Разница между кислотностью и основностью

Ключевая разница - кислотность против основности
 

Кислотность и основность соединений являются показателями рН. Кислотность среды обусловлена ​​кислотными соединениями, которые могут выделять ионы водорода (H⁺), что приводит к низкому pH в этой среде. Основность среды обусловлена ​​основными соединениями, которые могут выделять гидроксид-ионы (ОН^-), что приводит к высокому pH в этой среде. Основное различие между кислотностью и основностью заключается в том, что кислотность вызывает низкий pH, тогда как основность вызывает высокий pH в водной среде.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое кислотность 
3. Что такое Основность
4. Сравнение бок о бок - кислотность против основности в табличной форме
5. Резюме

Что такое кислотность?

Кислотность - это уровень кислоты в веществах. Концентрация водородных ионов (Н⁺) является основным параметром, используемым для определения кислотности. Концентрация ионов водорода выражается в виде значения рН. pH - отрицательный логарифм концентрации ионов водорода. Следовательно, чем выше концентрация ионов водорода, тем ниже pH. Низкое значение pH указывает на более высокую кислотность.

В зависимости от кислотности веществ существует два типа кислот: сильные и слабые кислоты. Сильные кислоты вызывают более высокий уровень кислотности в водной среде, тогда как слабые кислоты приводят к низкой кислотности. Сильные кислоты могут полностью диссоциировать на ионы, высвобождая все возможные ионы водорода (H⁺). Напротив, слабая кислота частично диссоциирует, выделяя только некоторые ионы водорода. Кислоты также могут быть классифицированы как монопротонные кислоты и полипротонные кислоты; монопротонные кислоты выделяют один ион водорода на молекулу, тогда как полипротонные кислоты выделяют больше ионов водорода на молекулу.

Кислотность кислот определяется рКа кислоты. рКа - отрицательный логарифм Ка. Ка - константа диссоциации кислоты раствора. Это количественное измерение силы кислоты в растворе (или кислотности). Чем ниже рКа, тем сильнее кислота. Чем выше рКа, тем слабее кислота.

Рисунок 01: Лимонный сок обладает высокой кислотностью

Периодические тенденции кислотности химических элементов в основном зависят от их значений электроотрицательности. Электроотрицательность химических элементов увеличивается слева направо периода. Если электроотрицательность атома выше, он может очень легко стабилизировать на нем отрицательный атом, потому что он имеет более высокое сродство к электронам. Следовательно, ионы водорода, связанные с высоким электроотрицательным атомом, легче высвобождаются, чем низкие электроотрицательные атомы, что приводит к более высокой кислотности. При переходе по группе в периодической таблице повышается кислотность. Это потому, что размер атомов увеличивается вниз по группе. Большие атомы могут стабилизировать на них отрицательные заряды (путем распределения заряда); следовательно, ион водорода, связанный с большим атомом, может быть легко освобожден.

Что такое Основность?

Основность вещества - это число атомов водорода, заменяемых основанием в конкретной кислоте. Другими словами, основность соединения - это число ионов водорода, которые могут полностью реагировать с ионами гидроксида, высвобождаемыми основанием..

Рисунок 02: Химическая структура гидроксид-иона

Факторы, которые могут повлиять на основность соединения, перечислены ниже.

1. Электроотрицательность
2. Радиус атома
3. Формальные расходы

Электроотрицательность атома относится к его сродству к электронам. Атом, имеющий высокую электроотрицательность, может притягивать электроны по сравнению с атомами с низким электроотрицанием. Чем выше электроотрицательность, тем ниже основность. Чтобы высвободить ион гидроксида, электроны связи между атомом кислорода и остальной частью молекулы должны полностью притягиваться атомом кислорода (атом кислорода в гидроксидной группе должен быть более электроотрицательным, чем другой атом, с которым он связан). Пример: если основность ROH высока, электроотрицательность R меньше, чем у атома кислорода.

Рисунок 03: Мыла являются слабыми основаниями, образованными реакцией жирных кислот с гидроксидом натрия или гидроксидом калия.

Атомный радиус является еще одним фактором, который влияет на основность соединения. Если атомный радиус маленький, электронная плотность этого атома высока. Следовательно, гидроксид-ион может быть легко освобожден. Тогда основность этого соединения сравнительно высока.

Формальные обвинения, как правило, являются либо положительными, либо отрицательными. Положительный формальный заряд указывает на меньшую плотность электронов. Следовательно, электроны связи не могут полностью притягиваться гидроксид-ионом. Тогда это не может быть легко выпущено (ион гидроокиси), указывая на более низкую основность. Напротив, отрицательный формальный заряд вызывает более высокую основность.

В чем разница между кислотностью и основностью?

Кислотность против основности
Кислотность - это уровень кислоты в веществах.	Основность относится к состоянию основания, которое может высвобождать гидроксид-ионы (ОН-).
pH
Кислотность вызывает низкий pH в водных средах.	Основность вызывает высокий рН в водных средах.
Ионы
Кислотность свидетельствует о высокой концентрации ионов водорода в среде.	Основность указывает на высокую концентрацию гидроксид-ионов в среде.
Периодические Тенденции
Кислотность увеличивается слева направо на период и вниз по группе.	Основность уменьшается слева направо на период и вниз по группе.
Влияние электроотрицательности
Кислотность высока, если электроотрицательность (атома, с которым связан атом водорода) высока.	Основность высока, если электроотрицательность (атома, с которым связан атом кислорода гидроксид-иона) низкая.

Резюме - кислотность против основности

Кислотность и основность - два фундаментальных термина, используемых в химии. Кислотность вызвана кислотными соединениями. Основность обусловлена ​​основными соединениями. Основное различие между кислотностью и основностью заключается в том, что кислотность вызывает низкий рН, тогда как основность вызывает высокий рН в водной среде..

Ссылка:

1. «7.3. Структурное влияние на кислотность и основность». Химия LibreTexts, Libretexts, 7 сентября 2016 года, доступно здесь.
2. «Периодическая таблица трендов». Студенческая Докторская Сеть, Доступная здесь.

Изображение предоставлено:

1. «Lemon-edit1» Андре Карват, он же Aka - собственная работа (CC BY-SA 2.5) с помощью Commons Wikimedia
2. «Гидроксид-одиночные пары-2D» (общественное достояние) через Викисклад Commons
3. «589824» (CC0) через Pixabay