Hapete ja aluste erinevus

A hape on aine, mis on võimeline vabastama vesinik (H⁺) lahuses. Hapet peetakse siiski ka aineks, mis võib vastu võtta elektronide paari.

Refereerimine aadressile alus, seda peetakse aineks, mis on võimeline lahutama hüdroksiid (OH^-) lahuses. Lisaks võetakse arvesse ka aineid, mis on võimelised elektronpaari loovutama.

Nii happeid kui ka aluseid saab identifitseerida vastavalt nende asukohale pH-skaalal. Hapete puhul on nende väärtus väiksem kui 7, aluste (leeliseliste) väärtus aga üle 7.

Hape	Alus
Definitsioon	Hape on aine, mis on võimeline vabastama vesinikioone H+ lahuses.	Alus on aine, mis on võimeline dissotsieerima OH-hüdroksiidi ioone- lahuses.
Arreniuse teooria	See on aine, mis eraldab vesinikioone H+ vesilahuses.	See on aine, mis dissotsieerib hüdroksiidaniooni OH- vesikeskkonnas.
Brønsted-Lowry teooria	Need on ained, millel on võime prootoneid loovutada või neist loobuda (vesiniku aatomid ilma nende negatiivse elektronita: H+).	See on aine, mis on võimeline vastu võtma prootoneid (H+) lahuses.
Lewise teooria	See on aine, mis on võimeline aktsepteerima elektronipaari.	See on aine, millel on võime elektrone annetada või neist loobuda.
Atribuudid	Nad reageerivad mõne metalliga. Nad on elektrivoolu juhid. Neil on hapu maitse (näiteks sidrun). Nad muudavad lakmuspaberi värvi sinisest punaseks. Nad võivad hävitada orgaanilisi kudesid. Nad reageerivad alustega, mis toodavad vett ja soola.	Need ei reageeri metallidega. Lahuses juhivad nad elektrivoolu. Neil on mõru maitse (seebine, nagu kloor või pleegitaja). Nad muudavad lakmuspaberi värvi punasest siniseks. Lahuses on need katsudes libedad. Nad reageerivad hapetega, tekitades vett ja soola.
PH-tase	Vähem kui 7.	Suurem kui 7.
Näited	Sidrunid, apelsinid ja tomatid. Äädikas ja vein.	Magneesiumpiim. Hambapasta. Pleegitajad, seep ja muud detergendid. Naatriumvesinikkarbonaat.

Mis on hape?

Hape on aine, mis on võimeline lahuses vabastama vesinikioone. Lisaks loetakse happeks ka ühendit, mis võib vastu võtta paar elektrone.

Sõna "hape" pärineb ladina keelest happeline, mis tähendab "hapu" või "terav" ja viitab teatud ainete (näiteks äädika) ebameeldivale maitsele.

Tugevad ja nõrgad happed

Happeid võib pidada tugevaks või nõrgaks sõltuvalt sellest, kuidas nad veekeskkonnas dissotsieeruvad, see tähendab vastavalt lahuses eralduvate vesinikioonide kogusele.

Hape on tugev kui see on kergesti ioniseeritav, see tähendab, et valdav osa vesinikioonidest või prootonitest loobub lahuses. Need happed on väga söövitavad ja head elektrijuhid.

Tugevate hapete näideteks on väävelhape H₂SW₄vesinikbromiidhape (HBr) ja vesinikkloriidhape (HCl).

Seevastu happed nõrk Need on sellised, mis ei eralda suures koguses vesinikuioone ja on vähem söövitavad kui tugevad happed. Nõrkade hapete näideteks on süsihape (H₂CO₃) ja atsetüülsalitsüülhape (C₉H₈VÕI₄).

Hapete omadused

• Need lahustuvad vees hästi.
• Nad reageerivad mõne metalliga.
• Need toimivad elektrivoolu juhtidena.
• Neil on hapu maitse (näiteks sidrun).
• Nad muudavad lakmuspaberi värvi sinisest punaseks.
• Nad võivad hävitada orgaanilisi kudesid.
• Nad reageerivad alustega, tekitades vett ja soola.
• Happe-aluse reaktsioonid on eksotermilised (nad eraldavad soojust).

Näited hapetest igapäevaelus

• Askorbiinhape (C-vitamiin).
• Sidrunhape, esitage mõned puuviljad.
• Äädikhape (äädikas ja vein).
• Piimhape, mis tekib anaeroobse treeningu ajal.
• Atsetüülsalitsüülhape (aspiriin).
• Vesinikkloriidhape (maomahl).
• Väävelhape.

