Brønstedin ja Lowryn teorian ja happo-emäksisen voiman määritelmä

Arrhenius määritteli H-protonit⁺ eristettynä lajina, vaikka nykyään tiedetään, että vuonna ratkaisu heillä on korkea vetovoima molekyylien kanssa Vesi ja niiden havaitaan muodostavan hydronium-ioneja (H₃TAI⁺). Näihin käsitteisiin perustuen havainnollistamme happo-emäs-reaktiota, jossa viitataan etikkaan, veteen laimennetulla etikkahapolla:

C₂ H₃ TAI_2(ac)+ H₂ TAI_(l) ↔ C₂ H₃ TAI₂^-_(ac)+ H₃ TAI⁺_(ac)

Tässä tapauksessa etikkahappo on se, joka luovuttaa happaman vedyn, kun taas vesi toimii emäksenä, joka ottaa luovutetun protonin. Muodostuu puolestaan ​​kaksi uutta ionista lajia, jotka ovat niiden happojen ja emästen konjugoituja happoja ja emäksiä, joista ne tulevat. Tässä tapauksessa

lajit C₂ H₃ TAI₂^- on etikkahapon konjugaattiemäs, kun taas H₃ TAI⁺ se on veden konjugoitu happo. Siksi konjugoitu happo-emäs-pari eroaa vain happaman vedyn läsnä ollessa ja lisäksi toteutuu oletus, että jokaisella hapolla on konjugoitu emäs ja päinvastoin.

Tarkastellaan nyt seuraavaa reaktiota:

NH_3(ac)+ H₂ TAI_(l)↔NH₄⁺_(ac)+ OH^-_(ac)

Tässä tapauksessa meillä on konjugoitu happo-emäs-pari, joka on vastaavasti vesi ja hydroksyyli-ioni, ja emäs, ammoniakki, ja sen konjugoitu pari, hapan laji NH₄⁺.

Nyt saatat ihmetellä, kuinka vesi toimii sekä happona että emäksenä kyky se tunnetaan amfoterismina. Tuo on aine joka voi toimia molemmilla tavoilla riippuen siitä, kenen kanssa se on yhdistetty, on amfoteerinen aine.

Aivan kuten määrittelemme konjugaattiparit, niillä on erikoinen ominaisuus: mitä enemmän vahvuus hapolla on parin happo, alemmalla emäksisellä voimalla on sen konjugaattiemäs, ja se on analoginen tapaukselle emäkset, mitä suurempi emäksisyysvoima emäksellä on, sen konjugaattipari vähentää emäksen voimaa. happoa. Saatat ihmetellä, mistä voimasta me puhumme?

No, kun happo on vahva, puhumme lajista, joka pystyy luovuttamaan täysin hapanta vetyä, siirtämään kaikki protoninsa veteen ja hajottamaan itsensä täysin. Muuten heikot hapot ovat osittain ionisoituneita vesiliuoksessa, mikä tarkoittaa, että osa haposta löytyy dissosioituneina lajeina ja osa säilyttää rakenteensa. Katsotaanpa seuraavia tyypillisiä esimerkkejä:

HCl_(g)+ H₂ TAI_(l)→ Cl^-_(ac)+ H₃ TAI⁺_(ac)

Tämä on vahva happo, koska se dissosioituu täysin, ja samoin tapahtuu natriumhydroksidin kanssa, joka on vahva emäs:

NaOH_(s)→ Na⁺_(ac)+ OH^-_(ac)

Jos muistamme etikkahapon reaktion vesiliuoksessa, huomaamme, että on olemassa a Saldo lajien välillä, koska dissosiaatio ei ole täydellinen ja siksi happamuusvakio on olemassa termodynamiikka joka ohjaa prosessia, joka ilmaistaan ​​lajin toiminnan kautta; Laimeissa liuoksissa se voidaan kuitenkin arvioida moolipitoisuuksien avulla:

Ka = C₂ H₃ TAI₂^-H₃ TAI⁺/HC₂ H₃ TAI₂

Vaikka heikkojen emästen tapauksessa voimme kuvata mainitun emäksen ionisoitumisastetta, jos puhumme sen termodynaamisesta emäksisyysvakiosta, niin ammoniakin tapaus on tällainen:

Kb = NH₄⁺vai niin^-/NH₃

Nämä vakiot on taulukoitu viitelämpötiloissa, ja siellä on myös bibliografia, joka osoittaa tiettyjen yhdisteiden happamuuden tai emäksisyystason.

Lopuksi viitataan veden autoionisaatioon, kuten olemme jo nähneet, vedessä on sekä emäs että konjugoitu happo, joka pystyy kuvaamaan tämän ilmiön ionisaatioreaktiossa:

2H₂ TAI_(l)↔ Oho^-_(ac)+ H₃ TAI⁺_(ac)

Voisimme määritellä tämän prosessin, kuten teimme aiemmin, jatkuvalla mukana, joka olisi:

Kc = H₃ TAI⁺vai niin^-/ H₂ TAI²

Matemaattista järjestelyä käyttämällä voisimme ilmaista veden ionitulon seuraavana vakiona:

Kw = H₃ TAI⁺vai niin^-

jonka arvo 25 ºC: ssa on vakio ja on: 1x10-14, mikä tarkoittaa, että jos liuos on neutraali, eli yhtä suuri hapon määrä emäksen määrään, kukin ionilajin pitoisuus on: 1x10-7 mol / L.

Aiheet Brønstedin ja Lowryn teoriassa ja Acid-Basic Forcessa