Karakteristik dan contoh

Itu asam Mereka adalah senyawa dengan tren tinggi proton yang menyumbang atau menerima beberapa elektron. Ada banyak definisi (Bronsted, Arrhenius, Lewis) yang menjadi ciri sifat asam, dan masing -masing melengkapi untuk membangun citra global dari jenis senyawa ini.

Dari perspektif sebelumnya, semua zat yang diketahui bisa bersifat asam, namun, hanya mereka yang menonjol di atas yang lain dianggap seperti itu. Dengan kata lain: jika suatu zat adalah donor proton yang sangat lemah, dibandingkan dengan air, misalnya, dapat dikatakan bahwa itu bukan asam.

Asam asetat, asam lemah, menyumbangkan proton (ion hidrogen, disorot berwarna hijau) ke air dalam reaksi keseimbangan untuk memberikan ion asetat dan ion hidronium. Merah: Oksigen. Hitam: Karbon. Putih: Hidrogen.

Dengan demikian, yang sebenarnya adalah asam dan sumber aslinya? Contoh khas dari mereka dapat ditemukan di dalam banyak buah: seperti jeruk. Lemonade memiliki rasa karakteristik karena asam sitrat dan komponen lainnya.

Bahasa dapat mendeteksi keberadaan asam, seperti halnya dengan rasa lainnya. Tergantung pada tingkat keasaman senyawa ini, rasanya menjadi lebih tidak tertahankan. Dengan cara ini, bahasa berfungsi sebagai meter organoleptik dari konsentrasi asam, khususnya konsentrasi ion hidronium (h₃SALAH SATU⁺).

Di sisi lain, asam tidak hanya ditemukan dalam makanan, tetapi juga di dalam organisme hidup. Demikian juga, tanah memiliki zat yang dapat mengkarakterisasi mereka sebagai asam; Begitulah kasus aluminium dan kation logam lainnya.

[TOC]

Karakteristik asam

Karakteristik apa yang harus dimiliki senyawa, sesuai dengan definisi yang ada, dianggap sebagai asam?

Harus dapat menghasilkan ion h⁺ dan oh^- Saat larut dalam air (Arrhenius), Anda harus menyumbangkan proton ke spesies lain dengan sangat mudah (Brnsted) atau akhirnya, ia harus dapat menerima beberapa elektron, mengisi daya secara negatif (Lewis).

Namun, karakteristik ini terkait erat dengan struktur kimia. Jadi belajar menganalisisnya, Anda dapat menyimpulkan kekuatan keasamannya atau beberapa senyawa mana dari keduanya yang paling asam.

- Properti fisik

Asam memiliki rasa, sepadan dengan redundansi, asam dan baunya sering membakar lubang hidung.  Mereka cairan dengan tekstur lengket atau berminyak dan memiliki kemampuan untuk mengubah warna kertas kecambah dan oranye dari metil menjadi merah (sifat asam dan basa, s.F.).

- Kemampuan untuk menghasilkan proton

Pada tahun 1923, ahli kimia Denmark Johannes Nicolaus Brønsted dan ahli kimia Inggris Thomas Martin Lowry, memperkenalkan teori Brønsted dan Lowry yang menyatakan bahwa senyawa apa pun yang dapat mentransfer proton ke senyawa lain adalah asam (Encyclopædia Britannica, 1998). Misalnya dalam kasus asam klorida:

HCL → H⁺ + Cl^-

Teori Brønsted dan Lowry tidak menjelaskan perilaku asam zat tertentu. Pada tahun 1923 ahli kimia Amerika Gilbert N. Lewis memperkenalkan teorinya, di mana asam dianggap sebagai senyawa apa pun yang, dalam reaksi kimia, dapat bergabung dengan beberapa elektron yang tidak dibagikan dalam molekul lain (Encyclopædia Britannica, 1998).

