταθεράς οξύτητας, το pH θα είναι υψηλότερο από 7. Εν ολίγοις, όταν και οι δύο σταθερές είναι ίσες, το pH = 7 και είναι παρόμοιο με την πρώτη περίπτωση που μελετήθηκε.