Məlumat

4: Tamponlar, Poliprotik turşular Amfoter maddələr, - Biologiya

4: Tamponlar, Poliprotik turşular Amfoter maddələr, - Biologiya


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Oxumaq və Problemlər: LNC səh. 25 a,d,f (qeyd: pKa ammonyak üçün 9,26), 32, 34, 38a (buradadır 38a-nın həlli, lakin əvvəlcə bunu özünüz edə biləcəyinizə baxın!), səh. 31-41, 53-62)

I. Tamponlar - pH = pK-dan ±1 pH vahidində birləşən turşu və konjugat əsasın qarışıqlarıa. H-nin kiçik əlavələrinə cavab olaraq pH dəyişikliklərinə davamlıdır+ və ya OH-.

II. Poliprotik turşular - hər H-nin dissosiasiyası+ pK varsa ayrıca müalicə edilə biləra dəyərlər fərqlidir.

III. Amfoter maddələr - həm turşular, həm də əsaslar kimi çıxış edə bilər.

IV. Zülallara giriş - peptid bağları ilə bağlanan amin turşularının xətti zəncirləri.

  1. Fermentlər - protein katalizatorları, hüceyrədəki reaksiyaların əksəriyyətini asanlaşdırır/aktiv edir.
  2. Bağlayıcı - reseptorlar ünsiyyətdə vasitəçilik edir, O2 saxlama və nəql (miyoqlobin, hemoglobin), müdafiə üçün antikorlar.
  3. Kanallar/nasoslar - hüceyrə membranlarına yerləşdirilən zülallar kiçik molekulların seçici axınına və ya nəqlinə imkan verir.
  4. Strukturu - heyvanların birləşdirici toxumasında kollagen, bitki hüceyrə divarlarında ekstensin.
  5. Hərəkət - sitoskeletin (aktin filamentləri, mikrotubullar) dinamik yığılması, motor zülalları hüceyrələrin və hüceyrəaltı komponentlərin istiqamətli hərəkətini təmin edir.

Bəzi əlavə ev məlumatları

Töhfəçilər

  • Charles S. Gasser (Molekulyar və Hüceyrə Biologiyası Departamenti; UC Davis)


Diprotik turşu

Diprotik turşu, pH-dan asılı olaraq bir və ya iki dissosiasiyaya məruz qala bilən bir poliprotik turşu növüdür. Bu, sulu bir məhlula hər molekula iki proton və ya hidrogen atomu verə bilən bir turşudur. Diprotik turşu molekulu üçün ən vacib kimyəvi xüsusiyyət onun dissosiasiya zamanı iki ardıcıl addımda iki protonu deprotonasiya etmək qabiliyyətidir. Diprotik turşuların əksəriyyəti gündəlik olaraq bir çox müxtəlif sahələrdə istifadə olunan ümumi turşulardır. Həm də təbiətin hər yerində, məsələn, insan bədənində mövcuddurlar.

Proton müsbət yüklü hidrogen atomudur, turşu isə protonu buraxan birləşmədir. Birdən çox proton buraxa bilən turşulara poliprotik turşular deyilir. Xüsusi bir poliprotik turşu növü diprotik turşudur. Kükürd turşusu (Hsub2SOsub4), hidrogen sulfid (Hsub2S), karbon turşusu (Hsub2COsub3), xrom turşusu (Hsub2CrOsub4) və oksalat turşusu (Hsub2Csub2Osub4) diprotik turşuların bütün nümunələridir.

Bəzi digər qeyri-üzvi diprotik turşular, məsələn, hidrosulfat turşusu (H2S) adətən hər molekulda elektronmənfi mərkəzə bağlı iki hidrogen atomu olur. Dikarboksilik turşuların ümumi molekulyar formul HOOC-R-COOH var.

Ümumi Diprotik Turşular üçün K dəyərləri

K-nin dəyəria K-nin dəyərindən ən azı yüz dəfə böyükdüra Bu, əsasən, yuxarıdakı tənlikdə mənfi yüklü HA-dan müsbət yüklü bir protonu çıxarmaq üçün və yuxarıdakı tənlikdə elektrik neytral olan HA-dan daha çox enerji tələb olunduğuna görədir. Bu fenomen Pauling'in birinci qaydası ilə də nümayiş etdirilə bilər.

Diprotik turşunun tətbiqi

Diprotik turşu (burada H2A) pH-dan asılı olaraq bir və ya iki dissosiasiyaya məruz qala bilər. Dissosiasiya bir anda baş vermir, hər bir dissosiasiya addımının öz K-si vara dəyər, K təyin edilmişdira1 və Ka2:

Birinci dissosiasiya sabiti mütləq ikincidən böyükdür (Ka1 > Ka2) bu ona görədir ki, ilk dissosiasiya olunan proton həmişə ən güclü turşudur, ondan sonra isə növbəti ən güclü turşulu proton gəlir.


Protein Maye Xromatoqrafiyası

2.2.4.3. Bufer növünün seçilməsi

Duzların olması halında, zülalın izoelektrik nöqtəsindən fərqli pH-a malik tampondan istifadə etmək məqsədəuyğundur. Neytral pH-ı tənzimləmək üçün adətən fosfat və MES tamponu qəbul edilir. Fosfat geniş pH diapazonunda tampon təsir göstərir və UV diapazonunda adsorbsiya etmir. Xüsusilə yuyucu vasitələrin əlavə edilməsini tələb edən membran zülalları vəziyyətində, bu buferin fəaliyyətinə/strukturuna hər hansı bir zamandan asılı təsirini araşdırmaq üçün bufer seçməzdən əvvəl həmin zülal(lar)la toplu təcrübələr aparmaq daha yaxşı olar. bu zülal (HPLC ayırma şərtləri altında inkubasiya edin və vaxtaşırı fəaliyyətin/strukturun qorunmasını yoxlayın).

Daha yüksək konsentrasiyalarda (yəni bir neçə yüz mM) fosfat tamponları və ya kalsium xlorid/kalsium sulfat tamponları kimi kristallaşmaya meylli tamponlardan istifadə etməyin. Xüsusilə membran zülalları vəziyyətində, duzlara əlavə olaraq, zülalların matris materialı ilə qeyri-spesifik hidrofobik qarşılıqlı təsirinin qarşısını alan komponentlərdən də istifadə edin, məsələn. xüsusi şəkərlər. Daha yüksək təzyiqin qarşısını almaq üçün saxaroza kimi daha yüksək özlülüklü şəkərlər yerinə mannitol kimi aşağı özlülüklü şəkərlərdən istifadə edin.


