특성 산 및 예

그 산 그들은 양성자를 기증하거나 한 쌍의 전자를 받아들이는 경향이 높은 화합물이다. 산의 특성을 특징 짓는 많은 정의 (Bronsted, Arrhenius, Lewis)가 있으며, 이들 각각은이 유형의 화합물의 글로벌 이미지를 구축하기 위해 보완됩니다.

이전의 관점에서, 모든 알려진 물질은 산성 일 수 있지만, 다른 물질보다 우수성이 뛰어난 물질만으로 간주됩니다. 다시 말해, 물질이 양성자의 극히 약한 기증자 인 경우, 예를 들어 물과 비교하면 산이 아닌 것으로 말할 수 있습니다.

그렇다면 정확히 산과 천연 자원은 무엇입니까? 그 대표적인 예는 감귤류와 같은 많은 과일에서 볼 수 있습니다. 레모네이드는 구연산 및 다른 성분 때문에 그들의 독특한 풍미가 있습니다.

혀는 다른 맛과 마찬가지로 산의 존재를 감지 할 수 있습니다. 상기 화합물의 산성도에 따라, 맛은 더욱 견딜 수 없게된다. 이런 방식으로, 혀는 산 농도, 특히 하이드로 늄 이온 농도 (H₃O⁺).

반면에 산은 음식뿐만 아니라 살아있는 유기체에서도 발견됩니다. 마찬가지로 토양은 산으로 간주 할 수있는 물질을 나타냅니다. 알루미늄 및 기타 금속 양이온의 경우.

색인

• 1 산의 특성
  • 1.1 전자 밀도에서 수소가 불량하다.
  • 1.2 강도 또는 산도 상수
  • 1.3 매우 안정한 공액 염기를 가지고있다.
  • 1.4 그들은 긍정적 인 혐의를 가질 수있다.
  • 1.5 용액의 pH 값은 7 미만입니다.
• 2 산의 예
  • 2.1 할로겐화 수소
  • 2.2 옥소 산
  • 2.3 수퍼 산
  • 2.4 유기산
• 3 참고

산의 특성

기존의 정의에 따라 화합물이 산으로 간주해야하는 특성?

H 이온을 생성 할 수 있어야 함⁺ 및 OH^- (Arrhenius)에 용해되었을 때 양성자를 매우 쉽게 다른 종 (Bronsted)에 기증해야하거나, 음전하를 띤 전자쌍 (Lewis)을 받아 들일 수 있어야합니다..

그러나 이러한 특성은 화학 구조와 밀접한 관련이 있습니다. 따라서 그것을 분석하는 것을 배우면 산도의 강도를 추론 할 수 있습니다. 또는 두 가지 중 어느 것이 가장 산성인지 두 가지 화합물을 추론 할 수 있습니다.

그들은 전자 밀도에서 가난한 수소를 가지고있다.

메탄 분자의 경우, CH₄, 그 수소 중 어느 것도 전자 부족을 일으키지 않는다. 탄소와 수소의 전기 음성도의 차이가 매우 작기 때문입니다. 그러나 H 원자 중 하나가 불소 중 하나로 대체되면 쌍극자 모멘트에 현저한 변화가있을 것입니다 : H₂FC-H.

H 그는 F에 연결된 인접 원자쪽으로 그의 전자 구름의 변위를 경험한다. 이것은 동일하다. δ +가 증가한다. 다시, 다른 H가 다른 F로 대체되면, 분자는 다음과 같이 남아있을 것이다 : HF₂C-H.

이제 δ +는 F의 두 원자이며 전기 음성도가 강하기 때문에 C에서 전자 밀도를 뺍니다. 결과적으로 δ +는 더 커집니다. H. 대체 과정이 계속되면 최종적으로 다음과 같이 얻어 질 것입니다 : F₃C-H.

