Jellemző savak és példák

az sav ezek olyan vegyületek, amelyek nagy tendenciával rendelkeznek a protonok adományozására vagy egy elektronpár elfogadására. Számos definíció (Bronsted, Arrhenius, Lewis) jellemzi a savak tulajdonságait, és mindegyiküket kiegészítik az ilyen típusú vegyületek globális képének megalkotásához..

Az előző szemszögből az összes ismert anyag savas lehet, azonban csak azok, amelyek jóval a többi felett vannak, úgy tekinthetők. Más szóval: ha egy anyag rendkívül gyenge proton donor, például a vízhez képest, akkor azt mondhatjuk, hogy nem egy sav..

Ha igen, milyen pontosan a savak és azok természetes forrásai? Jellemző példa a sok gyümölcsben: a citrusfélék. A citromsav és más komponensek miatt a limonádák jellegzetes íze van.

A nyelv felismeri a savak jelenlétét, ugyanúgy, mint más ízekkel. Az említett vegyületek savasságának mértékétől függően az íze elviselhetetlenebbé válik. Ily módon a nyelv a savak koncentrációjának érzékszervi mérésére szolgál, különösen a hidronium-ion koncentrációjára (H₃O⁺).

Másrészt a savak nemcsak az élelmiszerekben, hanem az élő szervezetekben is megtalálhatók. Hasonlóképpen a talajok olyan anyagokat is tartalmaznak, amelyek savként jellemezhetik őket; ilyen az alumínium és más fémkationok esetében.

index

• 1 Savak jellemzői
  • 1.1 Elektronok sűrűségében rossz hidrogének vannak
  • 1.2 Erősség vagy savtartalom állandó
  • 1.3 Nagyon stabil konjugált bázisokkal rendelkezik
  • 1.4 Pozitív díjakkal rendelkezhetnek
  • 1.5 Az oldatok pH-értéke kevesebb, mint 7
• 2 Példák a savakra
  • 2.1 Hidrogén-halogenidek
  • 2.2 Oxoavak
  • 2.3 Szuper savak
  • 2.4 Szerves savak
• 3 Referenciák

Savak jellemzői

Milyen jellemzőkkel bír a vegyületnek a meglévő meghatározások szerint savnak?

Képesnek kell lennie H ionok létrehozására⁺ és OH^- vízben oldva (Arrhenius), nagyon könnyen kell adni a protonokat más fajoknak (Bronsted), vagy végül képesnek kell lennie arra, hogy elfogadjon egy pár elektronot, negatív töltéssel (Lewis).

Ezek a jellemzők azonban szorosan kapcsolódnak a kémiai szerkezethez. Tehát az elemzés megtanulása meg tudja állapítani a savasság erősségét vagy egy pár vegyületet, amelyek közül a kettő közül a leginkább sav.

Rossz hidrogének vannak elektron-sűrűségben

A metánmolekula esetében CH₄, egyik hidrogénje sem mutat elektronikai hiányosságokat. Ez azért van, mert a szén és a hidrogén közötti elektronegativitás különbsége nagyon kicsi. De ha az egyik H-atom helyett egy fluoratomot jelent, akkor a dipol pillanatban jelentős változás következne be: H₂FC-H.

H tapasztalja az elektronikus felhő elmozdulását az F-hez kapcsolódó szomszédos atom felé, ami egyenlő, δ + megnő. Ismét, ha egy másik H-t egy másik F helyettesít, akkor a molekula marad: HF₂C-H.

Most a δ + még nagyobb, mivel két F-atom, erősen elektronegatív, amely kivonja az elektron-sűrűséget a C-től, és az utóbbit, tehát H. Ha a szubsztitúciós folyamat folytatódik, akkor végül: F₃C-H.