Turşuların və əsasların Arrhenius tərifi

Turşuların və əsasların təfərrüatlı tərifini verən ilk şəxs isveçli kimyaçı Svante Arrhenius (1859&ndash1927 Kimya üzrə Nobel Mükafatı, 1903) olmuşdur. görə Arrhenius tərifi, turşu H + ionları yaratmaq üçün suda həll olunan xlorid turşusu kimi bir maddədir (protonlar Tənlik 4.3.1), əsas isə hidroksid (OH & minus) ionları yaratmaq üçün suda həll olunan natrium hidroksid kimi bir maddədir (Tənlik 4.3). .2):

Arrheniusa görə, turşuların və əsasların xarakterik xüsusiyyətləri yalnız məhlulda müvafiq olaraq H + və OH & minus ionlarının olması ilə əlaqədardır. Arrheniusun fikirləri geniş şəkildə qəbul edilsə də, onun turşular və əsaslar tərifinin iki əsas məhdudiyyəti var idi:

  1. Birincisi, turşular və əsaslar sudan alınan ionlar baxımından müəyyən edildiyi üçün Arrhenius anlayışı yalnız sulu məhluldakı maddələrə şamil edilirdi.
  2. İkincisi və daha vacibi, Arrhenius tərifi bunu proqnozlaşdırdı yalnız (H^+) və (OH^&minus) ionları yaratmaq üçün suda həll olunan maddələr müvafiq olaraq turşuların və əsasların xassələrini nümayiş etdirməlidirlər. Məsələn, Arrhenius tərifinə əsasən, ammonyakın (əsas) qaz halında olan HCl (turşu) ilə ammonium xlorid əldə etmək reaksiyası (tənlik 4.3.3) turşu və əsas reaksiya deyil, çünki o, (H^+ ) və (OH^&minus):

4: Tamponlar, Poliprotik turşular Amfoter maddələr, - Biologiya

TURŞULAR VƏ ƏSAS NƏZƏRİYYƏLƏRİ

Bu səhifədə turşular və əsaslar haqqında Arrhenius, Bronsted-Lowry və Lewis nəzəriyyələri təsvir edilir və onlar arasındakı əlaqələr izah edilir. O, həmçinin konjugat cütü - turşu və onun birləşmiş əsası və ya əsas və onun birləşmə turşusu anlayışını izah edir.

Qeyd: Hazırkı Böyük Britaniyanın A' səviyyəli tədris proqramları Bronsted-Lowry nəzəriyyəsi üzərində cəmlənir, lakin siz Lyuis turşuları və əsaslarından da xəbərdar olmalısınız. Arrhenius nəzəriyyəsi yalnız tarixi maraq doğurur və kimyada ideyaların inkişafı ilə bağlı bəzi işlərlə məşğul olmasanız, ona ehtiyacınız olmayacaq.

Turşuların və əsasların Arrhenius nəzəriyyəsi

Turşular məhlulda hidrogen ionları əmələ gətirən maddələrdir.

Əsaslar məhlulda hidroksid ionları əmələ gətirən maddələrdir.

Neytrallaşma, hidrogen ionları və hidroksid ionlarının su əmələ gətirmək üçün reaksiya verməsi səbəbindən baş verir.

Nəzəriyyənin məhdudiyyətləri

Hidroklor turşusu həm natrium hidroksid məhlulu, həm də ammonyak məhlulu ilə neytrallaşdırılır. Hər iki halda, siz ağ duz əldə etmək üçün kristallaşa biləcəyiniz rəngsiz bir məhlul alırsınız - ya natrium xlorid və ya ammonium xlorid.

Bunlar aydın şəkildə çox oxşar reaksiyalardır. Tam tənliklər bunlardır:

Natrium hidroksid vəziyyətində, turşudan olan hidrogen ionları, Arrhenius nəzəriyyəsinə uyğun olaraq, natrium hidroksiddən olan hidroksid ionları ilə reaksiya verir.

Ancaq ammonyak vəziyyətində hidroksid ionları yoxdur!

Ancaq tənliklərə diqqətlə baxsanız, ammonyak məhluldadır - NH3(aq). Ammonyak su ilə belə reaksiya verir:

Bu geri çevrilə bilən reaksiyadır və tipik seyreltilmiş ammonyak məhlulunda ammonyakın təxminən 99%-i ammonyak molekulları kimi qalır. Buna baxmayaraq, orada hidroksid ionları var və onlar hidrogen ionları ilə natrium hidroksiddən olan hidroksid ionları ilə eyni şəkildə reaksiya verirlər.

Beləliklə, siz demək olar ki, ammiakın Arrhenius tərifinin əsası olduğunu əsaslandıra bilərsiniz - o, məhlulda hidroksid ionları istehsal edir. Lakin reaksiyanın əksəriyyəti ammonyak molekulları və hidrogen ionları arasında birbaşa reaksiya olacaq - bu Arrhenius tərifinə uyğun gəlmir.

Eyni reaksiya ammonyak qazı və hidrogen xlorid qazı arasında da baş verir.

Bu halda, məhlulda heç bir hidrogen ionları və ya hidroksid ionları yoxdur - çünki heç bir həll yoxdur. Arrhenius nəzəriyyəsi, iki maddənin məhlulda olduğu zaman eyni məhsulu istehsal etməsinə baxmayaraq, bunu turşu-qələvi reaksiyası kimi qəbul etməzdi. Bu axmaqdır!

Turşular və əsasların Bronsted-Lowry nəzəriyyəsi

Turşu bir proton (hidrogen ionu) donorudur.

Baza proton (hidrogen ionu) qəbuledicisidir.

Bronsted-Lowry nəzəriyyəsi ilə Arrhenius nəzəriyyəsi arasındakı əlaqə

Bronsted-Lowry nəzəriyyəsi heç bir şəkildə Arrhenius nəzəriyyəsinə zidd deyil - sadəcə onu əlavə edir.

Hidroksid ionları hələ də əsasdır, çünki onlar turşulardan hidrogen ionlarını qəbul edir və su əmələ gətirir.

Bir turşu məhlulda hidrogen ionları istehsal edir, çünki su molekullarına proton verərək reaksiya verir.

Hidrogen xlorid qazı hidroklor turşusu yaratmaq üçün suda həll edildikdə, hidrogen xlorid molekulu su molekuluna proton (hidrogen ionu) verir. Oksigen üzərindəki tək cütlərdən biri ilə HCl-dən olan hidrogen arasında koordinat (dativ kovalent) bağ əmələ gəlir. Hidroksonium ionları, H3O + , istehsal olunur.

Qeyd: Əgər koordinasiya əlaqəsinə əmin deyilsinizsə, bu linki izləməlisiniz. Koordinat istiqrazları bu səhifənin qalan hissəsində bir neçə dəfə qeyd olunacaq.

Bu səhifəyə tez qayıtmaq üçün brauzerinizdə GERİ düyməsini istifadə edin.

Məhluldakı bir turşu əsasla reaksiya verdikdə, əslində turşu kimi fəaliyyət göstərən hidroksonium ionudur. Məsələn, su əmələ gətirmək üçün bir proton hidroksonium ionundan hidroksid ionuna köçürülür.

Elektronları göstərmək, lakin daxili olanları buraxmaq:

Məhluldakı hidrogen ionları haqqında danışdığınız zaman H + olduğunu başa düşmək vacibdir (aq), əslində haqqında danışdığınız hidroksonium ionlarıdır.

Hidrogen xlorid / ammonyak problemi

Bronsted-Lowry nəzəriyyəsindən istifadə etməklə bu, artıq problem deyil. İstər məhlulda, istərsə də qaz halında olan reaksiyadan danışırsınızsa, ammonyak əsasdır, çünki bir proton (hidrogen ionu) qəbul edir. Hidrogen koordinat bağı vasitəsilə ammonyakın azotunun üzərindəki tək cütə bağlanır.

Əgər məhluldadırsa, ammonyak hidroksonium ionundan bir proton qəbul edir:

Reaksiya qaz halında baş verərsə, ammonyak birbaşa hidrogen xloriddən bir proton qəbul edir:

Hər iki halda, ammonyak bir turşudan hidrogen ionunu qəbul edərək əsas rolunu oynayır.

Hidrogen xlorid suda həll edildikdə, demək olar ki, 100% hidroksonium ionları və xlorid ionları istehsal etmək üçün su ilə reaksiya verir. Hidrogen xlorid güclü bir turşudur və biz bunu birtərəfli reaksiya kimi yazırıq:

Qeyd: Əhəmiyyətli olan bitlərə diqqət yetirmək üçün bu və sonrakı tənliyin dövlət simvollarını qəsdən əskik edirəm.

