Axit đặc trưng và ví dụ

các axit chúng là những hợp chất có xu hướng tặng các proton cao hoặc chấp nhận một cặp electron. Có nhiều định nghĩa (Bronsted, Arrhenius, Lewis) đặc trưng cho tính chất của axit và mỗi trong số chúng được bổ sung để xây dựng hình ảnh toàn cầu về loại hợp chất này.

Từ quan điểm trước đây, tất cả các chất được biết có thể có tính axit, tuy nhiên, chỉ những chất nổi bật hơn các chất khác mới được coi là như vậy. Nói cách khác: ví dụ, nếu một chất là một người cho proton cực kỳ yếu, so với nước, có thể nói rằng đó không phải là một axit.

Nếu vậy, chính xác các axit và nguồn tự nhiên của chúng là gì? Một ví dụ điển hình của chúng có thể được tìm thấy bên trong nhiều loại trái cây: như trái cây họ cam quýt. Nước chanh có hương vị đặc trưng của chúng do axit citric và các thành phần khác.

Lưỡi có thể phát hiện sự hiện diện của axit, giống như với các hương vị khác. Tùy thuộc vào mức độ axit của các hợp chất nói trên, hương vị trở nên không dung nạp hơn. Theo cách này, lưỡi có chức năng như một biện pháp cảm quan về nồng độ axit, đặc biệt là nồng độ ion hydronium (H₃Ôi⁺).

Mặt khác, axit không chỉ được tìm thấy trong thực phẩm, mà còn trong các sinh vật sống. Tương tự như vậy, đất có các chất có thể mô tả chúng là axit; đó là trường hợp của nhôm và các cation kim loại khác.

Chỉ số

• 1 Đặc điểm của axit
  • 1.1 Chúng có hydrogens kém về mật độ điện tử
  • 1.2 Độ bền hoặc độ axit không đổi
  • 1.3 Nó có cơ sở liên hợp rất ổn định
  • 1.4 Họ có thể có phí tích cực
  • 1.5 Các giải pháp của bạn có giá trị pH nhỏ hơn 7
• 2 Ví dụ về axit
  • 2.1 halogenua hydro
  • 2.2 Oxoaxit
  • 2.3 Siêu axit
  • 2.4 Axit hữu cơ
• 3 tài liệu tham khảo

Đặc điểm của axit

Theo các định nghĩa hiện có, các hợp chất phải có đặc điểm gì để được coi là axit?

Phải có khả năng tạo ion H⁺ và OH^- khi hòa tan trong nước (Arrhenius), nó phải tặng proton cho các loài khác rất dễ dàng (Bronsted) hoặc cuối cùng, nó phải có khả năng chấp nhận một cặp electron, bị tích điện âm (Lewis).

Tuy nhiên, những đặc điểm này có liên quan chặt chẽ đến cấu trúc hóa học. Vì vậy, học cách phân tích nó có thể suy ra sức mạnh của tính axit hoặc một vài hợp chất mà hai trong số đó là axit nhất.

Chúng có hydrogens kém về mật độ điện tử

Đối với phân tử metan, CH₄, không có hydrogens của nó trình bày thiếu điện tử. Điều này là do sự khác biệt về độ âm điện giữa carbon và hydro là rất nhỏ. Nhưng, nếu một trong số các nguyên tử H được thay thế bằng một flo, thì sẽ có một sự thay đổi đáng chú ý trong thời điểm lưỡng cực: H₂FC-H.

H anh ta trải qua sự dịch chuyển của đám mây điện tử của mình đối với nguyên tử liền kề được liên kết với F, bằng nhau, δ + được tăng lên. Một lần nữa, nếu một H khác được thay thế bằng một F khác, thì phân tử sẽ vẫn là: HF₂C-H.

Bây giờ + thậm chí còn lớn hơn, vì chúng là hai nguyên tử F, có độ âm điện cao, trừ đi mật độ electron từ C, và do đó, sau đó, tại H. Nếu quá trình thay thế tiếp tục, cuối cùng sẽ có được: F₃C-H.

Trong phân tử cuối cùng này H nó thể hiện, do hậu quả của ba nguyên tử F lân cận, một sự thiếu hụt điện tử rõ rệt. Điều này + không được chú ý đối với bất kỳ loài nào đủ giàu điện tử để loại bỏ điều này H và, theo cách này, F₃CH được tích điện âm:

F₃C-H + : N^- (loài âm tính) => F₃C:^- + HN

Phương trình hóa học trên cũng có thể được xem xét theo cách này: F₃CH tặng một proton (H⁺, các H một lần tách ra khỏi phân tử) a: N; hoặc, F₃CH nhận được một cặp electron từ H được tặng cho cặp sau khác từ: N^-.

