Все сильные и слабые кислоты: Электронный учебник K-Tree

Содержание

Гидролиз солей. Задача 23 на ЕГЭ по химии. Кислоты и основания. Основные факты о гидролизе

В первой части мы дали определение гидролиза, вспомнили некоторые факты о солях. Сейчас мы обсудим сильные и слабые кислоты и выясним, что «сценарий» гидролиза зависит именно от того, какой кислотой и каким основанием образована данная соль.

← Гидролиз солей. Часть I

Сильные и слабые электролиты

Напомню, что все кислоты и основания можно условно разделить на сильные и слабые. Сильные кислоты (и, вообще, сильные электролиты) в водном растворе диссоциируют практически полностью. Слабые электролиты распадаются на ионы в незначительной степени.

К сильным кислотам относятся:

  • H2SO4 (серная кислота),
  • HClO4 (хлорная кислота),
  • HClO3 (хлорноватая кислота),
  • HNO3 (азотная кислота),
  • HCl (соляная кислота),
  • HBr (бромоводородная кислота),
  • HI (иодоводородная кислота).

Ниже приведен список слабых кислот:

  • H2SO3 (сернистая кислота),
  • H2CO3 (угольная кислота),
  • H2SiO3 (кремниевая кислота),
  • H3PO3 (фосфористая кислота),
  • H3PO4 (ортофосфорная кислота),
  • HClO2 (хлористая кислота),
  • HClO (хлорноватистая кислота),
  • HNO2 (азотистая кислота),
  • HF (фтороводородная кислота),
  • H2S (сероводородная кислота),
  • большинство органических кислот, напр., уксусная (CH3COOH).

Естественно, невозможно перечислить все существующие в природе кислоты. Приведены лишь наиболее «популярные». Следует также понимать, что разделение кислот на сильные и слабые является достаточно условным.

Существенно проще обстоят дела с сильными и слабыми основаниями. Можно воспользоваться таблицей растворимости. К сильным основаниям относятся все растворимые в воде основания, кроме NH4OH. Эти вещества называют щелочами (NaOH, KOH, Ca(OH)2 и т. д.)

Слабые основания — это:

  • все нерастворимые в воде гидроксиды (напр., Fe(OH)3, Cu(OH)2 и т. д.),
  • NH4OH (гидроксид аммония).


Гидролиз солей. Главные факты

Читающим эту статью может показаться, что мы уже забыли об основной теме разговора, и ушли куда-то в сторону. Это не так! Наша беседа о кислотах и основаниях, о сильных и слабых электролитах имеет прямое отношение к гидролизу солей. Сейчас вы в этом убедитесь.

Итак, позвольте изложить вам основные факты:

  1. Не все соли подвергаются гидролизу. Существуют гидролитически устойчивые соединения, например, хлорид натрия.
  2. Гидролиз солей может быть полным (необратимым) и частичным (обратимым).
  3. В ходе реакции гидролиза происходит образование кислоты или основания, изменяется кислотность среды.
  4. Принципиальная возможность гидролиза, направление соответствующей реакции, ее обратимость или необратимость определяются силой кислоты и силой основания, которыми образована данная соль.
  5. В зависимости от силы соответствующей кислоты и соотв. основания, все соли можно условно разделить на 4 группы. Для каждой из этих групп характерен свой «сценарий» гидролиза.





Сильная кислота, слабое основание Слабая кислота, сильное основание Слабая кислота, слабое основание Сильная кислота, сильное основание
Направление гидролиза По катиону По аниону По катиону и по аниону Гидролиз не идет
Характер среды Кислая Щелочная Близкая к нейтральной Нейтральная
Продукты реакции Кислота и основная соль Основание и кислая соль Довольно разнообразны

Пример 4. Соль NaNO3 образована сильной кислотой (HNO3) и сильным основанием (NaOH). Гидролиз не идет, новых соединений не образуется, кислотность среды не изменяется.

Пример 5. Соль NiSO4 образована сильной кислотой (H2SO4) и слабым основанием (Ni(OH)2). Идет гидролиз по катиону, в ходе реакции образуются кислота и основная соль.

Пример 6. Карбонат калия образован слабой кислотой (H2CO3) и сильным основанием (KOH). Гидролиз по аниону, образование щелочи и кислой соли. Щелочная среда раствора.

Пример 7. Сульфид алюминия образован слабой кислотой (H2S) и слабым основанием (Al(OH)3). Идет гидролиз как по катиону, так и по аниону. Необратимая реакция. В ходе процесса образуются H2S и гидроксид алюминия. Кислотность среды меняется в незначительной степени.


Попробуйте самостоятельно:

Упражнение 2. К какому типу относятся следующие соли: FeCl3, Na3PO3, KBr, NH4NO2? Подвергаются ли эти соли гидролизу? По катиону или по аниону? Что образуется в ходе реакции? Как меняется кислотность среды? Уравнения реакций можно пока не записывать.


Нам осталось последовательно обсудить 4 группы солей и для каждой из них привести специфический «сценарий» гидролиза. В следующей части мы начнем с солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой.

Гидролиз солей. Часть III →

Возможно, вам будут интересны следующие материалы:

Гидролиз солей — электролит

Сильные кислоты диссоциируют в растворах на ионы
полностью.

HCl => H+ + Cl

H2SO4=> 2H+ +

Выбери правильный ответ.

Трудно? Ладно,
здесь подсказка.

Положи перед собой таблицу растворимости —
заряд аниона указан в левом столбце!


Как узнать сильная кислота или слабая?

В таблице растворимости три сильных кислоты H2SO4,

HCl, HNO3, соли всех остальных кислот
подвергаются гидролизу по I ступени.


Cлабые основания обычно не растворимы. 4ОН
исключение — слабое, но растворимое.

Сильные основания диссоциируют на ионы полностью:

КОН =>
К+ + ОН

NаОН=>
+ + ОН


Определите какое основание слабое (пользуйтесь таблицей
растворимости)

Совет — Если вы ошибаетесь — внимательно рассмотрите таблицу растворимости:
на пересечении ионов, из которых состоят основания стоит буква Н — основание
нерастворимое, значит слабое. 4ОН — исключение —
растворимое, но слабое.

Еще раз.

Соль АICI3 образована
слабым основанием АI(ОН)3 сильной
кислотой НСI.

Теперь определите сами какой кислотой и каким основанием образованы соли.
(Если ответ верен, то загорается зеленый цвет, если не
верен — красный.)

AI(NO3)3

слабое основание
слабая кислота
сильное основание
сильная кислота

CuCI2
слабое основание
слабая кислота
сильное основание
сильная кислота

FeCI3
слабое основание
слабая кислота
сильное основание
сильная кислота

NH4CIO
слабое основание
слабая кислота
сильное основание
сильная кислота

ВаСIО
слабое основание
слабая кислота
сильное основание
сильная кислота

Кислоты разделение слабых и сильных





    Наоборот, на растворимость осадков, являющихся солями слабых кислот, кислотность раствора оказывает очень существенное влияние Так, ионы jO «» могут взаимодействовать с ионами кальция, образуя осадок щавелевокислого кальция. HoBbi O » могут реагировать такл е с ионами Н , образуя молекулы слабой щавелевой кислоты. Образование или растворение щавелевокислого кальция, степень осаждения кальция и другие характеристики равновесия зависят от концентраций реагирующих веществ, а также от величин константы диссоциации кислоты и произведения растворимости осадка. Величины произведений растворимости углекислого бария и щавелевокислого бария почти одинаковы. Однако угольная кислота слабее щавелевой, т. е. анион СО при прочих равных условиях связывается с ионами водорода сильнее, чем анион С О . Поэтому ВаСО, легко растворяется в уксусной кислоте, а растворимость ВаС О при тех же условиях почти не изменяется. Если два осадка являются солями одной и той же кислоты, например сульфидами, то при прочих равных условиях растворимость в кислотах зависит от величины произведения растворимости. Известно, что путем изменения концентрации ионов водорода достигаются многочисленные разделения катионов в виде сульфидов, фосфатов и других соединений металлов с анионами слабых неорганических и органических кислот. Таким образом, значение кислотности раствора для осаждения и разделения металлов очень велико. [c.39]