Güclü və zəif turşular haqqında daha çox məlumatı bu bölmənin başqa bir səhifəsində tapa bilərsiniz.

Əslində, HCl və su arasındakı reaksiya geri çevrilə bilər, ancaq çox az dərəcədə. Ümumiləşdirmək üçün HA turşusunu nəzərdən keçirin və reaksiyanın geri dönən olduğunu düşünün.

HA bir turşudur, çünki suya bir proton (hidrogen ionu) verir.

Su əsasdır, çünki HA-dan bir proton qəbul edir.

Amma bir də var geri reaksiya hidroksonium ionu ilə A - ionu arasında:

H3O + bir turşudur, çünki A - ionuna bir proton (hidrogen ionu) verir.

A-ion əsasdır, çünki H-dən proton qəbul edir3O + .

Geri çevrilən reaksiya ehtiva edir iki turşular və iki əsaslar. Biz onları cüt-cüt düşünürük, çağırırıq birləşən cütlər.

Turşu, HA, bir proton itirdikdə, bir əsas meydana gətirir, A - . Baza, A -, yenidən protonu qəbul etdikdə, o, açıq-aydın HA turşusunu yenidən əmələ gətirir. Bu ikisi birləşən cütdür.

Konjugat cütünün üzvləri bir-birindən ötürülə bilən hidrogen ionunun olması və ya olmaması ilə fərqlənir.

Əgər siz HA-nı turşu kimi düşünürsünüzsə, onda A onun birləşmə bazasıdır.

Əgər siz A - əsas kimi düşünürsünüzsə, onda HA onun birləşmə turşusudur.

Su və hidroksonium ionu da birləşmiş cütdür. Suyu əsas kimi düşünərək, hidroksonium ionu onun birləşmə turşusudur, çünki onun yenidən verə biləcəyi əlavə hidrogen ionu var.

Hidroksonium ionunu bir turşu kimi düşünsək, su onun konjugat əsasıdır. Su, hidroksonium ionunu islahat etmək üçün yenidən bir hidrogen ionunu qəbul edə bilər.

Konjugat cütlərinin ikinci nümunəsi

Bu, əvvəllər baxdığımız ammonyak və su arasındakı reaksiyadır:

Əvvəlcə irəli reaksiya haqqında düşünün. Ammonyak əsasdır, çünki sudan hidrogen ionlarını qəbul edir. Ammonium ionu onun konjugat turşusudur - o, ammonyakı islahat etmək üçün həmin hidrogen ionunu yenidən buraxa bilər.

Su bir turşu kimi fəaliyyət göstərir və onun birləşən əsası hidroksid ionudur. Hidroksid ionu suyu islahat etmək üçün hidrogen ionunu qəbul edə bilər.

Digər tərəfdən baxsaq, ammonium ionu bir turşudur, ammonyak isə onun birləşmə əsasıdır. Hidroksid ionu əsasdır və su onun birləşmə turşusudur.

Amfoter maddələr

Son iki misaldan birində suyun əsas kimi, digərində isə turşu rolunu oynadığını yəqin ki, fərqinə varmısınız (bəlkə də yox!).

Bir turşu və ya əsas kimi fəaliyyət göstərə bilən bir maddə varlıq olaraq təsvir edilir amfoterik.

Qeyd: Terminlə də rastlaşa bilərsiniz amfiprotik bu mövzuda. İki söz əlaqəlidir və asanlıqla qarışdırılır.

An amfiprotik maddə həm hidrogen ionlarını (protonlarını) bağışlaya, həm də onları qəbul edə bilən maddədir. Su belə bir birləşməyə yaxşı nümunədir. Su həm turşu (hidrogen ionları verən), həm də əsas (onları qəbul edərək) kimi çıxış edir. Sözün "protic" hissəsi ya bağışlanan və ya qəbul edilən hidrogen ionlarına (protonlara) aiddir. Amfiprotik birləşmələrin digər nümunələri amin turşuları və HSO kimi ionlardır4 - (sulfat ionları yaratmaq üçün bir hidrogen ionunu itirə bilər və ya sulfat turşusu yaratmaq üçün birini qəbul edə bilər).

Lakin bu birləşmələr amfiprotik olmaqla yanaşı, həm də var amfoterik. Amfoterik o deməkdir ki, onların həm turşu, həm də əsas kimi reaksiyaları var. Beləliklə, iki termin arasındakı fərq nədir?

Bütün amfiprotik maddələr də amfoterdir - lakin bunun əksi doğru deyil. Amfoter maddələr var ki, onlar turşu və ya əsas kimi fəaliyyət göstərdikdə hidrogen ionlarını nə bağışlamır, nə də qəbul edir. Qarşılaşmaq üzrə olduğunuz turşu-baz davranışının tamamilə yeni bir tərifi var (Lyuis nəzəriyyəsi) və bu, mütləq hidrogen ionlarını ehtiva etmir.

Lyuis turşusu elektron cütünün qəbuledicisidir, Lyuis bazası isə elektron cütünün donorudur (aşağıya bax).

Bəzi metal oksidləri (alüminium oksidi kimi) amfoterdir - həm turşular, həm də əsaslar kimi reaksiya verirlər. Məsələn, onlar əsas kimi reaksiya verirlər, çünki oksid ionları su yaratmaq üçün hidrogen ionlarını qəbul edir. Amfiprotikin tərifinə gəldikdə, bu, bir problem deyil - bir turşu kimi reaksiya. Alüminium oksiddə bağışlamaq üçün heç bir hidrogen ionu yoxdur! Lakin alüminium oksidi mürəkkəb aluminat ionları yaratmaq üçün natrium hidroksid məhlulu kimi əsaslarla reaksiya verir.

Hidroksid ionları üzərindəki tək cütləri alüminium ionlarında boş orbitallarla dativ kovalent (koordinat) bağlar əmələ gətirən kimi düşünə bilərsiniz. Alüminium ionları tək cütləri qəbul edir (Lyuis turşusu kimi fəaliyyət göstərir). Beləliklə, alüminium oksid həm turşu, həm də əsas kimi çıxış edə bilər və amfoterdir. Lakin o deyil amfiprotik çünki hər ikisi turşu reaksiyasının və əsas reaksiyasının hidrogen ionlarını əhatə etmir.

Mən amfiprotik terminindən bir dəfə də istifadə etmədən (laboratoriyada, kitablar və internet vasitəsilə) 40-tək illik dərs keçdim! Mən sadəcə olaraq bunun mənasını görmürəm. Amfoter termini istisnasız olaraq həm turşu, həm də əsas kimi fəaliyyət göstərən maddələrin bütün hallarını əhatə edir. Amfiprotik termini yalnız bu funksiyaların hər ikisinin hidrogen ionlarının ötürülməsini əhatə etdiyi hallarda istifadə edilə bilər - başqa sözlə, yalnız Bronsted-Lowry nəzəriyyəsi haqqında danışmaqla məhdudlaşdığınız təqdirdə istifadə edilə bilər. Şəxsən mən daha köhnə, daha faydalı, "amphoteric" termininə sadiq qalardim, əgər tədris planınız "amfiprotik" sözündən istifadə etməyi tələb etmirsə.

Lyuisin turşular və əsaslar nəzəriyyəsi

Bu nəzəriyyə adətən turşular və əsaslar kimi düşündüyünüz şeylərdən xeyli kənara çıxır.

Turşu elektron cütünün qəbuledicisidir.

Baza elektron cütünün donorudur.

