จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อกรดและเบสรวมกัน?

นักเคมีมีทฤษฎีที่แยกจากกันสามทฤษฎีสำหรับสิ่งที่ประกอบเป็นกรดและเบส แต่ไม่มีข้อโต้แย้งเกี่ยวกับข้อเท็จจริงที่ว่าพวกเขาทำให้เป็นกลางซึ่งกันและกัน เมื่อรวมกันเป็นสารละลายน้ำ จะเกิดเกลือ อย่างไรก็ตาม กรดและเบสสามารถรวมกันได้ด้วยวิธีอื่น และเมื่อรวมกันแล้ว ผลิตภัณฑ์ก็ไม่ใช่เกลือเสมอไป ตัวอย่างเช่น เมื่อคุณเติมสังกะสีลงในแอมโมเนีย ปฏิกิริยาจะส่งผลให้เกิดไอออนเชิงซ้อน จนกว่าจะมีการแนะนำทฤษฎีกรดและเบสของลิวอิส สิ่งนี้จะไม่ถือเป็นปฏิกิริยากรด/เบสด้วยซ้ำ

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

ในสารละลายที่เป็นน้ำ กรดและเบสจะรวมกันเพื่อทำให้เป็นกลางและทำให้เกิดเกลือ ปฏิกิริยากรด-เบสที่ไม่เกิดขึ้นในน้ำมักจะทำให้เกิดเกลือเช่นกัน แต่อาจก่อให้เกิดไอออนเชิงซ้อนได้เช่นกัน

กรดบริจาค H+; ฐานบริจาค OH-

ตามทฤษฎีขั้นสูงของ Svante Arrhenius นักฟิสิกส์และนักเคมีรางวัลโนเบล กรดในสารละลายบริจาค H+ ไอออนในน้ำ ไอออนจะไม่ลอยไปมาอย่างอิสระ แต่จะเกาะกับโมเลกุลของน้ำเพื่อสร้างไฮโดรเนียมไอออนแทน (H3อู๋+). ค่า pH ของสารละลาย ซึ่งหมายถึง "พลังของไฮโดรเจน" คือการวัดจำนวนไอออนเหล่านี้ที่มีอยู่ pH เป็นลอการิทึมลบของความเข้มข้น ดังนั้น ยิ่ง pH ต่ำ ความเข้มข้นของไอออนเหล่านี้จะยิ่งสูงขึ้น และสารละลายที่เป็นกรดก็จะยิ่งมากขึ้น ในทางกลับกัน ฐานบริจาคไฮดรอกไซด์ (OH

instagram story viewer
-) ไอออน เมื่อสารละลายมีความเหนือกว่าไฮดรอกไซด์ไอออน ค่า pH ของสารละลายจะสูงกว่า 7 (จุดที่เป็นกลาง) และสารละลายจะเป็นด่าง กรดและเบสที่มีลักษณะเช่นนี้เรียกว่ากรดและเบสของอาร์เรเนียส ไฮโดรเจนคลอไรด์ (HCl) เป็นตัวอย่างของกรดอาร์เรเนียส และโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) เป็นเบสของอาร์เรเนียส

กรดและเบสของอาร์เรเนียสรวมกันเป็นเกลือ

เมื่อคุณรวมกรดอาร์เรเนียสและเบสในสารละลายเดียวกัน ไฮโดรเนียมที่มีประจุบวก ไอออนรวมกับไฮดรอกไซด์ไอออนเพื่อผลิตน้ำ และไอออนที่เหลือรวมกันเพื่อผลิต a เกลือ. ถ้าไอออนที่มีอยู่ทั้งหมดรวมกันในลักษณะนี้ สารละลายจะกลายเป็น pH เป็นกลาง ซึ่งหมายความว่ากรดและเบสจะทำให้เป็นกลางซึ่งกันและกัน ตัวอย่างที่รู้จักกันดีที่สุดคือการละลายไฮโดรเจนคลอไรด์และโซเดียมไฮดรอกไซด์ในสารละลายเพื่อผลิตโซเดียมอิสระ (Na+) และคลอไรด์ (Cl-) ไอออน รวมกันเป็น NaCl หรือเกลือแกงทั่วไป กระบวนการนี้เรียกว่าไฮโดรไลซิส

Brønsted-Lowry สรุปปฏิกิริยากรด/เบส

นักเคมีคู่หนึ่ง Johannes Nicolaus Brønsted และ Thomas Martin Lowry ได้แนะนำแนวคิดทั่วไปของกรดและด่างในปี 1923 อย่างอิสระ ตามทฤษฎีของพวกมัน กรดเป็นสารประกอบที่ให้โปรตอน (H+) ในขณะที่ฐานเป็นสารประกอบที่ยอมรับอย่างใดอย่างหนึ่ง แนวความคิดนี้ขยายคำจำกัดความของ Arrhenius เพื่ออธิบายปฏิกิริยากรด-เบสที่ไม่เกิดขึ้นในสารละลายที่เป็นน้ำ ตัวอย่างเช่น ตามคำจำกัดความของ Brønsted-Lowry ปฏิกิริยาระหว่างแอมโมเนียและไฮโดรเจนคลอไรด์กับ ผลิตเกลือแอมโมเนียมคลอไรด์เป็นปฏิกิริยากรดเบสที่ไม่เกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนของไฮโดรเนียมหรือไฮดรอกไซด์ ไอออน จะไม่ถือว่าเป็นปฏิกิริยากรด-เบสภายใต้คำจำกัดความของอาร์เรเนียส ปฏิกิริยากรด-เบสของบรอนสเต็ด-ลาวรีไม่ได้ผลิตน้ำเสมอไป แต่ยังผลิตเกลือได้

Lewis พูดถึงเรื่องทั่วไปมากขึ้น

นอกจากนี้ในปี 1923 G.N. Lewis จาก UC Berkeley ได้แก้ไขคำจำกัดความของกรดและเบสเพื่ออธิบายปฏิกิริยาที่ไม่สามารถอธิบายได้โดยใช้แนวคิดของ Brønsted-Lowry ในทฤษฎีของลูอิส เบสเป็นตัวให้คู่อิเล็กตรอนในขณะที่กรดเป็นตัวรับคู่อิเล็กตรอน แนวความคิดนี้ช่วยอธิบายปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น ไม่เพียงแต่ระหว่างของแข็งและของเหลว แต่ยังรวมถึงก๊าซในฐานะปฏิกิริยากรด-เบสด้วย ในทฤษฎีนี้ ผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาอาจไม่ใช่เกลือ ตัวอย่างเช่น ปฏิกิริยาระหว่างไอออนของสังกะสีและแอมโมเนียทำให้เกิดเตตระแอมมิเนซิงค์ ซึ่งเป็นไอออนเชิงซ้อน

สังกะสี2++4NH3→[Zn (NH .)3)4]4+.

Teachs.ru
  • แบ่งปัน
instagram viewer