Avasta muud hapete ja aluste omadused.

Mis on alus?

Alus on a aine, mis on võimeline hüdroksiidi ioone dissotsieerima lahuses, mille pH on suurem kui 7. Ainet, mis on võimeline loovutama elektronipaari, loetakse ka aluseks ja see hõlmab kõiki leeliselisi lahuseid.

Sõna "alus" pärineb kreeka keelest alus ja tähendab "minna" või "kõndida", samas kui "leeliseline" pärineb ladina keelest leelis, mis omakorda pärineb araabia keelest Al-Qalija tähendab “tuhka”, eriti põletatud puidust.

Tugevad ja nõrgad alused

Tugevad alused ioniseeruvad täielikult, andes nende hüdroksiidioonid lahusesse. Tugevate aluste näideteks on liitiumhüdroksiid (LiOH), kaaliumhüdroksiid (KOH) ja naatriumhüdroksiid (NaOH).

Mis puudutab nõrku aluseid, siis need on need, mis osaliselt eralduvad. Nõrkade alustena on näiteks ammoniaak (NH₃) ja naatriumvesinikkarbonaat (NaHCO₃).

Aluste omadused

• Need ei reageeri metallidega.
• Lahuses juhivad nad elektrivoolu.
• Neil on mõru maitse (seebine, nagu kloor / valgendi).
• Nad muudavad lakmuspaberi värvi punasest siniseks.
• Lahuses on need katsudes libedad.
• Nad reageerivad hapetega, tekitades vett ja soola.
• Happe-aluse reaktsioonid on eksotermilised (nad eraldavad soojust).
• Selle pH on kõrgem kui 7.

Näited igapäevaelu alustest

• Magneesiumhüdroksiid (magneesiumpiim).
• Naatriumhüpoklorit (pleegitaja, kloor).
• Söögisooda (küpsetuspulber).
• Naatriumtetraboraat (booraks).
• Ammoniaak.
• Naatriumhüdroksiid (seebikivi).

Siit saate veel näiteid Happed ja alused.

Hapete ja aluste teooriad

Ajalooliselt on neid aineid uuritud nende omaduste ja koostoime põhjal teiste elementidega. Neid nähtusi seletavaid ja siiani kehtivaid teooriaid on erinevaid.

Mõned tuntumad ja mis esitatakse allpool, on Arreniuse happe-alusteooria (tuletatud tema elektrolüütilise dissotsiatsiooni teooriast) 1887. aastal, Brønsted-Lowry happe-aluse teooria (tutvustades konjugeeritud happe-aluse paaride mõistet) aastast 1923 ja Lewise teooria (milles elektronide vastuvõtt ja annetamine toimub põhimõtteline).

Arreniuse happe ja aluste teooria

Rootsi keemiku Svante August Arreniuse (1859–1927) sõnul on hape aine, mis eraldab vesinikioone H⁺ vesilahuses (vesi).

Teoorias elektrolüütiline dissotsiatsioon Arrheniuse (1887) järgi on happed ühendid, millel on vesinik ja mis lahustatuna a vesikeskkondvabastavad vesinikioonid (prootonid) või hüdroonium (H₃VÕI⁺ prootonid, mida ümbritsevad veemolekulid). Sel juhul on elektrolüüdid (anioonid või katioonid) võimelised juhtima elektrilaenguid.

Alus on omalt poolt aine, mis dissotsieerib negatiivselt laetud iooni (aniooni) hüdroksiidi (OH^-) vesikeskkonnas.

Arreniuse definitsioonil on piirang, et see ei võta arvesse reaktsioone, milles vesilahust pole, ega ka neid aluselisi ühendeid, mis ei eralda hüdroksiidi.

Arreniuse hape ja alus

Hape: vesinikkloriidhape või HCI → CI^-(aq) + H⁺(aq)

Alus: naatriumhüdroksiid või NaOH → Na⁺(aq) + OH^-(aq)

Brønsted-Lowry happe-aluse teooria

Taani teadlane Johannes Nicolaus Brønsted (1879-1947) ja inglise teadlane Thomas Martin Lowry (1874-1936) avaldatud uuringud (1923), milles happed on määratletud kui ained, millel on võime anneta või andmaprootonid (vesinikioonid H⁺ ilma nende negatiivse elektronita) teisele, kes peab nad vastu võtma. Aluse osas on see aine võimeline aktsepteerima prootoneid (H⁺) lahuses.