Lyuis nəzəriyyəsi ilə Bronsted-Lowri nəzəriyyəsi arasındakı əlaqə

Bronsted-Lowry bazalarının hidrogen ionlarını qəbul edərkən nə etdiklərinə baxaraq əlaqəni görmək ən asandır. Baxdığımız üç Bronsted-Lowry əsası hidroksid ionları, ammonyak və sudur və onlar bütün qalanlar üçün xarakterikdir.

Bronsted-Lowry nəzəriyyəsi deyir ki, onlar hidrogen ionları ilə birləşdikləri üçün əsas rolunu oynayırlar. Onların hidrogen ionları ilə birləşməsinin səbəbi, onların tək elektron cütlərinin olmasıdır - bu, Lyuis nəzəriyyəsinin dediyi kimidir. İkisi tamamilə uyğundur.

Bəs bu, baza anlayışını necə genişləndirir? Hal-hazırda belə deyil - o, sadəcə ona fərqli bucaqdan baxır.

Bəs məsələn, ammonyak və ya suyun digər oxşar reaksiyaları haqqında nə demək olar? Lyuis nəzəriyyəsinə görə, hər hansı ammonyak və ya suyun koordinat bağı yaratmaq üçün tək elektron cütlərindən istifadə etdiyi reaksiya, onların əsas rolunu oynayan kimi hesab ediləcəkdir.

Budur, koordinat bağlantısı ilə bağlı səhifədə danışılacaq bir reaksiya. Ammonyak BF ilə reaksiya verir3 borun üzərindəki boş orbital ilə koordinat rabitəsi yaratmaq üçün onun tək cütündən istifadə etməklə.

Ammonyak məsələsinə gəldikdə, o, hidrogen ionu ilə reaksiya verdiyi zaman eyni davranır - koordinat bağı yaratmaq üçün tək cütündən istifadə edir. Əgər bir halda onu əsas kimi təsvir etmək niyyətindəsinizsə, digər halda da onu əsas kimi təsvir etməyin mənası var.

Qeyd: Əgər siz koordinat bağlantısı haqqında səhifəni hələ oxumamısınızsa, indi bunu etməlisiniz. Siz Lyuis bazası kimi fəaliyyət göstərən suyun mühüm nümunəsini və bu nümunəni tapa bilərsiniz - baxmayaraq ki, termin Lyuis bazası həmin səhifədə istifadə edilmir.

Bu səhifəyə tez qayıtmaq üçün brauzerinizdə GERİ düyməsini istifadə edin.

Lyuis turşuları elektron cütlərinin qəbulediciləridir. Yuxarıdakı nümunədə BF3 azotun tək cütünü qəbul edərək Lyuis turşusu kimi fəaliyyət göstərir. Bronsted-Lowry nəzəriyyəsinə görə, BF3 bu barədə uzaqdan asidik bir şey yoxdur.

Bu müddətin uzadılmasıdır turşu hər hansı ümumi istifadədən kənarda.

Bəs daha aydın olan turşu-əsas reaksiyaları - məsələn, ammonyak və hidrogen xlorid qazı arasındakı reaksiya?

tam olaraq azot üzərindəki tək elektron cütünü qəbul edir. Dərsliklərdə tez-tez belə yazılır ki, sanki ammonyak öz tək cütünü hidrogen ionuna - ətrafında elektronları olmayan sadə protona bağışlayır.

Bu, aldadıcıdır! Kimyəvi sistemlərdə adətən pulsuz hidrogen ionları almırsınız. O qədər reaktivdirlər ki, həmişə başqa bir şeyə bağlıdırlar. HCl-də birləşməmiş hidrogen ionları yoxdur.

HCl-nin heç bir yerində bir cüt elektron qəbul edə bilən boş orbital yoxdur. Bəs niyə HCl Lyuis turşusudur?

Xlor hidrogendən daha elektronmənfidir və bu o deməkdir ki, hidrogen xlorid qütb molekulu olacaq. Hidrogen-xlor bağındakı elektronlar xlor ucuna doğru çəkiləcək, hidrogeni bir qədər müsbət, xloru isə bir qədər mənfi buraxacaq.

Qeyd: Elektromənfilik və bağ polaritesi haqqında əmin deyilsinizsə, bu linki izləmək faydalı ola bilər.

Bu səhifəyə tez qayıtmaq üçün brauzerinizdə GERİ düyməsini istifadə edin.

Ammonyak molekulunun azotunda olan tək cüt HCl-dəki bir qədər müsbət hidrogen atomuna cəlb olunur. Ona yaxınlaşdıqca, hidrogen-xlor bağındakı elektronlar daha da xlora doğru itilir.

Nəhayət, azot və hidrogen arasında koordinat bağı yaranır və xlor xlorid ionu kimi parçalanır.

Bunu ən yaxşı şəkildə üzvi reaksiya mexanizmlərində istifadə olunan "qıvrımlı ox" işarəsi ilə göstərmək olar.

Qeyd: Elektron cütlərinin hərəkətlərini göstərmək üçün buruq oxların istifadəsindən məmnun deyilsinizsə, bu linki izləməlisiniz.

Bu səhifəyə tez qayıtmaq üçün brauzerinizdə GERİ düyməsini istifadə edin.

Bütün HCl molekulu Lyuis turşusu kimi fəaliyyət göstərir. Ammonyakdan bir cüt elektron qəbul edir və bu prosesdə parçalanır. Lyuis turşularının mövcud boş orbitalının olması mütləq deyil.

Lyuis turşuları və əsasları haqqında son şərh

Əgər siz Böyük Britaniyanın A' səviyyəli tələbəsiysinizsə, bəzən şərtlərlə rastlaşa bilərsiniz Lyuis turşusuLyuis bazası dərsliklərdə və ya digər mənbələrdə. Yadda saxlamağınız lazım olan tək şey:

Lyuis turşusu elektron cütünün qəbuledicisidir.

Lyuis bazası elektron cütünün donorudur.

Qeyd: Əsas rolunu oynayan ammiakı düşünərək bunu unutmayın. Bu səviyyədə olan insanların çoxu azot qəbul edən hidrogen ionları üzərində reaktiv tək cütlüklə tanışdır. Ammonyak tək cüt olduğuna görə əsasdır. Bu o deməkdir ki, bazaların ianə vermək üçün tək cütləri olmalıdır. Turşular isə əksinədir.

Bütün ümumi məqsədlər üçün Bronsted-Lowry nəzəriyyəsinə sadiq qalın.

Anlayışınızı yoxlamaq üçün suallar

Əgər bu etdiyiniz sualların ilk dəstidirsə, lütfən, başlamazdan əvvəl giriş səhifəsini oxuyun. Daha sonra buraya qayıtmaq üçün brauzerinizdə GERİ DÜYMƏSİNDƏN istifadə etməlisiniz.


Poliprotik turşular molekul başına bir neçə proton itirə bilən turşulardır. Onları əlavə olaraq təsnif etmək olar diprotik turşulartriprotik turşular, müvafiq olaraq iki və üç proton verə bilənlər. Poliprotik turşuları və əsasları nümayiş etdirməyin ən yaxşı yolu titrləmə əyrisidir. Titrləmə əyrisi aşağıda göstərildiyi kimi çoxlu turşu dissosiasiya sabitlərini ((K_a)) göstərir.

Budur bəzi ümumi poliprotik turşuların siyahısı:

ad Düstur (pmb<>>) (pmb<>>) (pmb<>>)
Kükürd turşusu (güclü, diprotik) H2BELƏ Kİ4 1,0 x 10 3 1,2 x 10 -2 -
Karbon turşusu (zəif, diprotik) H2CO3 4,2 x 10 -7 4,8 x 10 -11 -
Fosfor turşusu (zəif, triprotik) H3PO4 7,1 x 10 -3 6,3 x 10 -8 4,2 x 10 -13


Turşular əsaslar və duzlar

--Yuxarıdakı əsasların düsturları hansı ümumi cəhətlərə malikdir?

