Характеристические кислоты и примеры



кислота они представляют собой соединения с высокой склонностью жертвовать протоны или принимать пару электронов. Существует много определений (Бронстед, Аррениус, Льюис), которые характеризуют свойства кислот, и каждое из них дополняется, чтобы создать глобальный образ соединений этого типа..

С предыдущей точки зрения все известные вещества могут быть кислотными, однако, только те, которые выделяются значительно выше других, рассматриваются как таковые. Другими словами: если вещество является чрезвычайно слабым донором протонов по сравнению, например, с водой, можно сказать, что это не кислота.

Если да, то каковы именно кислоты и их природные источники? Типичный пример их можно найти во многих фруктах: цитрусовых. Лимонады имеют свой характерный вкус благодаря лимонной кислоте и другим компонентам.

Язык может обнаружить присутствие кислот так же, как и с другими ароматизаторами. В зависимости от уровня кислотности указанных соединений вкус становится более невыносимым. Таким образом, язык функционирует как органолептическая мера концентрации кислот, в частности, концентрации ионов гидроксония (H3О+).

С другой стороны, кислоты содержатся не только в пище, но и в живых организмах. Аналогично, почвы представляют вещества, которые могут характеризовать их как кислоты; так обстоит дело с алюминием и другими металлическими катионами.

индекс

  • 1 Характеристика кислот
    • 1.1 Они имеют плохие атомы водорода в электронной плотности
    • 1.2 Сила или постоянная кислотность
    • 1.3 Имеет очень стабильные сопряженные основания
    • 1.4 У них могут быть положительные заряды
    • 1.5 Ваши растворы имеют значения pH менее 7
  • 2 Примеры кислот
    • 2.1 Галогениды водорода
    • 2.2 оксокислоты
    • 2.3 Супер кислоты
    • 2.4 Органические кислоты
  • 3 Ссылки

Характеристики кислот

Какими характеристиками соединение должно обладать, согласно существующим определениям, чтобы считаться кислотным?

Должен быть в состоянии генерировать ионы H+ и ОН- при растворении в воде (Аррениус) он должен очень легко жертвовать протоны другим видам (Бронстед) или, наконец, он должен быть в состоянии принять пару электронов, будучи заряженным отрицательно (Льюис).

Однако эти характеристики тесно связаны с химической структурой. Таким образом, научившись анализировать его, можно определить его силу кислотности или пару соединений, какое из двух веществ является наиболее кислотным..

Они имеют плохие водороды в электронной плотности

Для молекулы метана, СН4, ни один из его водородов не обладает электронным дефицитом. Это потому, что разница в электроотрицательности между углеродом и водородом очень мала. Но если бы один из атомов H был заменен одним из атомов фтора, то произошло бы заметное изменение дипольного момента: H2FC-H.

H он испытывает смещение своего электронного облака в направлении соседнего атома, связанного с F, что равно δ + увеличивается. Опять же, если другой H будет заменен другим F, то молекула останется как: HF2С-H.

Теперь δ + еще больше, так как они представляют собой два атома F, обладающих высокой электроотрицательностью, которые вычитают плотность электронов из C, а последний, следовательно, при H. Если процесс замены продолжится, он будет, наконец, получен: F3С-H.

В этой последней молекуле H вследствие трех атомов соседнего F он представляет заметный электронный дефицит. Это δ + не остается незамеченным для любого вида, достаточно богатого электронами, чтобы лишить его H и, таким образом, F3СН будет отрицательно заряжен:

F3С-H + : N- (отрицательный вид) => F3C:- + HN

Приведенное выше химическое уравнение также может быть рассмотрено следующим образом: F3СН дарит протон (H+, H после отделения от молекулы) а: N; или F3СН получает пару электронов от H пожертвовать последней другой паре от: N-.

Сила или постоянная кислотность

Сколько F3C:- присутствует в роспуске? Или сколько молекул F3СН может пожертвовать водород водород к N? Чтобы ответить на эти вопросы, необходимо определить концентрацию F3C:- или из HN и, используя математическое уравнение, установить числовое значение, называемое постоянной кислотности, Ка.

Пока больше молекул F3C:- или HN, больше кислоты будет F3СН и больше твой Ка. Таким образом, Ка помогает количественно прояснить, какие соединения являются более кислыми, чем другие; и, аналогично, выбрасывает в качестве кислот те, чьи Ка имеют чрезвычайно малый порядок.

Некоторые Ка могут иметь значения около 10-1 и 10-5, и другие, миллионные меньшие значения, как 10-15 и 10-35. Тогда можно сказать, что последние, имеющие указанные кислотные константы, являются чрезвычайно слабыми кислотами и могут быть отброшены как таковые..

Итак, какая из следующих молекул имеет наибольшее значение Ка: СН4, СН3F, CH2F2 или CHF3? Ответ заключается в отсутствии электронной плотности, δ +, в водороде того же.

измерения

Но каковы критерии стандартизации измерений Ка? Его значение может сильно варьироваться в зависимости от того, какой вид получит H+. Например, если: N сильное основание, Ka будет большим; но если, наоборот, это очень слабое основание, Ка будет маленьким.

