Asit - Acid


Vikipedi, özgür ansiklopedi

Çinko , tipik bir metal ile reaksiyona sokulması , hidroklorik asit , tipik bir asit

Bir asit a, molekül ya da iyon , bir verebilen Hydron (Proton veya hidrojen iyonu, H + , bir oluşturma yeteneğine sahip, alternatif olarak), ya da, kovalent bir bağ , bir ile elektron çifti (bir Lewis asidi ).

Asitlerinin birinci kategori proton vericileri veya Bronsted asitleri . Özel bir durumda , sulu çözeltiler , proton vericileri oluşturan hidronyum iyonu H | 3 O + ve şekilde bilinmektedir Arrhenius asitleri . Bronsted ve Lowry sulu olmayan çözücüler bulunmaktadır Arrhenius teori genelleştirilmiş. Bir Bronsted veya Arrhenius asit genellikle hala H kaybından sonra enerjik olarak uygun olan bir kimyasal yapıya bağlı bir hidrojen atomu içeren + .

Sulu Arrhenius asitler bir asit pratik tanımını karakteristik özelliklere sahiptir. Asitler oluşturan sulu çözeltiler maviye döner olabilir, ekşi bir tat ile turnusol kırmızı, ile reaksiyona bazlar ve benzeri (bazı metaller , kalsiyum oluşturmak üzere) tuzları . Kelimesinin asit elde edilir , Latin acidus / acēre anlamına ekşi . Bir asidin bir sulu çözelti olan pH 7'den az ve kesin bir tanımı, sadece işaret ederken halk dilinde de, ( 'asit içinde çözülmüş' deki gibi), 'asit' olarak adlandırılır çözünen . Düşük bir pH değeri dolayısıyla daha yüksek bir asitlik ve daha yüksek bir konsantrasyon anlamına gelmektedir pozitif hidrojen iyonları içinde çözelti . Bir asit özelliğine sahip olan kimyasal maddeler veya olduğu söylenmektedir asidik .

Yaygın sulu asitler arasında hidroklorik asit (bir çözelti hidrojen klorid içinde bulunan mide asidi midede ve aktive sindirim enzimleri ), asetik asit (sirke bu sıvının bir seyreltik sulu çözeltidir), sülfürik asit (kullanılan araç pil ) ve sitrik asit (turunçgillerde bulunur). Bu örneklerde olduğu gibi, (konuşma anlamda) asitler çözeltiler ya da saf maddeler olabilir ve katılar, sıvılar veya gazlar vardır (dar anlamda) asitlerden türetilebilir. Kuvvetli asitler ve bazı konsantre zayıf asitlerdir aşındırıcı , ancak bu gibi istisnalar vardır karboranların ve borik asit .

Asitlerinin ikinci kategorisindeki Lewis asitleri , bir elektron çifti ile kovalent bir bağ oluşturmak. Bir örnek olarak boron triflorid (BF 3 olan bor atomunun bir boş olan), orbital , örneğin, bir bazın bir atom azot atomu bir elektron yalın çift dövme ile kovalent bir bağ oluşturabilen amonyak (NH 3 ). Lewis asit ya doğrudan elektron çiftini kabul eden bir kimyasal türdür, böylece Bronsted tanımının bir genelleme olarak görülmüştür ya da proton (H serbest bırakarak + sonra elektron çiftini kabul çözeltisi içine). Bununla birlikte, hidrojen klorür, asetik asit ve diğer birçok Bronsted-Lowry asitler, bir elektron çifti ile kovalent bir bağ oluşturmaz ve bu nedenle Lewis asitleri değildir. Tersine, birçok Lewis asitleri Arrhenius veya Brønsted-Lowry asitleri değildir. Modern terminolojisinde, bir asit kimyagerler hemen her zaman olduğu gibi açıkça bir Lewis asidi başvurmak beri, örtük bir Bronsted asidi ve bir Lewis asididir bir Lewis asidi .

Tanımlar ve kavramlar

Modern tanımlar tüm asitlere yaygın temel kimyasal reaksiyonlar ile ilgilidir.

Günlük yaşamda karşılaştığı en asitlerdir sulu çözeltiler ya da su içinde eritilebilir, böylece Arrhenius ve Bronsted-Lowry tanımlar belirgindir.