    Ионообменники могут быть выполнены как на основе силикагеля, так и на полимерной основе. Механизм разделения в ион-эксклюзионной хроматографии определяется эксклюзией по Доннану, стерической эксклюзией и сорбционными процессами [3]. В этом методе в качестве ионообменника используется сульфированный полистирольный материал высокой емкости. Ион-эксклюзионная хроматография применяется для разделения слабых неорганических и органических кислот. Сильные кислоты не удерживаются и элюируют неразделенными, как несорбируемые компоненты. В комбинации с подходящими методами детектирования этот метод может применяться для разделения и определения аминокислот, спиртов, альдегидов и сахаров. [c.326]

    Разделение слабых и сильных кислот [2340]. [c.335]

    Метод вытеснительного хроматографического проявления может быть использован только для разделения смеси жирных кислот различного строения 139]. В качестве адсорбента используется силикагель. Смесь кислот растворяется в неполярном растворителе. При ее фильтрации через адсорбент все нормальные насыщенные кислоты адсорбируются почти одинаково, разветвленные кислоты адсорбируются слабее, а ненасыщенные — сильнее. Вследствие этого смесь разделяется на три самостоятельные группы кислот. При использовании в качестве адсорбента активированного угля порядок адсорбции кислот изменяется на обратный. [c.139]

    В химии издавна принято разделение на сильные к слабые реактанты. Так, мы уже рассматривали сильные и слабые кислоты и основания. Точно так же окислители и восстановители делят на сильные и слабые сильным называют такой окислитель, который реагирует с большим числом восстановителей, слабым — с ограниченным кругом восстановителей. Кроме того сильный окислитель может провести глубокое окисление-восстановителя вплоть до высших степеней окисления например окислить органическое вещество до СО2, а слабый — только до промежуточных степеней окисления (конечно, при воздействии на восстановитель, который может дать несколько степеней окисления). [c.119]








    В процессе такого анализа можно выделить четыре основные стадии 1) введение смеси солей слабых и сильных кислот 2) исключение сильных кислот и накопление их в концентрирующей колонке 3) разделение и детектирование слабых кислот методом ионного исключения 4) разделение и детектирование сильных кислот методом ионной хроматографии. [c.215]

    Выбор системы растворителей и некоторые осложнения при хроматографировании кислот были рассмотрены в введении. В отличие от низших жирных кислот для этой группы в основном применимы кислые системы растворителей, содержащие, в частности, муравьиную, уксусную и пропионовую кислоты. Последние после разделения анализируемых кислот должны быть удалены с бумаги. Вас применил сернистую кислоту, отличающуюся от вышеназванных кислот более высокой константой диссоциации и быстрее улетучивающуюся с бумаги. В этих системах органические кислоты, за исключением щавелевой кислоты, образуют на хроматограмме пятна круглой формы. Щавелевая кислота, как более сильная по сравнению с кислотами растворителя, дает пятна продолговатой формы, что, однако, не влияет на разделение, так как из этой группы кислот щавелевая имеет наинизшую величину Е/. Определенные трудности, связанные с удалением с хроматограмм кислот, содержащихся в растворителях, принудили Шефтель и сотрудников [1—3] изыскать системы растворителей, содержащие легко летучие компоненты, ускоряющие улетучивание с бумаги ранее названных кислот. К таким компонентам относятся метилбензоат, эвкалиптол и др. Эти вещества испаряются с хроматограммы вместе с летучими кислотами при высушивании на воздухе в течение нескольких часов. В таких системах подлежащие разделению кислоты слабо растворимы для повышения их растворимости добавляют низшие спирты. [c.244]

    Из образующихся при гидролизе хлора двух кислот — соляной и хлорноватистой (НОС )—первая является очень сильной, а вторая — очень слабой (/[c.194]

    Весь процесс, по существу, может быть разделен на три стадии (как показано пунктиром на схеме). В первой стадии осуществляются обработка кислотой и предварительное распределение оснований и их солей. Во второй стадии, при одновременной обработке новых частей исходного раствора смеси оснований, происходит накопление более слабого основания А в верхних слоях органического растворителя. В третьей стадии получающиеся водные растворы солей обрабатывают эквивалентным количеством щелочи и извлекают свежим растворителем более сильное основание В, отбрасывая нейтрализованные водные растворы, не содержащие органических веществ. Полнота разделения, естественно, зависит от того, насколько подвергаемые обработке вещества различаются между собой по степени своей основности. [c.144]








    Изучение сорбции поликомплексоном 2.4.7 и Дауэксом-50 ионов свинца и меди из растворов, содержащих ацетат-ионы и глицин, показало, что поликомплексон способен успешно участвовать в подобных конкурирующих реакциях Дауэкс-50 имеет меньшую сорбционную способность при конкуренции с ацетат-ионами, а при использовании более сильного лиганда — глицина практически не сорбирует. Поликомплексон 2 4 7 в присутствии ацетат-иона сорбирует ионы меди и свинца практически одинаково При наличии в растворе глицина наблюдается иная картина свинец сорбируется значительно сильнее, чем медь Подобное явление связано с тем, что ацетатные комплексы меди и свинца весьма слабы и близки по устойчивости, поэтому присутствие ацетат-иона мало влияет на процесс сорбции. Глицин же образует в растворе значительно более устойчивые комплексы с медью (р/С=15,3), чем со свинцом (р/С=9,9), что и обусловливает меньшую сорбцию ионов меди В результате осуществляется избирательная сорбция ионитом свинца В присутствии нитрилтриуксусной кислоты аналогичным образом создаются условия для разделения лантаноидов [580] [c.306]

    Вода представляет собой прототип амфипротонных растворителей, а все другие растворители с близкими кислотно-основны-ми характеристиками называют нейтральными. Растворители, представляющие собой по сравнению с водой значительно более сильные кислоты и гораздо более слабые основания, называют протогенными если же растворитель является более сильным основанием и более слабой кислотой, чем вода, то его называют протофильным. Такое разделение растворителей в известной мере искусственно, поскольку стандартный растворитель — вода — нейтрален по определению. [c.104]

    Столь резкое уменьшение длины диполя, т. е., другими словами, неполное разделение зарядов между ионами, подтверждает то, что на практике чисто ионную связь наблюдать не удается. Сближение электронных оболочек увеличивает роль ковалентной связи в молекуле по сравнению с ионной и к соответствующему изменению химических свойств веществ. Так, из-за внедрения протона в электронную оболочку анионов кислоты диссоциируют в растворах гораздо слабее, чем их соли. Сильная взаимная поляризация многозарядных ионов приводит к тому, что реальный заряд на последних всегда значительно меньше их формальной степени окисленности и в них, наряду с ионной связью, обычно наблюдается большая доля ковалентной. [c.262]

    Сульфид-нон является анионом сероводородной кислоты, представляющей собой раствор газообразного сероводорода в воде. Сероводородная кислота — одна из самых слабых кислот. Соли сероводородной кислоты называются сульфидами. Растворы сульфидов, образованные сильными основаниями, вследствие гидролиза имеют сильнощелочную реакцию. Сульфиды многих металлов труднорастворимы в воде, кислотах и щелочах, что используется для группового разделения катионов по сульфидной классификации. Сульфид-ион является восстановителем он способен окисляться до свободной серы, до сернистого ангидрида или да- [c.81]