Selles teoorias ei piirdu happed vees lahustumisega, hõlmatakse ka muid lahusteid.

Seega laiendab see määratlus Arrheniuse esitatud määratlust, kus hape piirdus ainega, mis eraldas vesikeskkonnas vesinikioone. See tähendab, et hape on aine, mis loovutab prootoneid teisele ainele, alus aga aktsepteerib neid teisest ainest.

Konjugaat happe-aluse paar

Brønsted-Lowry teooriaga tutvustatakse konjugeeritud happe-aluse paaride mõistet prootoniülekandega, mille käigus hape neid loovutab ja alus neid aktsepteerib. Sellisel juhul eksisteerivad hape ja alus koos, kuna hape saab toimida ainult aluse juuresolekul ja vastupidi.

Kui hape loovutab prootoni, nimetatakse seda hapet konjugaadi alus. Sama juhtub vastupidi, kui alus saab prootoni. See alus on tuntud kui konjugeeritud hape.

See juhtub seetõttu, et hape muutub konjugaataluseks, loovutades prootoni, see tähendab ainet, mis on võimeline prootoni vastu võtma. Aluse puhul saab prootoni aktsepteerimisel aineks, mis on võimeline prootonist loobuma.

Neutraliseerimisreaktsioon

Happe ja aluse tekkimisel tekib neutraliseerimisreaktsioon vesi ja sool.

Brønsted-Lowry happe-aluse reaktsiooni näide

Vesinikkloriidhape ja ammoniaak:

HCl (on hape) + NH₃ (on alus) ⇋ NH₄⁺ (on konjugeeritud hape) + Cl^- (on konjugaadi alus)

Lewise happe-aluse teooria

Ameerika teadlane Gilbert Lewis (1875-1946) esitas samal kõrgusel (1923) teooria, milles esitati Brønsted-Lowry teooria. Selle teadlase jaoks on hape aine, mis on võimeline aktsepteerima paari elektronid.

See happe määratlus hõlmab kõiki Brønsted-Lowry happeid, kuna vesinikioonid (prootonid) on elektronretseptorid ja hõlmavad paljusid muid aineid, mis ei sisalda vesinikku.

Alused on Lewise teoorias ained, millel on võime anneta paari elektronid.

Lisades Brønsted-Lowry happed ja alused (vastavalt prootonidoonorid ja -retseptorid), on Lewis sisaldab ka Arreniuse happeid ja aluseid (vesiniku ja hüdroksiidi ioonid, mis reageerivad keskkonnas vesine).

Lewise happe-aluse reaktsiooni näide

Ammoniaak ja boortrifluoriid:

BF₃ (on hape) + NH₃ (on alus) → H₃N - BF₃

Tea ka Orgaaniliste ja anorgaaniliste ühendite erinevus.

PH skaala

PH on vesiniku potentsiaal lahustumisest, mille mõtles välja Taani teadlane Søren Peder Lauritz Sørensen (1868-1939) 1909. aastal. Näitab vesinikioonide kontsentratsiooni aines. Selle kontsentratsiooni esitamiseks kasutatakse skaalat, mis näitab lahuse leeliselisuse või happesuse taset.

Selle skaala kvantifitseeritakse vahemikus 0 kuni 14. Aineid, mille tase on alla 7, peetakse happelisteks, aineid, mille tase ületab 7, leelisteks (leeliselisteks).

PH skaala: pH = -log₁₀ [H⁺]

Iga liikumine skaalal ühest punktist teise on logaritmiline, mis tähendab, et üks samm suurendab või vähendab happesust / aluselisust 10 korda vahetult allpool või kõrgemal oleva astme suhtes. See tähendab, et kui äädika happesus on pH 3, on sidrunimahla happesus 10 korda kõrgem, pH on 2.

Vee pH on vahemikus 6,5 kuni 8,5, kusjuures pH väärtus on 6,5-8,5 puhas vesi on 7 (mida peetakse neutraalseks). Kui vee pH on madalam kui 6,5, võib selle koostises olla mürgiseid metalle, mis on söövitav ja happeline. Kui selle pH on kõrgem kui 8,5, nimetatakse seda kõvaks, aluselisemaks või leeliselisemaks veeks, milles on rohkem magneesiumi ja karbonaate.

See võib teile huvi pakkuda Tugevad ja nõrgad happed ja alused.