--A BRÖNSTED-LOVİ TURŞUSU proton/hidrogen ionu (H+) donorudur

--A BRÖNSTED-LOWRY BAZASI proton/hidrogen ionu (H+) qəbuledicisidir

Məs. NH3(aq) + H2O(l) £ NH4+(aq) + OH-(aq)
Hansı reaktiv proton donorudur? Proton qəbuledicisi?
B-L bazası? B-L turşusu?

--A KONJUQAT TURŞUSU baza protonu qəbul etdikdən sonra nə olur

--A KONJUQAT BAZASI turşunun proton verdikdən sonra nəyə çevrildiyidir
Məs. Aşağıdakı reaksiyalarda birləşmə turşusu və əsası nədir
HCl(g) + H2O(l) £ H3O+(aq) + Cl-(aq)

Məs. Aşağıdakıların hər birinin konjugat turşusu nədir:
NH3, H2O, OH-, HCO3-, CO32-, NH2-

Məs. Aşağıdakıların hər birinin konjugat əsası nədir:
NH3, H2O, HCO3-, H2CO3, H2SO4, HSO4-

--A HİDRONİUM İON (H3O+) su molekulunun hidrogen ionu qazanması nəticəsində yaranan iondur

--An AMFOTERİK maddə turşu və ya əsas kimi davrana bilən maddədir

--Yuxarıdakı misallarda hansı maddələr amfoterdir?

--A LÜİS TURŞUSU elektron cütünün qəbuledicisidir a LÜİS BAZASI elektron cüt donorudur

--An Turşu anhidrid suda həll olunduqda turşu əmələ gətirən qeyri-metal oksiddir

--A ƏSAS ANHİDRID suda həll olunduqda əsas əmələ gətirən metal oksiddir
Məs. Na2O(lar) + H2O(l) ß 2NaOH(aq)

--Aşağıdakılar turşu və ya əsas anhidridlərdir?
CaO, SO2, NO2, K2O, BaO

BAX 19.1 BÖLMƏYİN QİYMƏTLƏNMƏSİ, S. 593

Bölmə 19.2-Hidrogen İonları və Turşuluq
ƏSAS KONSEPSİYALAR

  • Sulu məhlulda [H+] və [OH-] necə bağlıdır?
  • Bir məhlulu neytral, turşu və ya əsas kimi təsnif etmək üçün hidrogen-ion konsentrasiyası necə istifadə olunur?
  • Turşu-əsas göstəricisinin ən vacib xarakteristikası hansıdır?

--Su amfoterdir (nə deməkdir?) və keçə bilər ÖZÜNÜ (AVTO)-İONLAŞMA
H2O(l) + H2O(l) £ H3O+(aq) + OH-(aq)
və ya
H2O(l) £ H+(aq) + OH-(aq)

--In təmiz su, [H3O+] = [OH-] = 1 X 10-7 M

--Su molekulları, hidronium ionları və hidroksid ionları arasında tarazlıq mövcud olduğundan
Keq = [H3O+][OH-]/[H2O]2

[H2O] [H3O+] və [OH-]-dən çox böyük olduğundan və mahiyyətcə sabit olduğundan, əldə etmək üçün [H2O]2 tənliyin digər tərəfinə keçə bilər.
[H2O]2 Keq = [H3O+][OH-]

--The SU ÜÇÜN İON MƏHSUL SABİTİ (Kw) H3O+ (və ya H+) və OH- konsentrasiyalarının məhsuludur.
Kw = [H3O+][OH-] = (1 X 10-7 M)2 = 1 X 10-14

--Suya turşu əlavə edilərsə, H3O+ (H+) konsentrasiyası necə olur? OH- konsentrasiyası? Baza əlavə edilərsə?

Məs. NÜMUNƏ PROBLEM 19.1, TƏCRÜBƏ PROBLEMLƏRİ 9, 10, S. 596 BAX.

--The pH həllin mənfi loqarifmi [H3O+] (və ya [H+])
pH = -log[H3O+]

Məs. Neytral məhlulun pH dəyəri nədir?

Məs. [H+] = 6 X 10-10 M olan məhlulun pH-ı nə qədərdir

Məs. Məhlulun [H3O+] ([H+]) nə ilə bağlıdır
pH = 4.8?

--Xülasə etmək üçün
1. An Turşu məhluluN olan biridir
[H3O+] > [OH-]
pH < 7
[H3O+] > 1 X 10-7M

2. A ƏSAS (QƏLƏLİ) HƏLLİ olan biridir
[H3O+] < [OH-]
pH & gt 7
[H3O+] < 1 X 10-7M

3. A NEYTRAL HƏLL olan biridir
[H3O+] = [OH-] = 1 X 10-7M
pH = 7

--pOH mənfi loqarifmdir [OH-]
pOH = -log[OH-]

--Kw tənliyinin hər iki tərəfinin mənfi loqarifmini götürsək- Kw = [H3O+][OH-] = 1 X 10-14
nəticə başqa bir faydalı tənlikdir
pH + pOH = 14

--Aşağıdakılardan birini nəzərə alaraq
[H3O+] [OH-] pH pOH
biri sulu məhlul üçün digər üç dəyəri hesablamağı bacarmalıdır

Məs. Məhlulda [H3O+] = 4,2 X 10-10 M var. [OH-], pH və pOH nədir?

Məs. Bir məhlulun pH = 9.2 var. [H3O+], pOH və [OH-] nədir?

Məs. Məhlulda [OH-] = 3,5 X 10-3 M var. [H3O+], pH və pOH nədir?

Məs. Bir məhlulda pOH = 4,5 var. [OH-], pH və [H3O+] nədir?

--An GÖSTERGE (HIn) molekul bir proton qazandıqda və ya itirdikdə müəyyən bir pH-da rəng dəyişikliyinə məruz qalan zəif bir turşu və ya əsasdır
Hin £ H+ + In-
ŞEKİL BAX. 19.12, S. 602

Məs. Universal göstərici, pH kağızı, qırmızı/mavi lakmus kağızı

--PH metr sürətli, dəqiq pH ölçmələri etmək üçün istifadə olunan elektrik alətidir
ŞEKİL BAX. 19.15, S. 603

BAX 19.2 BÖLMƏYİN QİYMƏTLƏNMƏSİ, S. 604

Bölmə 19.3-Turşuların və əsasların möhkəmlikləri
ƏSAS KONSEPSİYALAR

  • Turşu dissosiasiya sabitinin qiyməti turşunun gücü ilə necə bağlıdır?
  • Zəif turşunun turşu dissosiasiya sabitini (Ka) necə hesablamaq olar?

--A GÜÇLÜ ASİD sulu məhlulda tamamilə ionlaşan biridir
Məs. HCl(g) + H2O(l) ß H3O+(aq) + Cl-(aq)

--A Zəif Turşu sulu məhlulda yalnız qismən ionlaşan biridir
Məs. CH3COOH(aq) + H2O(l) £ CH3COO-(aq) + H3O+(aq)

--Güclü ikili turşular HCl, HBr, HI-dir

--Güclü üçlü turşular üçün əsas qayda budur
"Əgər oksigenlərin sayı hidrogenlərin sayından iki və ya daha çox çoxdursa, turşu güclüdür"
Məs. H2SO4-güclü H2SO3-zəif

Məs. 0,3 M HNO3 məhlulunda H3O+ konsentrasiyası nə qədərdir? pH nədir?

Məs. 1,3 M HCl məhlulunun pH dəyəri nədir?

