Rozdiel medzi kyslosťou a zásaditosťou

Kľúčový rozdiel - kyslosť verzus zásaditosť
 

Kyslosť a zásaditosť zlúčenín sú údajmi o pH. Kyslosť média je spôsobená kyslými zlúčeninami, ktoré môžu uvoľňovať ióny vodíka (H⁺), čo má za následok nízke pH v tomto médiu. Bazicita média je spôsobená zásaditými zlúčeninami, ktoré môžu uvoľňovať hydroxidové ióny (OH^-), čo vedie k vysokému pH v tomto médiu. Kľúčovým rozdielom medzi kyslosťou a zásaditosťou je to kyslosť spôsobuje nízke pH, zatiaľ čo zásaditosť spôsobuje vysoké pH vo vodnom prostredí.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je kyslosť 
3. Čo je to základnosť
4. Porovnanie vedľa seba - Kyslosť verzus zásaditosť v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie

Čo je kyslosť?

Kyslosť je hladina kyseliny v látkach. Koncentrácia vodíkových iónov (H⁺) je hlavný parameter používaný na identifikáciu kyslosti. Koncentrácia vodíkových iónov sa vyjadruje ako hodnota pH. pH je negatívny logaritmus koncentrácie vodíkových iónov. Preto čím vyššia je koncentrácia vodíkových iónov, tým je nižšie pH. Nízka hodnota pH znamená vyššiu kyslosť.

Podľa kyslosti látok existujú dva typy kyselín ako silné kyseliny a slabé kyseliny. Silné kyseliny spôsobujú vyššiu hladinu kyslosti vo vodnom prostredí, zatiaľ čo slabé kyseliny vedú k nízkej kyslosti. Silné kyseliny sa môžu úplne rozložiť na ióny a uvoľniť všetky možné ióny vodíka⁺). Naopak slabá kyselina sa čiastočne disociuje a uvoľňuje len niektoré vodíkové ióny. Kyseliny môžu byť tiež kategorizované ako monoprotické kyseliny a polyprotické kyseliny; monoprotické kyseliny uvoľňujú jeden atóm vodíka na molekulu, zatiaľ čo polyprotické kyseliny uvoľňujú viac atómov vodíka na molekulu.

Kyslosť kyselín je určená pKa kyseliny. pKa je negatívny logaritmus Ka. Ka je disociačná konštanta roztoku v kyseline. Je to kvantitatívne meranie sily kyseliny v roztoku (alebo kyslosti). Čím nižšia je pKa, tým silnejšia je kyselina. Čím vyššia je pKa, tým je kyselina slabšia.

Obrázok 01: Citrónová šťava má vysokú kyslosť

Periodické trendy kyslosti chemických prvkov v podstate závisia od ich hodnôt elektronegativity.Elektronegativita chemických prvkov sa zvyšuje zľava doprava periódy. Ak je elektrónová aktivita atómu vyššia, môže na ňu veľmi ľahko stabilizovať negatívny atóm, pretože má vyššiu afinitu pre elektróny. Preto sa vodíkové ióny spojené s vysokými elektronegatívnymi atómami ľahko uvoľňujú ako atómy s nízkym obsahom elektrónov, čo vedie k vyššej kyslosti. Pri klesaní skupiny v periodickej tabuľke sa zvyšuje kyslosť. Dôvodom je, že sa veľkosť atómov v skupine zvyšuje. Veľké atómy na nich môžu stabilizovať záporné náboje (rozdelením náboja); vodíkový ión spojený s veľkým atómom sa preto môže ľahko uvoľniť.

Čo je to základnosť?

Základnosťou látky je počet atómov vodíka, ktoré sa dajú nahradiť bázou v konkrétnej kyseline. Inými slovami, zásaditosť zlúčeniny je počet atómov vodíka, ktoré môžu úplne reagovať s hydroxidovými iónmi uvoľnenými bázou..

Obrázok 02: Chemická štruktúra hydroxidu iónu

Faktory, ktoré môžu ovplyvniť zásaditosť zlúčeniny, sú uvedené nižšie.