이 마지막 분자에서 H 그것은 인접한 F의 3 개의 원자의 결과로서 현저한 전자 결핍을 나타낸다. 이 δ +는 이것을 제거하기에 전자가 충분히 풍부한 어떤 종에서도 발견되지 않는다. H 그리고, 이와 같이, F₃CH는 음전하를 띤다 :

F₃C-H + : N^- (음성 종) => F₃C :^- + HN

위의 화학 반응식은 다음과 같이 고려 될 수 있습니다. F₃CH는 양성자 (H⁺, 그 H 일단 분자로부터 분리됨) a : N; 또는 F₃CH는 다음과 같은 전자쌍을 얻는다. H 후자의 또 다른 한 쌍 : N^-.

강도 또는 산도 상수

얼마나 F₃C :^- 해산 중에 존재 하는가? 또는 얼마나 많은 F 분자₃CH는 N에 수소 수소를 기증 할 수 있습니까? 이 질문들에 답하기 위해서, F의 농도를 결정할 필요가있다.₃C :^- 또는 H수학적 방정식을 사용하여 산도 상수, Ka.

더 많은 F 분자₃C :^- 또는 HN이 발생하면 더 많은 산이 F₃CH와 더 큰 Ka. 이 방법으로 Ka는 정량적으로 어떤 화합물이 다른 것보다 더 산성인지 명확히하는 데 도움이됩니다. 마찬가지로, Ka가 지극히 작은 순서 인 산을 버린다.

일부 Ka는 약 10의 값을 가질 수 있습니다.^-1 및 10^-5, 그리고 다른 것들은 10 분의 1 만분의 1^{-15 명} 및 10^{-35 세}. 상기 산 상수를 갖는 후자는 극도로 약한 산이므로 버려 질 수 있다고 말할 수있다..

그래서 다음 분자들 중 가장 높은 Ka를가집니다 : CH₄, CH₃F, CH₂F₂ 또는 CHF₃? 그 해답은 동일한 수소의 전자 밀도 δ +가 부족하다는 것이다..

측정

그러나 Ka 측정을 표준화하기위한 기준은 무엇입니까? 그 값은 H를받을 종에 따라 엄청나게 달라질 수 있습니다.⁺. 예를 들어, : N이 강한 기반이라면, Ka는 커질 것이다; 그러나 반대로, 그것이 매우 약한 기반이라면, Ka는 작을 것입니다.

Ka 측정은 모든 염기 (및 산) 중에서 가장 흔하고 약한 물을 사용하여 수행됩니다. H의 기부 정도에 따라⁺ H 분자에₂또는 25 ° C 및 1 기압의 압력에서 표준 조건을 설정하여 모든 화합물의 산 상수를 결정합니다.

이로부터 무기 화합물과 유기 화합물의 많은 화합물에 대한 산도 상수 표가 생성됩니다.

매우 안정한 접합체 염기를 가지고 있습니다.

산은 화학 구조에서 주위의 수소의 전자 밀도를 끌어 당기는 전기 음성 원자 또는 단위 (방향족 고리)를 매우 가지고있어 기지 전에 부분적으로 양성 반응을 나타냅니다.

일단 양성자가 기증되면, 산은 접합체 염기로 변형된다; 즉, H를 받아 들일 수있는 음성 종⁺ 또는 한 쌍의 전자를 기부하십시오. CF 분자의 예에서₃H의 켤레 염기는 CF₃^-:

CF₃^- + HN <=> CHF₃ + : N^-

CF₃^- 그것은 매우 안정한 접합베이스이며, 균형은 오른쪽보다 왼쪽으로 더 많이 옮겨집니다. 또한, 산이보다 안정적 일수록, 반응성 및 산성 인 산.

그들이 얼마나 안정적인지 아는 법? 그것은 모두 새로운 음수 혐의 처리 방식에 달려 있습니다. 그들이 그것을 재배치하거나 증가하는 전자 밀도를 효율적으로 퍼뜨릴 수 있다면,베이스 H와의 연결 형성에 사용할 수 없다..

그들은 긍정적 인 혐의를 가질 수있다.