    Ионы очень слабых кислот, например ионы (отвечающие второй константе диссоциации сероводорода), входят во вторую группу, анионы более сильных кислот, таких как угольная (гидрокарбонат-ионы), уксусная и т. п.,— в третью группу. Если присутствуют анионы кислот средней между приведенными кислотами силы (р/С 8—10), то это разделение становится недостаточно четким. [c.30]

    Разделение смеси германия (IV) и мышьяка (V) на колонке с анионитами в ОН-форме основано на том, что германий легко десорбируется 0,2 н. раствором уксусной кислоты. Мышьяк после извлечения германия элюируется раствором минеральной кислоты. Разную прочность связи германия и мышьяка с анионитом можно объяснить тем, что германиевая кислота значительно слабее мышьяковой. При промывании колонки кислотой более сильной, чем германиевая, например уксусной, германат-ионы связываются водородными ионами в малодиссоцииро-ванную НаОеОд. Вместе с тем концентрация ионов Н + недостаточна, чтобы образовались молекулы НзЛз04. [c.146]

    Самуэльсон и Симонсон [4] описали метод отделения альдоновых кислот от сильных кислот и от веществ, которые не сорбируются. Для такого разделения они использовали сорбцию альдоновых кислот из водных растворов этанола. Было найдено, что для этого более выгодно использовать анионообменные смолы в сульфатной форме, чем катионообменные смолы в Н+-форме, которые слабо сорбируют кислоты, или в К» -форме, если кислоты удерживаются слишком сильно. [c.152]

    Разделение смеси карбоновых кислот с помощью вытеснительной хроматографии на колонке с дуолитом А-40 было описано в работах [52, 53]. Кислоты вытесняли кислотой, которая была сильнее, чем все кислоты, присутствующие в смеси (0,05 и. раствором азотной кислоты). Они появлялись в элюате в порядке увеличения констант кислотности. Значение pH и концентрацию кислоты в элюируемых фракциях измеряли титрованием 0,01 н. раствором NaOH. В смесь добавляли слабую вспомогательную кислоту, которая элюировалась первой и реагировала со следовыми количествами щелочи, остававшимися в колонке после неполной регенерации, в противном случае они вызывали бы заниженные результаты при определении в смеси кислот низкой концентрации. Перед разделением в смесь добавляли несколько более сильную кислоту, чем самая сильная кислота, имевшаяся в смеси, для того чтобы предотвратить проникновение небольшого количества азотной кислоты в самую силь- [c.176]

    Для подобных разделений [181] применяют оптически активные спирты и оптически активные амины. Для разделения относительно сильных кислот применяют хиральные амины, включая такие алкалоиды, как хинин, бруцин, стрихнин и т. д. более сильные основания, такие как (—)-ментиламин, метогидроксид хинина [182] и т. д., используются для разделения слабых кислот. Амины дают соли с кислотами, и после фракционной кристаллизации разделенные кислоты регенерируют обработкой минеральными кислотами или пропусканием раствора соли через колонку с ионообменной смолой в кислотной форме. Применяемые для разделения хиральные спирты включают (—)-ментол, (+)-борнеол и т. д при этом получаются диастереомерные сложные эфиры, которые разделяют фракционной кристаллизацией или фракционной ди ти ляциеп, с последующим гидролизом в каждом случае. [c.40]

    Показано, что для ионизированных веществ значения являются функцией концентрации растворенного вещества. В случае неионизированных веществ эта зависимость Ка от концентрации связана, в основном, с относительным сродством смолы к воде и растворенному веществу. Часто возникает трудность при определении ионизированных и неионизированных веществ, а именно, при какой степени диссоциации вещество можно рассматривать как ионизированное Резких границ здесь установить нельзя. Соляная кислота может очень хорошо отделяться от уксусной Ка= 1,75X10 ) и еще в достаточно хорошей степени отделяется от трихлоруксусной кислоты (/( =2Х 10 ) Таким образом, относительно сильные кислоты, как уксусная и даже три-хлоруксусная, могут вести себя как неионизированные вещества. Нужно отметить, что во второй системе ионизация трихлоруксусной кислоты подавляется присутствием соляной кислоты. При другом разделении трихлоруксусная кислота, ведущая себя как ионный компонент, может быть почти полностью отделена от дихлоруксусной кислоты (/ rf=5x 10 ). Некоторые вещества с константами ионизации менее чем Ю ведут себя, в основном, как неионизированные. Это наводит на мысль о возможности разделения слабых кислот или оснований посредством нейтрализации до соответствующего значения pH, при котором наиболее сильный компонент превращается в соль. [c.188]

    В хроматографии на неполярных стационарных фазах осно-Бу подвижной фазы составляет вода, к которой с целью регулирования полярности добавляют метанол или ацетонитрил или тетрагидрофуран. При разделении ионогенных веществ методом хроматографии ионных пар в подвижную фазу добавляют соли гидрофобных ионов. В хроматографии сильных кислот и их солей часто используют тетрабутила.ммонийфосфат или гек-садецилтриметиламмонийхлорид в хроматографии сильных оснований и их солей применяют натриевые соли s— s алкил-сульфоновых кислот. Для разделения слабых кислот бывает достаточно подавить их диссоциацию. Для этого регулируют pH подвижной фазы путем добавления фосфатных или ацетатных буферных растворов или уксусной кислоты. [c.248]

    Это весьма верное представление Усановича логически основывается на разделении элементов на кислотные и основные. Сила оснований и кислот обратно пропорциональна силе сопряженных кислот и оснований. Это может быть очень просто проиллюстрировано в случае простейших катионных кислот и анионных оснований. Чем ниже ионизационный потенциал металла, тем сильнее основание, например К—другими словами, металлы проявляют основные свойства, отдавая электроны. Чем выше ионизационный потенциал, тем сильнее катионная кислота. Таким образом, силышя кислота соответствует слабому основанию] обратное также справедливо. [c.19]

    Из основных смол важны смолы с группами четвертичных аммониевых оснований, так как они способны поглощать даже очень слабые кислоты (СОг и ЗЮг). Для разделения смеси кислот, очень различающихся по основности, целесообразно иметь несколько последовательных колонок, заполненных анионитами увеличивающейся основности. Из раствора смеси кислот вначале поглощаются сильные или средние кислоты при пропускании через колонку со слабоосновньши смолами, а затем наиболее слабые кислоты — сильноосновными смолами. Автору данной книги удалось синтезировать препарат черного анилина, который оказался селективным к иону хлора (поглощает больше хлор-иона по сравнению с сульфат-ионом). [c.425]

    Поскольку в ионоэксклюзионной хроматографии кислоты разделяют в виде недиссоциированных молекул, то для элюирования чаще используют кислые водные растворы. В этом случае достигается высокая селективность разделения слабых и сильных кислот. В качестве элюентов используют разбавленные растворы (1—10 мМ) серной [40—42], соляной [37, 43, 44], угольной [45], бензойной и янтарной [38] кислот. Можно использовать для элюирования и депонированную воду [38, 46, 47]. [c.149]

    БУФЕРНЫЕ РАСТВОРЫ — растворы с определенной концентрацией водородных ионов, смесь слабой кислоты и ее соли (напр., СНзСООН и Ha OONa) или слабого основания и его соли (напр., Nh5OH и Nh5 I). Величина pH Б. р. мало изменяется от добавления небольшого количества сильной кислоты или щелочи и разбавления раствора, что дает возможность проводить химические процессы при неизменных условиях среды. Б. р. широко используются в химической практике, они играют огромную роль в процессах жизнедеятельности. Многие из жизненных процессов могут протекать только при определенном значении pH с незначительными колебаниями постоянство pH поддерживается в живых организмах природными Б. р. (напр., в крови есть смесь карбонатов и фосфатов, исполняющая роль Б. р.). Б. р. широко используются в аналитической химии и на производстве при разделении редких элементов, обогащении сырья (Дотацией, когда осаждение, разделение, экстракция, ионный обмен и другие процессы возможны лишь в в определенных пределах pH растворов. [c.50]

