Būdingos rūgštys ir pavyzdžiai

The rūgštys jie yra junginiai, pasižymintys didelėmis protonų paaukojimo tendencijomis arba elektronų poromis. Yra daug apibrėžimų (Bronsted, Arrhenius, Lewis), kurie apibūdina rūgščių savybes, ir kiekvienas iš jų yra papildytas, kad būtų sukurtas šio tipo junginių pasaulinis vaizdas..

Iš ankstesnės perspektyvos visos žinomos medžiagos gali būti rūgštinės, tačiau tik tos, kurios išsiskiria gerokai virš kitų. Kitaip tariant, jei medžiaga yra labai silpna protonų donorė, pavyzdžiui, vandens, galima teigti, kad tai nėra rūgštis.

Jei taip, kas tiksliai yra rūgštys ir jų natūralūs šaltiniai? Tipiškas jų pavyzdys yra daugelio vaisių: citrusinių vaisių. Limonadams būdingas skonis dėl citrinos rūgšties ir kitų komponentų.

Liežuvis gali aptikti rūgščių buvimą, lygiai taip pat, kaip ir su kitais skoniais. Priklausomai nuo minėtų junginių rūgštingumo, skonis tampa netoleruotinas. Tokiu būdu liežuvis veikia kaip organoleptinis rūgščių koncentracijos matas, ypač hidronio jonų koncentracija (H₃O⁺).

Kita vertus, rūgštys randamos ne tik maiste, bet ir gyvuose organizmuose. Taip pat dirvožemyje yra medžiagų, kurios gali apibūdinti jas kaip rūgštis; tai yra aliuminio ir kitų metalinių katijonų atveju.

Indeksas

• 1 Rūgščių savybės
  • 1.1 Jie turi prastą vandenilio kiekį elektronų tankyje
  • 1.2 Stiprumas arba rūgštingumo konstanta
  • 1.3 Jis turi labai stabilias konjuguotų bazių
  • 1.4 Jie gali turėti teigiamų mokesčių
  • 1.5 Jūsų tirpalo pH yra mažesnis nei 7
• 2 Rūgščių pavyzdžiai
  • 2.1 Vandenilio halogenidai
  • 2.2 Okso rūgštys
  • 2.3 Super rūgštys
  • 2.4 Organinės rūgštys
• 3 Nuorodos

Rūgščių savybės

Kokios savybės turi būti laikomos rūgštimis, atsižvelgiant į esamus apibrėžimus?

Turi sugebėti generuoti H jonus⁺ ir OH^- ištirpinus vandenyje (Arrhenius), jis turi labai lengvai perduoti protonus kitoms rūšims (Bronsted) arba galiausiai jis turi sugebėti priimti elektronų porą, kuri yra neigiamai įkrauta (Lewis).

Tačiau šios savybės yra glaudžiai susijusios su chemine struktūra. Taigi mokymasis analizuoti gali padėti nustatyti jo rūgštingumo stiprumą arba porą junginių, kurie yra du rūgštingiausi.

Jie turi prastą vandenilio kiekį elektronų tankyje

Metano molekulei CH₄, nė vienas iš jo vandenilių neturi elektroninio trūkumo. Taip yra todėl, kad skirtumas tarp anglies ir vandenilio elektronų yra labai mažas. Tačiau, jei vienas iš H atomų buvo pakeistas vienu iš fluoro, tuomet dipolio momentas pasikeistų: H₂FC-H.

H jis patiria savo elektroninio debesies poslinkį link gretimo atomo, susieto su F, kuris yra lygus, δ + yra padidintas. Vėlgi, jei kitas H yra pakeistas kitu F, molekulė išliks tokia: HF₂C-H.

Dabar δ + yra dar didesnis, nes jie yra du F atomai, labai elektronegatyvūs, kurie atima elektronų tankį iš C, o pastarieji - atitinkamai H. Jei pakaitinis procesas tęsiamas, jis galiausiai būtų gautas: F₃C-H.

