Основное различие между Кислотностью и Основностью заключается в том, что Кислотность вызывает низкий рН, тогда как Основность вызывает высокий рН в водной среде.
Кислотность и основность соединений влияют на показатели уровня рН. Кислотность среды вызвана кислотными соединениями, которые могут выделять ионы водорода (H+), что приводит к низкому pH в этой среде. Основность среды обусловлена основными соединениями, которые могут выделять гидроксид- ионы (ОН—), что приводит к высокому рН в этой среде.
Содержание
- Обзор и основные отличия
- Что такое Кислотность
- Что такое Основность
- Сходство между Кислотностью и Основностью
- В чем разница между Кислотностью и Основностью
- Заключение
Что такое Кислотность?
Кислотность — это уровень кислоты в веществах. Концентрация ионов водорода (Н+) является основным параметром, используемым для определения кислотности. Концентрация ионов водорода выражается в виде значения рН. pH — это отрицательный логарифм концентрации ионов водорода. Следовательно, чем выше концентрация ионов водорода, тем ниже pH. Низкое значение pH указывает на более высокую кислотность.
В зависимости от кислотности веществ существует два типа кислот: сильные и слабые кислоты. Сильные кислоты вызывают более высокий уровень кислотности в водной среде, тогда как слабые кислоты приводят к низкой кислотности. Сильные кислоты могут полностью диссоциировать на ионы, высвобождая все возможные ионы водорода (Н+). Напротив, слабая кислота частично диссоциирует, выделяя только некоторые ионы водорода. Кислоты также могут быть классифицированы как монопротонные кислоты и полипротонные кислоты:
- Монопротонные кислоты, также известные как одноосновные кислоты, представляют собой те кислоты, которые способны отдавать один протон на молекулу в процессе диссоциации.
- Полипротонные кислоты, также известные как многоосновные кислоты, способны отдавать более одного протона на молекулу кислоты, в отличие от монопротонных кислот, которые дают только один протон на молекулу.
Величина кислотности у кислот определяется рКа кислоты. рКа — это отрицательный логарифм Ка. Ка — это константа диссоциации кислоты раствора, кроме того это количественная величина силы кислоты в растворе (кислотность). Чем ниже рКа, тем сильнее кислота. Чем выше рКа, тем слабее кислота.
Периодические тенденции кислотности химических элементов зависят от их значений электроотрицательности. Электроотрицательность химических элементов увеличивается слева направо от периода. Если электроотрицательность атома выше, он может очень легко стабилизировать на нем отрицательный атом, потому что он имеет более высокое сродство к электронам. Следовательно, ионы водорода, связанные с высоким электроотрицательным атомом, легче высвобождаются, чем низкие электроотрицательные атомы, что приводит к более высокой кислотности. При переходе по группе в периодической таблице повышается кислотность. Это происходит потому, что размер атомов увеличивается вниз по группе. Большие атомы могут стабилизировать на них отрицательные заряды (путем распределения заряда); следовательно, ион водорода, связанный с большим атомом, может быть легко выпущен.
Что такое Основность?
Основность вещества — это число атомов водорода, заменяемых основанием в конкретной кислоте. Другими словами, основность соединения — это число ионов водорода, которые могут полностью реагировать с ионами гидроксида, высвобождаемыми основанием.
Факторы, которые могут повлиять на основность соединения:
- Электроотрицательность
- Радиус атома
- Формальный заряд
Электроотрицательность атома относится к его сродству к электронам. Атом, имеющий высокую электроотрицательность, притягивает электроны по сравнению с атомами с более низкой электроотрицательностью. Чем выше электроотрицательность, тем ниже основность. Чтобы высвободить ион гидроксида, электроны связи между атомом кислорода и остальной частью молекулы должны полностью притягиваться атомом кислорода (атом кислорода в гидроксидной группе должен быть более электроотрицательным, чем другой атом, с которым он связан). Пример: если основность ROH высока, электроотрицательность R меньше, чем у атома кислорода.
Радиус атома является еще одним фактором, который влияет на основность соединения. Если радиус атома маленький, электронная плотность этого атома высокая. Следовательно, гидроксид-ион может быть легко освобожден. Тогда основность этого соединения сравнительно высока.
Формальные заряды, являются либо положительными, либо отрицательными. Положительный формальный заряд указывает на меньшую плотность электронов. Следовательно, связующие электроны не могут полностью притягиваться гидроксид-ионом. При этом, ионы гидроокиси не могут быть легко отпущены, указывая на более низкую основность. Напротив, отрицательный формальный заряд вызывает более высокую основность.
В чем разница между Кислотностью и Основностью?
| Кислотность против Основности | |
| Кислотность — это уровень кислоты в веществах | Основность относится к состоянию основания, которое может высвобождать гидроксид-ионы (ОН-) |
| pH | |
| Кислотность вызывает низкий pH в водных средах | Основность вызывает высокий рН в водных средах |
| Ионы | |
| Кислотность свидетельствует о высокой концентрации ионов водорода в среде | Основность указывает на высокую концентрацию гидроксид-ионов в среде |
| Периодические Тенденции | |
| Кислотность увеличивается слева направо на период и вниз по группе | Основность уменьшается слева направо на период и вниз по группе |
| Влияние электроотрицательности | |
| Кислотность высока, если высока электроотрицательность атома, с которым связан атом водорода | Основность высока, если низкая электроотрицательность атома, с которым связан атом кислорода гидроксид-иона |
Заключение — Кислотность против Основности
Кислотность и Основность — два фундаментальных термина, используемых в химии. Кислотность обусловлена кислотными соединениями. Основность обусловлена основными соединениями. Основное различие между Кислотностью и Основностью заключается в том, что Кислотность вызывает низкий рН, тогда как Основность вызывает высокий рН в водной среде.
