Βασική διαφορά – Οξύτητα έναντι βασικότητας
Η οξύτητα και η βασικότητα των ενώσεων είναι ενδείξεις του pH. Η οξύτητα ενός μέσου προκαλείται από όξινες ενώσεις, οι οποίες μπορούν να απελευθερώσουν ιόντα υδρογόνου (H+), με αποτέλεσμα χαμηλό pH σε αυτό το μέσο. Η βασικότητα ενός μέσου προκαλείται από βασικές ενώσεις, οι οποίες μπορούν να απελευθερώσουν ιόντα υδροξειδίου (OH–), με αποτέλεσμα υψηλό pH σε αυτό το μέσο. Η βασική διαφορά μεταξύ οξύτητας και βασικότητας είναι ότι η οξύτητα προκαλεί χαμηλό pH ενώ η βασικότητα προκαλεί υψηλό pH σε ένα υδατικό μέσο.
Τι είναι οξύτητα;
Οξύτητα είναι το επίπεδο του οξέος στις ουσίες. Η συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου (H+) είναι η κύρια παράμετρος που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της οξύτητας. Η συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου εκφράζεται ως τιμή pH. Το pH είναι ο αρνητικός λογάριθμος της συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου. Ως εκ τούτου, υψηλότερη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου, χαμηλότερο το pH. Μια χαμηλή τιμή pH υποδηλώνει υψηλότερη οξύτητα.
Σύμφωνα με την οξύτητα των ουσιών, υπάρχουν δύο είδη οξέων ως ισχυρά οξέα και αδύναμα οξέα. Τα ισχυρά οξέα προκαλούν υψηλότερο επίπεδο οξύτητας στο υδατικό μέσο ενώ τα αδύναμα οξέα έχουν ως αποτέλεσμα χαμηλή οξύτητα. Τα ισχυρά οξέα μπορούν να διασπαστούν πλήρως σε ιόντα, απελευθερώνοντας όλα τα πιθανά ιόντα υδρογόνου (H+). Αντίθετα, ένα ασθενές οξύ διασπάται μερικώς, απελευθερώνοντας μόνο μερικά ιόντα υδρογόνου. Τα οξέα μπορούν επίσης να κατηγοριοποιηθούν ως μονοπρωτικά οξέα και πολυπρωτικά οξέα. Τα μονοπρωτικά οξέα απελευθερώνουν ένα ιόν υδρογόνου ανά μόριο ενώ τα πολυπρωτικά οξέα απελευθερώνουν περισσότερα ιόντα υδρογόνου ανά μόριο.
Η οξύτητα των οξέων προσδιορίζεται από το pKa του οξέος. Το pKa είναι ο αρνητικός λογάριθμος του Ka. Ka είναι η σταθερά διάστασης οξέος ενός διαλύματος. Είναι μια ποσοτική μέτρηση της ισχύος ενός οξέος σε ένα διάλυμα (ή οξύτητα). Χαμηλότερο το pKa, τόσο ισχυρότερο είναι το οξύ. Όσο υψηλότερο είναι το pKa, τόσο πιο αδύναμο είναι το οξύ.
Εικόνα 01: Ο χυμός λεμονιού έχει υψηλή οξύτητα
Οι περιοδικές τάσεις της οξύτητας των χημικών στοιχείων βασικά εξαρτώνται από τις τιμές ηλεκτραρνητικότητας τους. Η ηλεκτραρνητικότητα των χημικών στοιχείων αυξάνεται από αριστερά προς τα δεξιά μιας περιόδου. Εάν η ηλεκτραρνητικότητα ενός ατόμου είναι μεγαλύτερη, μπορεί να σταθεροποιήσει ένα αρνητικό άτομο πάνω του πολύ εύκολα επειδή έχει μεγαλύτερη συγγένεια με τα ηλεκτρόνια. Ως εκ τούτου, τα ιόντα υδρογόνου που σχετίζονται με υψηλά ηλεκτραρνητικά άτομα απελευθερώνονται εύκολα από τα άτομα με χαμηλή ηλεκτραρνητική δράση, με αποτέλεσμα υψηλότερη οξύτητα. Όταν κατεβαίνει μια ομάδα στον περιοδικό πίνακα, η οξύτητα αυξάνεται. Αυτό συμβαίνει επειδή το μέγεθος των ατόμων αυξάνεται προς τα κάτω στην ομάδα. Τα μεγάλα άτομα μπορούν να σταθεροποιήσουν αρνητικά φορτία πάνω τους (με κατανομή φορτίου). Ως εκ τούτου, ένα ιόν υδρογόνου που σχετίζεται με ένα μεγάλο άτομο μπορεί εύκολα να απελευθερωθεί.
Τι είναι το Basicity;
Βασικότητα μιας ουσίας είναι ο αριθμός των ατόμων υδρογόνου που μπορούν να αντικατασταθούν από μια βάση σε ένα συγκεκριμένο οξύ. Με άλλα λόγια, η βασικότητα μιας ένωσης είναι ο αριθμός των ιόντων υδρογόνου που μπορούν να αντιδράσουν πλήρως με ιόντα υδροξειδίου που απελευθερώνονται από μια βάση.