Dengan cara ini, ion seperti Cu²⁺, keyakinan²⁺ dan iman³⁺ Mereka memiliki kemampuan untuk bergabung dengan pasangan elektron gratis, misalnya air untuk menghasilkan proton dengan cara:

Dapat melayani Anda: Chrome (CR)

 Cu²⁺ + 2h₂O → Cu (OH)₂ + 2h⁺

- Mereka memiliki hidrogen yang buruk dalam kepadatan elektronik

Untuk molekul metana, cho₄, Tak satu pun dari hidrogennya memiliki kekurangan elektronik. Ini karena perbedaan elektronegativitas antara karbon dan hidrogen sangat kecil. Tetapi, jika salah satu atom H untuk salah satu fluoride diganti, maka akan ada perubahan yang luar biasa pada saat dipol: h₂Fc-H.

H Rasakan perpindahan awan elektronik Anda ke atom yang berdekatan terkait dengan F, yang sama, Δ+ meningkat. Sekali lagi, jika h lain digantikan oleh f lain, maka molekulnya adalah: hf₂C-H.

Sekarang Δ+ bahkan lebih besar, karena ada dua atom f yang sangat elektronegatif, yang mengurangi kepadatan elektronik menjadi C, dan yang terakhir, akibatnya, ke H. Jika proses penggantian berlanjut akhirnya akan diperoleh: f₃C-H.

Dalam molekul terakhir ini H Itu menyajikan, sebagai konsekuensi dari tiga atom tetangga, kekurangan elektronik yang ditandai. Ini Δ+ tidak luput dari perhatian oleh spesies apa pun yang cukup kaya dalam elektron untuk melepaskan ini H Dan, dengan cara ini, f₃CH diisi secara negatif:

F₃C-H + : N^- (spesies negatif) => f₃C:^- + HN

Persamaan kimia sebelumnya juga dapat dipertimbangkan dengan cara ini: f₃CH menyumbangkan proton (h⁺, Dia H Setelah terlepas dari molekul) ke: n; atau, f₃Ch memenangkan beberapa elektron dari H Saat yang terakhir dari: n disumbangkan ke yang terakhir^-.

- Kekuatan atau keasaman konstan

Berapa f₃C:^- hadir dalam solusi? Atau, berapa banyak molekul M₃Ch dapat menyumbangkan hidrogen asam ke n? Untuk menjawab pertanyaan -pertanyaan ini, perlu untuk menentukan konsentrasi f₃C:^- atau dari HN dan, melalui persamaan matematika, menetapkan nilai numerik yang disebut konstan keasaman, ka.

Semakin banyak molekul F₃C:^- atau hn terjadi, lebih banyak asam akan f₃Ch dan lebih besar ka -nya. Dengan cara ini, KA membantu untuk mengklarifikasi, secara kuantitatif, senyawa mana yang lebih asam daripada yang lain; Dan, juga, buang mereka yang Ka sangat ekstrem.

Beberapa ka mungkin memiliki nilai yang sekitar 10^-1 dan 10^-5, Dan lainnya, nilai -nilai yang lebih kecil sejaga seperti 10^-limabelas dan 10^-35. Dapat dikatakan bahwa yang terakhir, memiliki konstanta keasaman ini, adalah asam yang sangat lemah dan dapat dibuang seperti itu.

Jadi mana dari molekul berikut yang dimiliki KA terbesar: ch₄, Ch₃F, ch₂F₂ atau chf₃? Jawabannya terletak pada kurangnya kepadatan elektronik, Δ+, pada hidrogennya.

Pengukuran

Tapi apa kriteria untuk menstandarkan pengukuran KA? Nilainya dapat sangat berkisar tergantung pada spesies mana yang akan diterima H⁺. Misalnya, jika: n adalah basis yang kuat, ka akan menjadi hebat; Tetapi jika, sebaliknya, itu adalah basis yang sangat lemah, Ka akan kecil.

