Ero hapon ja emäksen välillä

• 2020

Sellaisia ​​aineita, jotka luovuttavat vetyionit (H +) (protonin luovuttaja) ja jotka hyväksyvät elektronin toiseen, kutsutaan hapoksi . Niiden pH on alle 7, 0 . Mutta sellaisia ​​aineita, jotka hyväksyvät protonin ja luovuttavat elektronia, kutsutaan emäkseksi . Niiden pH on yli 7, 0 . Hapot ovat hapan, emäkset taas karvas.

Hapot ja emäkset ovat yksi kemian tärkeimmistä osista, mutta myös niiden merkittävä rooli toisella tieteenalalla. On monia määritelmiä, jotka erottavat aineet hapoksi ja emäkseksi, mutta hyväksyttävimmät ovat Arrhenius-teoria, Bronsted-Lowry-teoria ja Lewis-teoria happo / emäs. Hapot ja emäkset reagoivat yhdessä muodostaen suoloja.

Happoja ja emäksiä on kaikkialla, suihkussa käytetyistä saippuista keittiössä olevaan sitruunahappoon tai etikkaan. Vaikka niiden välillä on joskus vaikea erottaa toisiaan ja tarkistaa niitä, esitettiin tiettyjä teorioita, joita käsitellään jäljempänä yhdessä lyhyen kuvauksen kanssa.

Vertailutaulukko

Määritelmä happo

Sana happo johdettu latinalaisesta sanasta 'hapot' tai 'acere', mikä tarkoittaa 'hapanta'. Happo on kemialliset aineet, jotka hyväksyvät elektroneja ja luovuttavat vetyioneja tai protoneja. Useimmat hapot, jotka sisältävät vety-sidottuja atomeja, dissosioituvat kationin ja anionin tuottamiseksi vedessä.

Happoutta mitataan joidenkin vetyionien läsnäololla, joten mitä korkeampi vetyionipitoisuus on, sitä korkeampi on happamuus ja matalampi liuosten pH. Se mitataan asteikolla välillä 1-7 (7 on neutraali) pH-metrin asteikolla .

Jotkut hapot ovat vahvoja ja toiset heikkoja. Vahvat hapot ovat niitä, jotka dissosioituvat täysin vedessä, esimerkiksi suolahappo, joka dissosioituu täysin ioneiksi liuenneessa veteen. Sellaisia ​​happoja, jotka dissosioituvat osittain vedessä ja siten liuos sisältää vettä, happoja ja ioneja, kutsutaan heikoiksi hapoiksi, esimerkiksi etikkahapoksi.

Pääasiassa hapot määritellään monin tavoin, mutta Arrhenius tai Bronsted-Lowry happo on hyväksyttävä. Vaikka Lewis-happoa kutsutaan nimellä “Lewis-happo”, nämä määritelmät eivät sisällä samaa molekyylisarjaa.

Arrhenius-käsite - se voidaan määritellä siten, että aine lisätään veteen, lisää vetyionipitoisuutta (H +), jota kutsutaan hapoksi.

Bronsted-Lowry -konsepti - Tässä hapon sanotaan olevan protonin luovuttaja. Tämä teoria määrittelee aineet liukenematta veteen, joten sitä käytetään laajalti ja hyväksytään.

Lewis-happo - on tiettyjä yhdisteitä, jotka eivät sisällä vetyatomia, mutta jotka luokitellaan hapoiksi, kuten booritrifluoridi, alumiinitrikloridi. Joten sellaista yhdistettä, joka hyväksyy elektroniparin kovalenttisen sidoksen muodostamiseksi, kutsutaan Lewis-hapoksi.

Happojen ominaisuudet

• Syövyttävä ('polttaa' ihosi).
• PH on alle 7.
• Muuttaa sinisen lakmuspaperin punaiseksi.
• Reagoi metallien kanssa muodostaen vetykaasua.
• Reagoi emästen kanssa muodostaen suolaa ja vettä.
• Reagoi karbonaattien kanssa muodostaen hiilidioksidia, vettä ja suolaa.
• Hapan maku.
• Irrota vetyionit (H +) veteen liuenneena.

Merkitys

Biologisesti nukleiinihapot, kuten DNA (deoksiribonukleiinihapot) ja RNA (ribonukleiinihapot) sisältävät geneettisen informaation ja muut ovat perinnöllisyysmateriaalia, joka siirtyy sukupolvelta toiselle. Jopa aminohapoilla on suuri merkitys, koska ne auttavat tuottamaan proteiineja. Rasvahapot ja sen johdannaiset ovat karboksyylihappojen ryhmiä, joilla on myös merkittävä rooli.