    Для отделения сильного электролита от слабого или от неэлектролита можно воспользоваться так называемым способом опережающего электролита — [68]. Этот метод использует новый принцип разделения, не связанный непосредственно с ионным обменом. Термины электролит и неэлектролит в данном случае являются не абсолютными понятиями, а относительными. Так, например, уксусная кислота, имеющая константу диссоциации 1,75-10 , в способе опережающего электролита играет роль неэлектролита , поэтому ее можно вполне удовлетворительно отделить от соляной кислоты на анионите в СЬформе (рис. 33). [c.112]

    При этом используют одну из следующих двух схем разделения. Если анионит насыщен анионами Х , не содержащимися в анализируемом растворе, то в некотором интервале pH анионы А более слабой кислоты НА будут поглощаться хуже, чем анионы B более сильной кислоты. Например, при поглощении анионов СР и СгО на анионите в NOr-форме из смеси НС1 + Н2С2О4 преимущественно поглощаются хлорид-ионы, так как в такой смеси щавелевая кислота практически не диссоциирует. После прохождения щавелевой кислоты в фильтрат хлорид-ионы вымывают из анионитной колонки раствором щелочи или любой соли, не содержащей хлорид-ионов. [c.197]

    Разделение катионов щелочноземельных и щелочных металлов достигается легко как на сильнокислотных, так и на ела-бокислотных катионитах, однако сильнокислотные катиониты о системе обсссолипаиия воды позволяют в результате обмена иа Н+ Ионы осуществлять глубокое извлечение катионов металлов из воды, содержащей соли сильных и слабых кислот, тогда как слабокислотные смолы пригодны лишь для умягчения воды. Регенерация сильнокислотных сульфокатионитов также проще, чем регенерация слабокислотных карбоксильных катионитов, которые приходится сперва обрабатывать кислотой, а затем щелочью или содой, чтобы перевести в рабочую Ыа+-форму. [c.214]

    Основное преимущество этого метода заключается прежде всего в том, что он позволяет титровать с достаточной четкостью не только сильные кислоты и основания, но также слабые, очень слабые кислоты, основания, их соли и многокомпо-иентные смеси часто без их предварительного разделения. Так, этот метод позволяет определять физиологически активную часть в солях алкалоидов. Кроме того, методом неводного титрования можно определять вещества, плохо растворимые в воде. Нахождение точки конца титрования в неводных средах может осуществляться индикаторным, потенциометрическим, жондуктометрическим, амперометрическим и другим методами. [c.30]

    О и вакантной орбитали акцептора А (см. также разд. 2.2.6). Такой подход к определению понятий кислота и основание был расширен Пирсоном, который разбил льюисовы кислоты и основания на две группы — жесткие и мягкие в зависимости от их электроотрицательности и поляризуемости (принцип жестких и мягких кислот и оснований концепция ЖМКО) [66, 67]. Жесткие кислоты (например, Н , Ь1 , Ыа , ВРз, А1С1з, доноры водородных связей НХ) и жесткие основания (например, Р , С1 , НО , КО , НгО, КОН, КгО, ЫНз) обычно построены из сильно электроотрицательных и обычно слабополяризуемых небольших атомов. Мягкие кислоты (например, Ад , Нд , Ь, 1,3,5-тринитробензол, тетрацианэтилен) и мягкие основания (например, Н , I , К , КЗ , КЗН, КгЗ, алкены, СеНе) обычно содержат большие атомы, обладают слабой электроотрицательностью и, как правило, легко поляризуются. Такое разделение позволяет прийти к простому правилу, устанавливающему устойчивость комплексов кислота Льюиса — основание Льюиса жесткие кислоты предпочтительно связываются с жесткими основаниями, а мягкие кислоты — с мягкими основаниями [66, 67]. Это правило (концепция ЖМКО) качественно хорошо описывает большое число химических явлений и широко используется в органической химии [66—70] (критику концепции ЖМКО см. в работах [71, 72]). Недавно Пирсон опубликовал [c.110]

    Для качественной оценки способности лигандов к комплексо-образовавшо в устойчивости комплексов часто используется принцип «жестких и мягких кислот и оснований. Применительно к комплексным соединениям в основе лежит положение о разделении лигандов (оснований) на мягкие , способные к поляризации и обладающие небольшим сродством к протону (слабое основание), и «жесткие , которые слабо поляризуются, но обладают большим сродством к протону (сильное основание). В свою очередь ионы металлов — комплексообразователи — также делятся на «жесткие» кислоты (Мп , Сг , Со , и др.) и «мягкие» кислоты (Си , и др.). «Мягкие кислоты характери- [c.514]

    Обращенно-фазовую ТСХ применяют для разделения полярных (на немодифицированных силикагелях возможна необратимая сорбция) и неполярных соединений (удерживаются сильнее при увеличении длины цепи). Наиболее широко в качестве элюентов используют смеси метанол — вода или ацетонитрил — вода. При увеличении полярности вещества для уменьшения удерживания увеличивают содержание воды в элюенте. Однако при увеличении содержания воды более 35% сильно замедляется движение элюента, и пластины перестают смачиваться. Добавление солей (Na l, Li l) в элюент улучшает смачивание. Используются и гидрофобные растворители (метиленхлорид и др.). Для разделения кислот, так же как и на немодифицированном силикагеле, в элюент добавляют небольшие количества слабых кислот (уксусная кислота) для обеспечения значения pH элюента меньше, чем pH разделяемых кислот. Пластины используют также для ион-парной ТСХ с добавкой в элюент противоионов (гидрофобных солей). [c.345]

    Первая модификация — дробное осаждение. Еслн, напрнмер,. йеочищенный продукт, обладающий основными свойствами, растворить в строго необходимом количестве соляной киатоты и добавлять требующееся для нейтрализации количество щелочи не сразу, а вначале только небольшую часть — около 5—10%, то примеси, обладающие более слабыми основными свойствами, если только оии имеются, выпад т в первую очередь. После фильтрования и дальнейшей нейтрализации фильтрата будет выпадать значительно более чистое основание. Если же, наоборот, загрязнения являются более сильными основаниями, чем основной продукт, то они выпадут только в конце нейтрализаций. В этом случае более чистое основание пол> чается при прибавлении к раствору лишь 80 или 90% соляной кислоты, необходимой доя нейтрализации. Этот метод можно Применять и для очистки соединений кислого характера. Хороших результатов можно достигнуть только при разделении соединений, сила кислотности или основности которых неодинакова. Это часто имеет место в случае смесей изомеров. В предыд> Щей главе упоминалось, что атом галоида, напрнмер, сильно уменьшает основные свойства аминогруппь , находящейся в ароматическом ядре, если ои находится по отношению к ией в орто- или пара-положении если же ои находится в леета-положе-нин, то влияние его значительно меньше. Если при реакции в качестве главного продукта образуется, напрнмер, амнн, содержащий хлор в мета- [c.41]

    Большинство смесей растворителей, применяемых при хроматографии липидов на бумаге, пригодны также для ХТС на гидрофобизованных слоях [58, 76]. Триглицериды и менее полярные липиды (см. рис. 70) обычно можно разделить в соответствии с длиной цепи и степенью ненасыщенности, применяя ледяную уксусную кислоту или ацетонитрил, которые содержат до 10% воды. Хорошими растворителями для фракционирования слабо полярных классов липидов являются также смеси хлороформ — метанол с 5% воды и смеси ацетона или метилэтилкетона с ацетонитрилом. Для разделения полярных липидов в соответствии с длиной цепи и степенью ненасыщенности пригодна смесь ледяная уксусная кислота — ацетоиитрил, а также смеси ледяной уксусной кислоты и ацетонитрила или тетрагидрофураиа с 10— 50% воды. Сильно полярные липиды, например алкилсульфаты или четвертичные аммонийные основания, фракционируют на целлюлозе с водным этанолом в качестве растворителя. [c.172]

    Титрование смеси кислот. При титровании смеси сильной и слабой кислот удается потенциометрически определить содержание каждой из кислот в отдельности, не производя предварительного разделения их. [c.319]


КАК СТАНОВЯТСЯ ХИМИКАМИ III — Дневник Святослава Логинова — LiveJournal

Итак, галопируя по программе, дошли до кислот.

