Több száz példát mutat a savakra és bázisokra, amelyek megtalálhatók a kémia valamennyi ágában, ám ezeket összességében két nagy családra osztják: szervetlen és szerves. A szervetlen savakat általában ásványi savaknak nevezik, amelyek jellemzői különösen erősek a szerves savakhoz képest.
A savak és a bázisok alatt olyan anyagokat értünk, amelyek savas vagy ízletes szappanosak. Mindkettő maró hatású, bár a „maró” szót gyakran használják erős bázisokra. Röviden: égnek és korrodálják a bőrt, ha megérinti. Jellemzői az oldószeres közegekben a meghatározások egy sorát vezették a történelem során.
Savak és bázisok viselkedése vízben történő feloldáskor. Forrás: Gabriel Bolívar.
Az alábbi ábra a savak és bázisok általános viselkedését mutatja, amikor hozzáadják vagy feloldják egy pohár vízben. A savak a hidrónium-ionok, H 3 O + miatt 7-nél alacsonyabb pH-értékű oldatokat hoznak létre; míg a bázisok olyan oldatokat állítanak elő, amelyek pH-ja 7-nél nagyobb a hidroxil (vagy hidroxil) ionok miatt, OH -.
Ha az üveghez sósavat, sósavat (piros csepp) adunk, H 3 O + és Cl - ionok hidratálódnak. Másrészt, ha megismételjük a kísérletet nátrium-hidroxiddal, nátrium-hidroxid (lila csepp), mi lesz OH - és Na + ionok.
Definíciók
A savak és bázisok egyre inkább vizsgált és megértett tulajdonságai egynél több meghatározást határoztak meg ezekre a kémiai vegyületekre. Ezen meghatározások között szerepel Arrhenius, Bronsted-Lowry és végül Lewis meghatározása. A példák hivatkozása előtt tisztázni kell ezt.
Arrhenius
Savak és bázisok, szerinti Arrhenius, azok, amelyek, ha vízben oldjuk, termelnek H 3 O + vagy OH - ionok, ill. Vagyis a kép már képviseli ezt a meghatározást. Önmagában azonban elhanyagolja az olyan savakat vagy bázisokat, amelyek túl gyengék az ilyen ionok előállításához. Itt érkezik a Bronsted-Lowry meghatározás.
Bronsted-Lowry
A Bronsted-Lowry savak képesek H + -ionokat adományozni, és a bázisok azok, amelyek elfogadják ezeket a H + -okat. Ha egy sav nagyon könnyen adományozza H + -ját, ez azt jelenti, hogy erõs sav. Ugyanez történik a bázisokkal, de elfogadva a H + -ot.
Tehát erős vagy gyenge savakkal és bázisokkal rendelkezünk, és erõiket különbözõ oldószerekben mérjük; különösen vízben, amelyből az ismert pH-egységek származnak (0–14).
Ezért egy erős sav-HA teljes mértékben adományozza H + -ját a víznek olyan reakcióban, mint:
HA + H 2 O => A - + H 3 O +
Ahol A - a HA konjugált bázisa. Ezért az üvegben savas oldatban jelen lévő H 3 O + innen származik.
Eközben egy gyenge B bázis eltávolítja a víz protonját, hogy megkapja a megfelelő H +:
B + H 2 O <=> HB + OH -
Amennyiben HB a konjugált sav B. ez a helyzet az ammónia, NH 3:
NH 3 + H 2 O <=> NH 4 + + OH -
Egy nagyon erős bázis közvetlenül adományozhat OH-ionokat - anélkül, hogy vízzel kellene reagálnia; éppúgy, mint a NaOH.
Lewis
Végül, a Lewis-savak azok, amelyek elektronokat nyernek vagy fogadnak el, és a Lewis-bázisok azok, amelyek elektronokat adnak vagy veszítenek.
Például, a Bronsted-Lowry bázis NH 3 is egy Lewis-bázis, mivel a nitrogénatom elfogad egy H + adományozásával annak két szabad elektronok (H 3 N: H +) rá. Ez az oka annak, hogy a három meghatározás nem ellentmond egymásnak, hanem összefonódik és segít megvizsgálni a savasságot és a lúgosságot a kémiai vegyületek szélesebb spektrumában.
Példák savakra
A fogalommeghatározások pontosítása után az alábbiakban megemlítjük a savas sorozatot a megfelelő képlettel és névvel:
-HF: fluor-fluorid
-HBr: hidrogén-bromid
-HI: jódsav
-H 2 S: hidrogén-szulfid
-H 2 Se: selenhydric savat
-H 2 Te: tejsav
Ezek bináris savak, hidrávaknak is nevezik, amelyekhez a fent említett sósav, a HCl tartozik.