Jopa suolahapot, joka on osa eläimen vatsaan erittyvää mahahappoa, auttaa proteiinien ja polysakkaridien hydrolysoinnissa. Hapot ovat hyödyllisiä myös toimiessa puolustusmekanismeissa, kuten muurahaishappoa tuottavissa muurahaisissa, kun taas oktopi tuottaa melaniiniksi kutsuttua mustaa happoa.

Luonnossa esiintyvät muut hapot, kuten maitohappo, etikka, rikkihappo, sitruunahappo, tunnetaan erilaisista ja tärkeistä käyttötarkoituksistaan.

Määritelmä Base

Emäkset luovuttavat elektroneja ja hyväksyvät vetyioneja tai protoneja. Emäksiä voidaan sanoa kemikaaleina, jotka ovat juuri hapon vastakkaisia, sillä vedessä emäksen tehtävänä on vähentää hydronium (H ₃ O +) -ionin pitoisuutta samalla kun happo lisää pitoisuutta. Vaikka nähdään, että jotkut vahvat hapot toimivat myös emäksinä. Emäkset mitataan välillä 7 - 14 pH-metrin asteikolla.

Emästen ja emästen välillä on kuitenkin paljon sekaannusta. Monet emäkset eivät liukene veteen, mutta jos emäs liukenee veteen, sitä kutsutaan alkaliksi . Kun vesiliuoksessa emäs reagoi hapon kanssa ja liuos muuttuu neutraaliksi, sitä kutsutaan neutralointireaktioksi .

Esimerkiksi natriumhydroksidi on emäs samoin kuin emäs, koska se neutraloi hapot kaikissa happo-emäsreaktioissa; toiseksi se liukenee veteen. Toisaalta kuparioksidi on emäs, mutta ei emäs, koska se neutraloi hapon vesiliuoksessa, mutta ei liukene veteen.

Vahva emäs on kemiallinen yhdiste, joka deprotonoituu tai poistaa protonin (H +) erittäin heikon hapon molekyylistä happo-emäsreaktiossa. Alkalimetallien ja maa-alkalimetallien hydroksidit, kuten vastaavasti natriumhydroksidi ja kalsiumhydroksidi, ovat esimerkkejä vahvasta emäksestä. Heikko emäs on aine, joka ei ionisoidu kokonaan vesiliuoksessa tai niiden protonointi on epätäydellinen.

Arrhenius-käsite - ainetta, joka tuottaa hydroksidi-ioneja (OH–) vesiliuoksessa, kutsutaan emäkseksi. Esimerkiksi natriumhydroksidi (NaOH) dissosioituu vedessä ja antaa Na + ja OH– ioneja. Tällaisia ​​aineita, kuten LiOH, Ba (OH) 2, NaOH, voidaan sanoa Arrhenius-emäkseksi. Mutta tämä teoria rajoittui aineisiin, jotka sisältävät kaavansa hydroksidia, ja oli sovellettavissa vain vesiliuoksiin. Tämän vuoksi syntyi toinen Bronsted-Lowry-teoriaksi kutsuttu nimitys.

Bronsted-Lowry -konsepti - Tämän teorian mukaan emäkseksi kutsutaan ainetta, joka voi hyväksyä vetyioneja (H +) tai protoneja.

Lewis Base - Yksi yleisimmin hyväksytyistä konsepteista happojen ja emästen Bronsted-Lowry-konseptin jälkeen. Atomi, molekyyli tai ioni, jossa on yksinäinen elektronipari, voidaan sanoa Lewisin emäksenä, koska nämä emäkset ovat nukleofiilisiä. Se tarkoittaa, että yksinäisen parin avulla he hyökkäävät molekyylin positiiviseen varaukseen. NH3 on Lewisin emäs. Toisin sanoen voidaan sanoa, että sellaista ainetta kuten OH-ioni, joka voi luovuttaa paria sitoutumattomia elektroneja, sanotaan Lewisin emäksenä tai elektroniparin luovuttajana.

Jalustan ominaisuudet

• Syövyttävä ('polttaa' ihosi).
• PH on yli 7.
• Muuttaa punaisen lakmuspaperin siniseksi.
• Saippuainen tunne tai liukas koskettaa.
• Reagoi happojen kanssa muodostaen suolaa ja vettä.
• Monet liukoiset emäkset sisältävät hydroksyyli-ioneja (OH–).