Šioje paskutinėje molekulėje H dėl trijų kaimyninių F atomų, jis pasižymi žymiu elektroniniu trūkumu. Ši δ + nepastebima jokioms pakankamai didelėms elektronų rūšims, kad jos būtų išstumtos H ir tokiu būdu F₃CH neigiamai įkrauta:

F₃C-H + : N^- (neigiamos rūšys) => F₃C:^- + HN

Tokia cheminė lygtis taip pat gali būti svarstoma taip: F₃CH dovanoja protoną (H⁺, H vieną kartą atjungus nuo molekulės) a: N; arba, F₃CH gauna elektronų porą H būti paaukoti kitai porai iš: N^-.

Stiprumas arba rūgštingumo konstanta

Kiek F₃C:^- yra dalyvavimo likvidavimo procese? Arba, kiek F molekulių₃CH gali paaukoti vandenilį vandeniliu N? Norint atsakyti į šiuos klausimus, būtina nustatyti F koncentraciją₃C:^- arba HN ir, naudojant matematinę lygtį, nustatyti skaitmeninę vertę, vadinamą rūgštingumo konstanta, Ka.

Nors daugiau F molekulių₃C:^- arba HN, daugiau rūgščių bus F₃CH ir didesnis jūsų Ka. Taip Ka padeda kiekybiškai paaiškinti, kurie junginiai yra rūgštingesni nei kiti; taip pat, kaip išmetamos rūgštys, kurios Ka yra labai mažos.

Kai kurie Ka gali turėti maždaug 10 vertybių^-1 ir 10^-5, ir kt^-15 ir 10^-35. Galima sakyti, kad pastarieji, turintys minėtų rūgščių konstantų, yra labai silpnos rūgštys ir gali būti pašalinami kaip tokie..

Taigi, kuri iš šių molekulių turi didžiausią Ka: CH₄, CH₃F, CH₂F₂ arba CHF₃? Atsakymas yra elektroninio tankio, δ +, trūkumas to paties hidrogenuose.

Matavimai

Bet kokie yra Ka matavimų standartizavimo kriterijai? Jo vertė gali labai skirtis, priklausomai nuo to, kuri rūšis gaus H⁺. Pavyzdžiui, jei: N yra stipri bazė, Ka bus didelė; bet jei, priešingai, tai yra labai silpna bazė, Ka bus maža.

Ka matavimai atliekami naudojant dažniausiai ir silpniausiai iš visų bazių (ir rūgščių): vandenį. Priklausomai nuo H⁺ į H molekules₂Arba, esant 25 ° C temperatūrai ir esant vienai atmosferai, nustatomos standartinės sąlygos, kad nustatytų visų junginių rūgšties konstantas.

Iš to kyla daugelio junginių, tiek neorganinių, tiek organinių, rūgštingumo konstantų lentelių repertuaras.

Jis turi labai stabilias konjuguotų bazių

Rūgštys savo cheminėse struktūrose turi labai elektronegatyvius atomus arba vienetus (aromatinius žiedus), kurie pritraukia aplinkinių vandenilių elektroninius tankius, todėl jie tampa dalinai teigiami ir reaktyvūs prieš bazę..

Kai protonai bus paaukoti, rūgštis paverčiama konjugato baze; tai yra neigiamos rūšys, galinčios priimti H⁺ arba paaukoti elektronų porą. CF molekulės pavyzdyje₃H jo konjuguota bazė yra CF₃^-:

CF₃^- + HN <=> CHF₃ + : N^-

Jei CF₃^- tai yra labai stabili konjugato bazė, balansas bus perkeltas daugiau į kairę nei į dešinę. Be to, kuo stabilesnė rūgštis, tuo reaktyvesnė ir rūgštesnė rūgštis.

Kaip žinoti, kaip jie yra stabilūs? Viskas priklauso nuo to, kaip elgiatės su nauju neigiamu mokesčiu. Jei jie gali ją perkelti arba efektyviai skleisti didėjantį elektroninį tankį, jis negalės būti naudojamas formuojant ryšį su pagrindu H.

Jie gali turėti teigiamų mokesčių

Ne visose rūgštyse yra elektroninių trūkumų turinčių vandenilių, tačiau jie taip pat gali turėti kitų atomų, galinčių priimti elektronus, su teigiamu krūviu arba be jo.