Ebben az utolsó molekulában H a szomszédos F három atomjának következménye, hogy egy jelentős elektronikus hiányt mutat. Ez az δ + nem marad észrevétlenül az elektronokban eléggé gazdag fajokra, hogy ezt el lehessen húzni H és így F₃CH negatívan töltődik:

F₃C-H + : N^- (negatív fajok) => F₃C:^- + HN

A fenti kémiai egyenlet is így tekinthető: F₃CH ad egy protont (H⁺, az H egyszer eltávolították a molekulától) a: N; vagy F₃CH kap egy pár elektronot H utóbbinak adományozni kell egy másik párot: N^-.

Erősség vagy savasság állandó

Mennyi F₃C:^- jelen van a feloszlatásban? Vagy hány F molekula₃CH képes hidrogént hidrogénezni az N-nek? E kérdések megválaszolásához meg kell határozni az F koncentrációját₃C:^- vagy HN, és egy matematikai egyenlet segítségével számszerű értéket hozunk létre, amit a savtartalom állandónak nevezünk.

Míg több F molekula₃C:^- vagy HN előfordul, több sav F lesz₃CH és nagyobb a Ka. Ily módon a Ka kvantitatívan tisztázza, hogy mely vegyületek savasabbak, mint mások; és hasonlóképpen, a visszadobások savként azok, akiknek Ka van egy rendkívül kis rendű.

Néhány Ka értéke körülbelül 10^-1 és 10^-5, és mások, millió ezer kisebb érték, mint 10^-15 és 10^-35. Ezután elmondható, hogy az utóbbiak, amelyek savkonstansokkal rendelkeznek, rendkívül gyenge savak, és önmagukban eldobhatók..

Tehát a következő molekulák közül melyik a legmagasabb Ka: CH₄, CH₃F, CH₂F₂ vagy CHF₃? A válasz az elektronikus sűrűség hiánya, δ +, ugyanabban a hidrogénben.

mérések

De mi a kritériuma a Ka mérések szabványosításának? Értéke nagymértékben változhat attól függően, hogy melyik faj fog kapni a H-t⁺. Például, ha: N erős bázis, Ka nagy lesz; de ha éppen ellenkezőleg, egy nagyon gyenge bázis, a Ka kicsi lesz.

A Ka méréseket a leggyakoribb és leggyengébb bázisokból (és savakból): vízből végezzük. A H adományozás mértékétől függően⁺ a H ​​molekulákhoz₂Vagy 25 ° C-on, és egy légköri nyomáson a standard körülmények meghatározták, hogy meghatározzuk az összes vegyület savas állandóságát.

Ebből eredően számos szervetlen és szerves vegyület összetettségének állandóságát reprezentálja.

Nagyon stabil konjugált bázisokkal rendelkezik

A savak kémiai szerkezeteiben nagyon elektronegatív atomok vagy egységek (aromás gyűrűk) vannak, amelyek a környező hidrogének elektronikus sűrűségét vonzzák, ami részlegesen pozitív és reaktívvá válik a bázis előtt..

Amint a protonokat adományoztuk, a sav konjugált bázissá alakul; azaz egy negatív faj, amely képes elfogadni a H-t⁺ vagy adjon egy pár elektronot. A CF molekula példájában₃H konjugált bázisa CF₃^-:

CF₃^- + HN <=> CHF₃ + : N^-

Ha CF₃^- ez egy nagyon stabil konjugált bázis, az egyensúlyt balra tolja el jobbra, mint jobbra. Minél stabilabb a sav, annál reaktívabb és savasabb lesz a sav.

Hogyan tudjuk, milyen stabilak? Minden attól függ, hogy hogyan kezeljük az új negatív díjat. Ha hatékonyan tudják áthelyezni vagy növelni a növekvő elektronikus sűrűséget, akkor nem lesz elérhető a H-tal való kapcsolat kialakításához..

Pozitív díjakkal rendelkezhetnek

Nem minden savnak van elektronhiányos hidrogénje, de más atomok is képesek az elektronok elfogadására, pozitív töltéssel vagy anélkül..

