• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Kemi
    Vad händer när en syra och en bas kombineras?

    Kemister har tre separata teorier för vad som utgör en syra och en bas, men det finns ingen motsättning om att de neutraliserar varandra. När de kombinerar i en vattenlösning producerar de ett salt. Syror och baser kan emellertid kombinera på andra sätt, och när de gör det, är produkten inte alltid ett salt. När du till exempel lägger zink till ammoniak resulterar reaktionen i en komplex jon. Fram till införandet av Lewis-teorin om syror och baser skulle detta inte ens betraktas som en syra /basreaktion.

    TL; DR (för länge, läste inte)

    I vattenhaltiga lösningar kombinerar syror och baser att neutralisera varandra och producera ett salt. Syrabasreaktioner som inte förekommer i vatten ger vanligen också salter, men de kan också producera komplexa joner.

    Acid Donate H +; Baser donerar OH-

    Enligt en teori framladdad av Svante Arrhenius. en nobel prisvinnande fysiker och kemist, donerar en syra i lösning en H + jon i vatten. Jonerna flyter inte fritt utan istället fäster sig till vattenmolekyler för att bilda hydroniumjoner (H 3O +). PH hos en lösning, som hänför sig till "kraften av väte", är ett mått på antalet närvarande joner. pH är en negativ logaritm för koncentration, så ju lägre pH, desto högre koncentration av dessa joner och ju mer sura lösningen. Baser å andra sidan donerar hydroxid (OH -) joner. När en lösning har övervägande hydroxidjoner är dess pH över 7 (neutralpunkten) och lösningen är alkalisk. Syror och baser som beter sig på detta sätt kallas arrhenius syror och baser. Väteklorid (HCl) är ett exempel på en Arrhenius-syra, och natriumhydroxid (NaOH) är en Arrhenius-bas.

    Arrhenius-syror och -baser Kombinera för att bilda salter

    När du kombinerar en Arrhenius-syra och bas i samma lösning, kombinerar de positivt laddade hydronjonerna med hydroxidjonerna för att producera vatten, och de kvarvarande jonerna kombinerar för att producera ett salt. Om alla tillgängliga joner kombineras på detta sätt blir lösningen pH-neutral, vilket innebär att syran och basen neutraliserar varandra. Det mest kända exemplet är att lösa väteklorid och natriumhydroxid i lösning för att ge fritt natrium (Na +) och klorid (Cl -) joner. De kombineras för att bilda NaCl, eller vanligt bordssalt. Denna process kallas hydrolys.

    Brønsted-Lowry generaliserar syr- /basreaktionen

    Ett par kemiker, Johannes Nicolaus Brønsted och Thomas Martin Lowry introducerade självständigt en mer generaliserad uppfattning om syror och baser 1923. I sin teori är en syra en förening som donerar en proton (H +) medan en bas är en förening som accepterar en. Denna uppfattning utökar Arrhenius-definitionen för att redovisa syrabasreaktioner som inte uppträder i vattenlösning. I enlighet med Brønsted-Lowry-definitionen är reaktionen mellan ammoniak och väteklorid exempelvis för att framställa saltammoniumkloriden en syrabasreaktion som inte innefattar utbyte av hydronium- eller hydroxidjoner. Det skulle inte betraktas som en syrabasreaktion enligt Arrhenius-definitionen. Bronsted-Lowry-syrabasreaktioner producerar inte alltid vatten, men de producerar fortfarande salter.

    Lewis generaliserar ännu mer

    Även i 1923, G.N. Lewis från UC Berkeley modifierade definitionen av syror och baser för att redogöra för reaktioner som inte kunde förklaras med användning av Brønsted-Lowry-konceptet. I Lewis 'teori är baser elektronpar givare medan syror är elektronpar-acceptorer. Denna uppfattning hjälper till att förklara reaktioner som inträffar, inte bara mellan fasta ämnen och vätskor men även gaser, som syrabasreaktioner. I denna teori kan produkten av reaktionen inte vara ett salt. Exempelvis ger reaktionen mellan zinkjoner och ammoniak tetraamminzink, en komplexjon.

    Zn 2 ++ 4NH 3 → [Zn (NH 3) 4] 4+.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com