Bronsted-Lowry tanımı en yaygın olarak kullanılan bir tanımdır; Aksi belirtilmediği sürece, asit-baz reaksiyonları bir proton (H devrini ihtiva varsayılır + bir tabana, bir asitten).

Hidronyum iyonları üç tanımlamalara göre asitlerdir. Alkoller ve aminler asitler-Lowry Bronsted olmasına rağmen, bunlar aynı zamanda şu şekilde işlev görebilir Lewis bazları nedeniyle oksijen ve nitrojen atomları üzerinde yalın elektron çifti için.

Arrhenius asitleri

Svante Arrhenius

İsveçli kimyager Svante Arrhenius için asitlik özellikleri atfedilen hidrojen iyonlarının (H + ) ya da proton 1884. bir in Arrhenius asit suya ilave edildiği zaman, H konsantrasyonunu arttıran bir maddedir + iyonlarının. Kimyacılar H bilgileri unutmayın + ( sulu ) ve bakınız , hidrojen iyonu asit-baz reaksiyonları serbest hidrojen çekirdeği, bir açıklayan proton , sadece su mevcut değildir, bu hidronyum iyonu, H olarak bulunur 3 O + . Bu durumda, bir Arrhenius asit de su ilave edildiği zaman hidronyum iyonlarının konsantrasyonunu arttıran bir madde olarak tarif edilebilir. Örnekler, HCI ve asetik asit gibi moleküler maddeler bulunmaktadır.

Arrhenius baz , diğer taraftan, arttıran bir maddedir hidroksit (OH - , su içinde eritildiğinde iyonlar). İyonları, H oluşturmak üzere reaksiyona girdikleri için bu hidronyum konsantrasyonunu azaltır 2 O molekülleri:

H 3 O +
(sulu)
+ OH -
(aq)
⇌ H 2 O (I) + H 2 O (I)

Bu nedenle dengeye, hidronyum konsantrasyonundaki bir artış hidroksit konsantrasyonunda bir azalma eşlik eder. Bu durumda, bir Arrhenius asit de Arrhenius üs artar, hidroksit konsantrasyonunu azaltır biri olduğu söylenebilir.

Bir asidik çözelti içinde, hidronyum iyonlarının konsantrasyonu 10'dan daha büyük -7 mol litre başına. PH, hidronyum iyonu konsantrasyonunun negatif logaritması olarak tanımlandığı için, asidik çözeltiler, 7'den daha düşük bir pH'a sahiptir.

Bronsted-Lowry asitleri

Asetik asit, CH3COOH, bir karboksilat grubu, COOH için kimyasal olarak bağlı bir metil grubu, CH3, oluşmaktadır.  karboksilat grubu, bir proton kaybeder ve bir asetat anyon CH3COO- geride bırakarak ve bir hidronyum katyon H3O oluşturarak, bir su molekülünün, H20'ya bağış olabilir.  Bu, bir denge reaksiyonu olduğundan, ters işlem de yer alabilir.
Asetik asit , bir zayıf asit vermek üzere, bir denge reaksiyonunda su (yeşil vurgulanır hidrojen iyonu) bir protonu bağışta asetat iyonu ve hidronyum iyonu. Kırmızı: oksijen, siyah: C, beyaz bir hidrojendir.

Arrhenius kavramı birçok reaksiyonları tanımlamak için yararlı olsa da, aynı zamanda oldukça kapsamı sınırlıdır. 1923 kimyager olarak Johannes Nicolaus Bronsted ve Thomas Martin Lowry bağımsız bir şekilde, asit-baz reaksiyonları bir proton transferini içerir kabul etmiştir. Bir Bronsted-Lowry asit (veya basitçe Bronsted asit), bir Bronsted-Lowry tabanına bir proton bağışta bir türdür. Bronsted-Lowry asit-baz teorisi Arrhenius teori göre çeşitli avantajlara sahiptir. Aşağıdaki reaksiyonlar göz önünde asetik asit (CH 3 COOH), organik asit, sirke karakteristik tadı vermektedir:

CH
3
COOH
+H
2
O
CH
3
COO -
+ * H
3
O +
CH
3
COOH
+NH
3
CH
3
COO -
+ NH +
4

Her iki teori kolayca ilk reaksiyonu açıklar: CH 3 bu H'nin bir kaynağı olarak işlev gören, çünkü COOH Arrhenius asit gibi hareket eden 3 O + su içerisinde çözündürüldü, ve bu su, bir proton, bir Bronsted asit gibi davranır. İkinci örnekte, CH 3 COOH amonyak (NH bir proton verebilen, bu durumda, aynı dönüşüme uğrar 3 ), ancak reaksiyon hidronyum üretmez için bir asit Arrhenius tanımı ile ilgili değildir. Bununla birlikte, CH 3 COOH Arrhenius ve Bronsted-Lowry asit hem de.

