Zulke stoffen die hun waterstofion (H +) (protondonor) doneren en het elektron aan een ander accepteren, worden een zuur genoemd . Ze hebben een pH van minder dan 7, 0 . Maar dergelijke stoffen die het proton accepteren en elektronen doneren, worden de basis genoemd . Ze hebben een pH van meer dan 7, 0 . Zuren zijn zuur, terwijl basen bitter zijn.
Zuren en basen zijn een van de belangrijkste onderdelen van de chemie, maar spelen ook een belangrijke rol in een ander wetenschapsgebied. Er zijn veel definities die de stoffen als zuur en base onderscheiden, maar de meest aanvaarde zijn de Arrhenius-theorie, Bronsted-Lowry-theorie en de Lewis-theorie van zuur / base. Samen reageren zuren en basen om zouten te vormen.
Zuren en basen zijn overal, van de zeep die tijdens het douchen wordt gebruikt tot het citroenzuur of de azijn in de keuken. Hoewel het soms moeilijk is om ze van elkaar te onderscheiden en dus te controleren, werden er bepaalde theorieën gegeven die hieronder worden besproken, samen met een korte beschrijving.
Vergelijkingstabel
Basis voor vergelijking | Zuren | Basen |
---|---|---|
Arrhenius Concept | Zuur is de stof wanneer opgelost in water, verhoogt de concentratie van H + -ionen. | De basis is de stof wanneer opgelost in water, verhoog de concentratie van OH-ionen. |
Bronsted-Lowry Concept | Zuren zijn de protondonor. | Basen zijn de protonacceptor. |
Lewis Concept | Dergelijke soorten die het elektronenpaar accepteren (een elektrofiel) en lege orbitalen hebben, staan bekend als Lewiszuur. | Dergelijke soorten die het paar van het elektron (een nucleofiel) doneren en een eenzaam paar elektronen zullen hebben, staan bekend als Lewis-base. |
Chemische formule | Een dergelijke verbinding waarvan de chemische formule begint met H, bijvoorbeeld HCl (zoutzuur), H3BO3 (boorzuur), CH2O3 (koolzuur zuur). Hoewel CH3COOH (azijnzuur) een uitzondering is. | Dergelijke verbindingen waarvan de chemische formule eindigt op OH, bijvoorbeeld KOH (kaliumhydroxide), NaOH (natriumhydroxide). |
pH-schaal (concentratie van waterstofionen in een oplossing) | Minder dan 7. | Groter dan 7. |
Fysieke eigenschappen | Zuur van smaak. | Bitter van smaak. |
Geeft een branderig gevoel. | Geurloos (behalve ammoniak). | |
Zuren zijn meestal plakkerig. | Basissen zijn glad. | |
Reageert met metalen om waterstofgas te produceren. | Reageert met vetten en oliën. | |
Fenolftaleïne-indicator | Het blijft kleurloos. | Het geeft een roze kleur. |
Lakmoesproef | Verandert blauw lakmoespapier in rood. | Verandert rood lakmoespapier in blauw. |
Sterkte | Hangt af van de concentratie aan hydroniumionen. | Hangt af van de concentratie hydroxide-ionen. |
Dissociatie bij vermenging met water | Zuren dissociëren om na mengen in water vrije waterstofionen (H +) te geven. | Basen dissociëren om vrije hydroxide-ionen (OH-) te geven na mengen in water. |
Voorbeelden | Zoutzuur (HCl), Zwavelzuur (H2SO4), Salpeterzuur (HNO3), Koolzuur (H2CO3). | Ammoniumhydroxide (NH4OH), Calciumhydroxide (Ca (OH) 2), Natriumhydroxide (NaOH). |
Toepassingen | Gebruikt als conserveermiddelen, meststoffen, als conserveermiddelen, gebruikt als koolzuurhoudende dranken, leerverwerking, huishoudelijke reiniging, frisdrank maken, smaak aan voedsel, enz. | Gebruikt in maaggeneeskunde (antacidum), zepen, detergenten, reiniger, transpiratiewerende okseldeodorant, ongevaarlijke alkali om zuur afvalwater te neutraliseren, zuurgraad van de bodem te neutraliseren. |
Definitie van zuur
Het woord zuur is afgeleid van het Latijnse woord 'zuren' of 'acere', wat 'zuur' betekent. Een zuur is de chemische stof die elektronen accepteert en waterstofionen of protonen doneert. De meeste zuren die waterstofgebonden atomen bevatten, dissociëren om kation en anion in water te geven.
De zuurgraad wordt gemeten door de aanwezigheid van enkele waterstofionen, dus hoe hoger de waterstofionenconcentratie, hoe hoger de zuurgraad en hoe lager de pH van de oplossingen. Het wordt gemeten in schaal tussen 1-7 (7 is neutraal) in schaal van pH-meter .