모든 산이 전자 부족이있는 수소를 가지고있는 것은 아니지만, 양전하를 유무에 관계없이 전자를 받아 들일 수있는 다른 원자를 가질 수도 있습니다.

어때? 예를 들어, 붕소 트리 플루오 라이드에서, BF₃, B의 원자는 원자가의 옥텟이 없으므로 한 쌍의 전자를 생성하는 모든 원자와 결합을 형성 할 수 있습니다. 음이온 F^- 그 부근에서는 다음과 같은 화학 반응이 일어납니다.

BF₃ + F^- => BF₄^-

한편, 유리 금속 양이온, 예컨대 Al³⁺, 아연²⁺, Na⁺, 그들의 환경에서 그들은 전자가 풍부한 화학 종의 데이터 (조정) 연결을 받아 들일 수 있기 때문에 산으로 여겨진다. 마찬가지로, 그들은 OH 이온과 반응한다^- 금속 수산화물로서 침전된다 :

아연²⁺(ac) + 2OH^-(ac) => Zn (OH)₂(들)

이 모든 것들이 루이스 산으로 알려져 있고 양성자를 기증하는 것들은 브 st스 테드 산.

용액의 pH 값이 7 미만입니다.

보다 구체적으로, 임의의 용매에 용해시키는 산 (상당히 중화시키지 않음)은 pH가 3 미만인 용액을 생성하지만, 7 미만은 매우 약한 산.

이는 페놀프탈레인, 보편적 인 지표 또는 자주색 양배추 주스와 같은 산성 지시약을 사용하여 확인할 수 있습니다. 낮은 pH를 나타내는 색으로 변하는 화합물은 산으로 처리됩니다. 이것은 동일한 테스트의 존재를 판별하는 가장 간단한 테스트 중 하나입니다..

예를 들어, 세계의 다른 지역의 다른 토양 표본에 대해서도 동일하게 수행 할 수 있으므로 다른 변수와 함께 pH 값을 결정하고 특성을 특성화합니다.

그리고 마지막으로, 모든 산은 혀의 조직을 비가 역적으로 태울 정도로 농축되지 않는 한 신맛을 가지고 있습니다..

산의 예

할로겐화 수소

모든 할로겐화 수소는 특히 물에 용해 된 경우 산성 화합물입니다.

-HF (플루오르 화 수소산).

-HCl (염산).

-HBr (브롬화 수소산).

-HI (요오드 산).

옥소 산

옥소 산은 옥소 음이온의 양성자 형태이다 :

HNO₃ (질산).

H₂그래서₄ (황산).

H₃PO₄ (인산).

HClO₄ (과염소산).

수퍼 산

초산은 브 st스 테드 (Bronsted) 산과 강한 루이스 산 (Lewis acid)의 혼합물입니다. 한 번 섞여서 복잡한 구조를 형성하는데, 특정 연구에 따르면 H⁺ 그들 안에 "뛰어".

그것의 부식력은 H보다 수십억 배 더 강하다.₂그래서₄ 집중하다 그것들은 원유에 존재하는 거대 분자를 작고 분지 된 분자로 분해하는 데 사용되며 경제적 가치를 크게 증가시킵니다.

-BF₃/ HF

-SbF₅/ HF

-SbF₅/ HSO₃F

-CF₃그래서₃H

유기산

유기산은 하나 이상의 카르복실기 (COOH)를 갖는 것을 특징으로하며,

-구연산 (많은 과일에 존재)

-말산 (녹색 사과에서)

-아세트산 (시판 식초)

-부티르산 (썩은 냄새의 버터)

-타르타르산 (와인에서)

-그리고 지방산 계열.

참고 문헌

1. 토렌스 H. 하드 및 소프트 산 및 염기. [PDF] 찍은 것 : depa.fquim.unam.mx
2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2018 년 5 월 3 일). 10 가지 공통 산의 이름. 검색자 : thoughtco.com
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