Постоји стотине примера киселина и база који се могу наћи у свим гранама хемије, али које су у целини раздвојене на две велике породице: неорганску и органску. Неорганске киселине су обично познате као минералне киселине, а карактеристичне су по томе што су посебно јаке у поређењу са органским.
Под киселинама и базама подразумевају се супстанце које имају кисели, односно слани укус. Обоје су корозивни, мада се реч 'каустична' често користи за јаке базе. Укратко: спаљују и нагризају кожу ако је додирну. Његове карактеристике у отапалима су водиле низ дефиниција током историје.
Понашање киселина и база кад се растварају у води. Извор: Габриел Боливар.
Слика испод приказује генеричко понашање киселина и база када се додају или растварају у чаши воде. Киселине производе решења са пХ вредностима испод 7 Због хидронијум јона Х 3 О + ; док базе производе растворе са пХ изнад 7 због хидроксилних (или хидроксилних) јона, ОХ - .
Ако додамо хлороводоничну киселину, ХЦИ (црвена кап), на стакло, биће Х 3 О + и Цл - јона хидратисани. С друге стране, ако поновимо експеримент са натријум-хидроксидом, НаОХ (пурпурна кап), имаћемо ОХ - и На + јоне .
Дефиниције
Све више проучаване и схваћене карактеристике киселина и база успоставиле су више од једне дефиниције за ова хемијска једињења. Међу тим дефиницијама имамо и Арренија, Бронстед-Ловрија и коначно Левиса. Пре навођења примера потребно је јасно знати о томе.
Аррхениус
Киселине и базе, према Аррхениус, су они који, када се раствори у води, производе Х 3 О + или ОХ - јона , респективно. Односно, слика већ представља ову дефиницију. Међутим, сама по себи занемарује неке киселине или базе сувише слабе да би произвеле такве јоне. Овде долази дефиниција Бронстед-Ловри.
Бронстед-Ловри
Бронстед-Ловри киселине су оне које могу донирати Х + јоне , а базе су оне које прихватају ове Х + . Ако киселина врло лако донира свој Х + , то значи да је то јака киселина. Исто се дешава и са базама, али прихватање Х + .
Дакле, имамо јаке или слабе киселине и базе, а њихове силе се мере у различитим растварачима; посебно у води из које су успостављене познате пХ јединице (0 до 14).
Због тога, јака киселина ХА у потпуности ће донирати свој Х + води у реакцији попут:
ХА + Х 2 О => А - + Х 3 О +
Где је А - коњугирана база ХА. Дакле, Х 3 О + присутни у стаклу са киселим раствором долази одавде .
У међувремену, слаба база Б депротонираће воду да би добила своје одговарајуће Х + :
Б + Х 2 О <=> ХБ + ОХ -
Где је ХБ коњугована киселина Б. То је случај са амонијаком, НХ 3 :
НХ 3 + Х 2 О <=> НХ 4 + + ОХ -
Веома јака база може директно донирати ОХ ионе - без потребе да реагује са водом; баш као НаОХ.
Левис
Најзад, Левисове киселине су оне које добијају или прихватају електроне, а Левисове базе су оне које донирају или губе електроне.
На пример, Бронстед-Ловри басе НХ 3 је такође Левис базе, пошто атом азота прихвати Х + донирањем свог пара слободних електрона (Х 3 Н: Х + ) на њу. Зато се три дефиниције не подударају једна са другом, већ се преплићу и помажу у проучавању киселости и базичности у ширем спектру хемијских једињења.
Примери киселина
Након разјашњења дефиниција, у наставку ће се поменути низ киселина са њиховим формулама и именима:
-ХФ: флуороводична киселина
-ХБр: бромоводична киселина
-ХИ: хидројодна киселина
-Х 2 С: хидроген сулфид
-Х 2 Се: селенхидрична киселина
-Х 2 Те: телурхидрична киселина
То су бинарне киселине, које се такође називају хидрациди, а којима припада горе поменута хлороводонична киселина, ХЦл.
