avainero hapon ja emäksen välillä on se happojen pH on alle pH 7, kun taas emäksisten pH on yli pH 7.
Hapot ja emäkset ovat kemiassa tärkeät käsitteet. Heillä on ristiriitaiset ominaisuudet. Alkalinen on osa emäksiä. Sillä on siis kaikki perusominaisuudet. Lisäksi on olemassa erilaisia menetelmiä hapon ja alkalien erottamiseksi, joista keskustelemme jäljempänä.
1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on happo
3. Mikä on alkalinen?
4. Vertailu rinnakkain - happo vs emäs taulukkomuodossa
5. Yhteenveto
Eri tutkijoiden hapoille on olemassa useita määritelmiä. Arrhenius määrittelee hapon aineeksi, joka luovuttaa H: tä3O+ ionit liuoksessa. Bronsted-Lowry määrittelee hapon aineeksi, joka voi luovuttaa protonia. Lewisin happomääritelmä on kuitenkin paljon yleisempi kuin kaksi edellä mainittua. Sen mukaan mikä tahansa elektronipariakseptori on happo. Arrhenius- tai Bronsted-Lowry-määritelmän mukaan yhdisteellä, jota nimitetään hapolle, pitäisi olla vety ja kyky luovuttaa se protonina. Mutta Lewisin mukaan on molekyylejä, joissa ei ole vetyä, mutta jotka voivat toimia hapkona. Esimerkiksi BCl3 on Lewis-happo, koska se voi hyväksyä elektroniparin. Alkoholi on Bronsted-Lowry-happoa, koska se voi luovuttaa protonia, mutta Lewisin mukaan se on emäs.
Kuva 01: Happojen ja emästen lakmusväri
Edellä olevista määritelmistä riippumatta tunnistamme hapon yleensä protonin luovuttajaksi. Hapoilla on hapan maku. Limemehu, etikka ovat kaksi happoa, joita kohtaamme kotona. Ne reagoivat vettä tuottavien emästen kanssa ja myös reagoivat metallien kanssa H: ksi2, lisää siten metallin korroosionopeutta. Voimme luokitella hapot kahteen luokkaan riippuen niiden kyvystä dissosioitua ja tuottaa protoneja. Ne ovat vahvoja happoja ja heikkoja happoja.
Vahvat hapot, kuten HCl, HNO3 voi ionisoitua täysin liuoksessa protoneiksi. Heikot hapot, kuten CH3COOH voi dissosioitua osittain, jolloin saadaan vähemmän määriä protoneja. Ka on hapon dissosiaatiovakio. Se antaa osoituksen kyvystä menettää heikon hapon protoni. Voit tarkistaa, onko aine happo vai ei, voimme käyttää useita indikaattoreita, kuten lakmus- tai pH-paperia. PH-asteikolla 1-6 hapot ovat edustettuina (alle pH 7). Happo, jonka pH on 1, on erittäin vahva, ja kun pH-arvo nousee, happamuus laskee. Lisäksi hapot muuttuvat sinisestä lakmusesta punaiseksi.
Alkalin pH on yli 7. Siksi alkalisen aineen pH on yli pH 7. Ryhmän 1 ja ryhmän 2 alkuaineet, joita kutsumme alkalimetalliksi ja maa-alkalimetallit, ovat tavallisia alkalisia aineita, ja ne antavat alkalisia liuoksia, kun liukenemme heitä vedessä. Natriumhydroksidi, kaliumhydroksidi, magnesiumhydroksidi, kalsiumkarbonaatti ovat joitain esimerkkejä näistä alkalisista aineista.
Kuva 02: hapot ja emäkset pH-asteikolla
Arrhenius määrittelee emäkset aineiksi, jotka tuottavat OH: ta- ratkaisuissa. Molekyylien yläpuolella muodostuu OH- Kun liuotamme ne veteen, toimi siis emäksinä. Emäksiset liuokset reagoivat helposti happojen kanssa tuottaen vesi- ja suolamolekyylejä. Niiden pH-arvo on yli 7 ja ne muuttuvat punaisesta lakmusesta siniseksi. On muitakin emäksiä lukuun ottamatta alkalisia emäksiä, kuten NH3. Niillä on myös samat perusominaisuudet.
Hapot ja emäksiset ovat kaksi yhdistemuotoa, jotka luokitellaan niiden pH: n mukaan. Siksi happojen ja alkalien välinen tärkein ero on, että happojen pH on alle pH 7, kun taas alkalisen pH on yli pH 7. Lisäksi hapot voivat ionisoitua muodostaen protoneja tai H+ ionit, kun taas emäksiset yhdisteet voivat ionisoitua muodostaen hydroksidi-ioneja. Kun tarkastellaan näiden kahden yhdisteen makua ja rakennetta, voimme saada toisen eron happamien ja emäksisten yhdisteiden välillä. Toisin sanoen hapot maistuvat hapanta ja niillä on tahmea tunne, kun taas emäksinen maistuu katkerasta ja liukas.
Alla oleva infografia esittää yhteenvedon hapon ja emäksen välisestä erotustaulukosta.
Hapoilla ja emäksillä on vastakkaiset kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet johtuen niiden erilaisista kemiallisista käyttäytymisistä. Happojen ja alkalien välinen tärkein ero on, että happojen pH on alle pH 7, kun taas alkalisen pH on yli pH 7.
1. Britannica, tietosanakirjan toimittajat. ”Acid.” Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 27. joulukuuta 2017. Saatavilla täältä
2. “Alkalinen | Määritelmä alkalinen englanniksi Oxford-sanakirjoissa. ” Oxford-sanakirjat Englanti, Oxford-sanakirjat. Saatavilla täältä
1. ”Lakmuspaperi” kirjoittanut Chemicalinterest - Oma työ, (Public Domain) Commons Wikimedian kautta
2. ”PH-asteikko” kirjoittanut Christinelmiller - Oma työ, (CC BY-SA 4.0) Commons Wikimedian kautta