Pengukuran KA dilakukan dengan menggunakan yang paling umum dan lemah dari semua basa (dan asam): air. Tergantung pada tingkat donasi h⁺ Ke molekul H₂Atau, pada 25ºC dan pada tekanan atmosfer, kondisi standar untuk menentukan konstanta keasaman untuk semua senyawa ditetapkan.

Dapat melayani Anda: toluena: struktur, sifat, penggunaan, mendapatkan

Dari sini repertoar konstanta keasaman untuk banyak senyawa, baik anorganik maupun organik.

- Itu memiliki basis terkonjugasi yang sangat stabil

Asam memiliki struktur kimianya yang sangat elektronegatif atau unit (cincin aromatik) yang menarik kepadatan elektronik dari hidrogen di sekitarnya, sehingga menyebabkan sebagian positif dan reagen ke pangkalan sebelum basis.

Begitu mereka menyumbangkan proton, asam menjadi basa terkonjugasi; yaitu spesies negatif yang mampu menerima h⁺ atau menyumbangkan beberapa elektron. Dalam contoh molekul CF₃H pangkalan terkonjugasi Anda adalah CF₃^-:

CF₃^- + Hn chf₃ + : N^-

Ya CF₃^- Ini adalah dasar konjugat yang sangat stabil, keseimbangan akan dipindahkan lebih jauh ke kiri daripada untuk kanan. Selain itu, semakin stabil sama, semakin reaktif dan asam.

Bagaimana mengetahui seberapa stabil mereka? Itu semua tergantung pada bagaimana mereka menangani beban negatif baru. Jika mereka dapat mendokokasi atau menyebarkan kepadatan elektronik yang tumbuh secara efisien, itu tidak akan tersedia untuk digunakan dalam pembentukan ikatan dengan H pangkalan.

- Mereka dapat memiliki biaya positif

Tidak semua asam memiliki hidrogen dengan defisiensi elektronik, tetapi juga dapat memiliki atom lain yang mampu menerima elektron, dengan atau tanpa beban positif.

Bagaimana ini? Misalnya, di Boro Trifluoride, BF₃, Atom B tidak memiliki oktet di Valencia, sehingga dapat membentuk tautan dengan atom apa pun yang memberikannya beberapa elektron. Jika anion f^- Putaran kedekatannya terjadi, reaksi kimianya berikut:

Bf₃ + F^- => Bf₄^-

Di sisi lain, kation logam gratis, seperti Al³⁺, Zn²⁺, Na⁺, dll., Mereka dianggap asam, karena lingkungannya dapat menerima ikatan elektron yang kaya (koordinasi). Mereka juga bereaksi dengan ion OH^- Untuk mengendapkan sebagai logam hidroksida:

Zn²⁺(Ac) + 2oh^-(ac) => zn (oh)₂(S)

Semua ini dikenal sebagai asam Lewis, sedangkan mereka yang menyumbangkan proton adalah asam bronsted.

- Solusi mereka memiliki nilai pH kurang dari 7

Gambar: Skala pH.

Lebih khusus lagi, asam saat melarutkan dalam pelarut apa pun (yang tidak menetralisirnya secara signifikan), menghasilkan solusi dengan pH kurang dari 3, meskipun di bawah 7 asam yang sangat lemah dipertimbangkan.

Ini dapat diverifikasi dengan menggunakan indikator asam-basa, seperti fenolftalein, indikator universal atau jus colorad. Senyawa -senyawa yang melakukan tur yang diindikasikan untuk pH rendah, bersifat asam. Ini adalah salah satu tes paling sederhana untuk menentukan keberadaannya.

Hal yang sama dapat dilakukan, misalnya, untuk sampel tanah yang berbeda dari berbagai belahan dunia, sehingga menentukan nilai pH untuk, bersama dengan variabel lain, mengkarakterisasi mereka.