Но кислоты это не только гидроксиды кислотных оксидов, но и ещё многие вещества, непременно содержащие катион водорода. А никаких катионов мы не проходили.
Тут вновь возвращаемся к примеру с борной кислотой и гидроксидом алюминия. Напоминаем, что химическая связь есть результат взаимодействия электронов, и что какие-то части молекул могут эти электроны удерживать сильнее, какие-то слабее. Всё объясняется на пальцах и почти наверняка будет забыто. Но приближённое понятие появляется, а когда начнётся изучение Периодического закона, то и вспомнится (на уровне: ну, я же это всегда знал!). Так вот, кислоты: «сложные вещества, состоящие из атомов водорода и кислотного остатка», — замечательны тем, что кислотный остаток сильно удерживает электроны. Общие свойства кислот объясняются наличием водорода, у которого отнят его электрон. Поэтому ДОГОВОРИЛИСЬ, формулы кислот писать, начиная с общего для них водорода. А формулы основных гидроксидов договорились писать, объединяя водород с кислородом в гидроксильную группу.
Я не уставал напоминать, что все классификации условны, что люди так договорились, для собственного удобства, и никакого сакрального смысла в этих делениях нет. Непременно найдутся пограничные случаи, когда точного деления не произвести. Сурьма, мышьяк, германий — металлы или неметаллы? Как в данную минуту будет удобнее, так и будем считать.
Кислоты делятся на сильные и слабые. Тут в обычных классах начинается ужасная зубрёжка: серная кислота — сильная, сернистая — слабая, соляная — сильная, хлорная… тоже сильная. А хромовая? А селеновая? А мышьяковистая? Ах, их в школе не проходят? Но зачем тогда зубрить остальные вещества, всё равно это не химия получается, а зазубривание свойств десятка веществ.
Вводится правило: За исключением HCl, HBr, HI все бескислородные кислоты слабые (в том числе синильня, роданистая и прочие, которые не проходятся в школе). По внешнему виду формулы определяем, что HCNS — кислота, и, раз кислорода в ней нет, значит эта кислота слабая.
Кислородсодержащие кислоты слабые, если разность между числом атомов кислорода и водорода меньше двух. Сильные — если эта же разность больше или равна двум. Причём, чем больше разность, тем сильнее кислота.
HCl — сильная (как исключение)
HClO (1-1=0) очень слабая
HClO2 (2-1=1) слабая
HClO3 (3-1=2) сильная
HClO4 (4-1=3) очень сильная
Определение записываем в тетрадочку и с этой минуты умеем определять силу и хромовой, и марганцевой, и марганцовистой, и ещё многих других кислот.
Разумеется, следующий урок начинается с пятиминутной самостоялки, когда каждому выдаётся листочек с формулами кислот, и нужно определить сильные они или слабые.
А после этой пятиминутки (их, вообще, очень много, надо же ученикам оценки получать!)немедленно вводится реакция нейтрализации.
Ещё когда в теме «водород» проходили воду, говорилось, что вода чрезвычайно прочное вещество, её образование сопровождается выделением энергии (демонстрация взрыва гремучего газа). Пишем рядом формулы основания и кислоты и показываем: вот она, вода…
NaOH + HI = h3O + NaI
А то, что осталось (металл+ кислотный остаток) называется солью.
Теперь мы знаем ВСЕ типы веществ, которые проходятся в школьной программе неорганической химии: простые вещества (металлы и неметаллы), оксиды (основные и кислотные), гидроксиды (основания и кислородсодержащие кислоты), кислоты, не являющиеся гидроксидами, соли. Учимся различать их по виду формулы и пишем большую проверочную работу.

Можно приступать к изучению свойств этих веществ, благо что до конца второй четверти ещё две недели.

Урок 5. сущность процесса электролитической диссоциации.диссоциация кислот, оснований и солей.слабые и сильные электролиты. степень диссоциации — Химия — 9 класс

Конспект
Одним из свойств веществ является электрическая проводимость. Хорошими проводниками электрического тока являются металлы. Но не только металлы могут проводить электрический ток. Одним из источников электрического тока в автомобилях являются аккумуляторы, в которых используются растворы электролитов, например, серную кислоту. Значит, раствор серной кислоты может проводить электрический ток. А растворы ещё каких веществ электропроводны? Дистилированная вода не проводит электрический ток, но если добавить к ней поваренную соль — хлорид натрия, то мы увидим, что лампочка прибора для определения электропроводности растворов загорится.Электропроводны растворы кислот, солей, оснований, а вот растворы сахара, этилового спирта электрический ток не проводят.
А будет ли проводить электрический ток твёрдая поваренная соль? Нет, не будет.Одним из условий возникновения электрического тока является наличие в веществе свободных заряженных частиц. В кристалле хлорида натрия такие частицы есть, но они не способны к направленному движению.Что же происходит при растворении электролита в воде? Под действием диполей воды электролит распадается на ионы, которые освобождаются и обеспечивают электрическую проводимость раствору.Вещества, которые при растворении в воде или расплавлении проводят электрический ток за счёт образующихся в них ионов, называются электролитами. А процесс распада электролита на ионы при растворении его в воде или расплавлении — электролитической диссоциацией.
Кислоты, соли и основания, которые не растворяются в воде, диссоциируют незначительно, поэтому из растворы электрический ток не проводят.Водные растворы кислот, солей и оснований проводят электрический ток из-за протекающего процесса электролитической диссоциации. Понятия кислота, соль, основание мы можем рассмотреть с позиции электролитической диссоциации.
Кислоты являются электролитами. Давайте понаблюдаем, что будет происходить, при пропускании электрического тока через растворы уксусной и соляной кислоты одинакового объёма и концентрации. Почему в случае опыта с соляной кислотой лампочка прибора горит ярко, а в случае с уксусной кислотой слабо светится? Ответ заключается в том, что соляная кислота практически полностью диссоциирует, то есть большинство молекул распадается на ионы. А в случае с уксусной кислотой это происходит частично.
В зависимости от того, в какой степени электролит распадается на ионы, различают сильные и слабые электролиты. Слабые электролиты плохо распадаются на ионы и в водных растворах существуют в связанном виде. Посмотрим, что происходит при сливании растворов сильных электролитов нитрата бария и серной кислоты. Мы видим, что в результате реакции выпал осадок. Нитрат бария и серная кислота — сильные электролиты, в водном растворе существуют в виде ионов. Полное ионное уравнение показывает, какие частицы присутствуют в растворе электролитов и как они взаимодействуют друг с другом.Но не все частицы изменяются в процессе реаации. Нитрат-ион и ион водорода остались неизменными в ходе реакции.В чём же суть данной реакции? Во взаимодействии ионов, которые образовали слабый электролит, который выпал в осадок.
Суть химической реации в растворе электролитов можно отобразить при помощи сокращённого ионного уравнения.

Слабые кислоты против сильных [только химия GCSE] — шкала pH и индикаторы — GCSE Chemistry (Single Science) Revision — WJEC

Сильные и слабые кислоты

Сильные кислоты полностью диссоциируют в воде с образованием максимального количества H + ионы. Это означает, что если бы у вас был один моль молекул соляной кислоты (HCl), все они «расщепились бы» с образованием одного моля ионов H + и одного моля ионов Cl .

