Ισχυρά εναντίον Ασθενών Οξέων εναντίον Βάσεων
Τα οξέα ορίζονται με διάφορους τρόπους από διάφορους επιστήμονες. Ο Arrhenius ορίζει ένα οξύ ως μια ουσία που δίνει ιόντα H3O+ στο διάλυμα, ενώ η βάση είναι μια ουσία που δίνει OH – ιόντα στο διάλυμα. Ο Bronsted- Lowry ορίζει ένα οξύ ως μια ουσία που μπορεί να δώσει ένα πρωτόνιο και μια βάση ως μια ουσία που μπορεί να δεχθεί ένα πρωτόνιο. Ο ορισμός του οξέος Lewis είναι πολύ κοινός από τους δύο παραπάνω. Σύμφωνα με αυτό, κάθε δέκτης ζεύγους ηλεκτρονίων είναι οξύ και δότης είναι βάση. Σύμφωνα με τον ορισμό του Arrhenius, μια ένωση πρέπει να έχει ένα ανιόν υδροξειδίου και την ικανότητα να το δίνει ως ιόν υδροξειδίου για να είναι βάση. Σύμφωνα με τους Lewis και Bronsted- Lowry, μπορεί να υπάρχουν μόρια που δεν διαθέτουν υδροξείδια, αλλά μπορούν να λειτουργήσουν ως βάση. Για παράδειγμα, το NH3 είναι μια βάση Lewis, επειδή μπορεί να δώσει το ζεύγος ηλεκτρονίων σε άζωτο. Το Na2CO3 είναι μια βάση Bronsted- Lowry χωρίς ομάδες υδροξειδίου, αλλά έχει την ικανότητα να δέχεται υδρογόνα.
Ισχυρά και Αδύναμα Οξέα
Ανεξάρτητα από τους παραπάνω ορισμούς, συνήθως προσδιορίζουμε ένα οξύ ως δότη πρωτονίων. Τα οξέα έχουν ξινή γεύση. Ο χυμός λάιμ και το ξύδι είναι δύο οξέα που συναντάμε στα σπίτια μας. Αντιδρούν με βάσεις που παράγουν νερό και αντιδρούν με μέταλλα σχηματίζοντας H2, αυξάνοντας έτσι τον ρυθμό διάβρωσης των μετάλλων. Τα οξέα μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε δύο, με βάση την ικανότητά τους να διαχωρίζουν και να παράγουν πρωτόνια. Ισχυρά οξέα όπως το HCl, το HNO3 ιονίζονται πλήρως σε ένα διάλυμα, για να δώσουν πρωτόνια. Αδύναμα οξέα όπως το CH3COOH είναι μερικώς διασπάσματα και δίνουν λιγότερες ποσότητες πρωτονίων.
Ka είναι η σταθερά διάστασης οξέος. Δίνει μια ένδειξη της ικανότητας απώλειας ενός πρωτονίου ενός ασθενούς οξέος. Για να ελέγξουμε εάν μια ουσία είναι οξύ ή όχι, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε διάφορους δείκτες όπως χαρτί λακκούβας ή χαρτί pH. Στην κλίμακα pH, αντιπροσωπεύονται από 1-6 οξέα. Ένα οξύ με pH 1 λέγεται ότι είναι πολύ ισχυρό και καθώς αυξάνεται η τιμή του pH, η οξύτητα μειώνεται.
Ισχυρές και αδύναμες βάσεις
Οι βάσεις έχουν αίσθηση που γλιστράει σαν σαπούνι και πικρή γεύση. Αντιδρούν εύκολα με οξέα παράγοντας μόρια νερού και αλατιού. Η καυστική σόδα, η αμμωνία και η μαγειρική σόδα είναι μερικές από τις κοινές βάσεις που συναντάμε πολύ συχνά. Οι βάσεις μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε δύο, με βάση την ικανότητά τους να διαχωρίζουν και να παράγουν ιόντα υδροξειδίου. Ισχυρές βάσεις όπως το NaOH και το ΚΟΗ ιονίζονται πλήρως σε ένα διάλυμα, για να δώσουν ιόντα. Αδύναμες βάσεις όπως το NH3 είναι μερικώς διαχωρισμένες και δίνουν λιγότερες ποσότητες ιόντων υδροξειδίου.
Το
Kb είναι η σταθερά διάστασης βάσης. Δίνει ένδειξη της ικανότητας απώλειας ιόντων υδροξειδίου μιας ασθενούς βάσης. Τα οξέα με υψηλότερη τιμή pKa (πάνω από 13) είναι ασθενή οξέα, αλλά οι συζευγμένες βάσεις τους θεωρούνται ισχυρές βάσεις. Για να ελέγξουμε αν μια ουσία είναι βάση ή όχι μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αρκετούς δείκτες όπως χαρτί λακκούβας ή χαρτί pH. Οι βάσεις δείχνουν τιμή pH υψηλότερη από 7 και μετατρέπεται σε κόκκινη λακκούβα σε μπλε.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Ισχυρών και Ασθενών Οξέων και Βάσεων;
• Τα οξέα έχουν τιμές pH από 1 έως 7. Τα ισχυρότερα οξέα είναι κοντά στο 1 και τα αδύναμα οξέα είναι κοντά στο 7. Οι βάσεις έχουν τιμές pH από 7 έως 14. Οι ισχυρές βάσεις είναι πιο κοντά στο 14 και οι ασθενείς βάσεις είναι πιο κοντά στο 7.
• Ισχυρά οξέα και ισχυρές βάσεις αντιδρούν πλήρως για να παράγουν αλάτι και νερό.
• Τα αδύναμα οξέα και οι ασθενείς βάσεις δεν αντιδρούν πλήρως καθώς δεν διασπώνται πλήρως.
