Różnica między kwasem a zasadą

• 2020

Takie substancje, które oddają swój jon wodoru (H +) (donor protonu) i przyjmują elektron na inny, nazywa się kwasem . Mają pH poniżej 7, 0 . Ale takie substancje, które akceptują proton i oddają elektron, nazywane są jako baza . Mają pH powyżej 7, 0 . Kwasy są kwaśne, a bazy są gorzkie.

Kwasy i zasady są jedną z najważniejszych części chemii, ale także odgrywają znaczącą rolę w innej dziedzinie nauki. Istnieje wiele definicji różnicujących substancje jako kwas i zasadę, ale najbardziej akceptowane są teoria Arrheniusa, teoria Bronsteda-Lowry'ego i teoria kwasu / zasady Lewisa. Kwasy i zasady razem reagują, tworząc sole.

Kwasy i zasady są wszędzie, od mydeł używanych podczas prysznica po kwas cytrynowy lub ocet obecny w kuchni. Chociaż czasem trudno jest je rozróżnić, a więc sprawdzić, podano pewne teorie, które omówiono poniżej wraz z krótkim opisem.

Wykres porównania

Definicja kwasu

Słowo kwas pochodzi od łacińskiego słowa „kwasy” lub „acere”, co oznacza „kwaśny”. Kwas to substancje chemiczne, które przyjmują elektrony i przekazują jony wodoru lub protony. Większość kwasów zawierających atomy wodoru dysocjuje, tworząc kation i anion w wodzie.

Kwasowość mierzy się obecnością niektórych jonów wodoru, więc im wyższe stężenie jonów wodoru, tym wyższa jest kwasowość i niższe pH roztworów. Jest mierzony w skali od 1 do 7 (7 jest obojętny) w skali miernika pH .

Niektóre kwasy są silne, a niektóre słabe. Silne kwasy to te, które całkowicie dysocjują w wodzie, na przykład kwas chlorowodorowy, który całkowicie dysocjuje na jony po rozpuszczeniu w wodzie. Takie kwasy, które częściowo dysocjują w wodzie, a zatem roztwór zawiera wodę, kwas i jony, nazywane są słabymi kwasami, na przykład kwasem octowym.

Kwasy są definiowane głównie na wiele sposobów, ale kwas Arrheniusa lub Bronsteda-Lowry'ego jest dopuszczalny. Chociaż kwas Lewisa jest nazywany „kwasem Lewisa”, ponieważ te definicje nie obejmują tego samego zestawu cząsteczek.

Koncepcja Arrheniusa - Można ją zdefiniować jako substancję dodaną do wody, która zwiększa stężenie jonów wodorowych (H +) nazywa się kwasem.

Koncepcja Bronsteda-Lowry'ego - mówi się, że kwas jest dawcą protonu. Teoria ta definiuje substancje bez rozpuszczania się w wodzie, dlatego jest szeroko stosowana i akceptowana.

Kwas Lewisa - Istnieją pewne związki, które nie zawierają atomu wodoru, ale kwalifikują się jako kwas jak trifluorek boru, trichlorek glinu. Tak więc taki związek, który przyjmuje parę elektronową z utworzeniem wiązania kowalencyjnego, nazywa się kwasem Lewisa.

Właściwości kwasów

• Żrący („pali” twoją skórę).
• Ma pH poniżej 7.
• Zmienia niebieski papier lakmusowy w kolor czerwony.
• Reaguje z metalami, wytwarzając gazowy wodór.
• Reaguje z zasadami, wytwarzając sól i wodę.
• Reaguje z węglanami, tworząc dwutlenek węgla, wodę i sól.
• Kwaśny smak.
• Zdysocjuj jony wodoru (H +) po rozpuszczeniu w wodzie.

Znaczenie

Biologicznie kwasy nukleinowe, takie jak DNA (kwasy dezoksy-rybonukleinowe) i RNA (kwasy rybonukleinowe) zawierają informacje genetyczne, a inne są materiałem dziedzicznym, który jest przenoszony z jednego pokolenia na drugie. Nawet aminokwasy mają ogromne znaczenie, ponieważ pomagają w wytwarzaniu białek. Istotną rolę odgrywają również kwasy tłuszczowe i ich pochodne - grupy kwasów karboksylowych.

