7 značilnosti najbolj pomembnih kislin



Nekateri lastnosti kislin pomembnejše so njene fizikalne lastnosti, moč in sposobnost nevtraliziranja baz, med drugim.

Kisline so kemične snovi s sposobnostjo darovanja hidronijevih ionov (H3O+), ali kot se običajno imenuje proton (H+), v vodnem mediju ali sposobni tvoriti vezi z hidroksidnimi ioni ali katero koli snovjo, ki lahko sprejme par elektronov. 

Pogosto imajo splošno formulo H-A, pri čemer je H proton, "A" pa je generični izraz, povezan z delom ne-protonske kisline.

Prvotno so naši pojmi o kislosti prišli od starih Grkov, ki so opredelili snovi "grenkega okusa" kot oksoina, ki je mutirala v latinski besedi za kis, acetum, ki je kasneje postal "kislina". 

Te snovi niso imele le grenkega okusa, ampak so imele tudi lastnost spreminjanja barve lakmusovega papirja.

Teoretično strukturiranje kislin se je začelo, ko se je francoski kemik Antoine Laurent Lavoisier (1743-1796) posvetil klasifikaciji kislin in baz. Njegova zamisel je bila, da vse kisline vsebujejo bolj ali manj določeno "bistvo", ki je odgovorno za njihovo kislost in niso samo drugačne.

Na žalost je Lavoisier zmotno mislil, da je snov oxein-genic Bilo je, kot je imenoval, atom kisika. V začetku devetnajstega stoletja, angleški kemik Humphry Davy (1778-1829) je pokazala, da kisik ne more biti odgovoren za kislost, ker je bilo veliko kisline, ki ne vsebujejo kisika (Lesney, 2003).

Bilo je več desetletij kasneje, da je zamisel o zgage, povezane s prisotnosti vodika Justus von Liebig (1803-1873) spremembe. Jasnost je delo na polju, ko je v 1890, Svante Arrheniusova (1859-1927) kislin je definirana kot "snovi, ki omogočajo vodika katione raztopini" (Britannica, 1998).

Glavne lastnosti kislin

1 - Fizikalne lastnosti

Kisline imajo okus, vreden redundance, kislina in njihov vonj pogosto gori nosnice.

So tekočine z lepljivo ali mastno teksturo in lahko spremenijo barvo lakmusovega papirja in oranžne barve z metil na rdečo (Lastnosti kislin in baz, S.F.).

2. Sposobnost ustvarjanja protonov

Leta 1923 je danski kemik Johannes Nicolaus Brønsted in angleški kemik Thomas Martin Lowry, predstavil teorijo Bronstedove in Lowry navaja, da je vsaka spojina, ki se lahko prenese proton s katero koli drugo spojino s kislino (Britannica, 1998). Na primer, v primeru klorovodikove kisline:

HCl → H+ + Cl-

Teorija in Lowry Brönstedu kislina ne pojasni obnašanje nekaterih snovi. Leta 1923 je ameriški kemik Gilbert Newton Lewis predstavi teorijo, v kateri je kislinska razume kot spojino, da je v kemični reakciji lahko spajanje par ne objavljenih elektronov na drugo molekulo (Enciklopedija Britannica, 1998).

Na ta način ionov, kot je Cu2+, Vera2+ in vero3+ imajo sposobnost, da združijo pare prostih elektronov, na primer iz vode, da proizvajajo protone na naslednji način:

 Cu2+ + 2H2O → Cu (OH)2 + 2H+

3. Trdnost kisline

Kisline so razvrščene kot močne kisline in šibke kisline. Jakost kisline je povezana z njeno konstanto ravnotežja, zato so za primer kislin navedene konstante imenovane konstante kislosti..

Tako imajo močne kisline veliko konstanto kislosti, tako da se nagibajo k popolni disociaciji. Primeri teh kislin so žveplova kislina, klorovodikova kislina in dušikova kislina, katerih kislinske konstante so tako velike, da je ni mogoče izmeriti v vodi.

Po drugi strani pa je šibka kislina tista, katere disociacijska konstanta je nizka, zato je v kemičnem ravnovesju. Primeri teh kislin so ocetna kislina in mlečna kislina ter dušikova kislina, katere kislinske konstante so 10%.-4. Slika 1 prikazuje različne konstante kislosti za različne kisline.