Độ bền hoặc độ axit không đổi

Bao nhiêu F₃C:^- Có mặt trong giải thể? Hoặc, có bao nhiêu phân tử F₃CH có thể tặng hydro hydro cho N? Để trả lời những câu hỏi này, cần xác định nồng độ F₃C:^- hoặc của HN và, sử dụng một phương trình toán học, để thiết lập một giá trị số gọi là hằng số axit, Ka.

Trong khi nhiều phân tử F hơn₃C:^- hoặc HN xảy ra, nhiều axit sẽ là F₃CH và lớn hơn Ka của bạn. Theo cách này, Ka giúp làm rõ, định lượng, hợp chất nào có tính axit hơn các hợp chất khác; và, tương tự, loại bỏ các axit mà Ka có thứ tự cực kỳ nhỏ.

Một số Ka có thể có các giá trị khoảng 10^-1 và 10^-5, và những thứ khác, hàng triệu phần trăm giá trị nhỏ hơn như 10^-15 và 10^-35. Có thể nói sau đó, các hằng số axit đã nói, là các axit cực yếu và có thể bị loại bỏ như vậy..

Vậy phân tử nào sau đây có Ka: CH cao nhất₄, CH₃F, CH₂F₂ hoặc CHF₃? Câu trả lời nằm ở việc thiếu mật độ điện tử, δ +, trong hydrogens giống nhau.

Các phép đo

Nhưng các tiêu chí để chuẩn hóa các phép đo Ka là gì? Giá trị của nó có thể thay đổi rất lớn tùy thuộc vào loài nào sẽ nhận được H⁺. Ví dụ: nếu: N là một cơ sở mạnh, Ka sẽ lớn; nhưng nếu ngược lại, nó là một cơ sở rất yếu, Ka sẽ nhỏ bé.

Các phép đo Ka được thực hiện bằng cách sử dụng phổ biến nhất và yếu nhất trong tất cả các bazơ (và axit): nước. Tùy thuộc vào mức độ đóng góp của H⁺ đến các phân tử H₂Hoặc, ở 25 độ C và ở áp suất của một bầu khí quyển, các điều kiện tiêu chuẩn được thiết lập để xác định hằng số axit cho tất cả các hợp chất.

Từ đó phát sinh một bảng các hằng số axit cho nhiều hợp chất, cả vô cơ và hữu cơ.

Nó có cơ sở liên hợp rất ổn định

Các axit có trong cấu trúc hóa học của chúng các nguyên tử hoặc đơn vị điện cực (vòng thơm) thu hút mật độ điện tử của hydrogens xung quanh, khiến chúng trở nên dương tính một phần và phản ứng trước một bazơ.

Sau khi các proton được tặng, axit được chuyển thành bazơ liên hợp; đó là, một loài tiêu cực có khả năng chấp nhận H⁺ hoặc tặng một cặp electron. Trong ví dụ về phân tử CF₃H cơ sở liên hợp của nó là CF₃^-:

CF₃^- + HN <=> CHF₃ + : N^-

Nếu CF₃^- nó là một cơ sở liên hợp rất ổn định, sự cân bằng sẽ bị dịch chuyển sang bên trái nhiều hơn bên phải. Ngoài ra, axit càng ổn định, axit sẽ phản ứng và axit càng nhiều.

Làm thế nào để biết họ ổn định như thế nào? Tất cả phụ thuộc vào cách bạn đối phó với khoản phí âm mới. Nếu họ có thể di dời nó hoặc truyền mật độ điện tử ngày càng tăng một cách hiệu quả, nó sẽ không có sẵn để sử dụng trong việc hình thành liên kết với cơ sở H.

Họ có thể có phí tích cực

Không phải tất cả các axit đều có hydrogens bị thiếu điện tử, nhưng chúng cũng có thể có các nguyên tử khác có khả năng chấp nhận electron, có hoặc không có điện tích dương.