--Zəif turşu ilə onun birləşmiş əsası arasında tarazlıq mövcud olduğundan, zəif turşu HA üçün tarazlıq ifadəsi yazıla bilər.
HA(aq) + H2O(l) £ A-(aq) + H3O+(aq)

[H2O] mahiyyətcə sabitdir və yeni bir sabit yaratmaq üçün tənliyin digər tərəfinə köçürülə bilər. Turşu İONLAŞMASI (DİSSOSİSİYA) DAİMİ (Ka)
Ka = [A-][H3O+] / [HA]

--Bir turşu üçün Ka nə qədər böyükdürsə, turşu bir o qədər güclüdür
CƏDVƏL 19.7, S. 607 BAX

--Aşağıdakıların hər biri üçün Ka ifadəsini yazın
H2SO4, HSO4-, H2CO3, HCO3-, CH3COOH

--Qeyd edək ki, poliprotik turşunun konjugat əsası orijinal turşudan daha zəif turşudur
Məs. H3PO4

--A GÜÇLÜ BAZA sulu məhlulda tamamilə dissosiasiya olunandır

--Bütün həll olunan metal hidroksidlər güclü əsaslardır, xüsusən Qrup 1 və ağır Qrup 2 hidroksidlər

--A ZİF BAZA OH- hasil etmək üçün su ilə bir az reaksiya verən biridir.
Məs. NH3(aq) + H2O(l) £ NH4+(aq) + OH-(aq)

--Qeyd edək ki, yuxarıdakı misaldakı reaksiya tarazlıqda sola doğrudur

Məs. 0,75 M NaOH məhlulunun [OH-] miqdarı nədir? pH nədir?

--The ƏSAS DISSOSİYASİYA SABİTİ (Kb) zəif əsas üçün zəif B əsas üçün zəif turşu üçün Ka ilə analoqdur
B + H2O £ HB+ + OH-

Kb = [HB+][OH-] / [B]

--Aşağıdakıların hər biri üçün Kb ifadəsini yazın
NH3, NH2-, SO42-

--Bir turşunun/əsas konsentrasiyası və gücü arasında fərq varmı? Yüksək konsentrasiyalı zəif turşu/əsas məhlulu ola bilərmi?

--Zəif turşu üçün Ka və ya zəif əsas üçün Kb turşunun/əsas konsentrasiyasının və pH-ın ilkin konsentrasiyasını bildikdə hesablana bilər.
Məs. NÜMUNƏ PROBLEMƏ BAX 19.5, S. 610

19.3 BÖLMƏYƏ BAXIN

Bölmə 19.4-Neytrallaşdırma reaksiyaları
ƏSAS KONSEPSİYALAR

  • Bir turşunun əsasla reaksiyasının məhsulları hansılardır?
  • Titrləşdirmənin son nöqtəsində nə baş verir?

--A DUZ turşudan anion və əsasdan olan kationdan ibarət birləşmədir
Məs. HCl + NaOH ß NaCl + HOH

--Yuxarıdakı misaldakı reaksiya a NEYTRALLAŞMA REAKSİYASI- turşu və əsas arasında duz və su əmələ gətirən reaksiya

--Turşu-qələvi reaksiyaları neytrallaşma reaksiyaları adlanır, çünki reaksiya güclü turşu və güclü əsasdan ibarətdirsə və onlar stoxiometrik ekvivalent miqdarda olarsa, nəticədə alınan məhlul neytral olacaqdır.

Məs. Hansı turşu/əsas birləşməsi aşağıdakı duzları əmələ gətirə bilər (bazdan kation, turşudan anion):
KCl, NaNO3, CaCO3, KBr, (NH4)2SO4

--TİTRASYON başqa bir məhlulun konsentrasiyasını ölçmək üçün standart məhluldan istifadə edən bir üsuldur

--A STANDART HƏLL konsentrasiyası məlum olan məhluldur

--Titrləmə zamanı standart və naməlum məhluldakı məhlullar reaksiya verir. Standart məhlul naməlum məhlulun müəyyən həcminə reaksiya başa çatana qədər əlavə edilir və iki məhlulun stoxiometrik ekvivalent miqdarı var. SON NÖQTƏ. Alınan həcm məlumatlarından naməlum məhlulun konsentrasiyasını hesablamaq olar

--Güclü turşu-güclü əsas titrləməsində (neytrallaşdırma reaksiyası) son nöqtəyə pH 7 olduqda (güclü turşu-güclü əsas duzun məhlulu) çatılır.

--Ümumiyyətlə titrləmə aşağıdakı kimi aparılacaq:
1. Naməlum məhlulun həcmi ölçülür və müvafiq konteynerə qoyulur (Erlenmeyer kolbası)

2. Göstərici (yaxud pH metr zondu) naməlum məhlula əlavə edilir. Tələbə laboratoriyalarında çox istifadə olunan göstəricidir fenolftalein (bax. Şəkil 19.12, səh. 602)

3. A BURET-kiçik həcmdə mayenin ölçülməsi üçün istifadə olunan dərəcəli alət - standart məhlulla doldurulur və ilkin həcm göstəricisi alınır

4. Büretdən standart məhlul cüzi rəng dəyişikliyi aşkarlanana qədər naməlum məhlula buraxılır

5. Son standart məhlul həcminin oxunuşu götürülür

6. Naməlum məhlulun konsentrasiyasının hesablanması aparılır

Məs. Naməlum HCl məhlulunun 0,75 M NaOH məhlulu ilə titrlənməsindən aşağıdakı həcm göstəriciləri əldə edilmişdir:
HCl məhlulunun həcmi - 15,50 ml
İlkin büret göstəricisi - 0,52 ml
Son büret göstəricisi - 27,87 ml
Naməlum məhlulun konsentrasiyasını hesablayın.

Məs. 50,0 sm3 HCl-ni son nöqtəyə qədər titr etmək üçün 23,4 sm3 0,551M NaOH istifadə olunarsa, HCl məhlulunun konsentrasiyası nə qədərdir?

Məs. 21,4 sm3 0,106 M HCl-ni neytrallaşdırmaq üçün neçə sm3 0,0947M NaOH lazımdır?

Məs. Neçə sm3 0,200M KOH 15,0 sm3 0,400M H2SO4-ü tam neytrallaşdıracaq?

Bölmə 19.5- Məhluldakı duzlar
ƏSAS KONSEPSİYALAR

--Güclü turşuların güclü əsaslarla reaksiyasından əmələ gələn duzlar neytral məhlullar əmələ gətirsə də, zəif turşuların və ya əsasların duzları üçün belə deyil.

--In DUZ HİDROLİZİ, duzdan olan ionlar su ilə reaksiyaya girərək məhlulun pH-nı dəyişdirən H3O+ (H+) və ya OH- artıqlığını əmələ gətirir.

--Aşağıdakı turşu/əsas neytrallaşdırma reaksiyalarından əmələ gələn duzları nəzərdən keçirin
1. GÜÇLÜ TURŞU + ZƏİF ƏSAS
Məs. Al(NO3)3 (Al(OH)3 və HNO3-dən)
Al3+ zəif bazanı yenidən əmələ gətirmək üçün su ilə reaksiya verir
Al3+ + 3HOH £ Al(OH)3 + 3H+
Since this reaction lies to the right, and produces excess H+ (H3O+), the pH is lowered and an acidic solution is the result.
Will NO3- react with water to re-form HNO3? Niyə və ya niyə?

2. WEAK ACID + STRONG BASE
Məs. NaCH3COO (from CH3COOH + NaOH)
CH3COO- reacts with water to re-form the weak acid
CH3COO- + HOH £ CH3COOH + OH-
Since this reaction lies to the right, and produces excess OH-, the pH is raised and a basic solution is the result.
Will Na+ react with water to re-form NaOH? Niyə və ya niyə?