Слабые кислоты, такие как этановая кислота (CH 3 COOH), полностью не диссоциируют.Фактически, только один процент молекул этановой кислоты расщепляется с образованием ионов H + и ионов CH 3 COO одновременно.

Это означает, что значения pH сильных кислот ниже, чем у слабых, что объясняет, почему скорость реакции сильных кислот с веществами (такими как металлы, карбонаты металлов и т. Д.) Выше, чем у слабых кислот.

Это также объясняет, почему повышение температуры во время реакции с сильными кислотами выше, чем у слабых кислот.

Концентрированные и разбавленные кислоты

Слабую и сильную не следует принимать за разбавленную и концентрированную. В разбавленной кислоте молекулы кислоты смешаны с большим количеством воды, так что концентрация ионов H + очень мала. Концентрированные кислоты практически не содержат молекул воды, смешанных с молекулами кислоты, что означает высокую концентрацию ионов H + .

Сильные и слабые кислоты

Вещества, которые полностью диссоциируют на ионы при помещении в воду, называются
сильные электролиты , потому что высокая концентрация ионов позволяет электрическому току проходить через раствор.Большинство соединений с ионными связями ведут себя подобным образом; хлорид натрия является примером.

Напротив, другие вещества, такие как простая сахарная глюкоза, вообще не диссоциируют и существуют в растворе в виде молекул, удерживаемых вместе прочными ковалентными связями. Также существуют вещества, такие как карбонат натрия (Na 2 CO 3 ), которые содержат как ионные, так и ковалентные связи. (См. Рисунок 1.)

Рисунок 1. Ионная и ковалентная связь в Na 2 CO 3 .

Карбонат натрия является сильным электролитом, и каждая формульная единица полностью диссоциирует с образованием трех ионов при помещении в воду.

Карбонат-анион удерживается внутренними ковалентными связями.

Вещества, содержащие полярные связи промежуточного характера, обычно подвергаются лишь частичной диссоциации при помещении в воду; такие вещества классифицируются как слабые электролиты . Пример — сернистая кислота:

В растворе сернистой кислоты преобладают молекулы H 2 SO 3 с относительно немногочисленными H 3 O + и ионами.Убедитесь, что вы понимаете разницу между этим случаем и предыдущим примером с сильным электролитом Na 2 CO 3 , который полностью диссоциирует на ионы.

Кислоты и основания удобно разделить на сильные и слабые классы в зависимости от степени их ионизации в водном растворе.

Диссоциацию любой кислоты можно записать как равновесную реакцию:

, где А обозначает анион конкретной кислоты. Концентрации трех растворенных веществ связаны уравнением равновесия

, где K a константа кислотной ионизации (или просто кислотная константа).Различные кислоты имеют разные значения K a — чем выше значение, тем выше степень ионизации кислоты в растворе. Следовательно, сильные кислоты имеют большее значение K a , чем слабые кислоты.

В таблице 1 приведены константы кислотной ионизации для некоторых известных кислот при 25 ° C. Значения для сильных кислот точно не определены; поэтому значения указаны только в порядке величины. Изучите столбец «Ионы» и посмотрите, как каждая кислота дает ион гидроксония и дополнительный анион в растворе.

Используйте уравнение равновесия и данные из предыдущей таблицы, чтобы рассчитать концентрации растворенных веществ в 1 М растворе угольной кислоты. Неизвестные концентрации трех видов могут быть записаны как

, где x представляет количество H 2 CO 3 , которое диссоциировало на пару ионов. Подставляя эти алгебраические значения в уравнение равновесия,

Чтобы решить квадратное уравнение путем аппроксимации, предположим, что x настолько меньше 1 (угольная кислота слабая и лишь слегка ионизированная), что знаменатель 1 — x может быть аппроксимирован 1, давая гораздо более простое уравнение

x 2 = 4.3 × 10 –7

x = 6,56 × 10 –4 = [H 3 O + ]

Эта концентрация H 3 O + , как предполагалось, намного меньше, чем молярность почти 1 H 2 CO 3 , так что приближение верное. Концентрация ионов гидроксония 6,56 × 10 –4 соответствует pH 3,18.

Из обзора органической химии вы помните, что у карбоновых кислот есть единственная водородная связь, связанная с кислородом в функциональной группе.(См. Рис. 2.) В очень небольшой степени этот водород может диссоциировать в водном растворе. Следовательно, членами этого класса органических соединений являются слабые кислоты.

Карбоновые кислоты.

Подведем итоги обработки кислот на данный момент. Сильная кислота практически полностью диссоциирует в водном растворе, поэтому концентрация H 3 O + практически идентична концентрации раствора — для 0,5 М раствора HCl, [H 3 O + ] = 0,5 М.Но поскольку слабые кислоты диссоциируют лишь незначительно, концентрации ионов в таких кислотах должны быть рассчитаны с использованием соответствующей кислотной константы.

  • Если водный раствор уксусной кислоты должен иметь pH 3, сколько молей уксусной кислоты необходимо для приготовления 1 литра раствора?

Сильные и слабые кислоты и основания

Один из способов помочь студентам понять разницу между «сильным» и «слабым», разбавленным и концентрированным — это заставить их выполнять последовательные разбавления 1:10.Сильная кислота, сильное основание, слабая кислота и слабое основание покажут, что pH изменяется на 1 целое значение для каждого разведения. Для сильной кислоты или основания потребуется больше разведений, чтобы достичь того же значения, что и для слабого основания. Это говорит о том, что в сильных кислотах и ​​основаниях больше частиц, ответственных за кислотность / щелочность, чем в слабых. Этому можно противопоставить концентрированные растворы, в которых большое количество любого вещества может быть растворено в воде. Это не зависит от того, является ли кислота / основание «сильной» или «слабой», но в равной степени применимо к некислотным веществам, таким как хлорид натрия или сахар.

Задание 5 на этом ресурсе «Изучение химии» (страницы 15–20) можно использовать, чтобы помочь студентам понять, что происходит на молекулярном уровне. Это задание 5 из набора для студентов «Кислоты и щелочи».

Концентрация кислоты или щелочи — это мера того, сколько кислоты или щелочи растворено в известном объеме жидкости, например вода. Молярность раствора — это мера концентрации: количество молей, растворенных в 1000 см3 воды. Концентрация растворов обычно выражается в молях на литр раствора.(Литр равен 1 дм3 или 1000 см3.) Такой способ определения концентрации иногда называют «молярностью».

В концентрированной кислоте или щелочи растворено относительно большое количество растворенного вещества по сравнению с разбавленной кислотой или щелочью. Однако это не говорит нам, какова концентрация ионов H + в кислоте или ионов OH- в щелочи. Это зависит от силы кислоты или щелочи. Сила относится к степени ионизации воды.

Сильная кислота или щелочь — это кислота, почти или полностью ионизированная в воде.Примеры: соляная кислота, азотная кислота и серная кислота. Гидроксид натрия и калия являются примерами сильных оснований.

Слабая кислота или щелочь, напротив, ионизируются в воде лишь частично. Этановая, лимонная и угольная кислоты — все слабые кислоты. Молекула этановой кислоты и ионы достигают динамического равновесия, причем равновесие обычно находится слева, поэтому присутствует мало H +.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
    браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

В чем разница между сильной кислотой и слабой кислотой в патогенезе метаболического ацидоза?

Автор

Christie P Thomas, MBBS, FRCP, FASN, FAHA Профессор, кафедра внутренней медицины, отделение нефрологии, отделения педиатрии, акушерства и гинекологии, медицинский директор, Программа трансплантации почек и почек / поджелудочной железы, Больницы и клиники Университета Айовы

Кристи П. Томас, MBBS, FRCP, FASN, FAHA является членом следующих медицинских обществ: Американского колледжа врачей, Американской кардиологической ассоциации, Американского общества нефрологии, Королевского колледжа врачей

Раскрытие информации: нечего раскрывать.

