Brønsted ve Lowry Teorisi ve Asit-Bazik Kuvvetin Tanımı

Candela Rocio Barbisan | Kasım 2021
Kimya Mühendisi

Arrhenius H protonlarını tanımladı⁺ izole türler olarak, günümüzde bilinmesine rağmen çözüm onlar yüksek cazibe molekülleri ile Suçlu ve hidronyum iyonlarını (H₃VEYA⁺). Bu kavramlara dayanarak, suda seyreltilmiş asetik asit ile sirkeye atıfta bulunan asit-baz reaksiyonundan örnekler veriyoruz:

C₂ H₃ VEYA_2(AC)+ H₂ VEYA_(l) ↔ C₂ H₃ VEYA₂^-_(AC)+ H₃ VEYA⁺_(AC)

Bu durumda, asetik asit, asidik bir hidrojen veren, su ise bağışlanan protonu alarak bir baz görevi gören kişidir. Sırasıyla, geldikleri asit ve bazların konjuge asitleri ve bazları olan iki yeni iyonik tür oluşur. Bu durumda, Türler C₂ H₃ VEYA₂^- asetik asidin eşlenik bazı iken H₃ VEYA⁺ suyun konjuge asididir. Bu nedenle, konjuge asit-baz çifti yalnızca asidik bir hidrojen varlığında farklılık gösterir ve ayrıca, her asidin kendi konjuge bazına sahip olduğu ve bunun tersi olduğu varsayımı yerine getirilir.

Şimdi aşağıdaki reaksiyonu gözden geçirelim:

NH_3(AC)+ H₂ VEYA_(l)↔NH₄⁺_(AC)+ OH^-_(AC)

Bu durumda, sırasıyla su ve hidroksil iyonu olan bir konjuge asit-baz çifti ve konjuge çifti olan asidik tür NH ile bir baz, amonyak var.₄⁺.

Şimdi, suyun nasıl hem asit hem de baz gibi davrandığını merak edebilirsiniz. Yetenek amfoterizm olarak bilinir. Bu bir madde Kiminle birleştiğine bağlı olarak her iki şekilde de hareket edebilen amfoterik bir maddedir.

Eşlenik çiftleri tanımladığımız gibi, onların da kendine has bir özelliği vardır: kuvvet asit, çiftin asidine sahiptir, alt bazik kuvvetin eşlenik tabanı olacaktır ve bu durum için benzerdir. bazlar, bazın sahip olduğu temellik kuvveti ne kadar büyükse, onun eşlenik çifti, tabanın kuvvetini azaltacaktır. asit. Merak edebilirsiniz, hangi güçten bahsediyoruz?

Bir asit güçlü olduğunda, asidik hidrojeni tamamen verebilen, tüm protonlarını suya aktarabilen ve kendini tamamen ayrıştırabilen bir türden bahsediyoruz. Aksi takdirde, sulu çözeltide kısmen iyonize olan zayıf asitlerdir, bu, asidin bir kısmının ayrışmış türler olarak bulunacağı ve bir kısmının yapısını koruyacağı anlamına gelir. Aşağıdaki tipik örneklere bakalım:

HCl_(G)+ H₂ VEYA_(l)→ Cl^-_(AC)+ H₃ VEYA⁺_(AC)

Bu, tamamen ayrıştığı için güçlü bir asittir ve benzer şekilde güçlü bir baz olan sodyum hidroksit ile oluşur:

NaOH_(s)→ Yok⁺_(AC)+ OH^-_(AC)

Asetik asidin sulu çözeltideki tepkimesini hatırlarsak, bir Denge türler arasında, ayrışma tamamlanmadığından ve bu nedenle bir asitlik sabiti olduğundan termodinamik türün faaliyetleri açısından ifade edilen süreci yöneten; Bununla birlikte, seyreltik çözeltilerde molar konsantrasyonlar aracılığıyla tahmin edilebilir:

Ka = C₂ H₃ VEYA₂^-H₃ VEYA⁺/HC₂ H₃ VEYA₂

Zayıf bazlar söz konusu olduğunda, termodinamik baziklik sabitinden bahsedersek, söz konusu bazın iyonlaşma derecesini tanımlayabiliriz, amonyak durumu şöyledir:

Kb = NH₄⁺Ah^-/NH₃

Bu sabitler referans sıcaklıklarda tablo halinde verilmiştir, ayrıca belirli bileşiklerin asitlik veya bazlık seviyesini gösteren bir bibliyografya da vardır.

Son olarak, suyun kendi kendine iyonlaşmasına değineceğiz, daha önce gördüğümüz gibi, suyun hem bir bazı hem de bir konjuge asidi vardır, bu fenomeni iyonlaşma reaksiyonunda tanımlayabilir:

2H₂ VEYA_(l)↔ OH^-_(AC)+ H₃ VEYA⁺_(AC)

Bu süreci, daha önce yaptığımız gibi, ilgili sabit aracılığıyla tanımlayabiliriz:

Kc = H₃ VEYA⁺Ah^-/ H₂ VEYA²

Matematiksel bir düzenleme kullanarak suyun iyonik ürününü aşağıdaki sabit olarak ifade edebiliriz:

Kw = H₃ VEYA⁺Ah^-

25ºC'deki değeri sabittir ve 1x10-14'tür, bu, eğer çözüm nötr ise, yani eşit demektir. bazın asit miktarı, iyonik türlerin konsantrasyonlarının her biri: 1x10-7 olacaktır. mol / L.