1. electronegativity
2. Atómový polomer
3. Formálne poplatky

Elektronegativita atómu sa týka jeho afinity k elektrónom. Atóm s vysokou elektronegativitou môže prilákať elektróny v porovnaní s atómami s nízkou elektronegativitou. Vyššia elektronická aktivita, nižšia zásaditosť. Aby sa uvoľnil hydroxidový ión, väzobné elektróny medzi atómom kyslíka a zvyškom molekuly by mali byť úplne priťahované atómom kyslíka (atóm kyslíka v hydroxidovej skupine by mal byť viac elektronegatívny ako druhý atóm, na ktorý je viazaný). Napríklad: ak je zásaditosť ROH vysoká, elektronická aktivita R je menšia ako elektronická atóm kyslíka.

Obrázok 03: Mydlá sú slabé zásady tvorené reakciou mastných kyselín s hydroxidom sodným alebo hydroxidom draselným.

Atómový polomer je ďalším faktorom, ktorý ovplyvňuje zásaditosť zlúčeniny. Ak je atómový polomer malý, elektrónová hustota tohto atómu je vysoká. Hydroxidový ión sa preto môže ľahko uvoľňovať. Potom je zásaditosť tejto zlúčeniny pomerne vysoká.

Formálne poplatky sú vo všeobecnosti buď kladné alebo záporné poplatky. Kladný formálny náboj naznačuje menšiu hustotu elektrónov. Preto väzbové elektróny nemôžu byť hydroxidovým iónom úplne priťahované. Potom sa nemôže ľahko uvoľniť (hydroxidový ión), čo naznačuje nižšiu zásaditosť. Naopak záporný formálny poplatok spôsobuje vyššiu zásaditosť.

Aký je rozdiel medzi kyslosťou a zásaditosťou?

Kyslosť verzus zásaditosť
Kyslosť je hladina kyseliny v látkach.	Zásadnosť sa týka stavu, keď je bázou, ktorá môže uvoľňovať hydroxidové ióny (OH-)..
pH
Kyslosť spôsobuje nízke pH vo vodných médiách.	Bazicita spôsobuje vysoké pH vo vodných médiách.
ióny
Kyslosť označuje vysokú koncentráciu iónov vodíka v médiu.	Zásadnosť znamená vysokú koncentráciu hydroxidových iónov v médiu.
Pravidelné trendy
Kyslosť stúpa zľava doprava o obdobie a dole po skupine.	Základnosť klesá zľava doprava o obdobie a nadol po skupine.
Účinok elektronegativity
Kyslosť je vysoká, ak je vysoká elektronická aktivita (atómu, ku ktorému je atóm vodíka viazaný).	Zásadnosť je vysoká, ak je elektronická aktivita (atómu, ku ktorému je viazaný atóm kyslíka hydroxidového iónu) nízka.

Zhrnutie - Kyslosť verzus zásaditosť

Kyslosť a zásaditosť sú dva základné pojmy používané v chémii. Kyslosť je spôsobená kyslými zlúčeninami. Základnosť je spôsobená zásaditými zlúčeninami. Kľúčový rozdiel medzi kyslosťou a zásaditosťou je ten, že kyslosť spôsobuje nízke pH, zatiaľ čo zásaditosť spôsobuje vysoké pH vo vodnom prostredí.

referencie:

1. „7.3: Štrukturálne účinky na kyslosť a zásaditosť.“ Chemistry LibreTexts, Libretexts, 7. september 2016, k dispozícii tu.
2. „Trend periodickej tabuľky“. Student Doctor Network, k dispozícii tu.

S láskavým dovolením:

1. „Citrón-edit1“ André Karwath aka Aka - vlastné dielo (CC BY-SA 2.5) prostredníctvom Commons Wikimedia
2. „Hydroxid-lone-pair-2D“ (Public Domain) prostredníctvom Commons Wikimedia
3. „589824“ (CC0) prostredníctvom Pixabay