Bronsted-Lowry teorisi reaksiyonları tarif etmek üzere kullanılabilir moleküler bileşimleri sulu olmayan bir çözelti veya gaz fazda gerçekleştirilebilir. Hidrojen klorür (HCl) ve amonyak oluşturmak için çeşitli farklı koşullar altında bir araya amonyum klorür , NH 4 Cl. Sulu bir eriyik içinde HCI gibi davranır , hidroklorik asit ve hidronyum ve klorür iyonları halinde bulunur. Aşağıdaki reaksiyonlar Arrhenius tanımı sınırlamaları açıklamaktadır:

  1. H 3 O +
    (sulu)
    + Cl -
    (sulu)
    + NH 3 Cl → -
    (aq)
    + NH +
    4
    (sulu) + H 2 O
  2. HCI (benzen) + NH 3 (benzen) NH → 4 CI (lar)
  3. HCI (g) +, NH 3 (g) NH → 4 CI (lar)

Asetik asit reaksiyonları gibi, her iki tanım su çözücü ve hidronyum iyon HCI çözünen ile oluşturulur, birinci örneğin, iş için. Sonraki iki reaksiyonlar iyonlarının oluşumunu içerir, ancak yine de bir proton transfer reaksiyonları yoktur. İkinci reaksiyon hidrojen klorit ve amonyak (içinde çözülmüş olarak , benzen ), bir benzen bir solvent içinde, üçüncü gaz halindeki HCl ve NH katı amonyum klorid oluşturmak için reaksiyona 3 katı oluşturmak üzere birleştirir.

Lewis asitleri

Üçüncü, sadece marjinal olarak ilgili kavram 1923'de önerilmiştir Gilbert N. Lewis bir proton transferi içermeyen asit-baz özellikleri olan reaksiyonları içerir. Bir Lewis asidi , başka bir türden bir elektron çiftini kabul eden bir türdür; Diğer bir deyişle, bir elektron çifti alıcıdır. Lewis asit-baz reaksiyonları çift transfer elektron ise Bronsted asit-baz reaksiyonları proton transfer reaksiyonları bulunmaktadır. Çoğu Lewis asidi asitler-Lowry Bronsted değildir. Aşağıdaki reaksiyonlar asit-baz kimyası açısından tarif edilmiştir ne Kontrast:

LewisAcid.png

Birinci reaksiyonda bir flüorür iyonu , K - , bir yukarı verir elektron çifti için trifluorür boron ürün oluşturmak üzere tetrafloroborat . Florür "kaybeden", bir çift değerlikli elektron B-F bağı elektronu iki atom arasındaki boşluk bölgesinde bulunduğu için, çekirdek ve yalnız florür iyonu olan bu nedenle birden fazla uzak florür çekirdeği vardır. BF 3 bu florür elektron çiftini kabul ettiğinden, bir Lewis asididir. Hiçbir proton transferi vardır, çünkü bu reaksiyon Bransted kuramı açısından tarif edilemez. İkinci reaksiyon ya teorisi kullanılarak tanımlanabilir. Bir proton amonyak, bir Bronsted baz belirtilmeyen bir Bronsted asidi transfer edilir; alternatif olarak, amonyak, bir Lewis bazı olarak hareket eder ve bir hidrojen iyonu ile bir bağ oluşturmak için bir elektron yalın çift transfer eder. Elektron çiftini kazanır tür Lewis asidi; örneğin, H, oksijen atomu, 3 O + H-O bağlarının bir bozuldu ve elektron oksijen üzerinde lokalize olur bağ ortak zaman bir elektron çifti kazanır. Bağlama bağlı olarak, bir Lewis asidi, aynı zamanda, bir şekilde tarif edilebilir oksitleyici ya da bir elektrofil . Asetik, sitrik, ya da oksalik asit gibi organik Bronsted asitleri, Lewis asitleri değildir. Bir Lewis asidi, H üretilmesi için su içinde ayrışan + , ancak (asitler söz için sırasıyla asetat, sitrat ya da oksalat,) ve aynı zamanda da bir Lewis baz eşit miktarda verir. Birkaç varsa, aşağıda ele asitlerin Lewis asitleri vardır.