Itu dapat melayani Anda: Ritchter-Wenzel Law: What Is The, Stories, Pernyataan, Contoh

Dan akhirnya, semua asam memiliki rasa agresif, selama mereka tidak begitu terkonsentrasi untuk membakar jaringan lidah yang tidak dapat diubah.

- Kemampuan untuk menetralkan pangkalan

Arrhenius, dalam teorinya, mengusulkan bahwa asam, untuk dapat menghasilkan proton, bereaksi dengan hidroksil basa untuk membentuk garam dan air di jalan:

HCl + NaOH → NaCl + H₂SALAH SATU.

Reaksi ini disebut netralisasi dan merupakan dasar dari teknik analitik yang disebut titrasi (Bruce Mahan, 1990).

Asam kuat dan asam lemah

Asam diklasifikasikan ke dalam asam kuat dan asam lemah. Kekuatan asam dikaitkan dengan konstanta kesetimbangannya, karenanya dalam kasus asam, konstanta ini ditunjuk sebagai konstanta keasaman KA.

Dengan demikian, asam kuat memiliki konstanta keasaman yang besar sehingga cenderung berpisah sepenuhnya. Contoh asam ini adalah asam sulfat, asam klorida dan asam nitrat, yang konstanta keasamannya begitu besar sehingga tidak dapat diukur dalam air.

Di sisi lain, asam lemah adalah yang konstan disosiasi rendah sehingga dalam keseimbangan kimia. Contoh asam ini adalah asam asetat dan asam laktat dan asam nitrat yang konstanta keasamannya berada pada urutan 10^-4. Gambar 1 menunjukkan konstanta keasaman yang berbeda untuk asam yang berbeda.

Gambar 1: Konstanta Disosiasi Asam.

Contoh asam

Hidrogen halida

Semua hidrogen halida adalah senyawa asam, terutama ketika mereka larut dalam air:

-HF (asam fluorhoric).

-HCl (asam klorida).

-HBR (Asam Bromydric).

-Hai (asam yodium).

Oxoacids

Oxoacids adalah bentuk -bentuk terprotonasi dari oxoanion:

Hno₃ (asam sendawa).

H₂Sw₄ (asam sulfat).

H₃PO₄ (asam fosfat).

Hclo₄ (Asam Perchloric).

Asam super

Asam super adalah campuran asam brnsted dan asam Lewis yang kuat. Setelah dicampur mereka membentuk struktur kompleks di mana, menurut penelitian tertentu, h⁺ "Brinca" di dalamnya.

Kekuatan korosifnya sedemikian rupa sehingga ada miliaran kali lebih kuat dari h₂Sw₄ pekat. Mereka digunakan untuk memecahkan molekul besar yang ada dalam minyak mentah, dalam molekul bercabang yang lebih kecil, dan dengan nilai tambah ekonomi yang besar.

-Bf₃/HF

-SBF₅/HF

-SBF₅/Hso₃F

-CF₃Sw₃H

Asam organik

Asam organik ditandai dengan memiliki satu atau lebih gugus karboksilat (COOH), dan di antaranya adalah:

-Asam sitrat (hadir dalam banyak buah)

-Asam malat (apel hijau)

-Asam asetat (cuka komersial)

-Asam butirat (mentega tengik)

-Asam tartarat (anggur)

-Dan keluarga asam lemak.

Referensi

1. Torrens h. Asam dan basa keras dan lunak. [PDF]. Diambil dari: depa.Fquim.Unam.MX
2. Helmestine, Anne Marie, PH.D. (3 Mei 2018). Nama 10 Asam Umum. Pulih dari: thinkco.com
3. Norials Chempages. Asam dan basa: Struktur dan perilaku molekul. Diambil dari: chem.Wisc.Edu
4. Deziel, Chris. (27 April 2018). Karakteristik Umum Asam & Basa. Ilmu pengetahuan. Pulih dari: ilmuwan.com
5. Pittsburgh Supercomputing Center (PSC). (25 Oktober 2000).  Diperoleh dari: PSC.Edu.