Кислоты Аррениуса и основания — это химические соединения, обладающие отличными свойствами, которые делают их пригодными для использования в определенных ситуациях.
Например, в автомобильных аккумуляторах используется серная кислота, в составе некоторых удобрений и моющих средств используются кислоты.
Аналогичным образом, такие основания, как гидроксид кальция, находят свое применение в производстве отбеливающего порошка.
Эти кислоты и основания находят широкое применение в химических установках, промышленности и повседневной жизни.
Хотя они имеют множество применений, воздействие сильных кислот и щелочей может нанести вам вред. Поэтому важно соблюдать меры безопасности при обращении с этими агрессивными химикатами.
Кислоту или основание можно определить несколькими способами, поскольку существует три предложенные теории:
Теория кислот и оснований Аррениуса.
Определение Бронстеда-Лоури.
Теория Льюиса.
Шведский ученый Сванте Аррениус в 1884 году предложил кислотную и основную классификацию соединений.
По его словам, кислота — это соединение, которое может легко отдавать протоны или ион водорода в воде или водном растворе.
Например, примите во внимание это уравнение.
HCl (aq) → H+(aq) + Cl–(aq)
Здесь раствор соляной кислоты с водой полностью диссоциирует их на ионы водорода и хлора.
Когда этот водный раствор HCl смешивается с водой, высвобождаются ионы гидрония, как показано приведенным ниже уравнением:
HCl (aq) + H2O (l) → H3O+ (aq) + Cl–(aq)
Аналогичным образом, кислоты, такие как HBr, CH3COOH (уксусная кислота), HNO3 (азотная кислота), HI (йодистоводородная кислота), H2SO3 (сернистая кислота), H2SO4 (серная кислота), H3PO4 (фосфорная кислота), H2CO3 (углекислота), HCIO4 (хлорная кислота), HF (плавиковая кислота), следуют закону Аррениуса концепция.
Согласно теории, соединение известно как основание Аррениуса, если оно диссоциирует на ионы OH– в форме воды или водного раствора.
Например, рассмотрим это уравнение, чтобы понять эту теорию.
NaOH (aq) → Na+ (aq) + OH– (aq)
Здесь водный раствор NaOH образует гидроксид-ионы, проявляющие свойство основания.
Свойство основности кислот Аррениуса
Основность любой кислоты — это мера количества ионов Н+ , которые она может высвободить. Далее, поймите эту концепцию с помощью следующей реакции:
H3PO4 → H+ + H2PO4–
H2PO4– → H+ + HPO24–
HPO24– → H+ + PO34–
Из приведенных выше уравнений ясно, что H3PO4 выделяет три иона водорода в своей водной среде или водном растворе. Следовательно, основность кислоты H3PO4 будет равна 3.
Аррениус пытался выяснить причину, лежащую в основе электропроводности в растворах. Он обнаружил, что причиной электропроводности в первую очередь являются ионы.
Его наблюдение привело к предположению, что кислоты, такие как HNO3, HCl, H2SO4 и т.д., ведут себя как электролиты, когда они растворены в воде.
Согласно определению кислоты по Аррениусу, для получения идеального крепкого раствора электролита, если 100 молекул HCl смешать с водой, то высвобождается 100 ионов H+ и 100 ионов Cl–.
В идеале в растворе не должно быть молекул HCl, поскольку он действует как сильная кислота и вступает в реакцию с водой с образованием ионов.
Сильная кислота обладает способностью полностью диссоциироваться или ионизироваться в водном растворе, так что она увеличивает количество протонов или ионов H+ в растворе.
Здесь константа диссоциации кислоты представлена как Ka и пропорциональна силе кислоты. Следовательно, сильная кислота имеет высокую величину Ka.
Немногим соединениям не удается полностью диссоциировать при добавлении к водному раствору.
Они известны как слабые кислоты, которые представляют собой раствор недиссоциированной слабой кислоты вместе с частично диссоциированными ионами.
В растворе количество ионов H+ чрезвычайно низкое, и, следовательно, их значение рН больше, чем у сильных кислот.
Для слабых кислот величина Ka или значение константы кислотной диссоциации меньше, чем для сильных кислот.
Кислоты, которые соответствуют теории Аррениуса для кислот (какое вещество является кислотой аррениус):
Соляная кислота: HCl + H2O → H3O+ + Cl—
Бромная кислота: HBr + H2O → H3O+ + Br—
Хлорная кислота: HClO4 + H2O → H3O+ + ClO4—
Серная кислота: H2SO4 + 2H2O → 2H3O+ + SO24—
Азотная кислота: HNO3 + H2O → H3O+ + NO3—
Йодистая кислота: HIO3 + H2O → H3O+ + IO3—
Статья на тему Кислоты Аррениуса