Sommige zuren zijn sterk en sommige zijn zwak. Sterke zuren zijn die die volledig dissociëren in water, bijvoorbeeld zoutzuur, dat volledig oplost in ionen wanneer ze worden opgelost in water. Dergelijke zuren die gedeeltelijk dissociëren in water en dus de oplossing water, zuur en ionen bevatten, worden zwakke zuren genoemd, bijvoorbeeld azijnzuur.
Vooral zuren worden op veel manieren gedefinieerd, maar Arrhenius of Bronsted-Lowry-zuur is acceptabel. Hoewel Lewis-zuur "Lewis-zuur" wordt genoemd, omdat deze definities niet dezelfde set moleculen omvatten.
Arrhenius Concept - Het kan worden gedefinieerd als de stof die aan water wordt toegevoegd, waardoor de concentratie waterstofionen (H +) een zuur wordt genoemd.
Bronsted-Lowry Concept - Hierin zou het zuur de protondonor zijn. Deze theorie definieert de stoffen, zonder op te lossen in water en wordt daarom veel gebruikt en geaccepteerd.
Lewiszuur - Er zijn bepaalde verbindingen die geen waterstofatoom bevatten, maar kwalificeren als zuur zoals boortrifluoride, aluminiumtrichloride. Dus een dergelijke verbinding die het elektronenpaar accepteert om een covalente binding te vormen, wordt Lewiszuur genoemd.
Eigenschappen van zuren
- Bijtend ('verbrandt' je huid).
- PH heeft minder dan 7.
- Verandert blauw lakmoespapier in rode kleur.
- Reageert met metalen om waterstofgas te produceren.
- Reageert met basen om zout en water te produceren.
- Reageert met carbonaten om kooldioxide, water en zout te vormen.
- Zure smaak.
- Dissocieer de waterstofionen (H +) wanneer opgelost in water.
Belang
Biologisch nucleïnezuren zoals DNA (Deoxy ribonucleïnezuren) en RNA (Ribonucleïnezuren) bevatten de genetische informatie en andere zijn erfelijk materiaal dat van de ene generatie op de andere wordt overgedragen. Zelfs de aminozuren zijn van groot belang omdat ze helpen bij het maken van eiwitten. Vetzuren en de derivaten ervan zijn de groepen carbonzuren die ook een belangrijke rol spelen.
Zelfs de zoutzuur, het deel van maagzuur dat wordt uitgescheiden in de maag van dieren, helpt bij het hydrolyseren van eiwitten en polysacchariden. Zuren zijn ook nuttig door te werken in het afweermechanisme zoals bij mieren die mierenzuur produceren, terwijl octopussen een zwart zuur produceren dat melanine wordt genoemd.
Andere zuren zoals melkzuur, azijn, zwavelzuur en citroenzuur die in de natuur voorkomen, staan bekend om hun verschillende en belangrijke toepassingen.
Definitie van basis
Basen doneren elektronen en accepteren waterstofionen of protonen. Basen kunnen worden genoemd als de chemische stof die precies tegenovergesteld is aan die van zuur, aangezien in water de rol van de base is om de concentratie van het hydronium (H 3 O +) - ion te verminderen, terwijl zuur de concentratie verhoogt. Hoewel men ziet dat sommige sterke zuren ook als basen dienen. Basen worden gemeten tussen het 7-14 bereik in pH-meterschaal.
Er is echter veel verwarring tussen basen en logen. Veel basen lossen niet op in water, maar als een base oplost in water, wordt dit een alkali genoemd . Wanneer een base in een waterige oplossing reageert met een zuur en de oplossing neutraal wordt, wordt dit neutralisatiereactie genoemd.
Natriumhydroxide is bijvoorbeeld zowel een base als een alkali, omdat het de zuren neutraliseert bij elke zuur-base reactie; ten tweede is het oplosbaar in water. Aan de andere kant is het koperoxide een base maar geen alkali omdat het het zuur in waterige oplossing neutraliseert maar niet oplost in water.
Een sterke base is een chemische verbinding die wordt gedeprotoneerd of een proton (H +) verwijdert uit een molecuul van een zeer zwak zuur in een zuur-base-reactie. Hydroxiden van alkalimetalen en aardalkalimetalen zoals respectievelijk natriumhydroxide en calciumhydroxide zijn de voorbeelden van de sterke base. De zwakke basis is de stof die niet volledig ioniseert in een waterige oplossing, of hun protonering is onvolledig.
Arrhenius Concept - De stof die hydroxide-ionen (OH–) in een waterige oplossing produceert, wordt de basis genoemd. Zo dissocieert natriumhydroxide (NaOH) in water en geeft Na + en OH–-ionen. Dergelijke stoffen zoals LiOH, Ba (OH) 2, NaOH kunnen worden genoemd als Arrhenius-basis. Maar deze theorie was beperkt tot de stoffen die hydroxide bevatten in hun formule en was alleen toepasbaar in waterige oplossingen. Hierdoor ontstond er een ander concept genaamd de Bronsted-Lowry-theorie.
Bronsted-Lowry Concept - Volgens deze theorie staat een stof die waterstofionen (H +) of protonen kan accepteren bekend als de basis.