Cái này thế nào Ví dụ, trong boron trifluoride, BF₃, nguyên tử của B thiếu một octet hóa trị, vì vậy nó có thể tạo liên kết với bất kỳ nguyên tử nào tạo ra một cặp electron. Nếu anion F^- Trong vùng lân cận của nó, phản ứng hóa học sau đây xảy ra:

BF₃ + F^- => BF₄^-

Mặt khác, các cation kim loại tự do, như Al³⁺, Zn²⁺, Na⁺, v.v., được coi là axit, vì từ môi trường của chúng, chúng có thể chấp nhận liên kết lặn (phối hợp) của các loài giàu electron. Tương tự như vậy, chúng phản ứng với các ion OH^- kết tủa dưới dạng hydroxit kim loại:

Zn²⁺(ac) + 2OH^-(ac) => Zn (OH)₂(s)

Tất cả những thứ này được gọi là axit Lewis, trong khi những chất tặng proton là axit Bronsted.

Giải pháp của bạn có giá trị pH nhỏ hơn 7

Cụ thể hơn, một axit hòa tan trong bất kỳ dung môi nào (không trung hòa đáng kể), tạo ra các dung dịch có pH nhỏ hơn 3, mặc dù dưới 7 được coi là axit rất yếu.

Điều này có thể được xác nhận bằng cách sử dụng một chỉ thị axit-bazơ, chẳng hạn như phenolphthalein, chỉ thị phổ quát hoặc nước ép bắp cải tím. Những hợp chất chuyển màu thành màu được chỉ định cho độ pH thấp được xử lý bằng axit. Đây là một trong những thử nghiệm đơn giản nhất để xác định sự hiện diện của cùng.

Điều tương tự có thể được thực hiện, ví dụ, đối với các mẫu đất khác nhau từ các khu vực khác nhau trên thế giới, do đó xác định giá trị pH của chúng, cùng với các biến khác, đặc trưng cho chúng.

Và cuối cùng, tất cả các axit đều có vị chua, miễn là chúng không quá đậm đặc để đốt cháy các mô của lưỡi..

Ví dụ về axit

Hydro halogenua

Tất cả các halogen hydro là hợp chất axit, đặc biệt là khi hòa tan trong nước:

-HF (axit hydrofluoric).

-HCl (axit clohydric).

-HBr (axit hydrobromic).

-HI (axit yodic).

Oxoaxit

Các axit oxo là các dạng oxo hóa được proton hóa:

HN₃ (axit nitric).

H₂VẬY₄ (axit sunfuric).

H₃PO₄ (axit photphoric).

HClO₄ (axit perchloric).

Siêu axit

Các siêu axit là hỗn hợp của axit Bronsted và axit Lewis mạnh. Sau khi trộn chúng tạo thành các cấu trúc phức tạp, theo các nghiên cứu nhất định, H⁺ "Nhảy" bên trong họ.

Sức mạnh ăn mòn của nó mạnh đến mức chúng mạnh hơn hàng tỷ lần so với H₂VẬY₄ tập trung Chúng được sử dụng để phá vỡ các phân tử lớn có trong dầu thô, trong các phân tử nhỏ hơn, phân nhánh và có giá trị kinh tế gia tăng lớn.

-BF₃/ HF

-SbF₅/ HF

-SbF₅/ HSO₃F

-CF₃VẬY₃H

Axit hữu cơ

Các axit hữu cơ được đặc trưng bởi có một hoặc nhiều nhóm carboxylic (COOH), và trong số đó là:

-Axit citric (có trong nhiều loại trái cây)

-Axit malic (từ táo xanh)

-Axit axetic (từ giấm thương mại)

-Axit butyric (từ bơ ôi)

-Axit tartaric (từ rượu vang)

-Và họ axit béo.

Tài liệu tham khảo

1. Torrens H. Axit và bazơ cứng và mềm. [PDF] Lấy từ: depa.fquim.unam.mx
2. Helmenstine, Anne Marie, Tiến sĩ (Ngày 3 tháng 5 năm 2018). Tên của 10 axit thường gặp. Lấy từ: thinkco.com
3. Chempages Netorials. Axit và bazơ: Cấu trúc và hành vi phân tử. Lấy từ: chem.wisc.edu
4. Deziel, Chris. (Ngày 27 tháng 4 năm 2018). Đặc điểm chung của axit và bazơ. Kinh dị. Lấy từ: sciences.com
5. Trung tâm siêu máy tính Pittsburgh (PSC). (Ngày 25 tháng 10 năm 2000). Lấy từ: psc.edu.