Hapete ja aluste määratlus

Candela Rocío Barbisan | nov. 2021
Keemiainsener

Idee paremaks mõistmiseks liigume edasi reaktsiooniga, kus H + (prooton) kantakse üle:

HCl_(g)+ H₂VÕI_(l) → Cl^-_(ac) + H₃VÕI⁺_(ac)

Selles reaktsioonis on näha, kuidas vesinikkloriid (HCl) kaotab H⁺, saades Cl- ja nimetatud prooton on aktsepteeritud Vesi moodustades hüdroniumiooni H₃VÕI⁺. Nüüd on hapet ja alust lihtne tuvastada, nagu nimigi viitab, vesinikkloriidhape on hape, vesi aga alusena.

Näited

Happe-aluse reaktsioonid on väga olulised nii igapäevases keemias kui ka tööstuses. Ja võib-olla, hoolimata sellest, et nad ei teadnud põhjalikult, kuidas need reaktsioonid arenesid, oli eelarvamus hapetest ja alustest, millega me tavaliselt kokku puutume. Näited:

- Tsitrusviljad, mis on iseloomulikud oma "hapukale" maitsele, on kõige populaarsemad happed.

- äädikas, see koosneb äädikhappest.

- naatriumhüdroksiid, tugev alus, mida kasutatakse paljudes tööstuslikes protsessides, tuntud kui seebikivi

- kaltsiumoksiid, on lubi, mida saab osta ehituspoodidest.

Ja nii võiksime jätkata veel kaua, sest seal on tuhandeid happeid ja aluseid, mille kombineerimisel tekivad happe-aluse reaktsioonid.

Teine tüüpiline juhtum on ülalmainitud äädikas, mis moodustub läbi lahustumine äädikhappest vees, vaatame reaktsiooni:

HC₂ H₃ VÕI_2(ac) + H₂VÕI_(l) ↔ C₂H₃VÕI₂^-_(ac)+ H₃VÕI⁺_(ac)

Saate tuvastada teatud analoogia vesinikkloriidi reaktsioonil kaotab äädikhape sel juhul H⁺, mille võtab vastu vesi, moodustades kaks ioonliiki, kaks elektrolüüti. Iga vesinikuaatomit happes, mida saab alusele loovutada, nimetatakse happeliseks vesinikuks. Kui vaatame tagasi viimasele reaktsioonile, näeme, et ainult üks neljast selles sisalduvast vesinikust osaleb annetamises, on ainus happeline vesinik, mis ühendis on. Noh, on ühendeid, millel on rohkem kui üks happeline vesinik, kuid igaüks neist on enam-vähem kergesti ülekantav.

Kui ühendil on üksainus happeline vesinik, peetakse seda monoprootseks ja see nii on ülaltoodud happed on nii vesinikkloriidhape kui ka äädikhape happed monoprootne. Kuid vaatame näitena mõnda diprootset hapet, üks tunnustatumaid on väävelhape H₂SW₄, kes suudab annetada oma kaks happelist vesinikku, millest üks on lihtsam kui teine. Sel juhul, kui loovutate ainult happelist vesinikku, moodustab see HSO₄^-, mida nimetatakse vesiniksulfaadiks, samas kui loovutate kaks happelist vesinikku, moodustab see SO₄^-2, sulfaat, ioon, mille negatiivse laenguga on rohkem kui eelmine.

Mis puutub alustesse, siis kõige lihtsamad on need, mis pärinevad ioonsetest ühenditest, näiteks hüdroksiididest. Paljud neist lahustuvad vees ja on lahustumisel võimelised dissotsieeruma, näiteks rääkisime varem seebikivist või naatriumhüdroksiidist:

NaOH_(s) → H₂Peal⁺_(ac)+ oh^-_(ac)

Me saame kergesti tuvastada, et see on alus, kuna kui see dissotsieerub vees, näeme hüdroksüülioone (OH^-) iseloomulik. Ja nagu naatriumhüdroksiidi, võime nimetada veel mõnda, näiteks KOH või Al (OH)₃. Teine näide on ammoniaak, mille alus võib reageerida veega, moodustades ammoniaagi ioon hüdronium järgmiselt:

NH_3(ac)+ H₂VÕI_(l) ↔ NH₄⁺_(ac) + oh^-_(ac)

Tuleb märkida, et NaOH puhul toimub vees lihtsalt dissotsiatsioon, NH puhul aga₃, tekivad hüdroksüülioonid, kuna on olemas a keemiline reaktsioon, milles vesi toimib happena aluse vastu, loovutades prootoneid.

Hapete ja aluste tuvastamiseks kasutatakse erinevaid teste, millest mõnda saab teha kodus ja teisi laboris. Lihtsamalt võiksime võtta lakmuspaberi ja happega kokkupuutel muutub see punakaks, alusega kokkupuutel aga siniseks. Kuid, näitajad Valikus on erineva hinna, kvaliteedi ja saadavuse happealused ja nende toimiv põhineb värvimuutusel kokkupuutel a aine happeline või aluseline ja üks tunnustatumaid selle poolest kättesaadavus ja hind on fenoolftaleiin.