Lewis-base - Een van de meest geaccepteerde concepten, na het Bronsted-Lowry-concept van zuren en basen. Een atoom, molecuul of een ion met een eenzaam paar elektronen kan worden genoemd als Lewis-base, aangezien deze basen nucleofiel zijn. Het betekent dat ze met behulp van een eenzaam paar de positieve lading van het molecuul aanvallen. NH3 is een Lewis-basis. Met andere woorden, we kunnen zeggen dat een stof als OH-ion, die een paar niet-bindende elektronen kan afstaan, wordt genoemd als Lewis-basis of elektronenpaar-donor.
Eigenschappen van Base
- Bijtend ('verbrandt' je huid).
- Heeft een pH van meer dan 7.
- Verandert rood lakmoespapier in een blauwe kleur.
- Zeepachtig gevoel of glad aan te raken.
- Reageert met zuren om zout en water te produceren.
- Veel oplosbare basen bevatten hydroxylionen (OH–).
Belang
Basen (natriumhydroxide) worden gebruikt bij de productie van papier, zeep en de vezel genaamd rayon. Als bleekpoeder wordt calciumhydroxide gebruikt. Magnesiumhydroxide gebruikt als 'antacidum' dat wordt gebruikt op het moment van indigestie en om het effect van toegang tot de maag te verminderen. Basen zoals natriumcarbonaat worden gebruikt als soda en om het harde water te verzachten. Natriumwaterstof wordt ook gebruikt bij de bereiding van bakpoeders, als zuiveringszout en ook in de brandblusser.
Amfotere stoffen zijn stoffen die de kenmerken hebben van een zuur en een base; zelfs zij zijn in staat een proton te accepteren en af te staan, zoals water.
Belangrijkste verschillen tussen zuur en base
Hieronder volgen de belangrijke punten die de zuren onderscheiden van die van base:
- Volgens het Arrhenius-concept : zuur is de stof wanneer opgelost in water, verhoogt de concentratie van H + -ionen, terwijl de base de stof is wanneer opgelost in water, verhoogt de concentratie OH-ionen.
- Aan de andere kant zegt het Bronsted-Lowry-concept dat zuren de protondonor zijn, terwijl de basis de protonacceptor is.
- De Lewis-theorie legt ze uit als zulke soorten die het elektronenpaar accepteren (een elektrofiel) en lege orbitalen zullen hebben, die bekend staan als Lewiszuur, terwijl dergelijke soorten die het paar van een elektron (een nucleofiel) doneren en een eenzaam elektronenpaar hebben bekend als Lewis-basis.
- De chemische formule van zuur begint met H, bijvoorbeeld HCl (zoutzuur), H3BO3 (boorzuur), CH2O3 (koolzuur). Hoewel
CH3COOH (Azijnzuur) is een uitzondering, terwijl dergelijke verbindingen waarvan de chemische formule eindigt op OH, bijvoorbeeld KOH (Kalium
hydroxide), NaOH (natriumhydroxide) staat bekend als de basis. pH-schaal (concentratie van waterstofionen in een oplossing) is minder dan zeven, terwijl deze in de basis groter is dan 7. - Zuren zijn zuur, geven een branderig gevoel, meestal plakkerig, reageren met metalen om waterstofgas te produceren. Hoewel basen tegengesteld zijn omdat ze bitter zijn, over het algemeen geurloos (behalve ammoniak), zijn ze glad; basen reageren met vetten en oliën.
- In fenolftaleïne blijven indicatorzuren kleurloos en geeft de basis een roze kleur . Hoewel in lakmoespapiertestzuren blauw lakmoespapier in rood en rood lakmoespapier in blauw verandert.
- De sterkte van zuren hangt af van de concentratie aan hydroniumionen, terwijl de sterkte afhangt van de concentratie aan hydroxide-ionen.
- Zuren dissociëren om vrije waterstofionen (H + ) te geven wanneer ze in water worden gemengd, terwijl basen dissociëren om vrije hydroxide-ionen (OH– ) te geven wanneer ze in water worden gemengd.
- Enkele voorbeelden van zuren zijn zoutzuur (HCl), zwavelzuur (H2SO4), salpeterzuur (HNO3), koolzuur (H2CO3). De voorbeelden van basen zijn ammoniumhydroxide (NH4OH), calciumhydroxide (Ca (OH) 2), natriumhydroxide (NaOH).
Conclusie
Het is de moeite waard om een kort begrip te hebben van enkele van de fundamentele fysische en chemische principes die direct of indirect met het leven zijn verbonden. Zuren en base zijn er enkele. In de bovenstaande inhoud hebben we ze besproken, samen met hun eigenschappen. We bespreken ook de drie belangrijke theorieën met enkele voorbeelden. We concluderen dat dit het belangrijkste onderdeel van het leven is en we gebruiken ze vaak, niet alleen in het chemielaboratorium maar ook in het dagelijkse werk.