-HNO 3: salétromsav
-HNO 2: salétromsav
-HNO: Hidrogénsav
-H 2 CO 3: szénsav
-H 2 CO 2: szénsavas sav, amelyet valójában hangyasav, a HCOOH néven ismert, a legkevesebb szerves sav
-H 3 PO 4: foszforsav
-H 3 PO 3 vagy H 2: foszforsav, HP kötéssel
-H 3 PO 2 vagy H: hipofoszforsav, két HP kötéssel
-H 2 SO 4: kénsav
-H 2 SO 3: kénessav
-H 2 S 2 O 7: diszulfátot
-HIO 4: periódikus sav
-HIO 3: jódsav
-HIO 2: jódsav
-HIO: hipojodinsav
-H 2 CrO 4: krómsav
-HMnO 4: mangánsav
-CH 3 COOH: ecetsav (ecet)
-CH 3 SO 3 H: metánszulfonsav
Ezek a savak, a hangyasav és az utóbbi kettő kivételével, oxidok vagy ternárisavak.
Egyéb:
-AlCl 3: alumínium-klorid
-FeCl 3: vas-klorid
-BF 3: bór-trifluorid
- A vízben oldott fémkationok
-Carbocations
-H (CHB 11 Cl 11): szupersav karborán
- FSO 3 H: fluor-szulfonsav
- HSbF 6: fluoranimonsav
- FSO 3 H SbF 5: magic savat
Az utolsó négy példa a félelmetes szupersavakból áll; vegyületek, amelyek szinte bármilyen anyagot meg tudnak bomlani annak megérintésével. Az AlCl 3 egy példa a Lewis-savra, mivel az alumínium fém középpontja elektronhiba miatt képes elektronokat elfogadni (nem teljesíti a valencia oktettet).
Példák az alapokra
A szervetlen bázisok között vannak fém-hidroxidok, például nátrium-hidroxid, és néhány molekuláris hidrid, például ammónia. Íme néhány példa az alapokra:
-KOH: kálium-hidroxid
-LiOH: lítium-hidroxid
-RbOH: rubídium-hidroxid
-CsOH: cézium-hidroxid
-FrOH: francium-hidroxid
-Be (OH) 2: berillium-hidroxid
-Mg (OH) 2: magnézium-hidroxid
-Ca (OH) 2: kalcium-hidroxid
-Sr (OH) 2: stroncium-hidroxid
-Ba (OH) 2: bárium-hidroxid
-Ra (OH) 2: radioaktív hidroxid
-Fe (OH) 2: vas-hidroxid
-Fe (OH) 3: vas-hidroxid
-Al (OH) 3: alumínium-hidroxid
-Pb (OH) 4: ólom-hidroxid
-Zn (OH) 2: cink-hidroxid
-Cd (OH) 2: kadmium-hidroxid
-Cu (OH) 2: réz-hidroxid
-Ti (OH) 4: titán-hidroxid
-PR 3: foszfin
-AsH 3: arzin
-NaNH 2: nátrium-amid
- C 5 H 5 N: piridin
- (CH 3) N: trimetil-amin
- C 6 H 5 NH 2: fenil-amin vagy anilin
-NaH: nátrium-hidrid
-KH: kálium-hidrid
-Carbaniones
-Li 3 N: lítium-nitrid
-Alkoxides
- 2 NLi: lítium-diizopropil-amid
-Dietinilbenzol-anion: C 6 H 4 C 4 2- (a legerősebb bázis eddig ismert)
Irodalom
- Whitten, Davis, Peck és Stanley. (2008). Kémia (8. kiadás). CENGAGE Tanulás.
- Shiver és Atkins. (2008). Szervetlen kémia. (Negyedik kiadás). Mc Graw Hill.
- Naomi Hennah. (2018. október 10.) Savak, bázisok és sók tanítása Helyreállítva: edu.rsc.org
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2019. augusztus 31.). Általános savak és bázisok képletei. Helyreállítva: gondolat.com
- David Wood. (2019). Az általános savak és bázisok összehasonlítása. Tanulmány. Helyreállítva: study.com
- Ross Pomeroy. (2013, augusztus 23.). A világ legerősebb savak: mint a tűz és a jég. Helyreállítva: realclearscience.com
- Wikipedia. (2019). Dietil-benzol-dianion. Helyreállítva: en.wikipedia.org