TEORIE
KWASÓW I ZASAD
OH
−
H
3
O
+
HA
→ H
+
+ A
−
(
α = 1)
HA H
+
+ A
−
(
α < 1)
dr Henryk Myszka - Uniwersytet Gdański - Wydział Chemii
autojonizacja (autodysocjacja) wody:
H
2
O H
+
+ OH
−
TEORIA ARRHENIUSA (1884 r.)
Svante August Arrhenius
(1859-1927)
Nagroda Nobla w 1903 r.
→
←
kwas: substancja dysocjująca z wytworzeniem jonów H
+
→
←
zasada: substancja dysocjująca z wytworzeniem jonów OH
–
MeOH
→ Me
+
+ OH
−
reakcja: kwas + zasada = sól + woda
• nie tłumaczy kwasowych właściwości soli, np. Al(NO
3
)
3
w H
2
O;
• nie tłumaczy zasadowych właściwości związków chemicznych niezawierających
grup hydroksylowych, np. Na
2
CO
3
w H
2
O, aminy w wodzie;
• nie tłumaczy dlaczego mocznik w wodzie jest obojętny, w ciekłym NH
3
jest kwasem a w bezwodnym CH
3
COOH jest zasadą;
HA + H
2
O
→ H
3
O
+
+ A
−
(
α = 1)
HA + H
2
O
H
3
O
+
+ A
−
(
α < 1)
dr Henryk Myszka - Uniwersytet Gdański - Wydział Chemii
autojonizacja (autodysocjacja) wody:
H
2
O + H
2
O H
3
O
+
+ OH
−
TEORIA BRÖNSTEDA I LOWRY’EGO (1923 r.)
→
←
kwas: substancja będąca donorem protonów (H
+
)
→
←
zasada: substancja będąca akceptorem protonów
MeOH
→ Me
+
+ OH
−
(
α = 1)
B + H
2
O BH
+
+ OH
−
(
α < 1)
(wodorotlenki metali nie stanowią właściwie zasad w sensie teorii Brönsteda,
zasadą jest w nich anion OH
−
wykazujący silne powinowactwo do protonów)
→
←
dr Henryk Myszka - Uniwersytet Gdański - Wydział Chemii
dr Henryk Myszka - Uniwersytet Gdański - Wydział Chemii
dr Henryk Myszka - Uniwersytet Gdański - Wydział Chemii
Substancje, które w reakcjach roztworze, w zależności od warunków,
mogą przyłączać bądź oddawać protony nazywa się substancjami
amfiprotycznymi (np. woda) lub amfolitami.
reakcja protolityczna:
kwas 1 + zasada 2 = kwas 2 + zasada 1
HA +
B =
BH
+
+ A
−
HA
−
+ H
2
O
H
3
O
+
+ A
2
−
HA
−
+ H
2
O
H
2
A + OH
−
Istotą tych reakcji jest przeniesienie protonu od kwasu do zasady.
Układ składający się z kwasu i powstającej z niego przez odszczepienie
protonu zasady nosi nazwę sprzężonej pary kwas-zasada.
np.:
H
2
PO
4
−
, HPO
4
2
−
, HS
−
, HCO
3
−
, H
2
AsO
4
−
, HAsO
4
2
−
, HSO
3
−
,
Al(H
2
O)
5
OH
2+
, Zn(H
2
O)
3
OH
+
, Fe(H
2
O)
4
(OH)
2
+
, itp.
→
←
→
←
H
+
+ INH
3
= [H
← NH
3
]
+
= NH
4
+
H
+
+ H
2
O = H
3
O
+
I
NH
3
+ BF
3
= H
3
N
→ BF
3
AlCl
3
+ Cl
−
= AlCl
4
−
H
2
O + HCl = [H
2
O
→ HCl] = H
3
O
+
+ Cl
−
dr Henryk Myszka - Uniwersytet Gdański - Wydział Chemii
(Lewis uniezależnił definicję kwasów i zasad od tego,
czy zawierają one protony i czy reagują z rozpuszczalnikiem)
TEORIA LEWISA (1923 r.)
kwas: akceptor pary elektronowej
zasada: donor pary elektronowej
reakcja:
kwas + zasada = addukt
(wiązanie koordynacyjne)
• kwasy Lewisa to odczynniki elektrofilowe
• zasady Lewisa to odczynniki nukleofilowe
Reakcję dysocjacji HCl w wodzie teoria Lewisa traktuje jako wypieranie
z adduktu HCl słabszej zasady Cl
−
przez zasadę mocniejszą H
2
O
2 H
2
O H
3
O
+
+ OH
−
2 NH
3
NH
4
+
+ NH
2
−
N
2
O
4
NO
+
+ NO
3
−
2 CH
3
COOH CH
3
COOH
2
+
+ CH
3
COO
−
2 HF H
2
F
+
+ F
−
2 H
2
SO
4
H
3
SO
4
+
+ HSO
4
−
dr Henryk Myszka - Uniwersytet Gdański - Wydział Chemii
TEORIA ROZPUSZCZALNIKOWA
(Cady i Elsey, 1925-28 r.)