Соавтор (ы)

Халед Хамави, доктор медицины, MHA Директор, Центр трансплантации нескольких органов, Специализированная больница Короля Фахда, Даммам

Халед Хамави, доктор медицины, MHA является членом следующих медицинских обществ: Американское общество трансплантологии, Американское общество нефрологов

Раскрытие: нечего раскрывать.

Специальная редакционная коллегия

Франсиско Талавера, фармацевт, доктор философии Адъюнкт-профессор, Фармацевтический колледж Медицинского центра Университета Небраски; Главный редактор Medscape Drug Reference

Раскрытие: Получал зарплату от Medscape за работу.для: Medscape.

Элеонора Ледерер, доктор медицины, FASN Профессор медицины, руководитель нефрологического отделения, директор программы обучения нефрологии, директор клиники метаболических камней, Программа по заболеваниям почек, Медицинская школа Университета Луисвилля; Консультант, Госпиталь по делам ветеранов Луисвилля

Элеонора Ледерер, доктор медицины, FASN является членом следующих медицинских обществ: Американской ассоциации развития науки, Американской федерации медицинских исследований, Американского общества биохимии и молекулярной биологии, Американского общества костей. и минеральных исследований, Американское общество нефрологии, Американское общество трансплантологии, Международное общество нефрологов, Медицинская ассоциация Кентукки, Национальный фонд почек, Phi Beta Kappa

Раскрытие информации: служить (d) в качестве директора, должностного лица, партнера, сотрудника, советника, консультант или попечитель: Американского общества нефрологов
Получил доход в размере 250 долларов или более от: Healthcare Quality Strategies, Inc
Получил грант / средства на исследования от Департамента по делам ветеранов для исследований; Получал зарплату от Американского общества нефрологов за должность в совете; Получал зарплату от Университета Луисвилля за работу; Получал зарплату от врачей Университета Луисвилля за работу; Получена оплата по контракту от Американского института врачей для продвинутых профессиональных исследований, LLC для независимого подрядчика; Получена оплата по контракту от Healthcare Quality Strategies, Inc для независимого продолжения.

Главный редактор

Vecihi Batuman, MD, FASN Huberwald Профессор медицины, отделение нефрологии и гипертонии, временный заведующий кафедрой медицины Деминга, Медицинский факультет Тулейнского университета

Vecihi Batuman, MD, FASN является членом следующих медицинских обществ: Американский колледж врачей, Американское общество гипертонии, Американское общество нефрологов, Международное общество нефрологов, Южное общество клинических исследований

Раскрытие информации: нечего раскрывать.

Дополнительные участники

Джеймс Лор, доктор медицины Профессор кафедры внутренней медицины, отделение нефрологии, директор программы стипендий, Школа медицины и биомедицинских наук Университета штата Буффало Университета штата Нью-Йорк

Джеймс Лор, доктор медицины, является членом следующих организаций медицинские общества: Американский колледж врачей, Американская кардиологическая ассоциация, Американское общество нефрологии, Центральное общество клинических и трансляционных исследований

Раскрытие информации: Получен исследовательский грант от: GSK
Партнер получил зарплату от Alexion за работу.

сильных и слабых кислот

Схема классификации на основе pK a

Диссоциация кислоты HA определяется ее константой кислотности K a :

(1) HA = H + + A с K a = [H + ] [A ] / [HA]

Сильные кислоты полностью диссоциируют в воде, тогда как слабые кислоты полностью не диссоциируют.Классификация, основанная на константах кислотности или значениях pK a , кажется естественной.

Обозначим общее количество кислоты C T ≡ [HA] T (что фактически является начальной концентрацией кислоты до ее растворения). В состоянии равновесия общая концентрация распадается на недиссоциированную и диссоциированную части:

Сильная и слабая кислоты различаются следующим образом (очень упрощенно):

Сильная кислота Слабая кислота
константа кислотности: К a ≫ 1 К a ≤ 1
pK a = -logK a pK a <0 pK a > 0
[H + ] = 10 -pH [H + ] ≈ C T [H + ] ≪ C T
недиссоциированная кислота: [HA] ≈ 0 [HA] ≈ C T
диссоциированная кислота: [A ] ≈ C T [A ] ≪ C T

В литературе нет резкой границы между тем, что мы называем сильной кислотой, и тем, что мы называем слабой кислотой.Более точные схемы классификации позволяют различать даже очень сильные кислоты, сильные кислоты, слабые кислоты, очень слабые кислоты и т. Д. Однако в отношении aqion мы предпочитаем простое разделение на две группы:

сильных кислот: кислоты с pK a <0
слабых кислот: кислоты с pK a > 0

Полипротонные кислоты. Идея остается в силе даже для N-протонных кислот, H N A. Константу кислотности K a следует заменить только константой диссоциации 1 st K 1 . Математическое описание простое (см. Приложение):

(3) недиссоциированная фракция = \ (\ dfrac {1} {1 + K_1 / x} \) с x = [H + ] = 10 -pH

На приведенной ниже диаграмме показана недиссоциированная фракция некоторых распространенных кислот (на основе 3 ).Маленькие кружки отмечают соответствующие значения pK 1 . Как и ожидалось, сильные кислоты полностью растворяются в реальных условиях (pH> 0).

Группа 1: сильные кислоты с pK a <0

Сильные кислоты, используемые в aqion :

иодистоводородная кислота HI pK a = -10
кислота бромистоводородная HBr pK a = -9
соляная кислота HCl pK a = -6
серная кислота (1 st стадия диссоциации) H 2 SO 4 pK a = -3
селеновая кислота (1 st стадия диссоциации) H 2 SeO 4 pK a = -3
кислота азотная HNO 3 pK a = -1.32
хромовая кислота H 2 CrO 4 pK a = -0,86

Примечание: в связи с тем, что HI, HBr, HCl, H 2 SO 4 , H 2 SeO 4 и HNO 3 практически не существуют в недиссоциированной форме, их первая диссоциация step — это , а не , явно содержащийся в термодинамической базе данных.

Здесь представлены примеры расчетов с сильными кислотами.

Группа 2: кислоты с pK a > 0 (слабые кислоты)

В отличие от сильных кислот с отрицательными значениями pK a , кислоты с pK a > 0 явно определены в термодинамической базе данных aqion по их значениям logK. Вот несколько примеров, перечисленных в порядке уменьшения прочности (действительно для стандартных условий при 25 и 1 атм):

