ბრონსტედისა და ლოურის თეორიისა და მჟავა-ძირითადი ძალის განმარტება

არენიუსმა განსაზღვრა H პროტონები⁺ როგორც იზოლირებული სახეობები, თუმცა დღეს ცნობილია, რომ ქ გამოსავალი მათ აქვთ მაღალი მიმზიდველობა -ის მოლეკულებთან ერთად წყალი და გვხვდება ჰიდრონიუმის იონების წარმოქმნით (H₃ან⁺). ამ ცნებებიდან გამომდინარე, ჩვენ ვაჩვენებთ მჟავა-ტუტოვანი რეაქციისგან, რომელიც ეხება ძმარს, წყალში გაზავებული ძმარმჟავას:

C₂ ჰ₃ ან_2(ac)+ H₂ ან_(ლ) ↔ C₂ ჰ₃ ან₂^-_(ac)+ H₃ ან⁺_(ac)

ამ შემთხვევაში, ძმარმჟავა არის ის, ვინც აბარებს მჟავე წყალბადს, ხოლო წყალი მოქმედებს როგორც ბაზა, რომელიც იღებს შემოწირულ პროტონს. თავის მხრივ, წარმოიქმნება ორი ახალი იონური სახეობა, რომლებიც წარმოადგენენ იმ მჟავებისა და ფუძეების კონიუგირებულ მჟავებს და ფუძეებს, საიდანაც ისინი მოდის. ამ შემთხვევაში,

სახეობა C₂ ჰ₃ ან₂^- არის ძმარმჟავას კონიუგირებული ბაზა, ხოლო H₃ ან⁺ ეს არის წყლის კონიუგირებული მჟავა. მაშასადამე, კონიუგირებული მჟავა-ტუტოვანი წყვილი განსხვავდება მხოლოდ მჟავე წყალბადის არსებობით და, უფრო მეტიც, სრულდება წინაპირობა, რომ ყველა მჟავას აქვს თავისი კონიუგირებული ფუძე და პირიქით.

ახლა გადავხედოთ შემდეგ რეაქციას:

NH_3(ac)+ H₂ ან_(ლ)↔ NH₄⁺_(ac)+ ოჰ^-_(ac)

ამ შემთხვევაში, გვაქვს კონიუგირებული მჟავა-ტუტოვანი წყვილი, რომელიც არის შესაბამისად წყალი და ჰიდროქსილის იონი, და ფუძე, ამიაკი, თავისი კონიუგირებული წყვილით, მჟავე სახეობა NH.₄⁺.

ახლა, შეიძლება გაგიკვირდეთ, როგორ მოქმედებს წყალი როგორც მჟავა და როგორც ბაზა უნარი იგი ცნობილია როგორც ამფოტერიზმი. Ეს არის ნივთიერება რომელსაც შეუძლია ორივენაირად იმოქმედოს იმისდა მიხედვით, თუ ვისთან არის შერწყმული არის ამფოტერული ნივთიერება.

ისევე, როგორც ჩვენ განვსაზღვრავთ კონიუგატიურ წყვილებს, მათ აქვთ თავისებური მახასიათებელი: მით უფრო ძალა მჟავას აქვს წყვილის მჟავა, ქვედა საბაზისო ძალას ექნება მისი კონიუგირებული ფუძე და ეს ანალოგიურია შემთხვევისთვის. რაც უფრო დიდია ფუძეების ძალა, მისი კონიუგატური წყვილი შეამცირებს ფუძის ძალას. მჟავა. შეიძლება გაგიკვირდეთ, რა ძალაზეა საუბარი?

კარგად, როდესაც მჟავა ძლიერია, ჩვენ ვსაუბრობთ სახეობაზე, რომელსაც შეუძლია მთლიანად აჩუქოს მჟავე წყალბადი, გადაიტანოს ყველა მისი პროტონი წყალში და მთლიანად დაშორდეს თავის თავს. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ეს არის სუსტი მჟავები, რომლებიც ნაწილობრივ იონიზირებულია წყალხსნარში, ეს ნიშნავს, რომ მჟავის ნაწილი აღმოჩნდება დისოცირებულ სახეობად და ნაწილი შეინარჩუნებს თავის სტრუქტურას. მოდით შევხედოთ შემდეგ ტიპურ მაგალითებს:

HCl_(გ)+ H₂ ან_(ლ)→ კლ^-_(ac)+ H₃ ან⁺_(ac)

ეს არის ძლიერი მჟავა, რადგან ის მთლიანად იშლება და ანალოგიურად ხდება ნატრიუმის ჰიდროქსიდთან, რომელიც ძლიერი ბაზაა:

NaOH_(s)→ ნა⁺_(ac)+ ოჰ^-_(ac)

თუ გავიხსენებთ ძმარმჟავას რეაქციას წყალხსნარში, აღვნიშნავთ, რომ არსებობს ა Ბალანსი სახეობებს შორის, ვინაიდან დისოციაცია არ არის სრული და, შესაბამისად, არსებობს მჟავიანობის მუდმივი თერმოდინამიკა რომელიც მართავს პროცესს, რომელიც გამოიხატება სახეობების აქტივობებით; თუმცა, განზავებულ ხსნარებში, ის შეიძლება შეფასდეს მოლარული კონცენტრაციების მიხედვით:

კა = C₂ ჰ₃ ან₂^-ჰ₃ ან⁺/HC₂ ჰ₃ ან₂

მიუხედავად იმისა, რომ სუსტი ფუძეების შემთხვევაში, ჩვენ შეგვიძლია აღვწეროთ აღნიშნული ფუძის იონიზების ხარისხი, თუ ვსაუბრობთ მისი ბაზისურობის თერმოდინამიკურ მუდმივობაზე, ასეთია ამიაკის შემთხვევა:

Kb = NH₄⁺ოჰ^-/NH₃

ეს მუდმივები ჩამოთვლილია საცნობარო ტემპერატურაზე, ასევე არსებობს ბიბლიოგრაფია, რომელიც მიუთითებს გარკვეული ნაერთების მჟავიანობის ან ბაზისურობის დონეს.

და ბოლოს, ჩვენ მივმართავთ წყლის ავტოიონიზაციას, როგორც უკვე ვნახეთ, წყალს აქვს როგორც ფუძე, ასევე კონიუგირებული მჟავა, რომელსაც შეუძლია ამ ფენომენის აღწერა მის იონიზაციის რეაქციაში:

2სთ₂ ან_(ლ)↔ ოჰ^-_(ac)+ H₃ ან⁺_(ac)

ჩვენ შეგვეძლო განვსაზღვროთ ეს პროცესი, როგორც ამას ვაკეთებდით ადრე მუდმივი ჩართულობით, რომელიც იქნება:

Kc = H₃ ან⁺ოჰ^-/ ჰ₂ ან²

მათემატიკური განლაგების გამოყენებით ჩვენ შეგვიძლია გამოვხატოთ წყლის იონური პროდუქტი შემდეგი მუდმივით:

Kw = H₃ ან⁺ოჰ^-

რომლის მნიშვნელობა 25ºC-ზე მუდმივია და არის: 1x10-14, რაც ნიშნავს, რომ თუ ამონახსნი ნეიტრალურია, ანუ ტოლია მჟავას ოდენობა ფუძის, იონური სახეობის თითოეული კონცენტრაცია იქნება: 1x10-7 მოლი / ლ.

ბრონსტედისა და ლოურის თეორიისა და მჟავა-ძირითადი ძალის თემები