Ero happamuuden ja emäksisyyden välillä

Avainero - happamuus vs. emäksisyys
 

Yhdisteiden happamuus ja emäksisyys osoittavat pH: ta. Väliaineen happamuus johtuu happamista yhdisteistä, jotka voivat vapauttaa vetyioneja (H⁺), mikä johtaa matalaan pH-arvoon tässä väliaineessa. Elatusaineen emäksisyys johtuu emäksisistä yhdisteistä, jotka voivat vapauttaa hydroksidi-ioneja (OH^-), mikä johtaa korkeaan pH-arvoon tässä väliaineessa. Happamuuden ja emäksisyyden välinen tärkein ero on happamuus aiheuttaa alhaisen pH: n, kun taas emäksisyys aiheuttaa korkean pH: n vesipitoisessa väliaineessa.

SISÄLLYS

1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on happamuus 
3. Mikä on peruskysymys?
4. Vertailu rinnakkain - happamuus vs. emäksisyys taulukkomuodossa
5. Yhteenveto

Mikä on happamuus?

Happamuus on aineiden happotaso. Vetyionien pitoisuus (H⁺) on tärkein happamuuden tunnistamiseen käytetty parametri. Vetyionipitoisuus ilmaistaan ​​pH-arvona. pH on vetyionipitoisuuden negatiivinen logaritmi. Siten mitä korkeampi vetyionipitoisuus on, sitä matalampi on pH. Matala pH-arvo osoittaa korkeampaa happamuutta.

Aineiden happamuuden mukaan happoja on kahta tyyppiä vahvoina ja heikoina hapoina. Vahvat hapot aiheuttavat korkeamman happamuuden vesipitoisessa väliaineessa, kun taas heikot hapot aiheuttavat alhaisen happamuuden. Vahvat hapot voivat hajota täysin ioneiksi vapauttaen kaikki mahdolliset vetyionit (H⁺). Sitä vastoin heikko happo dissosioituu osittain vapauttaen vain joitain vetyioneja. Hapot voidaan myös luokitella monoproottisiksi hapoiksi ja polyproottisiksi hapoiksi; monoproottiset hapot vapauttavat yhden vetyionin molekyyliä kohti, kun taas polyprotoottiset hapot vapauttavat enemmän vetyioneja molekyyliä kohti.

Happojen happamuus määritetään hapon pKa: lla. pKa on Ka: n negatiivinen logaritmi. Ka on liuoksen happoerotusvakio. Se on hapon lujuuden (tai happamuuden) kvantitatiivinen mittaus liuoksessa. Laske pKa: ta, sitä voimakkaampi happo on. Mitä korkeampi pKa, sitä heikompi happo on.

Kuva 01: Sitruunamehulla on korkea happamuus

Kemiallisten alkuaineiden jaksoittaiset happamuussuuntaukset riippuvat periaatteessa niiden elektronegatiivisuusarvoista. Kemiallisten elementtien elektronegatiivisuus kasvaa jakson vasemmalta oikealle. Jos atomin elektronegatiivisuus on korkeampi, se voi stabiloida siinä olevan negatiivisen atomin erittäin helposti, koska sillä on suurempi affiniteetti elektroneihin. Siksi vedyn ionit, jotka liittyvät suuriin elektronegatiivisiin atomiin, vapautuvat helposti kuin alhaiset sähköä negatiiviset atomit, mikä johtaa suurempaan happamisuuteen. Kun siirrytään ryhmään alas jaksotaulukossa, happamuus kasvaa. Tämä johtuu siitä, että atomien koko kasvaa ryhmässä. Suuret atomit voivat stabiloida niihin kohdistuvat negatiiviset varaukset (varausjakaumalla); siten suureen atomiin liittyvä vetyioni voi vapautua helposti.

Mikä on peruskysymys?

Aineen emäksisyys on vetyatomien lukumäärä, joka voidaan korvata emäksellä tietyssä hapossa. Toisin sanoen yhdisteen emäksisyys on vetyionien lukumäärä, jotka voivat reagoida täysin emäksen vapauttamien hydroksidi-ionien kanssa.

Kuvio 02: Hydroksidi-ionin kemiallinen rakenne

Seuraavat tekijät, jotka voivat vaikuttaa yhdisteen emäksisyyteen, on lueteltu alla.