--Why will the salt from a strong acid/base reaction produce a neutral solution?

--What type of solution will a weak base/weak acid salt produce?

--To summarize
strong acid + strong base salt – neutral solution
strong acid + weak base salt – acidic solution
weak acid + strong base salt – basic solution
weak acid + weak base salt - ?

Məs. Will the following salts produce an acidic, basic, or neutral solution?
NaBr, NaSO3, CaSO4, NH4Cl, NH4NO3, KClO2

--A BUFFER is a solution of
1. a weak acid and one of its salts
və ya
2. a weak base and one of its salts
that resists changes in pH when small amounts of acid or base are added

--In a buffer system, an equilibrium is established between the weak acid and its conjugate base or the weak base and its conjugate acid. These provide species for added acid or base to react with instead of reacting with water and changing pH
Məs. CH3COOH and NaCH3COO buffer
The species present in this buffer system are
CH3COOH Na+ CH3COO- H2O
An equilibrium between acid and conjugate base is established
CH3COOH + H2O £ CH3COO- + H3O+

If acid is added to the system, the proton is donated to the strongest base present-acetate
If base is added to the system, the strongest acid donates a proton-acetic acid
In either case, the concentration of H3O+ doesn’t change significantly, nor does the pH

--The BUFFER CAPACITY of a buffer system is the amount of acid or base that can be added to a buffer solution before a significant change in pH occurs

--What would determine buffer capacity of a buffered system?

Web site link: http://www.duplinschools.net/

Author : not indicated on the source document of the above text

If you are the author of the text above and you not agree to share your knowledge for teaching, research, scholarship (for fair use as indicated in the United States copyrigh low) please send us an e-mail and we will remove your text quickly.


Polyprotic Acids

Acids differ in the number of protons they can donate. For example, monoprotic acids (a compound that is capable of donating one proton per molecule) are compounds that are capable of donating a single proton per molecule. Monoprotic acids include HF, HCl, HBr, HI, HNO3, and HNO2. All carboxylic acids that contain a single &minusCO2H group, such as acetic acid (CH3CO2H), are monoprotic acids, dissociating to form RCO2 &minus and H + . A compound that can donate more than one proton per molecule is known as a polyprotic acid . For example, H2BELƏ Kİ4 can donate two H + ions in separate steps, so it is a diprotic acid (a compound that can donate two protons per molecule in separate steps) and H3PO4, which is capable of donating three protons in successive steps, is a triprotic acid (a compound that can donate three protons per molecule in separate steps), (Equation ( ef<4.3.4>), Equation ( ef<4.3.5>), and Equation ( ef<4.3.6>)):

[ H_3 PO_4 (l) overset < ightleftharpoons>H ^+ ( a q ) + H_2 PO_4 ^- (aq) label<4.3.4>]

[ H_2 PO_4 ^- (aq) ightleftharpoons H ^+ (aq) + HPO_4^ <2->(aq) label<4.3.5>]

[ HPO_4^ <2->(aq) ightleftharpoons H^+ (aq) + PO_4^ <3->(aq) label<4.3.6>]

In chemical equations such as these, a double arrow is used to indicate that both the forward and reverse reactions occur simultaneously, so the forward reaction does not go to completion. Instead, the solution contains significant amounts of both reactants and products. Over time, the reaction reaches a state in which the concentration of each species in solution remains constant. The reaction is then said to be in tarazlıq (the point at which the rates of the forward and reverse reactions become the same, so that the net composition of the system no longer changes with time).


1 Cavab 1

You are not right, Le Châtelier's principle plays a very important role.

Let's have a look at the reactions involving disodium monohydrogen phosphate, as it is an amphoteric substance and therefore a buffer on its own: egince< Na2HPO4 + H2O &<=> 2Na+ + H3+O + PO4^3- Na2HPO4 + H2O &<=> 2Na+ + <>^<->OH + H2PO4^- >end To a small extent, there will also be the formation of phosphoric acid, but we'll ignore that for the moment.

Let's ignore the counter ion and formulate the equilibrium constants: egin ce & K_1 &=frac<>),c(ce)><>), c(ce)> & = K_mathrmcdot c(ce) ce^OH + H2PO4^-> & K_2 &=frac<>),c(ce^OH>)><>), c(ce)>& = K_mathrmcdot c(ce) end The whole reaction can be described with a coupled equilibrium constant: $K = K_mathrmcdot K_mathrmcdot c^2(ce)$ At all times in a pure solution there will be phosphate, monohydrogen phosphate, dihydrogen phosphate and maybe even phosphoric acid in solution. Changing any of the concentrations of these species will change the equilibrium. The same equations can be applied to the sodium dihydrogen phosphate system. The initial concentrations of course will be different. Depending on the ratio of the two solutions, the pH will also change. The buffer capacity is of course not only dependent on the overall concentration, but also if it is near the ideal buffer point. Overall, polyprotic acids are very complicated systems and it solely depends on your understanding of the word "excellent" how the buffer behaves. There are many fine tuned buffer systems for various purposes, this website has quite a few neat tables. Chemistry: Acids and Bases Flashcards Preview

Turns red in acidic solution and blue in basic solution.

- Have a sour taste. - Aqueous solutions can conduct electricity. - React with bases to form water and a "salt." - Nonoxidizing acids react with metals to produce hydrogen gas. - Cause color changes in plant dyes, turn litmus paper red.

- Have a bitter taste. - Aqueous solutions can conduct electricity. - React with acids to form water and a "salt." - Feel slippery to the touch. - Cause color changes in plant dyes, turn litmus paper blue.

Swante Arrhenius formed this toward end of 19th century. He defined an acid as a species that produces H+ (a proton) in an aqueous solution and a base as a species that produces OH- (a hydroxide ion) in an aqueous solution. These definitions, though useful, fail to describe acidic and base behavior in nonaqueous media. An example of an Arrhenius acid, base, and acid-base reaction, respectively, are: HCl(aq) --> H+(aq) + Cl-(aq) NaOH(aq) --> Na+(aq) + OH-(aq) HCl(aq) + NaOH(aq) --> NaCl(aq) + H2O(l)

More general definition proposed by Johannes Bronsted and Thomas Lowry in 1923. An acid is a species that donates protons, while a base is a species that accepts protons. Advantage to this definition is it's not limited to aqueous solutions. Acids and bases always occur in pairs, called conjugate acid-base pairs. The two members of a conjugate pair are related by the transfer of a proton. For example, H3O+ is the conjugate acid of the base H2O and NO2- is the conjugate base of HNO2: H3O+(aq) H2O(aq) + H+(aq) HNO2(aq) NO2-(aq) + H+(aq)

At same time as Bronsted and Lowry, Gilbert Lewis also proposed a definition. He defined an acid as an electron-pair acceptor and a base as an electron-pair donor. Lewis's are the most inclusive definitions. Just as every Arrhenius acid is a Bronted-Lowry acid, every Bronsted-Lowry acid is also a Lewis acid. However, the Lewis definition encompasses some species not included within the Bronsted-Lowry definition. For example, BCl3 and AlCl3 can each accept an electron pair and are therefore Lewis acids, despite their inability to donate protons.