Измерения Ka производятся с использованием самого распространенного и слабого из всех оснований (и кислот): воды. В зависимости от степени донорства Н+ к молекулам H2Или при 25ºC и при давлении в одну атмосферу устанавливаются стандартные условия для определения кислотных констант для всех соединений..

Из этого вытекает перечень таблиц констант кислотности для многих соединений, как неорганических, так и органических..

Имеет очень стабильные сопряженные основания

Кислоты имеют в своей химической структуре очень электроотрицательные атомы или звенья (ароматические кольца), которые притягивают электронные плотности окружающих водородов, заставляя их становиться частично положительными и реакционноспособными перед основанием..

Как только протоны пожертвованы, кислота превращается в конъюгатное основание; то есть отрицательный вид, способный принимать H+ или пожертвовать пару электронов. На примере молекулы CF3H его сопряженное основание CF3-:

CF3- + HN <=> CHF3 + : N-

Если CF3- это очень стабильная сопряженная основа, баланс будет смещен больше влево, чем вправо. Кроме того, чем более устойчива кислота, тем более реакционноспособной и кислой будет кислота.

Как узнать, насколько они стабильны? Все зависит от того, как вы справляетесь с новым отрицательным зарядом. Если они смогут переместить его или эффективно распространить увеличивающуюся электронную плотность, он не будет доступен для использования при формировании связи с основанием H.

У них могут быть положительные обвинения

Не все кислоты имеют водороды с электронным дефицитом, но они также могут иметь другие атомы, способные принимать электроны, с положительным зарядом или без него.

Как это? Например, в трифториде бора, BF3, у атома В отсутствует октет валентности, поэтому он может образовывать связь с любым атомом, дающим пару электронов. Если анион F- В его окрестностях происходит следующая химическая реакция:

BF3 + F- => BF4-

С другой стороны, свободные металлические катионы, такие как Al3+, Zn2+, не доступно+, и т. д., считаются кислотами, поскольку из их среды они могут принимать дативные (координационные) связи богатых электронами видов. Кроме того, они реагируют с ионами ОН- осаждаться в виде гидроксидов металлов:

Zn2+(ac) + 2OH-(ac) => Zn (OH)2(S),

Все они известны как кислоты Льюиса, в то время как протонами являются кислоты Бренстеда..

Ваши растворы имеют значения pH менее 7

Более конкретно, кислота, растворяющаяся в любом растворителе (который не нейтрализует ее заметно), генерирует растворы с рН менее 3, хотя ниже 7 считаются очень слабыми кислотами..

Это можно проверить с помощью кислотно-основного индикатора, такого как фенолфталеин, универсальный индикатор или сок фиолетовой капусты. Те соединения, которые меняют цвет на те, которые указаны для низкого pH, обрабатывают кислотами. Это один из самых простых тестов для определения наличия того же.

То же самое можно сделать, например, для разных образцов почвы из разных частей света, таким образом определяя их значения pH, чтобы вместе с другими переменными характеризовать их.

И, наконец, все кислоты имеют кислый вкус, если они не настолько концентрированы, чтобы необратимо обжигать ткани языка..

Примеры кислот

Галогениды водорода

Все галогеноводороды являются кислотными соединениями, особенно при растворении в воде:

-HF (плавиковая кислота).

-HCl (соляная кислота).

-HBr (бромистоводородная кислота).

-HI (йодная кислота).

Оксокислоты

Оксокислоты являются протонированными формами оксоанионов:

HNO3 (азотная кислота).

H2SW4 (серная кислота).

H3ПО4 (фосфорная кислота).

HClO4 (хлорная кислота).

Супер кислоты

Суперкислоты представляют собой смесь кислоты Бренстеда и сильной кислоты Льюиса. После смешивания они образуют сложные структуры, где, согласно определенным исследованиям, H+ «Прыгать» в них.

Его агрессивная сила такова, что они в миллиарды раз сильнее, чем H2SW4 концентрировали. Они используются для расщепления больших молекул, присутствующих в сырой нефти, в более мелких разветвленных молекулах и с большой добавленной экономической стоимостью.

-BF3/ HF

-SbF5/ HF

-SbF5/ HSO3F

-CF3SW3H

Органические кислоты

Органические кислоты характеризуются наличием одной или нескольких карбоксильных групп (СООН), и среди них:

-Лимонная кислота (присутствует во многих фруктах)

-Яблочная кислота (из зеленых яблок)

-Уксусная кислота (из коммерческого уксуса)

-Масляная кислота (из прогорклого масла)

-Винная кислота (из вин)

-И семейство жирных кислот.

ссылки

  1. Торренс Х. Твердые и мягкие кислоты и основы. [PDF]. Взято из: depa.fquim.unam.mx
  2. Хельменстин, Анна Мари, доктор философии (3 мая 2018 г.) Названия 10 общих кислот. Получено с: мысли
  3. Chempages Netorials. Кислоты и основы: молекулярная структура и поведение. Взято из: chem.wisc.edu
  4. Дезиэль, Крис (27 апреля 2018 г.) Общая характеристика кислот и оснований. Sciencing. Получено от: sciencing.com
  5. Питтсбургский суперкомпьютерный центр (PSC). (25 октября 2000 г.) Получено от: psc.edu.