Ayrışma ve denge

Asitlerin reaksiyonları genellikle şeklinde, HA ⇌ H de genelleştirilmiştir + + A - HA asidi temsil eder ve A, burada - bir konjüge baz . Bu reaksiyon, şu şekilde ifade edilir asitlik . Bir asit, proton aktarılmış biçimi (HA), aynı zamanda, bazen şu şekilde ifade edilir serbest asit .

Asit-baz konjugat çifti bir proton ile farklılık gösterir ve (bir proton ilavesi ya da çıkarılması yoluyla birbirlerine dönüştürülebilir protonasyon ve deprotonasyonu sırasıyla). Asit yüklü türler olabilir ve konjuge baz genel reaksiyon şeması HA olarak yazılabilir, bu durumda nötr unutmayın + ⇌ H + orada çözümde + A. Bir mevcut denge asit ve konjugat baz arasındadır. Denge sabiti K moleküllerinin denge konsantrasyonları ya da çözelti içinde iyonlarının bir ifadesidir. Parantez [E, öyle ki, konsantrasyonuna işaret 2 O] anlamına gelir H konsantrasyonunu 2 O . Asit ayrışma sabiti K , bir genel olarak asit-baz reaksiyonları bağlamında kullanılır. Sayısal değeri K a tepkime asit (HA) ve ürünler konjugat bazı ve H, bir reaktan konsantrasyonu ile bölünen ürünlerin konsantrasyonlarının çarpımına eşittir + .

İki asidin güçlü bir yüksek olacaktır K a zayıf asit dışında; güçlü bir asit olan proton kaybetmeye karşı daha büyük bir eğilimi vardır olarak aside hidrojen iyonu oranı, güçlü asit için daha yüksek olacaktır. İçin olası değerleri aralığı Çünkü K a büyüklükte birçok emir yayılan, daha yönetilebilir sabiti, p K a daha sık nerede p, kullanılan K a = -log 10 K a . Daha güçlü asitler daha küçük bir s sahiptir K a zayıf asitlere göre. Deneysel olarak belirlenen p K bir 25 ° C 'de, sulu çözelti içinde, genellikle ders kitaplarında ve referans malzemesi cinsindendir.

terminoloji

Klasik adlandırma sisteminde, asitler onların göre adlandırılır anyonların . Bu iyonik eki, aşağıdaki tabloya göre, düştü ve (ve bazen ön ek), yeni bir eki ile değiştirilir. Örneğin, HCI sahip klorür -ide soneki formu alabilir hale getirir, böylece, kendi anyon olarak hidroklorik asit . Olarak , IUPAC isimlendirme sistemi, "sulu" sadece iyonik bileşiğin adı eklenir. Bu durumda, hidrojen klorür, IUPAC ismi sulu hidrojen klorür olacaktır. Asit, sadece hidrojen ve diğer elemanın yapılmış ise "hidro-" ön eki, sadece ilave edilir.

Klasik adlandırma sistemi:

anyon öneki anyon eki Asit ön ek asit eki Örnek
başına yemek yedi başına ik asit perklorik asit (HClO 4 )
yemek yedi ik asit klorik asit (HClO 3 )
ite lı asit klorlu asit (HClO 2 )
hipo ite hipo lı asit hipoklorik asit (HClO)
ide hidro ik asit hidroklorik asit (HCI)

