Mis juhtub happe ja aluse ühendamisel?

Keemikutel on happe ja aluse moodustamiseks kolm eraldi teooriat, kuid selles, et nad üksteist neutraliseerivad, pole erimeelsusi. Kui nad vesilahuses kokku saavad, tekivad nad soola. Happeid ja aluseid saab kombineerida ka muul viisil ning kui nad seda teevad, pole toode alati sool. Näiteks kui lisate ammoniaagile tsinki, tekib reaktsioonil keeruline ioon. Kuni hapete ja aluste Lewise teooria kasutuselevõtmiseni ei oleks seda isegi peetud happe / aluse reaktsiooniks.

TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)

Vesilahustes happed ja alused kombineeruvad üksteise neutraliseerimiseks ja soola saamiseks. Happe-aluse reaktsioonid, mida vees ei esine, toodavad tavaliselt ka sooli, kuid võivad tekitada ka keerukaid ioone.

Happed annetavad H +; Alused annetavad OH-

Svante Arrheniuse edendatud teooria järgi. Nobeli preemiaga pärjatud füüsik ja keemik, lahuses sisalduv hape annetab H+ ioon vees. Ioonid ei hõlju vabalt ringi, vaid seovad end hüdrooniumioonide moodustamiseks veemolekulide külge (H3O+). Lahuse pH, mis viitab "vesiniku võimsusele", näitab nende olemasolevate ioonide arvu. pH on kontsentratsiooni negatiivne logaritm, seega mida madalam on pH, seda suurem on nende ioonide kontsentratsioon ja seda happelisem on lahus. Alused seevastu annetavad hüdroksiidi (OH

-) ioonid. Kui lahuse ülekaalus on hüdroksiidioonid, on selle pH üle 7 (neutraalne punkt) ja lahus on leeliseline. Selliselt käituvad happed ja alused on tuntud kui Arrheniuse happed ja alused. Vesinikkloriid (HCl) on Arreniuse happe näide ja naatriumhüdroksiid (NaOH) on Arreniuse alus.

Arreniuse happed ja alused kombineeruvad soolade moodustamiseks

Kui ühendate Arreniuse happe ja aluse samas lahuses, siis positiivselt laetud hüdroonium ioonid kombineeruvad hüdroksiidi ioonidega vee tootmiseks ja järelejäänud ioonid ühendavad a sool. Kui kõik saadaolevad ioonid sel viisil kombineeruvad, muutub lahus pH-neutraalseks, mis tähendab, et hape ja alus neutraliseerivad üksteist. Tuntum näide on vesinikkloriidi ja naatriumhüdroksiidi lahustamine lahuses vaba naatriumi (Na+) ja kloriid (Cl-) ioonid. Nende ühendamisel moodustub NaCl ehk tavaline lauasool. Seda protsessi nimetatakse hüdrolüüsiks.

Brønsted-Lowry üldistab happe / aluse reaktsiooni

Keemikute paar, Johannes Nicolaus Brønsted ja Thomas Martin Lowry, tutvustas 1923. aastal iseseisvalt üldisemat kontseptsiooni hapetest ja alustest. Nende teoorias on hape ühend, mis annetab prootoni (H+), samas kui alus on ühend, mis selle aktsepteerib. See kontseptsioon laiendab Arrheniuse määratlust, et võtta arvesse happe-aluse reaktsioone, mida vesilahuses ei esine. Näiteks vastavalt Brønsted-Lowry määratlusele on reaktsioon ammoniaagi ja vesinikkloriidi vahel Ammooniumkloriidi soola tootmine on happe-aluse reaktsioon, mis ei hõlma hüdrooniumi ega hüdroksiidi vahetust ioonid. Arrheniuse definitsiooni kohaselt ei peeta seda happe-aluse reaktsiooniks. Bronsted-Lowry happe-aluse reaktsioonid ei tekita alati vett, kuid siiski soolasid.

Lewis üldistab veelgi

Ka 1923. aastal oli G.N. Lewis UC Berkeleyst muutis hapete ja aluste määratlust, et võtta arvesse reaktsioone, mida ei olnud Brønsted-Lowry kontseptsiooni abil võimalik seletada. Lewise teoorias on alused elektronipaaride doonorid, happed aga elektronpaari aktseptorid. See kontseptsioon aitab happe-aluse reaktsioonidena selgitada mitte ainult tahkete ainete ja vedelike, vaid ka gaaside vahelisi reaktsioone. Selles teoorias ei pruugi reaktsiooni produkt olla sool. Näiteks tsingiioonide ja ammoniaagi vaheline reaktsioon tekitab tetraamminesinki, keerulise iooni.

Zn2++ 4NH3→ [Zn (NH3)4]4+.

  • Jaga
instagram viewer