Razlika med kislostjo in bazičnostjo

Ključna razlika - kislost in bazičnost
 

Kislost in bazičnost spojin sta indikacija pH. Kislost medija povzročajo kisle spojine, ki lahko sproščajo vodikove ione (H⁺), kar ima za posledico nizek pH v tem mediju. Bazičnost medija povzročajo osnovne spojine, ki lahko sproščajo hidroksidne ione (OH^-), kar ima za posledico visok pH v tem mediju. Ključna razlika med kislostjo in bazičnostjo je v tem kislost povzroči nizek pH, medtem ko bazičnost povzroči visok pH v vodnem mediju.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je kislost 
3. Kaj je osnova
4. Primerjava ob strani - kislost proti bazičnosti v tabeli
5. Povzetek

Kaj je kislost?

Kislost je raven kisline v snoveh. Koncentracija vodikovih ionov (H⁺) je glavni parameter, ki se uporablja za določanje kislosti. Koncentracija vodikovih ionov je izražena kot pH vrednost. pH je negativni logaritem koncentracije vodikovih ionov. Zato je višja koncentracija vodikovih ionov nižja pH. Nizka pH vrednost kaže na višjo kislost.

Glede na kislost snovi obstajata dve vrsti kislin kot močne kisline in šibke kisline. Močne kisline povzročajo višjo stopnjo kislosti v vodnem mediju, medtem ko šibke kisline povzročijo nizko kislost. Močne kisline lahko popolnoma disociirajo v ione in sprostijo vse možne vodikove ione (H⁺). V nasprotju s tem šibka kislina delno disociira in sprošča le nekaj vodikovih ionov. Kisline lahko prav tako uvrstimo med monoprotske kisline in poliprotske kisline; monoprotske kisline sproščajo en vodikov ion na molekulo, medtem ko poliprotske kisline sproščajo več vodikovih ionov na molekulo.

Kislost kislin je določena s pKa kisline. pKa je negativni logaritem Ka. Ka je konstanta disociacije kisline raztopine. Gre za količinsko merjenje jakosti kisline v raztopini (ali kislosti). Nižje je pKa, močnejša je kislina. Višji kot je pKa, šibkejša je kislina.

Slika 01: Limonin sok ima visoko kislost

Periodični trendi zakisanosti kemičnih elementov so v osnovi odvisni od njihovih vrednosti elektronegativnosti. Elektronegativnost kemičnih elementov narašča od leve proti desni obdobja. Če je elektronegativnost atoma večja, lahko zelo enostavno stabilizira negativni atom na njem, ker ima večjo afiniteto do elektronov. Zato se vodikovi ioni, povezani z visokimi elektronegativnimi atomi, zlahka sprostijo kot nizki elektronegativni atomi, kar povzroči višjo kislost. Ko se spusti skupina v periodični tabeli, se poveča kislost. Razlog je, da se velikost atomov v skupini poveča. Veliki atomi lahko stabilizirajo negativne naboje na njih (s porazdelitvijo nabojev); zato se lahko vodikov ion, povezan z velikim atomom, zlahka sprosti.

Kaj je osnova?

Osnovnost snovi je število vodikovih atomov, ki jih lahko nadomestimo z bazo v določeni kislini. Z drugimi besedami, osnovnost spojine je število vodikovih ionov, ki lahko popolnoma reagirajo z hidroksidnimi ioni, ki jih sprosti baza.

Slika 02: Kemična sestava hidroksidnega iona

Dejavniki, ki lahko vplivajo na bazičnost spojine, so navedeni spodaj.

1. Elektronegativnost
2. Atomski polmer
3. Uradne obtožbe

Elektronegativnost atoma se nanaša na njegovo afiniteto do elektronov. Atom z visoko elektronegativnostjo lahko pritegne elektrone v primerjavi z nizkimi elektronegativnimi atomi. Višja elektronegativnost, nižja osnovnost. Da bi sprostili hidroksidni ion, bi morali vezni elektroni med atomom kisika in preostankom molekule v celoti pritegniti kisikov atom (kisikov atom v hidroksidni skupini bi moral biti bolj elektronegativen od drugega atoma, na katerega je vezan). Na primer: če je bazičnost ROH velika, je elektronegativnost R manjša kot pri atomu kisika.

Slika 03: Mila so šibke baze, ki nastanejo z reakcijo maščobnih kislin z natrijevim hidroksidom ali kalijevim hidroksidom.

Atomski polmer je še en dejavnik, ki vpliva na bazičnost spojine. Če je atomski polmer majhen, je gostota elektronov tega atoma velika. Zato se hidroksidni ion zlahka sprosti. Potem je bazičnost te spojine sorazmerno velika.

Uradni stroški so običajno bodisi pozitivni bodisi negativni stroški. Pozitiven formalni naboj kaže na manjšo gostoto elektronov. Tako hidroksidni ion ne more v celoti pritegniti veznih elektronov. Potem ga ni mogoče enostavno sprostiti (hidroksidni ion), kar kaže na nižjo bazičnost. Nasprotno pa negativni formalni naboj povzroča večjo utemeljenost.

Kakšna je razlika med kislostjo in bazičnostjo?

Kislost proti bazičnosti
Kislost je raven kisline v snoveh.	Osnovnost se nanaša na stanje baze, ki lahko sprošča hidroksidne ione (OH-).
pH
Kislost povzroča nizek pH v vodnih medijih.	Bazičnost povzroča visok pH v vodnih medijih.
Ioni
Kislost kaže na visoko koncentracijo vodikovih ionov v mediju.	Bazičnost kaže na visoko koncentracijo hidroksidnih ionov v mediju.
Periodični trendi
Kislost se poveča od leve proti desni obdobje in navzdol po skupini.	Osnovnost se zmanjša od leve proti desni za obdobje in navzdol po skupini.
Učinek elektronegativnosti
Kislost je visoka, če je elektronegativnost (atoma, na katerega je vezan atom vodika) visoka.	Osnovnost je velika, če je elektronegativnost (atoma, na katerega je vezan atom kisika hidroksidnega iona) majhna.

Povzetek - Kislost in bazičnost

Kislost in bazičnost sta dva temeljna izraza, ki se uporabljata v kemiji. Kislost povzročajo kisle spojine. Osnovnost povzročajo osnovne spojine. Ključna razlika med kislostjo in bazičnostjo je, da kislost povzroči nizek pH, medtem ko bazičnost povzroči visok pH v vodnem mediju.

Referenca:

1. "7.3: Strukturni učinki na kislost in bazičnost." Kemija LibreTexts, Libretexts, 7. septembra 2016, na voljo tukaj.
2. "Trend periodične tabele." Mreža študentskih zdravnikov, na voljo tukaj.

Vljudnost slik:

1. "Lemon-edit1" avtor André Karwath aka Aka - Lastno delo (CC BY-SA 2.5) prek Commons Wikimedia
2. "Hidroksidi-pari-pari-2D" (Public Domain) prek Commons Wikimedia
3. "589824" (CC0) prek Pixabaja