Asit mukavemet

Bir asit mukavemeti bir proton kaybetmek kabiliyeti veya eğilimini belirtir. Güçlü bir asit su içinde tümüyle ayrışarak biridir; Diğer bir deyişle, bir mol güçlü bir asit HA, H, bir mol elde suda çözünen + ve eşlenik baz, bir mol A - ve protone edilmiş asit HA hiçbiri. Buna karşılık, bir zayıf asit kısmen ayrılır ve dengedeki asit ve konjuge baz hem de çözelti içindedir. Örnek olarak , güçlü asitler olan hidroklorik asit (HCI), hidroiyodik asit (HI), hidrobromik asit (HBr), perklorik asit (HClO 4 ), nitrik asit (HNO 3 ) ve sülfürik asit (H 2 SO 4 ). Suda bunların her biri esas itibarıyla% 100 iyonize eder. Bir asit daha güçlü, daha kolay bir proton H kaybeder + . Deprotonasyon kolaylığı katkı iki önemli faktörlerdir polarite F-A bağın ve H-A bağın gücünü belirleyen atomu A boyutu. Asit dayanımları da genellikle, birleşik tabanın stabilitesi açısından ele alınmaktadır.

Daha güçlü asitler daha büyük olan K a ve daha negatif bir p K a zayıf asitlere göre.

Organik oksiasitler olan sülfonik asitler, kuvvetli asitlerin sınıfıdır. Genel bir örnek olan toluensülfonik asit (tosilik asit). Sülfürik asidin kendisinin aksine, sülfonik asitler katı maddeler olabilir. Aslında, polistiren , polistiren sülfonat fonksiyonalize filtre edilebilir bir katı madde kuvvetli asidik plastiktir.

Superacids asitleri güçlü% 100'den sülfürik asittir. Superacids örnekleri floroantimonik asit , büyü asit ve perklorik asit . Superacids kalıcı iyonik kristal verecek şekilde su protonlayabilir hidronyum "tuzlar". Onlar da niceliksel stabilize edebilir karbokatyonlar .

Da K bir ölçer, bir asit bileşik gücü, sulu bir asit çözeltisi kuvveti çözeltisi içinde hidronyum konsantrasyonunun bir göstergesi olan pH, ile ölçülür. Su içinde bir asit bileşiğinin basit bir çözeltinin pH değeri bileşiğin seyreltme ve bileşiğin belirlenir K bir .

kimyasal özellikleri

Monoprotik asitler

Ayrıca monobazik asitler gibi bilinen Monoprotik asitler, tek bir bağış mümkün olan asitlerdir proton sürecinde molekül başına ayrışma , aşağıda gösterilen (HA sembolize edilmiştir) (kısmen iyonizasyon olarak da adlandırılır):

HA (sulu) + H 2 O (I) ⇌ H 3 O +
(sulu)
+ A -
(sulu)
        K bir

İçinde monoprotik asitlerin yaygın örnekleri, mineral asitleri içerir , hidroklorik asit (HCl) ve nitrik asit (HNO 3 ). Öte yandan, için organik asitler terimi, esas olarak bir varlığına işaret karboksilik asit grubu ve bazen bu asitler, monokarboksilik asit olarak da bilinir. Örnekler , organik asitler dahil , formik asit (HCOOH), asetik asit (CH 3 COOH) ve benzoik asit (Cı- 6 , H 5 COOH).

Poliprotik asitler

Ayrıca çok bazlı asit olarak bilinen poliprotik asit, sadece, molekül başına bir proton asitleri Monoprotik aksine, asit, molekül başına birden fazla proton edebiliyoruz. poliprotik asitlerin spesifik türleri, diprotik (veya dibazik) asit (iki potansiyel proton bağış) ve protonlu (ya da üç bazlı) asit (üç potansiyel proton bağış) gibi daha özel isimler, var.

(Burada H ile sembolize bir diprotik asit 2 A) pH değerine bağlı olarak bir ya da iki dağılımlarını geçirebilmektedir. Her ayrışma sabiti kendi ayrışma, K sahiptir a1 ve K a2 .

H 2 bir (sulu) + H 2 O (I) ⇌ H 3 O +
(sulu)
+ HA -
(sulu)
      K a1
HA -
(aq)
+ H 2 O (I) ⇌ H 3 O +
(sulu)
+ A 2-
(sulu)
      K a2

İlk ayrışma değeri ikinci tipik olarak daha büyüktür; yani K a1 > K a2 . Örneğin, sülfürik asit (H 2 SO 4 ) oluşturmak için bir proton için bisülfat anyonu (HSO -
4
) olan, K a1 çok büyük olduğu; o zaman meydana getirmek üzere, ikinci bir proton olabilir sülfat anyonu (SO 2
4
, burada,) K a2 ara gücüdür. Büyük K a1 ilk ayrılması için sülfirik güçlü bir asit yapar. Benzer bir şekilde, zayıf kararsız karbonik asit (H 2 CO 3 ) oluşturmak üzere bir protonu kaybedebilir bikarbonat anyonu (HCO -
3
)
oluşturmak üzere, ikinci bir kaybeder karbonat (CO anyon 2-
3
). Hem K bir değerler küçük ama K a1 > K a2 .

