- Mitkä ovat heikot hapot?
- Heikkojen happojen dissosiaatio
- ominaisuudet
- Napaisuus ja induktiivinen vaikutus
- Atomisäde ja sidoslujuus
- Esimerkkejä heikoista hapoista
- Viitteet
Heikkoja happoja ovat vain osittain hajoaa vedessä. Niiden dissosioitumisen jälkeen liuos, josta ne löytyvät, saavuttaa tasapainon ja samanaikaisesti läsnä oleva happo ja sen konjugaattiemäs havaitaan. Hapot ovat molekyylejä tai ioneja, jotka voivat luovuttaa hydroniumionia (H +) tai voivat muodostaa kovalenttisen sidoksen elektroniparin kanssa.
Nämä puolestaan voidaan luokitella vahvuutensa perusteella: vahvat hapot ja heikot hapot. Kun puhutaan hapon lujuudesta, tämä on ominaisuus, joka mittaa näiden lajien ionisoitumisastetta; ts. hapon kyky tai taipumus menettää protoni.
Erittelykaavio heikolle hapolle, joka hajottaa HA + H2O ↔ A- + H3O +
Vahva happo on sellainen, joka dissosioituu täysin veden läsnä ollessa; että on yksi mooli voimakasta happoa liuotetaan veteen johtaa erottaminen yksi mooli H + ja yksi mooli konjugaatin emästä -.
Mitkä ovat heikot hapot?
Heikot hapot, kuten edellä mainittiin, ovat niitä, jotka dissosioituvat osittain vedessä. Useimmat hapot ovat heikkoja happoja, ja niille on ominaista, että ne vapauttavat vain muutamia vetyatomeja liuokseen, jossa ne löytyvät.
Kun heikko happo dissosioituu (tai ionisoituu), tapahtuu kemiallisen tasapainon ilmiö. Tämä ilmiö on tila, jossa molemmat lajit (ts. Reagenssit ja tuotteet) ovat pitoisuuksina, joilla ei yleensä ole vaikutusta ajan myötä.
Tämä tila syntyy, kun eteenpäin suuntautuvan reaktion nopeus on sama kuin käänteisen reaktion nopeus. Siksi nämä pitoisuudet eivät kasva eikä laske.
"Heikko" luokittelu heikossa hapossa on riippumaton sen dissosiointikapasiteetista; happoa pidetään heikkona, jos vähemmän kuin 100% sen molekyylistä tai ionista hajoaa epätäydellisesti vesiliuoksessa. Siksi heikkojen happojen välillä on myös itsestään dissosiaatio, jota kutsutaan happojen dissosiaatiovakioksi Ka.
Mitä vahvempi happo, sitä korkeampi on Ka-arvo. Vahvin heikko happo on hydroniumioni (H 3 O +), jota pidetään rajana heikkojen happojen ja vahvojen happojen välillä.
Heikkojen happojen dissosiaatio
Heikot hapot ionisoivat epätäydellisesti; ts. jos tätä heikkoa happoa edustaa yleinen liuoskaava HA: na, niin muodostetussa vesiliuoksessa olisi huomattava määrä dissosioitumatonta HA: ta.
Heikot hapot seuraavat seuraavaa mallia dissosioituneena, missä H + on tässä tapauksessa hydroniumioni ja A - edustaa hapon konjugaattiemästä.
Heikon hapon vahvuus esitetään tasapainotilana tai prosenttimäärin dissosiaatiota. Kuten aiemmin todettiin, lauseke Ka on hapon dissosiaatiovakio, ja tämä liittyy reagoivien aineiden ja tuotteiden pitoisuuksiin tasapainossa seuraavalla tavalla:
Ka = /
Mitä korkeampi Ka-arvo, sitä enemmän H + -muodostumista suositaan ja sitä matalampi on liuoksen pH. Ka heikkojen happojen vaihtelee arvojen 1,8 x 10 -16 kohteeseen 55,5. Niillä hapoilla, joiden Ka on alle 1,8 x 10 -16, on vähemmän happolujuutta kuin vedessä.
Toinen menetelmä, jota käytetään hapon lujuuden mittaamiseen, on sen dissosioitumisprosentin (a) tutkiminen, joka vaihtelee välillä 0% <α <100%. On määritelty seuraavasti:
a = / +
Toisin kuin Ka, α ei ole vakio ja riippuu. Yleensä α-arvo kasvaa, kun arvo. Tässä mielessä hapot vahvistuvat riippuen niiden laimennusasteesta.
ominaisuudet
On olemassa useita ominaisuuksia, jotka määrittävät hapon lujuuden ja tekevät siitä enemmän tai vähemmän vahvan. Näiden ominaisuuksien joukossa ovat napaisuus ja induktiivinen vaikutus, atomisäde ja sidoksen lujuus.
Napaisuus ja induktiivinen vaikutus
Polaarisuus viittaa elektronien jakautumiseen sidoksessa, joka on alue kahden atomin ytimen välillä, jossa elektoriparit jakautuvat.
Mitä samankaltaisempi kahden lajin välinen elektronegatiivisuus on, sitä vastaavampaa on elektronien jakaminen; mutta mitä enemmän elektronegatiivisuus eroaa, sitä enemmän aikaa elektronit vievät yhdessä molekyylissä kuin toisessa.
Vety on sähköpositiivinen alkuaine ja mitä korkeampi on sen elementin, jolla se sitoutuu, elektronegatiivisuus, sitä korkeampi muodostuneen yhdisteen happamuus on. Tästä syystä happo on vahvempi, jos se tapahtuu vedysidoksen ja sähköä negatiivisemman elementin välillä.
Lisäksi induktiivinen vaikutus tarkoittaa, että vedyn ei tarvitse olla suoraan kiinnittynyt elektronegatiiviseen elementtiin, jotta yhdiste voi lisätä happamuuttaan. Tämän vuoksi jotkin aineiden isomeerit ovat happamempia kuin toiset, riippuen niiden atomien konfiguraatiosta molekyylissä.
Atomisäde ja sidoslujuus
Sidoksen lujuus, joka sitoo vetyä happea hallitsevaan atomiin, on toinen tärkeä tekijä molekyylin happamuuden määrittämisessä. Tämä puolestaan riippuu sidoksen jakavien atomien koosta.
Hapon nimeltä hapolla, mitä enemmän suurennat sen A-atomin kokoa, sitä enemmän sen sidoksen vahvuus vähenee, joten tämä sidos on helpompi hajottaa; tämä tekee molekyylistä happamamman.
Atomit, joilla on korkeammat atomisäteet, hyötyvät happamuudesta tämän yksityiskohdan ansiosta, koska niiden sidos vedyn kanssa on vähemmän vahva.
Esimerkkejä heikoista hapoista
Heikkoja happoja on suuri määrä (ennen kaikkea hapot). Nämä sisältävät:
- Mangaani happo (H 2 SO 3).
- Fosforihappo (H 3 PO 4).
- Typpihappo (HNO 2).
- fluorivetyhappo (HF).
- etikkahappoa (CH 3 COOH).
- Hiilihappo (H 2 CO 3).
- Bentsoehappo (C 6 H 5 COOH).
Viitteet
- Heikko happo. (SF). Haettu osoitteesta en.wikipedia.org
- Olennainen biokemia. (SF). Haettu osoitteesta wiley.com
- CliffNotes. (SF). Haettu osoitteesta cliffsnotes.com
- Science, F. o. (SF). Waterloon yliopisto. Haettu tieteestä.uwaterloo.ca
- Anne Marie Helmenstine, P. (toinen). ThoughtCo. Haettu osoitteesta gondo.com