Термины и определения кислот и оснований

Есть несколько методов определения кислот и основы. Хотя эти определения не противоречат друг другу, они различаются по степени их инклюзивности. Наиболее распространенными определениями кислот и оснований являются кислоты и основания Аррениуса, кислоты и основания Бренстеда-Лоури и кислоты и основания Льюиса. Антуан ЛавуазьеХамфри Дэви и Юстус Либиг также сделали замечания относительно кислот и оснований, но не формализовали определения.

Аррениусовская теория кислот и основания восходит к 1884 году, основываясь на его наблюдении, что соли, такие как хлорид натрия, распадаются на то, что он назвал ионы когда помещено в воду.

• кислоты производят H⁺ ионы в водных растворах
• основания производят ОН^- ионы в водных растворах
• требуется вода, поэтому позволяет для водных растворов
• разрешены только протонные кислоты; требуется для производства ионов водорода
• разрешены только гидроксидные основания

Теория Бренстеда или Бренстеда-Лоури описывает кислотно-основные реакции как кислоту, высвобождающую протон, и основание, принимающее

• кислоты являются донорами протонов
• основания являются акцепторами протонов
• водные растворы допустимы
• основания кроме гидроксидов допустимы
• разрешены только протонные кислоты

Теория кислот и оснований Льюиса является наименее ограничительной моделью. Он не имеет дело с протонами вообще, но имеет дело исключительно с электронными парами.

• кислоты являются акцепторами электронных пар
• основания являются донорами электронных пар
• наименее ограничительный из кислотно-основных определений

Роберт Бойл описал качества кислоты и основания в 1661 г. Эти характеристики могут быть использованы, чтобы легко отличить два набора химикатов без проведения сложных испытаний:

• вкус кислый (не пробуй их!) - слово «кислота» происходит от латинского acere, что означает «кислый»
• кислоты едкие
• кислоты меняют лакмус (синий растительный краситель) с синего на красный
• их водные (водные) растворы проводят электрический ток (являются электролитами)
• реагировать с основаниями с образованием солей и воды
• эволюционируют газообразный водород (ЧАС₂) при реакции с активным металлом (таким как щелочные металлы, щелочноземельные металлы, цинк, алюминий)

Общие кислоты

• лимонная кислота (из определенных фруктов и овощей, особенно цитрусовых)
• аскорбиновая кислота (витамин С, как из определенных фруктов)
• уксус (5% уксусная кислота)
• углекислота (для газирования безалкогольных напитков)
• молочная кислота (в пахте)

• вкус горький (не пробуй их!)
• чувствовать себя скользким или мыльным (не касайтесь их произвольно!)
• основы не меняют цвет лакмуса; они могут покраснеть (подкислиться) лакмусовой кислотой обратно в синий
• их водные (водные) растворы проводят электрический ток (являются электролитами)
• реагировать с кислотами с образованием солей и воды

Общие основания

• моющие средства
• мыло
• щелочь (NaOH)
• аммиак бытовой (водный)

сила кислот и оснований зависит от их способности диссоциировать или расщеплять свои ионы в воде. Сильная кислота или сильное основание полностью диссоциирует (например, HCl или NaOH), в то время как слабая кислота или слабое основание только частично диссоциирует (например, уксусная кислота).

Константа диссоциации кислоты и константа диссоциации основания указывают на относительную силу кислоты или основания. Константа диссоциации кислоты K это константа равновесия кислотно-основной диссоциации:

HA + H₂O ⇆ A^- + H₃О⁺

где HA - кислота и A^- является сопряженным основанием.

К = [A^-][ЧАС₃О⁺] / [HA] [H₂O]

Это используется для расчета рКлогарифмическая постоянная:

рк = - журнал₁₀ К

Чем больше ПК значение, тем меньше диссоциация кислоты и тем слабее кислота. Сильные кислоты имеют ПК менее чем -2.