Kaip tai yra? Pavyzdžiui, boro trifluoride, BF₃, B atomui trūksta valento okteto, todėl jis gali sudaryti ryšį su bet kuriuo atomu, kuris duoda elektronų porą. Jei anijonas F^- Netoliese yra tokia cheminė reakcija:

BF₃ + F^- => BF₄^-

Kita vertus, laisvieji metaliniai katijonai, tokie kaip Al³⁺, Zn²⁺, Na⁺, ir tt, yra laikomos rūgštimis, nes iš jų aplinkos jie gali priimti elektronų turinčių rūšių jungiamuosius (koordinavimo) ryšius. Taip pat jie reaguoja su OH jonais^- nusodinti kaip metalo hidroksidai:

Zn²⁺(ac) + 2OH^-(ac) => Zn (OH)₂(-ai)

Visos šios žinomos kaip Lewis rūgštys, o protonų donorų - Bronsted rūgštys.

Jūsų tirpalo pH yra mažesnis nei 7

Konkrečiau, rūgštis, kuri ištirpsta bet kuriame tirpiklyje (kuris jį neutralizuoja), sukuria tirpalus, kurių pH yra mažesnis nei 3, nors žemiau 7 yra laikomi labai silpnomis rūgštimis.

Tai galima patikrinti naudojant rūgšties-bazės indikatorių, pvz., Fenolftaleiną, universalų indikatorių arba raudonos kopūstų sultis. Tie junginiai, kurie spalvas paverčia tiems, kurie nurodyti žemo pH, apdorojami rūgštimis. Tai vienas iš paprasčiausių bandymų, siekiant nustatyti tos pačios buvimą.

Tą patį galima padaryti, pavyzdžiui, skirtingiems dirvožemio mėginiams iš skirtingų pasaulio dalių, taip nustatant jų pH vertes, kartu su kitais kintamaisiais, juos apibūdinant..

Galiausiai, visos rūgštys turi rūgštų skonį, jei jos nėra taip koncentruotos, kad negrįžtamai sudegintų liežuvio audinius.

Rūgščių pavyzdžiai

Vandenilio halogenidai

Visi vandenilio halogenidai yra rūgštiniai junginiai, ypač ištirpę vandenyje:

-HF (hidrofluorūgštis).

-HCl (druskos rūgštis).

-HBr (vandenilio bromido rūgštis).

-HI (jodo rūgštis).

Oksacidai

Okso rūgštys yra protonuotos oksoionų formos:

HNO₃ (azoto rūgštis).

H₂SO₄ (sieros rūgštis).

H₃PO₄ (fosforo rūgštis).

HClO₄ (perchloro rūgštis).

Super rūgštys

Super rūgštys yra Bronsted rūgšties ir stiprios Lewis rūgšties mišinys. Sumaišius jie sudaro sudėtingas struktūras, kuriose pagal tam tikrus tyrimus H⁺ „Šuolis“ jų viduje.

Jo korozinė galia yra tokia, kad jie yra milijardai kartų stipresni už H₂SO₄ koncentratas Jie naudojami didelėms molekulėms, esančioms neapdorotose, smulkių, šakotų molekulių ir didelės pridėtinės ekonominės vertės skilimui.

-BF₃/ HF

-SbF₅/ HF

-SbF₅/ HSO₃F

-CF₃SO₃H

Organinės rūgštys

Organinės rūgštys pasižymi tuo, kad turi vieną arba daugiau karboksilo grupių (COOH) ir tarp jų yra:

-Citrinų rūgštis (daugelyje vaisių)

-Obuolių rūgštis (iš žaliųjų obuolių)

-Acto rūgštis (iš komercinės acto)

-Sviestinė rūgštis

-Vyno rūgštis (iš vynų)

-Ir riebalų rūgščių šeima.

Nuorodos

1. Torrens H. Kietos ir minkštos rūgštys ir bazės. [PDF] Paimta iš: depa.fquim.unam.mx
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2018 m. Gegužės 3 d.). 10 bendrųjų rūgščių pavadinimai. Gauta iš: thinkco.com
3. Chempages Netorials. Rūgštys ir bazės: molekulinė struktūra ir elgesys. Paimta iš: chem.wisc.edu
4. Deziel, Chris. (2018 m. Balandžio 27 d.). Bendrosios rūgščių ir bazių charakteristikos. Moksliniai tyrimai. Gauta iš: sciencing.com
5. Pitsburgo superkompiuterių centras (PSC). (2000 m. Spalio 25 d.). Gauta iš: psc.edu.