A legfontosabb savak 7 jellemzője

Néhány savak jellemzői fontosabbak a fizikai tulajdonságai, ereje és képessége a bázisok semlegesítésére, többek között.

A savak olyan vegyi anyagok, amelyek képesek egy hidroniumion adományozására (H₃O⁺), vagy ahogy általában protonnak (H⁺), vizes közegben, vagy képes hidroxidionokkal kötődni, vagy bármely olyan anyaggal, amely képes egy elektronpár elfogadására. 

Gyakran H-A általános képlettel rendelkeznek, ahol H a proton, az "A" pedig a nem protonsavval kapcsolatos általános kifejezés..

Eredetileg a savassági koncepcióink az ókori görögökből származnak, akik "keserű ízű" anyagokat határoztak meg oxein, amely az ecet, az acetum latin szóban mutált, ami később „sav” lett. 

Ezek az anyagok nemcsak keserű ízűek voltak, hanem a lakmuspapír színének megváltoztatásával is rendelkeztek.

A savak elméleti felépítése akkor kezdődött, amikor Antoine Laurent Lavoisier francia kémikus (1743-1796) felhívta a figyelmet a savak és bázisok osztályozására. Az ő ötlete az volt, hogy minden sav többé-kevésbé egy bizonyos "lényeget" tartalmazott, ami a savasságáért felelős, és nem csak más volt.

Sajnos, Lavoisier tévesen gondolta, hogy az anyag oxein génes ez volt az oxigénatom, ahogy nevezte. A XIX. Század elején Humphry Davy (1778-1829) angol kémikus azt mutatta, hogy az oxigén nem tehető felelőssé a savasságért, mert számos sav nem tartalmazott oxigént (LESNEY, 2003).

Évtizedekkel később, a hidrogén jelenlétével kapcsolatos savasság fogalmát Justus von Liebig (1803-1873) javasolta. Az 1890-es években, amikor Svante August Arrhenius (1859-1927) a tisztaságot "olyan anyagokként definiálták, amelyek hidrogén kationokat hoznak létre az oldatban" (Encyclopædia Britannica, 1998).

A savak főbb jellemzői

1- Fizikai tulajdonságok

A savak ízük, megéri a redundanciát, a sav és az illata gyakran az orrlyukakat égeti.

Ezek ragadós vagy olajos szerkezetű folyadékok, és képesek megváltoztatni a lakmuspapír és a narancssárga színét a metilből vörösre (savak és bázisok tulajdonságai, S.F.).

2- Képesség protonok létrehozására

1923-ban Johannes Nicolaus Brønsted dán kémikus és Thomas Martin Lowry angol kémikus bemutatta Brønsted és Lowry elméletét, amely megerősítette, hogy bármely vegyület, amely protont bármely más vegyületté vihet át, egy sav (Encyclopædia Britannica, 1998). Például sósav esetében:

HCl → H⁺ + Cl^-

Brønsted és Lowry elmélete nem magyarázta meg bizonyos anyagok savas viselkedését. 1923-ban Gilbert N. Lewis amerikai kémikus bemutatja elméletét, amelyben egy savat bármilyen vegyületté tekintünk, amely kémiai reakcióban képes csatlakozni egy olyan elektronpárhoz, amelyet egy másik molekulában nem osztanak meg (Encyclopædia Britannica, 1998).

Ily módon az olyan ionok, mint a Cu²⁺, a hit²⁺ és a hit³⁺ képesek csatlakozni a szabad elektronok párjához, például a vízből a protonok előállításához a következő módon:

 Cu²⁺ + 2H₂O → Cu (OH)₂ + 2H⁺

3- Egy sav erőssége

A savak erős savak és gyenge savak. A sav erősségét egyensúlyi állandójával társítjuk, így a savak esetében az említett konstansok savasság-konstansok-nak nevezhetők..

Tehát az erős savak nagy savtartalma állandó, így hajlamosak teljesen elválasztani. Ezeknek a savaknak a példái a kénsav, sósav és salétromsav, amelyek savas konstansai olyan nagyok, hogy nem mérhetők vízben.

Másrészt egy gyenge sav, amelynek disszociációs állandója alacsony, így kémiai egyensúlyban van. Ezekre a savakra példaképpen megemlíthetjük az ecetsavat és a tejsavat és a salétromsavat, amelyek savkoncentrációja 10% nagyságrendű.^-4. Az 1. ábrán a különböző savak különböző savtartalma állandók.

