Різниця між кислотністю та основністю

Ключова різниця - кислотність проти основності
 

Кислотність та основність сполук є ознаками рН. Кислотність середовища обумовлена ​​кислими сполуками, які можуть виділяти іони водню (Н⁺), що призводить до низького рН у цьому середовищі. Основність середовища зумовлена ​​основними сполуками, які можуть виділяти гідроксидні іони (ОН^-), що призводить до високого рН у цьому середовищі. Ключова різниця між кислотністю та основністю полягає в тому кислотність викликає низький рівень рН, тоді як основність викликає високий pH у водному середовищі.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке кислотність 
3. Що таке Основа
4. Порівняльне порівняння - кислотність проти основності в табличній формі
5. Підсумок

Що таке кислотність?

Кислотність - це рівень кислоти в речовинах. Концентрація іонів водню (Н⁺) є основним параметром, який використовується для виявлення кислотності. Концентрація іонів водню виражається як значення рН. pH - негативний логарифм концентрації іонів водню. Отже, чим вище концентрація іонів водню, тим нижче рН. Низьке значення рН вказує на більш високу кислотність.

За кислотністю речовин виділяють два типи кислот як сильні та слабкі кислоти. Сильні кислоти викликають більш високий рівень кислотності у водному середовищі, тоді як слабкі кислоти призводять до низької кислотності. Сильні кислоти можуть повністю дисоціювати на іони, вивільняючи всі можливі іони водню (Н⁺). Навпаки, слабка кислота частково дисоціює, вивільняючи лише деякі іони водню. Кислоти можна також класифікувати як монопротичні кислоти та поліпротичні кислоти; монопротичні кислоти виділяють один іон водню на молекулу, тоді як поліпротичні кислоти виділяють більше іонів водню на молекулу.

Кислотність кислот визначається рКа кислоти. pKa - негативний логарифм Ka. Ka - константа дисоціації кислоти розчину. Це кількісне вимірювання міцності кислоти в розчині (або кислотності). Чим нижче рКа, тим сильніша кислота. Чим вище рКа, тим слабша кислота.

Малюнок 01: Лимонний сік має високу кислотність

Періодичні тенденції кислотності хімічних елементів в основному залежать від їх значень електронегативності. Електронегативність хімічних елементів зростає зліва направо періоду. Якщо електронегативність атома більша, він може стабілізувати негативний атом на ньому дуже легко, оскільки він має більшу спорідненість до електронів. Тому іони водню, пов'язані з високими електронегативними атомами, легко вивільняються, ніж низькі електронегативні атоми, внаслідок чого підвищується кислотність. При спуску групи в періодичну таблицю підвищується кислотність. Це тому, що розмір атомів збільшується вниз по групі. Великі атоми можуть стабілізувати на них негативні заряди (розподілом заряду); отже, іон водню, пов'язаний з великим атомом, може легко виділятися.

Що таке Основа?

Основність речовини - це кількість атомів водню, які можна замінити підставою в певній кислоті. Іншими словами, основність сполуки - це кількість іонів водню, які можуть повністю реагувати з іонами гідроксиду, що виділяються підставою.

Малюнок 02: Хімічна структура іону гідроксиду

Фактори, що можуть впливати на основність сполуки, перераховані нижче.

1. Електронегативність
2. Атомний радіус
3. Офіційні звинувачення

Електронегативність атома означає його спорідненість до електронів. Атом, що має високу електронегативність, може залучати електрони в порівнянні з низькими електронегативними атомами. Чим вище електронегативність, тим нижча основність. Щоб вивільнити гідроксид-іон, електрони зв’язку між атомом кисню та рештою молекули повинні бути повністю залучені атомом кисню (атом кисню в групі гідроксиду повинен бути більш електронегативним, ніж інший атом, до якого він пов'язаний). Наприклад: якщо основність ROH висока, електронегативність R менша, ніж у атома кисню.

Малюнок 03: Мило - це слабкі основи, що утворюються в результаті реакції жирних кислот з гідроксидом натрію або гідроксидом калію.

Атомний радіус - ще один фактор, який впливає на основність сполуки. Якщо радіус атома малий, електронна щільність цього атома висока. Отже, іон гідроксиду легко вивільняється. Тоді основність цієї сполуки порівняно висока.

Офіційні звинувачення, як правило, або позитивні, або негативні. Позитивний формальний заряд вказує на меншу щільність електронів. Отже, електрони зв'язку не можуть бути повністю залучені гідроксид-іоном. Тоді його не можна легко вивільнити (гідроксид-іон), що вказує на нижчу основність. На відміну від цього, негативний формальний заряд викликає більш високу основу.

Яка різниця між кислотністю та основою?

Кислотність проти основності
Кислотність - це рівень кислоти в речовинах.	Основність стосується стану основи, яка може виділяти гідроксидні іони (OH-).
рН
Кислотність викликає низький рівень pH у водних середовищах.	Основність викликає високий рівень pH у водних середовищах.
Іони
Кислотність вказує на високу концентрацію іонів водню в середовищі.	Основність вказує на високу концентрацію гідроксид-іонів у середовищі.
Періодичні тенденції
Кислотність збільшується зліва направо на період і вниз по групі.	Основність зменшується зліва направо на період і вниз по групі.
Вплив електронегативності
Кислотність висока, якщо електронегативність (атома, до якого пов'язаний атом водню) висока.	Основність висока, якщо електронегативність (атома, до якого пов'язаний атом кисню іону гідроксиду) низька.

Підсумок - кислотність проти основності

Кислотність і основність - два основні терміни, які використовуються в хімії. Кислотність викликається кислими сполуками. Основність обумовлена ​​основними сполуками. Ключова відмінність кислотності від основності полягає в тому, що кислотність викликає низький рівень pH, тоді як основність викликає високий рівень pH у водному середовищі.

Довідка:

1. "7.3: Структурний вплив на кислотність та основність". Хімія LibreTexts, Libretexts, 7 вересня 2016 року, доступна тут.
2. "Тенденція періодичної таблиці". Мережа студентів-докторів, доступна тут.

Надано зображення:

1. "Lemon-edit1" Андре Карват (aka Aka) - Власна робота (CC BY-SA 2.5) через Wikimedia Commons
2. “Парочки-одинаки гідроксиду-2D” (Public Domain) через Вікісховище
3. "589824" (CC0) через Pixabay