Bir protonlu asit (H 3 A), bir, iki, ya da üç dağılımlarını geçmesi ve üç ayrılma sabitleri, sahip olabilir K a1 > K a2 > K a3 .

H 3 A (sulu) + H 2 O (I) ⇌ H 3 O +
(sulu)
+ H 2 bir -
(sulu)
        K a1
H 2 A -
(aq)
+ H 2 O (I) ⇌ H 3 O +
(sulu)
+ HA 2-
(sulu)
      K a2
HA 2-
(sulu)
+ H 2 O (I) ⇌ H 3 O +
(sulu)
+ A 3-
(sulu)
        K a3

Bir inorganik bir protonlu asit, örneğin ortofosforik asit (H 3 PO 4 genellikle sadece adlandırılır), fosforik asit . Üç proton arda vermek üzere H kaybedilebilir 2 PO -
4
, daha sonra HPO 2-
4
ve son olarak PO 3-
4
, ortofosfat iyonu, genellikle sadece adı fosfat . Orijinal fosforik asit molekülü üç proton pozisyonları denk olsa da, izleyen K bir değerler bu yana farklı konjüge baz daha negatif yüklü ise, bir proton kaybetmek enerji açısından daha az tercih edilir. Bir organik bir protonlu asit örneği , sitrik asit, art arda en sonunda oluşturulması için Üç protonu kaybedebilir, sitrat iyonu.

Her biri hidrojen iyonu sonraki kaybı daha az elverişli olsa da, konjüge bazlarının tüm çözelti içinde mevcut bulunmaktadır. Fraksiyonel konsantrasyonu, α her bir tür için (a), hesaplanabilir. H: Örneğin, genel bir diprotik asit 3 çözeltisi içinde türler oluşturur 2 A, HA - ve A 2- . Fraksiyonel konsantrasyonları ([E dönüştürülebilir pH ya verildiğinde aşağıdaki gibi hesaplanabilir + ]) ya da tüm konjüge bazlarla asit konsantrasyonları:

PH karşı kesirli konsantrasyonlarının grafiği, verilen K 1 ve K 2 , olarak bilinen bir Bjerrum arsa . Bir desen Yukarıdaki denklemlerde görülmektedir ve genel genişletilebilir N deprotone edilmiş -protic asit i -times:

burada K 0 = 1 ve K-şartları asit için çözülme sabitleridir.

nötrleştirme

Hidroklorik asit (içinde beher ) ile reaksiyona sokulması amonyak üretilmesi için dumanı amonyum klorür (beyaz duman).

Nötralizasyon üreten, bir asit ve bir baz ile reaksiyonu tuz ve nötralize baz; örneğin, hidroklorik asit ve sodyum hidroksit formu sodyum klorür ve su:

HCI (aq) '+ NaOH (sulu) → H 2 O (I) + NaCI (aq)

Nötralizasyon temeli olan titrasyonu bir, pH göstergesi bir baz mol eşdeğeri sayısı, bir asit eklenmiş denklik noktasını göstermektedir. Sık sık yanlış nötralizasyonu reaksiyon esnasında benzer bir asit ve baz kuvvetine sahip tek olduğu pH 7.0 olan bir çözelti ile sonuçlanmalıdır varsayılır.

Bir zayıf asidik bir tuz asit sonuçlar daha zayıf bir baz ile nötralizasyon. Bir örnek zayıf asidiktir, amonyum klorür güçlü asit elde edilir, hidrojen klorid ve zayıf baz amonyak . Bunun aksine, kuvvetli bir baz ile zayıf bir asit nötralize zayıf bazik bir tuz, örneğin verir sodyum florit arasından hidrojen florür ve sodyum hidroksit .