4- pH 7-nél kisebb

A pH-skála az oldat lúgosságának vagy savasságának mértékét méri. A skála nullától 14-ig változik. A 7-nél kisebb pH-érték savas. A pH-érték 7-nél nagyobb. A 7 középpont semleges pH-t jelent. A semleges oldat sem savas, sem lúgos.

A pH-értéket H-koncentráció szerint állítjuk elő⁺ az oldatban fordítottan arányos. A savak a protonok koncentrációjának növelésével csökkentik az oldat pH-ját.

5- Képesség a bázisok semlegesítésére

Arrhenius elméletében azt javasolja, hogy a savak, képesek protonokat előállítani, reagáljanak a bázisok hidroxiljaival, hogy sót és vizet képezzenek a következő módon:

HCI + NaOH → NaCl + H₂O.

Ezt a reakciót semlegesítésnek nevezik, és a titrálásnak nevezett analitikai módszer alapja (Bruce Mahan, 1990)..

6- Redukciós oxid kapacitás

Tekintettel arra, hogy töltött fajokat képes előállítani, a savakat a redox reakciókban az elektronátvitel eszközeként használják.

A savak is hajlamosak zsugorodni, mivel képesek szabad elektronokat elfogadni. A savak H ionokat tartalmaznak⁺. Ezek hajlamosak elektronokat venni és hidrogéngázt képeznek.

2H⁺ +2e^- → H₂

A fémek nem rendelkeznek szoros ellenőrzéssel elektronjaik felett. Sok küzdelem nélkül elhagyják őket, és fémionokat képeznek.

Hit → Hit²⁺+2e^-

Tehát amikor egy vasszeget helyezünk egy savba, a H ionokba ⁺ megragadják a vasból az elektronokat. A vas oldódó Feionokká alakul^{2 +}, és a szilárd fém fokozatosan eltűnik. A reakció:

Fe + 2H⁺ → Hit²⁺+ H₂

Ezt savas korróziónak nevezik. A savak nem csak a fémek feloldásával oldják meg őket, hanem olyan szerves vegyületekkel is reagálnak, mint amilyenek a sejtmembrán.

Ez a reakció általában exoterm, ami súlyos égési sérüléseket okoz a bőrrel való érintkezéskor, ezért az ilyen típusú anyagot óvatosan kell kezelni. A 3. ábra a biztonsági kód, ha egy anyag maró hatású.

7- Savkatalízis

A kémiai reakció gyorsulását savas sav hozzáadásával savas katalízisnek nevezzük. Az említett savat a reakcióban nem fogyasztjuk.

A katalitikus reakció specifikus lehet a savra nézve, mint a szacharózcukor glükóz- és fruktóz-kénsavvá történő bomlása esetén, vagy általános lehet bármely savra..

A sav és bázis által katalizált reakciómechanizmus a Brønsted-Lowry savak és bázisok fogalmával magyarázható, amelyben a savak katalizátortól a reagenshez először a protonok kerülnek átvitelre (Encyclopædia Britannica, 1998)..

Általában az olyan reakciókat, amelyekben egy elektrofil részt vesz, egy savas közegben katalizálunk, akár elektrofil addíciókkal vagy helyettesítésekkel..

A savas katalízis példái a benzol nitrálása kénsav jelenlétében (4a. Ábra), az etén hidratálása etanol előállítására (4b. Ábra), észterezési reakciók (4c. Ábra) és észterek hidrolízise (4d. Ábra) (Clark, 2013). ).

referenciák

1. Bruce Mahan, R. M. (1990). Kémia főiskolai tanfolyam negyedik kiadás. Wilmington: Addison-Wesley Iberoamericana S.A..
2. Clark, J. (2013, december 20). Példák a savkatalízisre a szerves kémia területén. A kem.libretexts.org-ból származik.
3. Encyclopædia Britannica. (1998, július 20.). Sav-bázis katalízis. A britannica.com-ból visszanyert.
4. Encyclopædia Britannica. (1998, december 21.). Arrhenius-elmélet. A britannica.com-ból visszanyert.
5. Encyclopædia Britannica. (1998, július 20.). Brønsted-Lowry elmélet. A britannica.com-ból visszanyert.
6. Encyclopædia Britannica. (1998, július 20.). Lewis elmélete. A britannica.com-ból visszanyert.
7. LESNEY, M. S. (2003, március). Kémia krónikák A sav-történet alapja - Arisztotelésztől Arnoldig. A pubs.acs.org.
8. Savak és bázisok tulajdonságai. (S. F.). A sciencegeek.net-ből származik.