Akár tudja, akár nem, valószínűleg sok savat és bázist ismer. Préselt már valaha lime-levet egy taco felett? Akkor használt egy savas anyagot. Előfordult már, hogy egy eltömődött lefolyót vegyszerrel tisztított? Valószínű, hogy a vegyi anyag nagyon erős bázis. A maró jellege segít megszabadulni minden olyan anyagtól, amely eltömíti a lefolyót. Ezek a savak és bázisok alapvető példái.
De kémiailag mitől különbözik a mészlé és a lefolyó tisztítója? Milyen hasonlóság van a savak és a bázisok között? Milyen sav- és báziskülönbségek vannak?
A savak és bázisok kémiai meghatározása
A savak és bázisok többféle meghatározást tartalmaznak. A legszűkebb meghatározás az Arrhenius-definíció. Ez lehet a savak és bázisok leg intuitívabb és legkönnyebb meghatározási szintje is.
An Arrhenius sav növeli a H koncentrációját+ vagy H3O+ (hidroniumion), mivel a protonok nem igazán lebegnek önmagukban oldatban. Az Arrhenius bázis növeli az OH koncentrációját- ionok.
Az Arrhenius-sav például a HCl. Amikor a HCl disszociál az oldatban, a hidroniumion koncentrációja növekszik. Az Arrhenius bázis példája a NaOH. Amikor a NaOH disszociál a vízben, ez megnöveli a hidroxidionok koncentrációját.
Tippek
A savakból egy proton vagy H szabadul fel+, vízben. A bázisok hidroxidiont (OH) szabadítanak fel-, vízben.
Az Arrhenius-definíciók használatának problémája az, hogy csak a vizes oldatok megvitatására korlátoz.
Ahhoz, hogy több reakciót meg lehessen határozni, a Brønsted-Lowry definíció a proton transzferre összpontosít. A Brønsted-Lowry sav minden olyan faj, amely protont adományoz egy másik molekulának. Brønsted-Lowry bázis minden olyan faj, amely egy másik molekula protont fogad el.
Fontos megjegyezni, hogy a Brønsted-Lowry definíciók kibővítik a savak és bázisok meghatározását, így az Arrhenius savak és bázisok szintén Brønsted-Lowry savak és bázisok.
Végül a Lewis meghatározás a savak és bázisok legátfogóbb meghatározása. Ahogy az Arrhenius-sav egy Brønsted-Lowry-sav, a Brønsted-Lowry-sav egy Lewis-sav.
A Lewis-definíció szerint a savak elektronpár-akceptorok. Ennek eredményeként a sav képes kovalens kötést kialakítani az elektront tápláló anyaggal. A bázisok elektronpár donorok.
Tippek
A Lewis-savak elektronpár-akceptorok, a Lewis-bázisok pedig elektronpár-donorok.
A pH-skála segítségével
Hogyan lehet ténylegesen megmérni, hogy valami sav vagy bázis vagy sem? Használhatja a pH-skálát, amely megmondja a hidrogénionok koncentrációját. Az azonosítás céljából az egyik legértékesebb sav és bázis különbség a hidrogénionok koncentrációja.
Mivel a H koncentrációja+ és OH- az oldatokban lévő ionok gyakran nagyon csekélyek, a 20. század egyik tudósa javasolta ennek jobb módját Ha a hidrogénion-koncentrációt vizsgáljuk, akkor a savasságot a hidrogénion negatív logaritmusaként definiálhatjuk koncentráció. Ezt nevezzük pH-mérésnek.
Vagy:
A pOH az OH-ion koncentráció negatív log-je.
A pH növekszik a hidrogénion koncentráció csökkenésével.
A 7 feletti pH azt jelzi, hogy az oldat bázikus. A pH 7 azt jelzi, hogy az oldat semleges. A 7 alatti pH azt jelzi, hogy az oldat savas.
Ha tudnia kell az oldat pontos pH-ját, használhat pH-mérőt. Ha csak tudnia kell, hogy savas vagy lúgos-e, akkor valószínűleg a fenti definíciókat használhatja arra, hogy képzett találgatásokat tegyen arról, hogy az oldat savas vagy lúgos.