Zayıf asit zayıf baz dengesi

Bir proton kaybetmek protonlanmış bir asit için, sistemin pH p, yukarıda yükselmiş olması gerekir K a asit. H azalan konsantrasyonu + o bazik çözelti içinde konjugat baz formunda doğru denge (asit protonu alınmış şekli) kaydırır. Düşük pH (daha asidik) çözümlerde, yeteri kadar yüksek, H olduğu + çözeltisi içinde derişimi asit, protone edilmiş formu kalmasına neden olur.

Zayıf asitler ve bunların konjuge bazların tuzları solüsyonları oluşturmak tampon çözeltileri .

Titrasyon

Bir sulu çözelti içinde, bir asit konsantrasyonunu belirlemek için, bir asit-baz titrasyonu yaygın gerçekleştirilir. Bilinen konsantrasyona sahip güçlü bir baz çözeltisi, genellikle NaOH ya da KOH gibi bir baz miktarı eklenen göstergenin renk değişimine göre asit solüsyonu nötralize etmek için eklenir. bir baz ile titre bir asidin titrasyonu eğrisi x-ekseni üzerinde taban hacmi ve y-ekseni üzerinde çözeltinin pH değeri, iki eksene sahiptir. baz çözeltisine eklendiğinde çözeltinin pH değeri her zaman artar.

Örnek: diprotik asit

Bu ideal bir titrasyon eğrisi alanin , bir çift protonlu bir amino asit. Nokta 2 NaOH miktarının orijinal çözelti içindeki alanin miktarı eşittir eklenen ilk eşdeğer bir nokta.

Soldan sağa doğru her diprotik asit titrasyonu eğrisi, iki orta noktaları, iki denkliği noktalarını ve iki tampon bölge vardır.

Denklik noktaları

Nedeniyle izleyen ayrışma süreçlerine, bir diprotik asit titrasyon eğrisinin iki eşdeğerlik noktası bulunmaktadır. Birinci iyonizasyon tüm birinci hidrojen iyonları titre edilir, birinci eş değerlik noktası meydana gelir. Diğer bir deyişle, OH miktarı - ilave H orijinal miktarına eşittir 2 Birinci eşdeğerlilik noktası ise A. Bütün hidrojen iyonları titre edilir, ikinci eşdeğerlilik noktası ise ortaya çıkar. Bu nedenle, OH miktarı - ilave lH iki katı eşittir 2 , şu anda, A. Güçlü bir baz ile titre zayıf diprotik asit, ikinci eşdeğerlilik noktası, çözeltinin sonuçlanan tuzların hidrolize 7'nin üzerinde bir pH değerinde meydana gelmesi gerekir. Eşdeğerlilik noktası ya da bazın bir damla ekleme sistemindeki pH değerinin en dik artışı neden olur.

Tampon bölgeler ve orta noktaları

Bir diprotik asit için bir titrasyon eğrisi iki orta noktaları, pH = pKa içeren bir . İki farklı K olduğu için bir değerler, birinci orta nokta yakınında bir pH değerinde meydana = pKa a1 ve ikinci bir pH = pKa meydana a2 . Kendi merkezinde bir orta noktası içerir eğrinin her bir parçası tampon bölgesi olarak adlandırılır. Tampon bölgelerin asit ve konjuge baz oluştuğu için temel bir sonraki eşdeğer işaret edene kadar ilave edildiğinde, bu, pH değişiklikleri dayanabilmektedir.

asitlerin Uygulamaları

Asitler hayatımızda evrensel mevcuttur. birçok şekilde kullanılan biyolojik fonksiyonlar ve kitlesel olarak sentezlenmiş asitlerle doğal asit bileşiklerinin her ikisi de çok çeşidi vardır.

Endüstride

Asitler bugünün sektöründe hemen hemen tüm süreçleri tedavisinde temel reaktifler bulunmaktadır. Sülfürik asit, bir diprotik asit, aynı zamanda dünyanın en-oluşan endüstriyel bir kimyasaldır endüstrisinde en yaygın olarak kullanılan asittir. Esas olarak gübre, deterjan, piller ve boyalar üretiminde kullanılan ve aynı zamanda bu tür yabancı maddeleri çıkarma gibi bir çok ürünlerinin işlenmesi kullanılır. 2011 yılında istatistik verilerine göre, sülfürik asit yıllık üretim dünyasında yaklaşık 200 milyon ton oldu. Örneğin, fosfat mineral üretmek için sülfürik asit ile reaksiyona fosforik asit fosfat gübre üretilmesi için, ve çinko , sülfürik asit içine çinko oksit eritilmesi çözeltisi ve elektrolitik saflaştırılması ile elde edilir.