Nawet kwasy chlorowodorowe, które są częścią kwasu żołądkowego wydzielanego w żołądku zwierząt, pomagają w hydrolizie białek i polisacharydów. Kwasy są również pomocne, działając w mechanizmie obronnym, podobnie jak u mrówek wytwarzających kwas mrówkowy, podczas gdy oktopi wytwarzają czarny kwas zwany melaniną.

Inne kwasy, takie jak kwas mlekowy, ocet, kwas siarkowy, kwas cytrynowy występują w naturze, są znane z różnych i ważnych zastosowań.

Definicja podstawy

Zasady przekazują elektrony i akceptują jony wodoru lub protony. Można powiedzieć, że zasady są substancjami chemicznymi przeciwnymi do kwasów, ponieważ w wodzie rola zasady polega na zmniejszeniu stężenia jonu hydroniowego (H ₃ O +), podczas gdy kwas działa na zwiększenie stężenia. Chociaż widać, że niektóre silne kwasy służą również jako zasady. Zasady mierzy się między zakresem 7-14 w skali miernika pH.

Istnieje jednak wiele zamieszania między zasadami i zasadami. Wiele zasad nie rozpuszcza się w wodzie, ale jeśli zasada rozpuszcza się w wodzie, nazywa się ją zasadą . Gdy w roztworze wodnym zasada reaguje z kwasem, a roztwór staje się obojętny, nazywa się to reakcją neutralizacji .

Na przykład wodorotlenek sodu jest zasadą, a także zasadą, ponieważ neutralizuje kwasy w dowolnej reakcji kwasowo-zasadowej; po drugie jest rozpuszczalny w wodzie. Z drugiej strony tlenek miedzi jest zasadą, ale nie zasadą, ponieważ neutralizuje kwas w roztworze wodnym, ale nie rozpuszcza się w wodzie.

Silna zasada to związek chemiczny, który ulega deprotonacji lub usuwa proton (H +) z cząsteczki bardzo słabego kwasu w reakcji kwasowo-zasadowej. Przykładami silnej zasady są odpowiednio wodorotlenki metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych, takie jak wodorotlenek sodu i wodorotlenek wapnia. Słaba zasada to substancja, która nie jonizuje całkowicie w roztworze wodnym lub jej protonowanie jest niepełne.

Koncepcja Arrheniusa - Substancja wytwarzająca jony wodorotlenkowe (OH–) w roztworze wodnym nazywana jest jako zasada. Na przykład wodorotlenek sodu (NaOH) dysocjuje w wodzie i daje jony Na + i OH–. Takie substancje jak LiOH, Ba (OH) 2, NaOH można powiedzieć jako zasadę Arrheniusa. Ale ta teoria była ograniczona do substancji, które zawierają wodorotlenek w swoim wzorze i miała zastosowanie tylko w roztworach wodnych. Z tego powodu powstała inna koncepcja zwana teorią Bronsteda-Lowry'ego.

Koncepcja Bronsteda-Lowry'ego - Zgodnie z tą teorią substancja, która może przyjmować jony wodoru (H +) lub protony, jest znana jako zasada.

Baza Lewisa - jedna z najczęściej akceptowanych koncepcji, po koncepcji kwasów i zasad z Bronsteda-Lowry'ego. Atom, cząsteczkę lub jon z pojedynczą parą elektronów można powiedzieć jako zasadę Lewisa, ponieważ zasady te są nukleofilowe. Oznacza to, że za pomocą pojedynczej pary atakują dodatni ładunek cząsteczki. NH3 jest zasadą Lewisa. Innymi słowy, możemy powiedzieć, że substancja taka jak jon OH-, która może oddać kilka niezwiązanych elektronów, jest powiedziana jako zasada Lewisa lub dawca pary elektronów.

Właściwości bazy

• Żrący („pali” twoją skórę).
• Ma pH powyżej 7.
• Zmienia czerwony papier lakmusowy w kolor niebieski.
• Czułość mydła lub śliska w dotyku.
• Reaguje z kwasami, wytwarzając sól i wodę.
• Wiele rozpuszczalnych zasad zawiera jony hydroksylowe (OH–).