1. elektronegatiivisuus
2. Atomisäde
3. Muodolliset maksut

Atomin elektronegatiivisuus viittaa sen affiniteettiin elektronien suhteen. Atomi, jolla on korkea elektronegatiivisuus, voi houkutella elektroneja verrattuna alhaisiin elektronegatiivisiin atomiin. Korkeampi elektronegatiivisuus, alempi emäksisyys. Hydroksidi-ionin vapauttamiseksi happiatomin ja muun molekyylin välisten sidoselektronien tulisi olla täysin houkutellut happiatomilla (hydroksidiryhmän happiatomin tulisi olla enemmän elektronegatiivista kuin toinen atomi, johon se on sitoutunut). Esimerkki: jos ROH: n emäksisyys on korkea, R: n elektronegatiivisuus on pienempi kuin happiatomin.

Kuvio 03: Saippuat ovat heikkoja emäksiä, jotka muodostuvat rasvahappojen reaktiosta natriumhydroksidin tai kaliumhydroksidin kanssa.

Atomisäde on toinen tekijä, joka vaikuttaa yhdisteen emäksisyyteen. Jos atomisäde on pieni, atomin elektronitiheys on korkea. Siksi hydroksidi-ioni voidaan helposti vapauttaa. Sitten kyseisen yhdisteen emäksisyys on suhteellisen korkea.

Muodolliset maksut ovat yleensä joko positiivisia tai negatiivisia. Positiivinen muodollinen varaus osoittaa pienemmän elektronitiheyden. Siksi sidoselektroneja ei voida houkutella kokonaan hydroksidionilla. Silloin sitä ei voida helposti vapauttaa (hydroksidi-ioni), mikä osoittaa alhaisempaa emäksisyyttä. Sitä vastoin negatiivinen muodollinen lataus aiheuttaa korkeamman emäksisyyden.

Mikä on happamuuden ja emäksisyyden ero??

Happamuus vs. emäksisyys
Happamuus on aineiden happotaso.	Emäksisyys tarkoittaa emäksen tilaa, joka voi vapauttaa hydroksidi-ioneja (OH-).
pH
Happamuus aiheuttaa alhaisen pH: n vesipitoisissa väliaineissa.	Emäksisyys aiheuttaa korkean pH: n vesipitoisissa väliaineissa.
ionit
Happamuus osoittaa vetyionien korkean pitoisuuden väliaineessa.	Emäksisyys osoittaa hydroksidionien korkean pitoisuuden väliaineessa.
Määräaikaiset suuntaukset
Happamuus kasvaa ajanjaksolta vasemmalta oikealle ja alas ryhmälle.	Perustaso laskee jaksolta vasemmalta oikealle ja alas ryhmälle.
Elektronegatiivisuuden vaikutus
Happamuus on korkea, jos (sen atomin, johon vetyatomi on sitoutunut) elektronegatiivisuus on korkea.	Emäksisyys on korkea, jos (sen atomin, johon hydroksidi-ionin happiatomi on sitoutunut) elektronegatiivisuus on alhainen.

Yhteenveto - happamuus vs. emäksisyys

Happamuus ja emäksisyys ovat kaksi kemiassa käytettyä perustermiä. Happamuus johtuu happamista yhdisteistä. Emäksisyys johtuu emäksisistä yhdisteistä. Happamuuden ja emäksisyyden tärkein ero on, että happamuus aiheuttaa alhaisen pH: n, kun taas emäksisyys aiheuttaa korkean pH: n vesipitoisessa väliaineessa.

Viite:

1. "7.3: Rakenteelliset vaikutukset happamisuuteen ja emäksisyyteen." Kemia LibreTexts, Libretexts, 7. syyskuuta 2016, saatavana täältä.
2. ”Jaksoittaisen taulukon trendi.” Student Doctor Network, saatavana täältä.

Kuvan kohteliaisuus:

1. André Karwath, aka Aka ”Lemon-edit1” - Oma työ (CC BY-SA 2.5) Commons Wikimedia -sivuston kautta
2. ”Hydroksidi-yksinäiset-parit-2D” (Public Domain) Commons Wikimedian kautta
3. ”589824” (CC0) Pixabayn kautta