autodysocjacja rozpuszczalników:
reakcja:
kwas + zasada = sól + rozpuszczalnik
→
←
→
←
→
←
→
←
→
←
kwas: substancja dająca w roztworze takie same kationy jak rozpuszczalnik
zasada: substancja zwiększająca stężenie anionów
charakterystycznych dla rozpuszczalnika
→
←
dr Henryk Myszka - Uniwersytet Gdański - Wydział Chemii
• sole amonowe w ciekłym NH
3
są kwasami
NH
4
Cl
→ NH
4
+
+ Cl
−
• amidek sodu (NaNH
2
) w ciekłym NH
3
jest zasadą
NaNH
2
→ Na
+
+ NH
2
−
• chlorek nitrozylu (NOCl) w N
2
O
4
jest kwasem
NOCl
→ NO
+
+ Cl
−
• w N
2
O
4
NaNO
3
jest zasadą
NaNO
3
→ Na
+
+ NO
3
−
• CH
3
COOH w bezw. H
2
SO
4
jest zasadą
H
2
SO
4
+ CH
3
COOH
→ HSO
4
−
+ CH
3
COOH
2
+
• mocznik, który jest obojętny w wodzie,
stanowi kwas w ciekłym NH
3
NH
3
+ CO(NH
2
)
2
→ NH
4
+
+ H
2
NC(O)NH
−
dr Henryk Myszka - Uniwersytet Gdański - Wydział Chemii
zobojętnianie mocnego kwasu mocną zasadą:
ZOBOJĘTNIANIE
NaOH + HCl
→ NaCl + H
2
O
Na
+
+ OH
−
+ H
+
+ Cl
−
→ Na
+
+ Cl
−
+ H
2
O
w istocie reakcja zachodzi pomiędzy jonami H
+
i OH
−
H
+
+ OH
−
→ H
2
O
H
3
O
+
+ OH
−
→ H
2
O + H
2
O
CH
3
COOH + NaOH
→ CH
3
COONa + H
2
O
CH
3
COOH + Na
+
+ OH
−
→ CH
3
COO
−
+ Na
+
+ H
2
O
CH
3
COOH + OH
−
→ CH
3
COO
−
+ H
2
O
HA + OH
−
→ A
−
+ H
2
O
zobojętnianie słabego kwasu mocną zasadą:
dr Henryk Myszka - Uniwersytet Gdański - Wydział Chemii
zobojętnianie mocnego kwasu słabą zasadą:
HNO
3
+ NH
3
→ NH
4
NO
3
H
+
+ NO
3
−
+ NH
3
→ NH
4
+
+ NO
3
−
H
+
+ NH
3
→ NH
4
+
H
3
O
+
+ B
→ BH
+
+ H
2
O
HNO
2
+ NH
3
→ NH
4
NO
2
HNO
2
+ NH
3
→ NH
4
+
+ NO
2
−
HA + B
→ BH
+
+ A
−
zobojętnianie słabego kwasu słabą zasadą:
dr Henryk Myszka - Uniwersytet Gdański - Wydział Chemii
reakcje soli z kwasami bądź zasadami zachodzą wówczas, gdy w wyniku
tych reakcji powstaje związek lotny, trudno rozpuszczalny lub słabiej
zdysocjowany niż substraty, np.:
JONOWY ZAPIS REAKCJI
Na
2
CO
3
+ 2 HCl
→ 2 NaCl + CO
2
↑
+ H
2
O
2 Na
+
+ CO
3
2
−
+ 2 H
+
+ 2 Cl
−
→ 2 Na
+
+ 2 Cl
−
+ CO
2
↑
+ H
2
O
CO
3
2
−
+ 2 H
+
→ CO
2
↑
+ H
2
O
CuSO
4
+ 2 NaOH
→ Cu(OH)
2
↓
+ Na
2
SO
4
Cu
2+
+ SO
4
2
−
+ 2 Na
+
+ 2 OH
−
→ Cu(OH)
2
↓
+ 2 Na
+
+ SO
4
2
−
Cu
2+
+ 2 OH
−
→ Cu(OH)
2
↓
CH
3
COONa + HNO
3
→ CH
3
COOH + NaNO
3
CH
3
COO
−
+ Na
+
+ H
+
+ NO
3
−
→ CH
3
COOH + Na
+
+ NO
3
−
CH
3
COO
−
+ H
+
→ CH
3
COOH
dr Henryk Myszka - Uniwersytet Gdański - Wydział Chemii
reakcje pomiędzy dobrze rozpuszczalnymi solami zachodzą wówczas,
gdy jedna z soli będąca produktem reakcji jest trudno rozpuszczalna
w wodzie, np.:
AgNO
3
+ NaCl
→ AgCl
↓
+ NaNO
3
Ag
+
+ NO
3
−
+ Na
+
+ Cl
−
→ AgCl
↓
+ Na
+
+ NO
3
−
Ag
+
+ Cl
−
→ AgCl
↓
po zmieszaniu np. wodnych roztworów Na
2
SO
4
i KCl nie obserwuje się
żadnych zmian w roztworze, co oznacza, iż nie zachodzi tu żadna reakcja,
a w roztworze występuje mieszanina jonów: Na
+
, SO
4
2
−
, K
+
i Cl
−
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Egzamin diagnozujący teorie kwasów i zasad
1 6 Teorie kwasów i zasad +Odpowiedzi
Teorie kwasów i zasad
teorie kwasów i zasad
Teorie kwasów i zasad, CHEMIA, semestr 1, chemia ogólna, wykłady
Egzamin diagnozujący teorie kwasów i zasad
1 6 Teorie kwasów i zasad +Odpowiedzi
Teorie kwasów i zasad
12900-różne teorie na temat kwasów i zasad, chemia
Analiza ilościowa-objętościowe oznaczanie kwasów i zasad, Energetyka, I rok, chemia
moc kwasów i zasad
3 Dializa Dyfuzyjna rozdzial kwasow i zasad id 3306 (2)
02 Teorie kwasów i zasad ppt
Obliczanie pH roztworów mocnych oraz słabych kwasów i zasad oraz mieszanin buforowych, UWM Weterynar
Teoria kwasów i zasad
Teoria kwasów i zasad IV
03 4 Folia Teorie kwasowo zasadowe zadania do lekcji nr 1
7 4b Stała dysocjacji kwasów i zasad
więcej podobnych podstron