Znaczenie

Zasady (wodorotlenek sodu) są używane do produkcji papieru, mydła i włókna zwanego sztucznym jedwabiem. Wodorotlenek wapnia jest stosowany jako proszek wybielający. Wodorotlenek magnezu stosowany jako „środek zobojętniający kwas”, który jest stosowany w czasie niestrawności i w celu zmniejszenia efektu dostępu do wytwarzanego żołądka. Zasady, takie jak węglan sodu, stosuje się jako sodę myjącą i do zmiękczania twardej wody. Wodór sodu jest również stosowany do przygotowywania proszków do pieczenia, jak soda oczyszczona, a także w gaśnicy.

Substancje amfoteryczne to takie, które mają właściwości kwasu i zasady; nawet oni są w stanie przyjąć i przekazać proton, taki jak woda.

Kluczowe różnice między kwasem a zasadą

Oto ważne punkty, które różnicują kwasy do zasad:

1. Zgodnie z koncepcją Arrheniusa : Kwas jest substancją po rozpuszczeniu w wodzie, zwiększa stężenie jonów H +, podczas gdy zasada jest substancją po rozpuszczeniu w wodzie, zwiększa stężenie jonów OH–.
2. Z drugiej strony koncepcja Bronsteda-Lowry'ego mówi, że kwasy są donorem protonów, podczas gdy zasada jest akceptorem protonów.
3. Teoria Lewisa wyjaśnia je jako takie gatunki, które akceptują parę elektronów (elektrofil) i będą miały puste orbitale, znane są jako kwas Lewisa, podczas gdy takie gatunki, które przekazują parę elektronów (nukleofil) i będą miały samotną parę elektronów znany jako baza Lewisa.
4. Wzór chemiczny kwasu zaczyna się od H, na przykład HCl (kwas chlorowodorowy), H3BO3 (kwas borowy), CH2O3 (kwas węglowy). Mimo że
   CH3COOH (kwas octowy) jest wyjątkiem, podczas gdy takie związki, których wzór chemiczny kończy się na OH, na przykład KOH (potas
   wodorotlenek), NaOH (wodorotlenek sodu) jest znany jako zasada. Skala pH (stężenie jonów wodoru w roztworze) jest mniejsza niż siedem, podczas gdy jest większa niż 7 w zasadzie.
5. Kwasy są kwaśne, dają uczucie pieczenia, ogólnie lepkie, reagują z metalami, wytwarzając gazowy wodór. Chociaż zasady są przeciwne, ponieważ są gorzkie, na ogół bezwonne (z wyjątkiem amoniaku), są śliskie; zasady reagują z tłuszczami i olejami.
6. W fenoloftaleinie kwasy wskaźnikowe pozostają bezbarwne, a zasada daje różowy kolor . Chociaż w papierach lakmusowych kwasy testowe zmieniają niebieski papier lakmusowy w czerwony, a czerwony papier lakmusowy w niebieski.
7. Siła kwasów zależy od stężenia jonów hydroniowych, a siła zależy od stężenia jonów wodorotlenkowych.
8. Kwasy dysocjują, dając wolne jony wodorowe (H + ) po zmieszaniu z wodą, podczas gdy zasady dysocjują, dając wolne jony wodorotlenkowe (OH– ) po zmieszaniu z wodą.
9. Kilka przykładów kwasów to kwas chlorowodorowy (HCl), kwas siarkowy (H2SO4), kwas azotowy (HNO3), kwas węglowy (H2CO3). Przykładami zasad są wodorotlenek amonu (NH4OH), wodorotlenek wapnia (Ca (OH) 2), wodorotlenek sodu (NaOH).

Wniosek

Warto mieć krótkie zrozumienie niektórych podstawowych zasad fizycznych i chemicznych, które są bezpośrednio lub pośrednio związane z życiem. Kwasy i baza to niektóre z nich. W powyższej treści omówiliśmy je wraz z ich właściwościami. Omawiamy trzy ważne teorie z kilkoma przykładami. Stwierdzamy, że są to ważna część życia i często z nich korzystamy, nie tylko w laboratorium chemicznym, ale także w codziennej pracy.