-ХНО 3 : азотна киселина
-ХНО 2 : азотна киселина
-ХНО: хипонитрозна киселина
-Х 2 ЦО 3 : угљенска киселина
-Х 2 ЦО 2 : угљенична киселина, која је заправо познатија по имену мравље киселине, ХЦООХ, најједноставнија органска киселина од свих
-Х 3 ПО 4 : фосфорна киселина
-Х 3 ПО 3 или Х 2 : фосфорне киселине, са ХП везом
-Х 3 ПО 2 или Х: хипофосфорне киселине, са две ХП везе
-Х 2 СО 4 : сумпорна киселина
-Х 2 СО 3 : сумпорна киселина
-Х 2 С 2 О 7 : Дисумпорна Киселина
-ХИО 4 : периодична киселина
-ХИО 3 : јодна киселина
-ХИО 2 : јодна киселина
-ХИО: хипоиодинска киселина
-Х 2 ЦрО 4 : хромна киселина
-ХМнО 4 : манганска киселина
-ЦХ 3 ЦООХ: сирћетна киселина (сирће)
-ЦХ 3 СО 3 Х: метансулфонска киселина
Све ове киселине, осим мравље и последње две, познате су као оксацидне киселине или тернарне киселине.
Остало:
-АлЦл 3 : алуминијум хлорид
-ФеЦл 3 : железов хлорид
-БФ 3 : бор трифлуорид
-Метални катиони растворени у води
-Карбокације
-Х (ЦХБ 11 Цл 11 ): суперацидни карборан
- ФСО 3 Х: флуоросулфонска киселина
- ХСбФ 6 : флуороантимонска киселина
- ФСО 3 Х СбФ 5 : чаробна киселина
Последња четири примера чине застрашујуће супер киселине; једињења која могу да се распадају готово било који материјал само додиром на њега. АлЦл 3 је пример Левисове киселине, јер је метални центар алуминијума способан да прими електроне због свог електронског недостатка (не завршава свој октет валенције).
Примери база
Међу неорганским базама постоје метални хидроксиди, као што су натријум хидроксид и неки молекуларни хидриди, као што је амонијак који је већ поменут. Ево и других примера база:
-КОХ: калијум хидроксид
-ЛиОХ: литијум хидроксид
-РбОХ: рубидијум хидроксид
-ЦсОХ: цезијум хидроксид
-ФрОХ: францијум хидроксид
-Бе (ОХ) 2 : берилијум хидроксид
-Мг (ОХ) 2 : магнезијум хидроксид
-Ца (ОХ) 2 : калцијум хидроксид
-Ср (ОХ) 2 : стронцијум хидроксид
-Ба (ОХ) 2 : баријев хидроксид
-Ра (ОХ) 2 : радио хидроксид
-Фе (ОХ) 2 : железов хидроксид
-Фе (ОХ) 3 : железов хидроксид
-Ал (ОХ) 3 : алуминијум хидроксид
-Пб (ОХ) 4 : оловни хидроксид
-Зн (ОХ) 2 : цинк хидроксид
-Цд (ОХ) 2 : кадмијум хидроксид
-Цу (ОХ) 2 : курични хидроксид
-Ти (ОХ) 4 : титански хидроксид
Пх 3 : фосфин
-АсХ 3 : аршин
-НаНХ 2 : натријум амид
- Ц 5 Х 5 Н: пиридина
- (ЦХ 3 ) Н: триметиламин
- Ц 6 Х 5 НХ 2 : фениламина или анилин
-НаХ: натријум хидрид
-КХ: калијум хидрид
-Царбанионес
-Ли 3 Н: литијум нитрид
-Алкоксиди
- 2 НЛи: литијум-диизопропиламид
-Диетилинбензен анион: Ц 6 Х 4 Ц 4 2- (најјача база позната до сада)
Референце
- Вхиттен, Давис, Пецк и Станлеи. (2008). Хемија (8. изд.). ЦЕНГАГЕ Учење.
- Схивер & Аткинс. (2008). Неорганска хемија. (Четврто издање). Мц Грав Хилл.
- Наоми Хеннах (10. октобра 2018.). Како подучавати киселине, базе и соли. Опоравак од: еду.рсц.орг
- Хелменстине, др Анне Марие (31. августа 2019). Формуле уобичајених киселина и база. Опоравак од: тхинкцо.цом
- Давид Воод. (2019). Упоређивање уобичајених киселина и база. Студи. Опоравак од: студи.цом
- Росс Померои (2013, 23. августа). Најјаче киселине на свету: попут ватре и леда. Опоравак од: реалцлеарсциенце.цом
- Википедиа. (2019). Диетинилбензен дианион. Опоравак од: ен.википедиа.орг