Hogy van ez? Például bór-trifluoridban, BF-ben₃, a B atomja nem tartalmaz valensz oktettet, így kötést képezhet bármely atomhoz, amely egy pár elektronot hoz létre. Ha egy anion F^- Környezetében a következő kémiai reakció lép fel:

BF₃ + F^- => BF₄^-

Másrészt, szabad fém kationok, mint például az Al³⁺, Zn²⁺, na⁺, stb., savaknak tekintik, mivel környezetüktől fogva elfogadhatóak az elektronban gazdag fajok dative (koordinációs) kapcsolatai. Hasonlóképpen reagálnak az OH-ionokkal^- fém-hidroxidokként kicsapódik:

Zn²⁺(ac) + 2OH^-(ac) => Zn (OH)₂(S)

Mindezeket Lewis-savaknak nevezik, míg a protonokat adományozó Bronsted-savak.

Az oldatok pH-ja 7-nél kisebb

Közelebbről, egy olyan oldószerben oldódó sav (amely nem semlegesíti azt jelentősen), 3-nál kisebb pH-értékű oldatokat generál, bár 7-nél alacsonyabbnak tekintjük nagyon gyenge savakat.

Ezt a sav-bázis indikátor, például a fenolftalein, az univerzális indikátor vagy a lila káposzta leve segítségével lehet ellenőrizni. Azokat a vegyületeket, amelyek a színeket alacsony pH értékre jelölik, savakkal kezeljük. Ez az egyik legegyszerűbb teszt az azonos jelenlét meghatározására.

Ugyanez történhet például a világ különböző részeiből származó különböző talajminták esetében, így meghatározva azok pH-értékeit más változókkal együtt, jellemezve őket..

Végül minden savnak savanyú íze van, mindaddig, amíg nem annyira koncentráltak, hogy visszafordíthatatlanul megégessék a nyelv szöveteit..

Példák savakra

Hidrogén-halogenidek

Minden hidrogén-halogenid savas vegyület, különösen vízben oldva:

-HF (hidrogén-fluorid).

-HCI (sósav).

-HBr (hidrogén-bromid).

-HI (jódsav).

oxoacids

Az oxoavak az oxoionok protonált formái:

HNO₃ (salétromsav).

H₂SW₄ (kénsav).

H₃PO₄ (foszforsav).

HClO₄ (perklórsav).

Szuper savak

A szuper savak Bronsted-sav és erős Lewis-sav keveréke. A keverés után összetett szerkezeteket alkotnak, ahol bizonyos vizsgálatok szerint a H⁺ "Ugrás" bennük.

Korrozív ereje olyan, hogy több milliárdszor erősebb, mint a H₂SW₄ koncentrálódik. Ezeket a nyersanyagban jelenlévő nagy molekulák repedésére használják, kisebb, elágazó molekulákban és nagy hozzáadott gazdasági értékkel.

-BF₃/ HF

-SbF₅/ HF

-SbF₅/ HSO₃F

-CF₃SW₃H

Szerves savak

A szerves savak egy vagy több karboxilcsoportot (COOH) tartalmaznak, és ezek között a következők:

-Citromsav (sok gyümölcsben jelen van)

-Almasav (zöld alma)

-Ecetsav (kereskedelmi ecetből)

-Vajsav (rancid vajból)

-Borkősav (borokból)

-És a zsírsavak családja.

referenciák

1. Torrens H. Kemény és lágy savak és bázisok. [PDF]. Készült: depa.fquim.unam.mx
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2018. május 3.). 10 közös sav neve. A lap eredeti címe: thinkco.com
3. Chempages Netorials. Savak és bázisok: Molekuláris szerkezet és viselkedés. Letöltve: chem.wisc.edu
4. Deziel, Chris. (2018. április 27.). A savak és bázisok általános jellemzői. Sciencing. A lap eredeti címe: sciencing.com
5. Pittsburgh szuperszámítógépes központ (PSC). (2000. október 25.). A lap eredeti címe: psc.edu.