Merkitys

Emäksiä (natriumhydroksidia) käytetään paperin, saippuan ja kuidun, nimeltään rayon, valmistuksessa. Kalsiumhydroksidia käytetään valkaisijauheena. Magnesiumhydroksidi, jota käytetään 'antasidina', jota käytetään ruoansulatushäiriöiden yhteydessä ja vähentämään vatsaan pääsyn vaikutusta. Emäksiä, kuten natriumkarbonaattia, käytetään pesusoodana ja kovan veden pehmentämiseen. Natriumvetyä käytetään myös leivinjauhevalmisteissa, ruokasoodana ja myös sammuttimessa.

Amfoteerisia aineita ovat aineet, joilla on hapon ja emäksen ominaisuudet; jopa he kykenevät ottamaan vastaan ​​ja luovuttamaan protonin, kuten veden.

Hapon ja emäksen tärkeimmät erot

Seuraavassa on tärkeät kohdat, jotka erottavat hapot emäksen hapoista:

1. Arrhenius-käsitteen mukaan : Happo on aine veteen liuenneena, lisää H + -ionien konsentraatiota, kun taas emäs on aine veteen liuenneena, lisää OH-ionien konsentraatiota.
2. Toisaalta Bronsted-Lowry-konseptin mukaan hapot ovat protonin luovuttajia, kun taas emäs on protonien vastaanottaja.
3. Lewisin teoria selittää ne sellaisina lajeina, jotka hyväksyvät elektroniparin (elektrofiilin) ​​ja joilla on vapaat kiertoradat, tunnetaan nimellä Lewis-happo, kun taas sellaiset lajit, jotka luovuttavat elektroniparin (nukleofiilin) ​​ja joilla on yksinäinen elektronipari, ovat tunnetaan nimellä Lewis base.
4. Hapon kemiallinen kaava alkaa H: llä, esimerkiksi HCl (suolahappo), H3BO3 (boorihappo), CH203 (hiilihappo). Siitä huolimatta
   CH3COOH (etikkahappo) on poikkeus, kun taas sellaisia ​​yhdisteitä, joiden kemiallinen kaava päättyy OH: lla, esimerkiksi KOH (kalium)
   NaOH (natriumhydroksidi) tunnetaan emäksenä. pH-asteikko (vetyionien konsentraatio liuoksessa) on alle seitsemän, kun taas se on suurempi kuin 7 emäksessä.
5. Hapot ovat hapan, antaa palamisaltistuksen, yleensä tahmea, reagoi metallien kanssa tuottaen vetykaasua. Vaikka emäkset ovat vastakkaisia, koska ne ovat karvasia, yleensä hajuttomia (paitsi ammoniakkia), ne ovat liukkaita; emäkset reagoivat rasvojen ja öljyjen kanssa.
6. Fenoliftaleiinissa indikaattorihapot pysyvät värittöminä ja emäs antaa vaaleanpunaisen värin . Vaikka lakmuspaperikoehapot muuttavat sinisen lakmuspaperin punaiseksi ja punaisen lakmuspaperin siniseksi.
7. Happojen lujuus riippuu hydroniumionien pitoisuuksista, kun taas lujuus riippuu hydroksidi-ionien pitoisuuksista.
8. Hapot dissosioituvat, jolloin saadaan vapaita vetyioneja (H + ) veteen sekoitettuna, kun taas emäkset dissosioituvat, jolloin saadaan vapaita hydroksidi-ioneja (OH– ) veteen sekoitettuna.
9. Harvoja esimerkkejä hapoista ovat suolahappo (HCl), rikkihappo (H2SO4), typpihappo (HNO3), hiilihappo (H2CO3). Esimerkkejä emäksistä ovat ammoniumhydroksidi (NH4OH), kalsiumhydroksidi (Ca (OH) 2), natriumhydroksidi (NaOH).

johtopäätös

On syytä saada lyhyt käsitys joihinkin fyysisiin ja kemiallisiin perusperiaatteisiin, jotka liittyvät suoraan tai epäsuorasti elämään. Hapot ja emäs ovat joitain niistä. Yllä olevassa sisällössä keskustelimme niistä ja niiden ominaisuuksista. Keskustelemme kolmesta tärkeästä teoriasta myös muutamilla esimerkeillä. Me päättelemme, että nämä ovat tärkeä osa elämää ja käytämme niitä usein, ei vain kemian laboratoriossa, vaan myös päivittäisessä työssä.