Nomenclature of Arrhenius Acids

The name of an acid is related to the name of the parent anion (the anion that combines with H+ to form the acid). Acids formed from anions whose names end in -ide have the predfix hydro- and the ending -ic. F Flouride = HF Hydrofluoric acid Br Bromide = HB Hydrobromic acid Acids formed from oxyanions are called oxyacids. If the anion ends in -ite (less oxygen), then the acid will end with -ous acid. If the anion ends in -ate (more oxygen), then the acid will end with -ic acid. Prefixes in the names of anions are retained. ClO- Hypochlorite --> HClO Hypochlorous Acid ClO2- Chlorite --> HClO2 Chlorous Acid CLO3- Chlorate --> HClO3 Chloric Acid ClO4- Perchlorate --> HClO4 Perchloric Acid NO2- Nitrite --> HNO2 Nitrous Acid NO3- Nitrate --> HNO3 Nitric Acid

Hydrogen Ion Equilibria (pH and pOH)

Hydrogen ion concentration, [H+], is generally measured as pH, where: pH = -log[H+] = log(1/[H+]) Likewise, hydroxide ion concentration, [OH-], is measured as pOH where: pOH = -log[OH-] = log(1/[OH-]) In any aqueous solution, the H2O solvent dissociates slightly: H2O(l) H+(aq) + OH-(aq) This dissociation is an equilibrium reaction and is therefore described by a contsant, Kw, the water dissociation constant. Kw = [H+][OH-] = 10^-14 Rewriting this equation is log form gives: pH + pOH = 14 In pure H2O, [H+] is equal to [OH-] because for every mole of H2O that dissociates, one mole of H+ and one mole of OH- are formed. A solution with equal concentration of H+ and OH- is neutral and has a pH of 7 (-log 10^-7 = 7). A pH below 7 indicates a relative excess of H+ ions and, therefore, an acidic solution a pH above 7 indicates a relative excess of OH- ions and, therefore, a basic solution.

A useful skill for various problems involving acids and bases, as well as their corresponding buffer solutions, is the ability to quickly convert pH, pOH, pKa, and pKb into nonlogarithmic form and vice versa. When the original value is a power of 10, the operation is relatively simple changing the sign on the exponent gives the corresponding p-scale value directly. Example: If [H+] = 0.001, or 10^-3, then pH = 3. If Kb = 1,0 x 10^-7, then pKb = 7. More difficulty arises when the original value is not an exact power of 10 exact calculation would be excessively onerous, but a simple method or approximation exists. If the nonlogarithmic value is written in proper scientific notation, it will look like n x 10^-m, where n is a number between 1 and 10. The log of this product can be written as log(n x 10^-m) = -m + log n, and the negative log is thus m - log n. Now, since n is a number between 1 and 10, its logarithm will be a fraction between 0 and 1, thus, m - log n will be between m - 1 and m. Further, the larger n is, the larger the fraction log n will be, and therefore the closer to m -1 our answer will be.

Relative Strengths of Acids and Bases

The strength of an acid or base will depend largely upon its ability to ionize. The strength of an acid, for example, can be measured by the fraction of the molecules of that acid undergoing ionization. Subsequently, the acid strength can be expressed by the following equation. % Ionization = (ionized acid concentration at equilibrium/initial concentration of acid) x 100% When an acid or base is strong, its conjugate base and acid will be weak. The stronger the acid, the weaker the conjugate base. Furthermore, within a series of weak acids, the stronger the acid, the weaker its conjugate base for all acids and bases included.

Strong acids and bases are those that completely dissociate into their component ions in aqueous solution. For example, when NaOH is added to water, it dissociates completely. Hence, in a 1-M solution of NaOH, complete dissociation gives 1 mole of OH- ions per liter of solution. pH = 14 - (-log[OH-]) = 14 + log[1] = 14 Virtually, no undissociated NaOH remains.

Note that the [OH-] contributed by the dissociation of H2O is considered to be negligible in this case.

Strong Acids & Bases: H2O Contribution

The contribution of OH- and H+ ions from the dissociation of H2O can be neglected only if the concentration of the acid or base is greater than 10^-7 M.

For example, the pH of a 1 x 10^-8 M HCl solution might appear to be 8 because -log(1x10^-8) = 8. However, a pH of 8 is in the basic pH range, and an HCl solution is not basic. This discrepancy arises from the fact that at low HCl concentrations, H+ from the dissociation of water does contribute significantly to the total [H+]. The [H+] from the dissociation of water is less than 1x10^-7 M due to the common ion effect.

The total concentration of H+ can be calculated from Kw = (x+1x10^-8)(x) = 1.0x10^-14, where x = [H+] = [OH-] (both from the dissociation of water molecules). Solving for x gives x = 9.5x10^-8 M, so [H+]total = (9.5x10 -8 + 1x10 -8 ) = 1.05x10 -7 M, and pH -log(1.05x10 -7 ) = 6.98, slightly less than 7, as should be expected for a very dilute, yet acidic solutions.

Strong Acids & Bases: Common Ones

Strong acids commonly encountered in the lab include HClO4 (perchloric acid), HNO3 (nitric acid), H2BELƏ Kİ4 (sulfuric acid), and HCl (hydrochloric acid). Commonly encountered strong bases include NaOH (sodium hydroxide), KOH (potassium hydroxide), and other soluble hydroxides of Group IA and IIA metals.

Strong Acids & Bases: Calculation of pH and pOH

Calculation of the pH and pOH of strong acids and bases assumes complete dissociation of the acid or base in solution: [H+] = normality of strong acid and [OH-] = normality of strong base.

Those that only partially dissociate in aq solutions. A weak monoprotic acid (HA) in aqueous solution will achieve the following equilibrium after dissociation (H3O+ is equivalent to H+ in aqueous solution): HA(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + A-(aq)

Acid Dissociation Constant (Ka)

Measure of the degree to which an acid dissociates.

The weaker the acid, the smaller the Ka. Note that Ka does not contain an expression for the pure liquid, water.

Base Dissociation Constant (Kb)

Measure of the degree to which a base dissociates. The weaker the base, the smaller its Kb.

For a monovalent base, Kb is defined as follows: Kb = [B + ][OH - ] / [BOH]

The acid formed when a base gains a proton.

Base formed when an acid loses a proton.

Calculate concentration of H+ in a 2.0 M aqueous solution of acetic acid, CH3COOH (Ka = 1.8x10 -5 ).

First write the equlibrium reaction.

Next, write the expression for the acid dissociation constant.

Because acetic acid is a zəif turşu, the concentration of CH3COOH at equilibrium is equal to its initial concentration, 2.0 M, less the amount dissociated, x. Likewise, [H + ] = [CH3COO - ] = x, since each molecule of CH3COOH dissociates into one H + ion and one CH3COO - ion. Thus, the equation can be rewritten as follows:

We can approximate that 2.0 - x = 2.0 since acetic acid is a weak acid, and only slightly dissociates in water. This simplifies the calculation of x:

The fact that [x] is so much less than the initial concentration of acetic acid (2.0 M) validates the approximation otherwise, it would have been necessary to solve for x using the quadratic formula. (A rule of thumb is that the approximation is valid as long as x is less than 5% of the initial concentration.)


Videoya baxın: Əsasların kimyəvi xassələri (Sentyabr 2022).


Şərhlər:

  1. Tagrel

    Əla fikir, mən müdafiə edirəm.

  2. Vudohn

    Sözünüz sadəcə əladır

  3. Clinttun

    Məncə, səhv edirsən. Gəlin bunu müzakirə edək. PM-ə yazın, əlaqə saxlayaq.

  4. Taugul

    Razıyam, bu əlamətdar elan

  5. Macdaibhidh

    Düşünürəm ki, o səhvdir. Mənə baş nazirlə yaz, müzakirə edin.

  6. Sinon

    Düşünürəm ki, bu barədə artıq haradasa oxumuşam



Mesaj yazmaq