Εικόνα 02: Χημική δομή ιόντων υδροξειδίου
Οι παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν τη βασικότητα μιας ένωσης παρατίθενται παρακάτω.
- Ηλεκτραρνητικότητα
- Ατομική ακτίνα
- Επίσημες χρεώσεις
Η ηλεκτροαρνητικότητα ενός ατόμου αναφέρεται στη συγγένειά του με τα ηλεκτρόνια. Ένα άτομο με υψηλή ηλεκτραρνητικότητα μπορεί να προσελκύει ηλεκτρόνια σε σύγκριση με άτομα με χαμηλή ηλεκτραρνητικότητα. Όσο υψηλότερη είναι η ηλεκτραρνητικότητα, χαμηλότερη η βασικότητα. Προκειμένου να απελευθερωθεί ιόν υδροξειδίου, τα ηλεκτρόνια του δεσμού μεταξύ του ατόμου οξυγόνου και του υπόλοιπου μορίου θα πρέπει να έλκονται πλήρως από το άτομο οξυγόνου (το άτομο οξυγόνου στην ομάδα υδροξειδίου θα πρέπει να είναι πιο ηλεκτραρνητικό από το άλλο άτομο στο οποίο είναι συνδεδεμένο). Παράδειγμα: εάν η βασικότητα του ROH είναι υψηλή, η ηλεκτραρνητικότητα του R είναι μικρότερη από αυτή του ατόμου οξυγόνου.
Εικόνα 03: Τα σαπούνια είναι ασθενείς βάσεις που σχηματίζονται από την αντίδραση λιπαρών οξέων με υδροξείδιο του νατρίου ή υδροξείδιο του καλίου.
Η ατομική ακτίνα είναι ένας άλλος παράγοντας που επηρεάζει τη βασικότητα μιας ένωσης. Εάν η ατομική ακτίνα είναι μικρή, η πυκνότητα ηλεκτρονίων αυτού του ατόμου είναι υψηλή. Ως εκ τούτου, το ιόν υδροξειδίου μπορεί εύκολα να απελευθερωθεί. Τότε η βασικότητα αυτής της ένωσης είναι συγκριτικά υψηλή.
Οι τυπικές χρεώσεις είναι γενικά είτε θετικά είτε αρνητικά. Ένα θετικό τυπικό φορτίο υποδηλώνει μικρότερη πυκνότητα ηλεκτρονίων. Ως εκ τούτου, τα ηλεκτρόνια του δεσμού δεν μπορούν να έλκονται πλήρως από το ιόν υδροξειδίου. Τότε δεν μπορεί να απελευθερωθεί εύκολα (το ιόν υδροξειδίου), υποδεικνύοντας χαμηλότερη βασικότητα. Αντίθετα, ένα αρνητικό τυπικό φορτίο προκαλεί υψηλότερη βασικότητα.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ οξύτητας και βασικότητας;
Οξύτητα εναντίον Βασικότητας |
|
| Οξύτητα είναι το επίπεδο του οξέος στις ουσίες. | Η Βασικότητα αναφέρεται στην κατάσταση της ύπαρξης βάσης, η οποία μπορεί να απελευθερώσει ιόντα υδροξειδίου (OH-). |
| pH | |
| Η οξύτητα προκαλεί χαμηλό pH σε υδατικά μέσα. | Η βασικότητα προκαλεί υψηλό pH σε υδατικά μέσα. |
| Ιόντα | |
| Η οξύτητα υποδηλώνει υψηλή συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου σε ένα μέσο. | Η βασικότητα υποδηλώνει υψηλή συγκέντρωση ιόντων υδροξειδίου σε ένα μέσο. |
| Περιοδικές τάσεις | |
| Η οξύτητα αυξάνεται από αριστερά προς τα δεξιά σε μια περίοδο και κάτω από μια ομάδα. | Η βασικότητα μειώνεται από αριστερά προς τα δεξιά σε μια περίοδο και κάτω από μια ομάδα. |
| Επίδραση της Ηλεκτραρνητικότητας | |
| Η οξύτητα είναι υψηλή εάν η ηλεκτραρνητικότητα (του ατόμου με το οποίο είναι συνδεδεμένο το άτομο υδρογόνου) είναι υψηλή. | Η βασικότητα είναι υψηλή εάν η ηλεκτραρνητικότητα (του ατόμου με το οποίο είναι συνδεδεμένο το άτομο οξυγόνου του ιόντος υδροξειδίου) είναι χαμηλή. |
Σύνοψη – Οξύτητα έναντι Βασικότητας
Οξύτητα και βασικότητα είναι δύο θεμελιώδεις όροι που χρησιμοποιούνται στη χημεία. Η οξύτητα προκαλείται από όξινες ενώσεις. Η βασικότητα προκαλείται από βασικές ενώσεις. Η βασική διαφορά μεταξύ οξύτητας και βασικότητας είναι ότι η οξύτητα προκαλεί χαμηλό pH ενώ η βασικότητα προκαλεί υψηλό pH σε ένα υδατικό μέσο.