4 - pH manj kot 7

Merilo pH meri raven alkalnosti ali kislosti raztopine. Lestvica se spreminja od nič do 14. pH manj kot 7 je kisel. PH, večji od 7, je bazičen. Srednja točka 7 predstavlja nevtralni pH. Nevtralna raztopina ni niti kisla niti alkalna.

Lestvico pH dobimo v skladu s koncentracijo H+ in je obratno sorazmerna z njim. Kisline s povečanjem koncentracije protonov zmanjšajo pH raztopine.

5- Sposobnost nevtralizacije baz

Arrhenius v svoji teoriji predlaga, da kisline, ki lahko tvorijo protone, reagirajo s hidroksili baz, da tvorijo sol in vodo na naslednji način:

HCl + NaOH → NaCl + H2O.

Ta reakcija se imenuje nevtralizacija in je osnova analitične tehnike, imenovane titracija (Bruce Mahan, 1990)..

6. Zmanjšanje zmogljivosti oksidov

Zaradi svoje sposobnosti proizvajanja nabitih vrst se kisline uporabljajo kot sredstvo za prenos elektrona v redoks reakcijah.

Kisline imajo tudi tendenco krčenja, ker imajo sposobnost sprejemanja prostih elektronov. Kisline vsebujejo ione H+. So nagnjeni k jemanju elektronov in tvorijo vodikov plin.

2H+ +2e- → H2

Kovine nimajo strogega nadzora nad svojimi elektroni. Zapuščajo jih brez velikega boja in tvorijo kovinske ione.

Faith → Faith2++2e-

Torej, ko postavite železni žebelj v kislino, H ioni + zgrabi elektrone iz železa. Železo se spremeni v topne ione Fe2 +, in trdna kovina postopoma izgine. Reakcija je:

Fe + 2H+ → Vera2++ H2

To je znano kot korozijska kislina. Kisline ne samo da korodirajo kovine z raztapljanjem, ampak reagirajo tudi z organskimi spojinami, kot so tiste, ki tvorijo celično membrano.

Ta reakcija je ponavadi eksotermna, kar povzroča hude opekline ob stiku s kožo, zato je treba s to vrsto snovi ravnati previdno. Slika 3 je varnostna koda, kadar je snov jedka.

7. Kislina kataliza

Pospešek kemične reakcije z dodajanjem kisline je znan kot kislinska kataliza. Navedena kislina se v reakciji ne porabi.

Katalitska reakcija je lahko specifična za kislino, kot v primeru razgradnje saharoznega sladkorja v glukozo in fruktozo v žveplovo kislino ali pa je lahko splošna za katero koli kislino..

Mehanizem reakcij s kislino in bazo kataliziranega pojasnjeno v smislu koncepta kislin in baz Bronstedovih-Lowry kot tisti, v katerem je začetni prenos protonov kislinskega katalizatorja, da reaktanta (Enciklopedija Britannica, 1998).

Na splošno so reakcije, pri katerih je vključen elektrofil, katalizirane v kislem mediju, bodisi elektrofilne adicije ali substitucije..

Primeri kisline katalize nitriranje benzena v prisotnosti žveplove kisline (slika 4a), hidratacijo etena za proizvodnjo etanola (slika 4b), esterifikacije reakcije (slika 4c) in hidroliza estra (4d) (Clark, 2013 ).

Reference

  1. Bruce Mahan, R. M. (1990). Četrta izdaja za kolegij iz kemije. Wilmington: Addison-Wesley Iberoamericana S.A..
  2. Clark, J. (2013, 20. december). Primeri kisle katalize v organski kemiji. Vzpostavljeno iz chem.libretexts.org.
  3. Enciklopedija Britannica. (1998, 20. julij). Katalinsko-bazična kataliza. Izterjal iz britannica.com.
  4. Enciklopedija Britannica. (1998, 21. december). Arrheniusova teorija. Izterjal iz britannica.com.
  5. Enciklopedija Britannica. (1998, 20. julij). Teorija Brønsted-Lowry. Izterjal iz britannica.com.
  6. Enciklopedija Britannica. (1998, 20. julij). Lewisova teorija. Izterjal iz britannica.com.
  7. LESNEY, M. S. (2003, marec). Chemistry Chronicles Osnovna zgodovina kisline - od Aristotela do Arnolda. Vzpostavljeno iz pubs.acs.org.
  8. Lastnosti kislin in baz. (S.F.). Vzpostavljeno iz sciencegeek.net.