- Kas ir vājās skābes?
- Vājo skābju disociācija
- Īpašības
- Polaritāte un induktīvā iedarbība
- Atoma rādiuss un saites stiprība
- Vāja skābju piemēri
- Atsauces
Par vājas skābes ir tikai daļēji disociē ūdenī. Pēc to disociācijas šķīdums, kur tie atrodas, nonāk līdzsvarā, un tiek novērota vienlaikus esošā skābe un tās konjugētā bāze. Skābes ir molekulas vai joni, kas var ziedot hidronija jonu (H + ) vai var veidot kovalento saiti ar elektronu pāri.
Tos, savukārt, var klasificēt pēc stiprības: stiprās skābes un vājās skābes. Ja runā par skābes stiprumu, tas ir īpašums, kas mēra šo sugu jonizācijas pakāpi; tas ir, skābes spēja vai tendence zaudēt protonu.
Specifikācijas diagramma vājai skābei, kas disociē HA + H2O ↔ A- + H3O +
Spēcīga skābe ir tāda, kas ūdens klātbūtnē pilnībā disociējas; tas ir, ja ūdenī izšķīdina vienu molu spēcīgas skābes, atdalīs vienu molu H + un vienu molu konjugētās bāzes A - .
Kas ir vājās skābes?
Vājās skābes, kā minēts iepriekš, ir tās, kas ūdenī daļēji disociējas. Lielākā daļa skābju ir vājas skābes, un tām raksturīga tikai dažu ūdeņraža atomu izdalīšana šķīdumā, kur tie atrodami.
Kad vāja skābe disociējas (vai jonizējas), rodas ķīmiskā līdzsvara parādība. Šī parādība ir stāvoklis, kurā abas sugas (tas ir, reaģenti un produkti) atrodas koncentrācijā, kurai ir tendence laika gaitā mainīties.
Šis stāvoklis rodas, ja priekšējās reakcijas ātrums ir vienāds ar pretējās reakcijas ātrumu. Tāpēc šīs koncentrācijas ne palielinās, ne samazinās.
"Vāja" klasifikācija vājā skābē nav atkarīga no tā disociācijas spējas; skābi uzskata par vāju, ja mazāk nekā 100% tās molekulas vai jonu nepilnīgi disociējas ūdens šķīdumā. Tāpēc starp pašām vājām skābēm pastāv arī disociācijas pakāpe, ko sauc par skābes disociācijas konstantu Ka.
Jo stiprāka ir skābe, jo augstāka ir tā Ka vērtība. Spēcīgākā vājā skābe ir hidronija jons (H 3 O + ), ko uzskata par robežu starp vājajām un spēcīgajām skābēm.
Vājo skābju disociācija
Vājās skābes nepilnīgi jonizē; tas ir, ja šo vājo skābi vispārējā šķīduma formulā attēlo kā HA, tad veidotajā ūdens šķīdumā būtu ievērojams daudzums nesaistīta HA.
Vājās skābes, veicot disociāciju, seko šādā modelī, kur H + šajā gadījumā ir hidronija jons, un A - apzīmē skābes konjugētās bāzes.
Vājās skābes stiprums tiek attēlots kā līdzsvara konstante vai kā disociācijas procents. Kā iepriekš minēts, izteiksme Ka ir skābes disociācijas konstante, un tā ir saistīta ar reaģentu un produktu koncentrāciju līdzsvarā šādā veidā:
Ka = /
Jo augstāka Ka vērtība, jo vairāk H + veidošanās tiks atbalstīta , un jo zemāks būs šķīduma pH. Vājo skābju Ka svārstās starp vērtībām no 1,8 × 10 -16 līdz 55,5. Tām skābēm, kuru Ka ir mazāks par 1,8 × 10 -16, ir mazāk skābju nekā ūdenim.
Otra skābes stiprības mērīšanai izmantotā metode ir tās disociācijas procentuālās daļas (α) izpēte, kas svārstās no 0% <α <100%. Tiek definēts kā:
α = / +
Atšķirībā no Ka, α nav konstante un būs atkarīga no. Kopumā α vērtība palielināsies, palielinoties. Šajā ziņā skābes kļūst stiprākas atkarībā no to atšķaidīšanas pakāpes.
Īpašības
Ir vairākas īpašības, kas nosaka skābes stiprību un padara to vairāk vai mazāk spēcīgu. Starp šīm īpašībām ir polaritāte un induktīvā iedarbība, atoma rādiuss un saites stiprība.
Polaritāte un induktīvā iedarbība
Polaritāte attiecas uz elektronu sadalījumu saitē, kas ir reģions starp diviem atomu kodoliem, kur dalās elektoru pāri.
Jo līdzīgāka ir divu sugu elektronegativitāte, jo līdzvērtīgāka ir elektronu dalīšana; bet jo vairāk atšķiras elektronegativitāte, jo vairāk laika elektroni pavadīs vienā molekulā nekā otrā.
Ūdeņradis ir elektropozitīvs elements, un jo augstāka ir elementa elektronegativitāte, pie kura tas saistās, jo lielāks ir izveidotā savienojuma skābums. Šī iemesla dēļ skābe būs stiprāka, ja tā notiks starp ūdeņraža saiti un vairāk elektronegatīvu elementu.
Turklāt induktīvais efekts nozīmē, ka ūdeņradim nav jābūt tieši piestiprinātam savienojuma elektronegatīvajam elementam, lai palielinātu tā skābumu. Tādēļ daži vielu izomēri ir skābāki nekā citi, atkarībā no to atomu konfigurācijas molekulā.
Atoma rādiuss un saites stiprība
Saites stiprums, kas saista ūdeņradi ar atomu, kas pārvalda skābi, ir vēl viens svarīgs faktors molekulas skābuma noteikšanā. Tas, savukārt, ir atkarīgs no atomu lieluma, kuriem ir saite.
Skābei, ko sauc par HA, jo vairāk palielināsit tā A atoma lielumu, jo vairāk samazinās tās saites stiprums, tāpēc šo saiti būs vieglāk salauzt; tas padara molekulu skābāku.
Atomi ar lielāku atomu rādiusu iegūs skābumu, pateicoties šai detaļai, jo to saite ar ūdeņradi būs mazāk spēcīga.
Vāja skābju piemēri
Ir liels skaits vāju skābju (galvenokārt skābes). Tie ietver:
- Sērskābe (H 2 SO 3 ).
- fosforskābe (H 3 PO 4 ).
- Slāpekļskābe (HNO 2 ).
- fluorūdeņražskābe (HF).
- etiķskābe (CH 3 COOH).
- ogļskābe (H 2 CO 3 ).
- benzoskābe (C 6 H 5 COOH).
Atsauces
- Vāja skābe. (sf). Saturs iegūts no en.wikipedia.org
- Būtiskā bioķīmija. (sf). Izgūts no wiley.com
- CliffNotes. (sf). Iegūts no cliffsnotes.com
- Zinātne, F. o. (sf). Vaterlo Universitāte. Iegūts no zinātnes.uwaterloo.ca
- Anne Marie Helmenstine, P. (otrā). ThoughtCo. Izgūts no domaco.com