Формула реакции logK pK Арт.
HSeO 4 = H + + SeO 4 -2 -1,66 1,66 [Вт]
HSO 4 = H + + SO 4 -2 -1,988 1,988 [Вт]
H 3 PO 4 = H + + H 2 PO 4 -2.147 2,147 [M]
Fe +3 + H 2 O = H + + FeOH +2 -2,19 2,19 [Вт]
H 3 AsO 4 = H + + H 2 AsO 4 -2,3 2,3 [Вт]
H 3 Цитрат = H + + H 2 Цитрат -3.128 3,128 [M]
H 2 SeO 3 = H + + HSeO 3 -3 3 [Вт]
HF = H + + F -3,18 3,18 [Вт]
HNO 2 = H + + NO 2 -3.22 3,22 [E, L]
HFormate = H + + Formate -3,753 3,753 [M]
H 2 Se = H + + HSe -3,8 3,8 [Вт]
H Лактат = H + + Лактат -3,863 3.863 [E, L]
H 2 MoO 4 = H + + HMoO 4 -3,865 3,865 [M]
H MoO 4 = H + + MoO 4 -2 -4,290 4,290 [M]
H Ацетат = H + + Ацетат -4.757 4,757 [M]
H 2 Цитрат = H + + HCitrate -2 -4,761 4,761 [M]
Al +3 + H 2 O = H + + AlOH +2 -5,0 5,0 [Вт]
H 2 CO 3 * = H + + HCO 3 -6.351 6.351 [Вт]
Цитрат -2 = H + + Цитрат -3 -6,396 6,396 [M]
HCrO 4 = H + + CrO 4 -2 -6,509 6,509 [M]
H 2 S = H + + HS -6.994 6,994 [Вт]
H 2 AsO 4 = H + + HAsO 4 -2 -7,16 7,16 [Вт]
H 2 PO 4 = H + + HPO 4 -2 -7,207 7.207 [Вт]
HSeO 3 = H + + SeO 3 -2 -8.5 8,5 [Вт]
H 3 AsO 3 = H + + H 2 AsO 3 -9,15 9,15 [Вт]
H 3 BO 3 = H + + H 2 BO 3 -9,24 9,24 [Вт]
NH 4 + = H + + NH 3 -9.252 9,252 [Вт]
H 4 SiO 4 = H + + H 3 SiO 4 -9,83 9,83 [Вт]
HCO 3 = H + + CO 3 -2 -10,329 10,329 [Вт]
HAsO 4 -2 = H + + AsO 4 -3 -11.65 11,65 [Вт]
HPO 4 -2 = H + + PO 4 -3 -12,346 12,346 [Вт]
HS = H + + S -2 -12,918 12,918 [Вт]
H 3 SiO 4 = H + + H 2 SiO 4 -2 -13.17 13,17 [Вт]

Как упоминалось выше, сильные кислоты с pK a <0 (например, HI, HBr, HCl, H 2 SO 4 , HNO 3 ) не представлены в этой таблице (и база данных). Кроме того, здесь представлены константы кислотности многих органических кислот.

Эти кислоты доступны в качестве неорганических и органических реагентов в приборе реакции (калькуляторе pH). Расчетные значения pH для 1, 10 и 100 мМ показаны в этой таблице.

Слабые кислоты и разбавленные кислоты

Слабая кислота и разбавленная кислота — это разные вещи, как яблоки и апельсины. Первый основан на константах кислотности K a (что является термодинамическим свойством кислоты, которое никто не может изменить), а второй основан на количестве C T данной кислоты:

слабая кислота сильная кислота малый K a большой K a
разбавленная кислота кислота концентрированная малый C T большой C T

Вы не можете сделать слабую кислоту сильной, но вы можете изменить степень разбавления (или концентрацию) по своему усмотрению.Основные различия между степенью крепости и степенью разбавления можно резюмировать следующим образом:

градус прочности степень разбавления
определено: константа кислотности K a количество кислоты C T
отношения: слабая кислота ↔ сильная кислота разбавленная кислота ↔ концентрированная кислота
малый K a ↔ большой K a малый C T ↔ большой C T
(положительный pK a ↔ отрицательный pK a )
сравнивает: две разные кислоты разведение той же кислоты
описывает: выпуск H + разбавление H +
тип: фундаментальный объект недвижимости параметр управления
(изменить нельзя) (можно изменить)

Вместо K классификация также может быть основана на pK, как показано на диаграмме pK-C T ниже.(Примечание: для полипротонных кислот pK относится к первой стадии диссоциации.)

Приложение — недиссоциированная фракция кислоты

Дана N-протонная кислота H N A, характеризующаяся константами кислотности N от K 1 до K N . Сумма по всем видам кислот определяет общую концентрацию (баланс массы):

(A1) C T ≡ [H N A] T = [H N A] + [H N-1 A ] +… + [A -N ]

Доля недиссоциированных частиц выражается долей ионизации a 0 :

(A2) недиссоциированная фракция: a 0 = [H N A] / C T

Его зависимость от pH определяется по формуле:

(A3) \ (a_0 (x) \, = \, \ left (1+ \ dfrac {K_1} {x} + \ dfrac {K_1K_2} {x ^ 2} + \ dfrac {K_1 \ cdots K_N} {x ^ N}) \ right) ^ {- 1} \ приблизительно \, \ left (1+ \ dfrac {K_1} {x} \ right) ^ {- 1} \)

где x — сокращение от [H + ] = 10 -pH .

Ссылки

[E] База данных EQ3 / 6 взята из: T.J. Wolery: EQ3 / 6, Пакет программного обеспечения для геохимического моделирования водных систем: Обзор пакета и руководство по установке (версия 7.0), Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса UCRL-MA-110662 PT I, сентябрь 1992 г.
[л] База данных llnl взята из: «thermo.com.V8.R6.230», подготовленная Джимом Джонсоном из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса в формате Geochemist’s Workbench.Преобразовано в формат PhreeqC Грегом Андерсоном с помощью Дэвида Паркхерста (llnl.dat 4023 2010-02-09 21: 02: 42Z dlpark)
[M] База данных minteq взята из: J.D. Allison, D.S. Brown, K.J. Ново-Градац: MINTEQA2 / PRODEFA2, Модель геохимической оценки для экологических систем, версия 3.0, Руководство пользователя, EPA / 600 / 3-91 / 021, март 1991 г.
[Вт] База данных wateq4f взята из: J.W. Болла и Д.К. Нордстром: WATEQ4F — Руководство пользователя с пересмотренной базой термодинамических данных и тестовыми примерами для расчета видообразования основных, следовых и окислительно-восстановительных элементов в природных водах, U.S.G.S. Отчет открытого файла 90-129, 1991

Примечания

[последнее изменение: 2018-03-04]

Сильные и слабые кислоты и основания

Сильные и слабые кислоты и основания

Добавление пищевой соды в уксус вызывает образование пузырей и пенообразование. Это реакция между кислотой и основанием.Но что делает кислоту и основание сильными или слабыми? Давайте взглянем.

Согласно определениям Бренстеда-Лоури, кислоты и основания характеризуются обменом ионов водорода. Кислоты — это молекулы, которые отдают один ион водорода в растворе, а основания — один ион водорода.

Сильные кислоты и основания полностью ионизируются в водном растворе. Слабые кислоты и основания также ионизируются, но только частично, и реакция обратима. Итак, как мы узнаем, сильная или слабая кислота или основание? Простой способ определить силу — добавить кислоту или основание к воде — высокая реакционная способность означает более сильную кислоту или основание.Эта реактивность измеряется величиной, называемой значением Ka или Kb. Он говорит нам, насколько реакционноспособна кислота или основание, в зависимости от того, сколько ионов гидроксония или гидроксида образуется во время реакции.

Другой способ определить силу кислоты или основания — это энергия связи. Для кислот, когда энергия связи мала, связь молекулы кислоты легко разрывается, и иону водорода требуется меньше энергии для диссоциации. Следовательно, сильная кислота будет иметь низкую энергию связи. Точно так же основная молекула с сильной связью между гидроксид-ионом и положительным ионом будет слабым основанием, в то время как сильное основание будет иметь низкую энергию связи.

Электроотрицательность также может определять силу кислоты или основания. Электроотрицательность — это мера того, насколько хорошо атом или молекула разделяют электрон. Когда молекула имеет высокую электроотрицательность, это сильная кислота. Однако сильные основания имеют меньшую электроотрицательность.

Другой способ определения силы — измерение стабильности основания конъюгата кислоты , которое является частью молекулы, которая остается после диссоциации. Более стабильное основание конъюгата означает, что кислота будет сильнее — молекула более стабильна без иона водорода и, следовательно, с большей вероятностью высвобождает его.

Теперь, когда мы рассмотрели свойства, которые делают сильные кислоты и основания, давайте рассмотрим некоторые распространенные примеры, с которыми вы, вероятно, знакомы. Аккумуляторная кислота — это сильная кислота. Он сильно реагирует, «разъедая» материалы, к которым прикасается. Это одна из причин, по которой мы не разрезаем аккумуляторные батареи.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.