Nyckelskillnad - surhet kontra grundläggande
Föreningars surhet och basitet är indikationer på pH. Surhetsgrad i ett medium orsakas av sura föreningar, som kan frigöra vätejoner (H +), vilket resulterar i ett lågt pH i det mediet. Mediets basitet orsakas av basiska föreningar som kan frigöra hydroxidjoner (OH -), vilket resulterar i ett högt pH i det mediet. Huvudskillnaden mellan surhet och basitet är att surhet orsakar ett lågt pH medan basitet orsakar ett högt pH i ett vattenhaltigt medium.
INNEHÅLL
1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är surhet
3. Vad är grundläggande
4. Jämförelse sida vid sida - Surhet kontra Grundläggande i tabellform
5. Sammanfattning
Vad är surhet?
Surhet är syranivån i ämnen. Koncentrationen av vätejoner (H +) är den viktigaste parametern som används för att identifiera surhet. Vätejonkoncentrationen uttrycks som ett pH-värde. pH är den negativa logaritmen för vätejonkoncentrationen. Därför sänker pH-värdet högre vätejonkoncentrationen. Ett lågt pH-värde indikerar en högre surhet.
Beroende på ämnens surhet finns det två typer av syror som starka syror och svaga syror. Starka syror orsakar en högre surhetsgrad i vattenhaltigt medium medan svaga syror resulterar i låg surhet. Starka syror kan fullständigt dissocieras till joner och frigöra alla möjliga vätejoner (H +). Däremot dissocierar en svag syra delvis och frigör endast en del vätejoner. Syror kan också kategoriseras som monoprotiska syror och polyprotiska syror; monoprotiska syror frisätter en vätejon per molekyl medan polyprotiska syror frisätter mer vätejoner per molekyl.
Syrornas syra bestäms av syrans pKa. pKa är den negativa logaritmen för Ka. Ka är syradissociationskonstanten för en lösning. Det är en kvantitativ mätning av styrkan hos en syra i en lösning (eller surhet). Sänk pKa, desto starkare är syran. Ju högre pKa desto svagare är syran.
Figur 01: Citronsaft har hög surhet
De periodiska trenderna för surhet hos kemiska element beror i princip på deras elektronegativitetsvärden. Elektronegativiteten hos kemiska element ökar från vänster till höger under en period. Om en atoms elektronegativitet är högre kan den stabilisera en negativ atom på den mycket lätt eftersom den har en högre affinitet för elektroner. Därför frigörs vätejoner som är associerade med höga elektronegativa atomer lätt än låga elektronegativa atomer, vilket resulterar i högre surhet. När man går ner en grupp i det periodiska systemet ökar surheten. Detta beror på att storleken på atomer ökar ner i gruppen. Stora atomer kan stabilisera negativa laddningar på dem (genom laddningsfördelning); följaktligen kan en vätejon associerad med en stor atom lätt frigöras.
Vad är grundläggande?
Grunden för ett ämne är antalet väteatomer som kan ersättas med en bas i en viss syra. Med andra ord är grundförmågan hos en förening antalet vätejoner som kan reagera helt med hydroxidjoner som frigörs av en bas.
Figur 02: Kemisk struktur av hydroxidjon
De faktorer som kan påverka en förenings basitet listas nedan.
- Elektronnegativitet
- Atom radie
- Formella avgifter
En atoms elektronegativitet hänvisar till dess affinitet för elektroner. En atom med hög elektronegativitet kan locka elektroner jämfört med låga elektronegativa atomer. Högre elektronegativitet, lägre grundläggande. För att frigöra hydroxidjon bör bindningselektronerna mellan syreatomen och resten av molekylen attraheras helt av syreatomen (syreatomen i hydroxidgruppen bör vara mer elektronegativ än den andra atomen den är bunden till). Exempel: om ROH: s grundläggande egenskaper är höga, är elektronegativiteten för R mindre än syreatomen.
Figur 03: Tvål är svaga baser som bildas genom reaktion mellan fettsyror och natriumhydroxid eller kaliumhydroxid.
Atomradie är en annan faktor som påverkar en förenings basicitet. Om atomradien är liten är elektrondensiteten för den atomen hög. Följaktligen kan hydroxidjonen lätt frigöras. Då är grundförmågan hos den föreningen relativt hög.
Formella avgifter är i allmänhet antingen positiva eller negativa avgifter. En positiv formell laddning indikerar en mindre elektrontäthet. Följaktligen kan bindningselektroner inte helt lockas av hydroxidjonen. Då kan det inte lätt släppas (hydroxidjonen), vilket indikerar lägre basitet. Däremot orsakar en negativ formell laddning högre grundläggande.
Vad är skillnaden mellan surhet och basicitet?
Skilja artikeln mitt före bordet
Surhet vs grundläggande |
|
| Surhet är syranivån i ämnen. | Basicitet avser tillståndet att vara en bas, som kan frigöra hydroxidjoner (OH-). |
| pH | |
| Surhet orsakar ett lågt pH i vattenhaltiga medier. | Grundläggande orsakar ett högt pH i vattenhaltiga medier. |
| Joner | |
| Surhet indikerar en hög koncentration av vätejoner i ett medium. | Basicitet indikerar en hög koncentration av hydroxidjoner i ett medium. |
| Periodiska trender | |
| Surheten ökar från vänster till höger en period och ner i en grupp. | Grundläggande minskar från vänster till höger en period och ner en grupp. |
| Effekt av elektronegativitet | |
| Surhet är hög om elektronegativiteten (för den atom till vilken väteatom är bunden) är hög. | Grundläggande är hög om elektronegativiteten (för den atom till vilken syreatomen av hydroxidjon är bunden) är låg. |
Sammanfattning - Surhet vs Grundläggande
Surhet och basicitet är två grundläggande termer som används i kemi. Surhet orsakas av sura föreningar. Basicitet orsakas av basiska föreningar. Huvudskillnaden mellan surhet och basitet är att surhet orsakar ett lågt pH medan basitet orsakar ett högt pH i ett vattenhaltigt medium.
