酸塩基反応は、中性 (水、H2O などの原子、または酸性の腐食性 CH3CO2H) または帯電している (イオン、アンモニウム、NH4+、水酸化物、OH-、または炭酸塩、CO32- など)。さらに、酸性でありながら水素粒子を生成しない原子と粒子 (塩化アルミニウム、AlCl3、および銀イオン AG+) の非常によく似た伝導が組み込まれています。この章では、強酸と強塩基について学習します。
ルイス酸は電子対受容体として特徴付けられますが、ルイス塩基は電子対に寄与します。定義によれば、酸はプロトンを供与する化合物です。ルイス理論では、H+ 自体がルイス酸の性質を示します。これは、電子がまったくない場合、H+ が空の電子対を受け入れることができるためでもあります.
続いて、ルイス塩基は、ルイス酸に対する電子対を表す任意の化合物です。 「中和」応答は、電子の少ない種 (ルイス酸として知られている) と電子の豊富な種 (ルイス塩基として知られている) の間の共有結合構造である。したがって、ルイス塩基は通常、求核剤として暗示され、ルイス酸は求電子剤と呼ばれることもあります )。この定義は、現在認識されているすべての酸塩基の概念を網羅しているわけではないため、価値があります。しかし、Bronsted-Lowry や Arrhenius の腐食性の基礎科学では実証できない反応を示しています。
強酸の定義
あなたはおそらく酸について知っていて、おそらくそれらを経験したでしょう.それらは炭酸飲料や掃除用品に含まれており、多くの産業用途があります。酸は、配置されると水素イオンまたはプロトンを放射する物質です。
特定の腐食剤から放出される水素イオンまたは陽子の数を知ることは非常に重要です。これが酸の強さを決定します。強酸は、完全に分解してプロトンとイオンを放出する物質です。これは、溶液に入れられたときに最高の数の水素イオンまたは陽子を放射することを意味します.
イオンは荷電粒子です。強酸は分解または分離する信じられないほどの数の粒子を放射するため、これは固体酸が力を発揮できることを意味します.
酸が水素粒子または陽子を放出すると聞いて、混乱しているように見えるかもしれません。多くの学生が、酸に関して読むと、なぜ水素粒子が時々見え、陽子が異なる時間に見えるのかを尋ねます。答えは簡単です。水素粒子は陽子です。周期表を見ると、水素が第 1 の成分であることがわかります。これは、陽子が 1 つあることを意味し、したがって水素粒子は陽子です。
酸の強さは、配置の原則として、酸がプロトンを失うか、または与える速さを暗示しています。強い酸は、弱い酸よりも迅速にイオン化または分離します。 6 つの強酸は次のとおりです。
- 塩酸腐食性物質 (HCl)
- 臭化水素腐食性物質 (HBr)
- ヨウ化水素腐食性物質 (HI)
- 硫酸腐食性物質 (H2SO4; 一次陽子だけが強酸性と考えられています)
- 硝酸腐食性物質 (HNO3)
- 過塩素腐食性物質 (HClO4)
強力な基盤の定義
わからないかもしれませんが、強力なベースがあちこちに！彼らは想像を絶するほど効果的なクリーニングの専門家です。実際、あなたの家にある洗剤の大半には、何らかの塩基が含まれている可能性があります。クリーニングのスペシャリストが魔法のように機能するように見える場合、それは内部の強力な塩基のおかげです.これらの非常に強力な洗浄方法については、皮膚や敏感な組織を常に保護するようにしてください。なぜなら、それらは優れた洗浄剤であると同時に非常に危険でもあるからです!
塩基のアレニウスの意味で示されるように、塩基は、溶液中で水酸化物イオン (OH-) を作るために粉々に落ちる化合物です。塩基は 7 よりも注目に値する高い pH 値を持っています。ただし、正確に 14 に等しいか、または 14 に等しいわけではありません。
強塩基とは、溶液中で 100% バラバラになる塩基です。たとえば、固体の水酸化ナトリウム (NaOH) を水に入れると、固体はナトリウム粒子 (Na+) と水酸化物粒子 (OH-) に相当します。固体塩基は 14 近くの高い pH を持ち、高焦点では非常に破壊的で危険な場合があります。すべてのベースと同様に、ソリッドベースはトリッキーに感じ、泡立ちます。いずれにせよ、その魅力的な性質のために、しっかりとしたベースを味わうことは決して賢明ではありません.
全体的な反応は次のようになります:
A−(aq)+H2O(aq)→AH(aq)+OH−(aq)
最も可溶性の卑金属および一部の塩基性土類金属水酸化物は、配列内の固体塩基です。これらには以下が含まれます:
- 水酸化ナトリウム (NaOH)
- 水酸化カリウム (KOH)
- 水酸化リチウム (LiOH)
- 水酸化ルビジウム (RbOH)
- 水酸化セシウム (CsOH)
- 水酸化カルシウム (Ca(OH)2)
- 水酸化バリウム (Ba(OH)2)
- 水酸化ストロンチウム (Sr(OH)2)
アルカリ金属水酸化物は溶液中で分離します。アルカリ土類金属水酸化物は溶解性が低くなりますが、強塩基と見なされます。
酸/塩基の中和
酸と塩基が反応して水と塩ができます。例:
HCl (aq)+NaOH(aq) →H2O(l)+NaCl (aq)
この反応は中和反応として知られています。
酸および塩基における複合イオン形成
配位子は、変化する金属粒子で方向結合を形成しながら複合体を作ります。遷移金属イオンはルイス酸として作用し、配位子はルイス塩基として働きます。方向結合の量は、困惑配位数として知られています。通常の配位子には H2O と NH3 が組み込まれています。建物の実例には、ヘキサアクア鉄 (III) 粒子 [Fe(H2O)6]3+ とテトラクロロコバルト酸 (II) 粒子 [CoCl4]2- が組み込まれています。
金属の変化によって作られた本質的にすべての混合物は、ルイス酸などの金属に結合したルイス塩基または配位子の集まりと見なすことができます。配位科学の応用の 1 つは、ルイス塩基を利用して金属触媒の移動と選択性を調整し、自然化学と医薬品において価値のある金属-配位子錯体を作ることです。
結論
酸とは、プロトンを供与する物質 (Brønsted-Lowry の定義)、または 2 組の価電子を認識して結合を形成する物質 (Lewis の定義) です。塩基とは、プロトンを受け取ったり、価電子対を与えて結合を形成したりできる物質です。塩基は、酸の逆の物質と考えることができます。