Kimya endüstrisinde, asitler, tuzları üretmek için nötralizasyon reaksiyonlarda reaksiyona girmektedir. Örneğin, nitrik asit ile reaksiyona giren amonyak üretilmesi için amonyum nitrat , bir gübre. Buna ek olarak, karboksilik asitler olabilir esterlenmiş üretmek üzere, alkoller ile esterleri .

Asitler genellikle bilinen bir işlemde metallerden pas ve korozyonu önlemek için kullanılır asitleme . Bir elektrolit olarak kullanılabilir , ıslak hücreli pil gibi, sülfürik asit , bir de araç pil .

Yemeğin içinde

Gazlı su (H 2 CO 3 sulu çözelti) Coca-Cola bir kutu madde tabakasının belirtilen ana unsurlarından biridir.

Tartarik asit olgunlaşmamış mango ve demirhindi gibi bazı yaygın olarak kullanılan gıdaların önemli bir bileşenidir. Doğal meyve ve sebzeler de asitler içerir. Sitrik asit, portakal, limon ve diğer narenciye mevcuttur. Oksalik asit ıspanak ve özellikle de domates, mevcut olan carambola ve ravent ; Ravent yaprakları ve olgunlaşmamış carambolas için oksalik asitle yüksek konsantrasyonlarda toksik değildir. Askorbik asit (C vitamini), insan vücudu için temel bir vitamindir ve amla (gibi yiyeceklerde mevcut Hint bektaşi üzümü ), limon, narenciye ve guava.

Onların tadı değiştirmek ve koruyucu maddeler olarak hizmet gibi birçok asitler, katkı maddeleri olarak gıda çeşitli bulunabilir. Fosforik asit , örneğin, bir bileşeni olan kola içecekler. Asetik asit sirke olarak gün için günlük yaşamda kullanılır. Sitrik asit, soslar ve turşu koruyucu madde olarak kullanılmaktadır.

Karbonik asit yaygın olarak eklenir en yaygın asit katkı biridir meşrubat gibi s, Coca-Cola . Meşrubat İmalat işlemi sırasında, CO 2 genellikle karbonik asit oluşturmak üzere bu içecek içinde çözülür basınçlanır. Karbon dioksit çok kararsız olduğu ve su ve CO içine bozma 2 , normal sıcaklık ve basınç. Biz şişe veya meşrubat bu tür kutuları açtığınızda nedenle, CO 2 kabarcıklar çıkıp ve böylece biz 'kıvılcımları sanki.

Bazı asitler ilaç olarak kullanılmaktadır. Asetilsalisilik asit (aspirin), bir ağrı kesici olarak ve ateş aşağı getirmek için kullanılır.

İnsan organları ise

Asitler insan vücudunda önemli roller oynarlar. mide hidroklorik asit, bu büyük ve karmaşık yiyecek moleküllerini parçalayarak sindirime yardımcı olur. Amino asitler, vücut dokuları büyümesi ve tamiri için gerekli proteinlerin sentezi için gereklidir. Yağlı asitler, aynı zamanda, vücut dokuları büyümesi ve tamiri için gereklidir. Nükleik asitler genler yoluyla yavrulara DNA ve RNA ve özelliklerin aktarma üretimi için önemlidir. Karbonik asit vücutta pH dengenin sağlanması için önemlidir.

İnsan gövdeler arasında yer organik ve inorganik bileşikler, çeşitli içeren dikarboksilik asitler , birçok biyolojik davranışlarında önemli bir rol oynamaktadır. Bu asitlerin çoğu, olan amino asitlerin esas olarak proteinlerinin sentezi için malzeme olarak görev yapar. Diğer zayıf asitler hücrelere zararlı olacaktır büyük ölçekli değişiklik geçiren gelen vücudun pH tutmak için, konjuge bazlı tampon olarak görev yapar. Dikarboksilik asitlerin geri kalanı da, insan vücudu içerisinde çeşitli biyolojik olarak önemli bileşiklerin sentezinde katılır.

Asit katalizörü

Asitler olarak kullanılan katalizörler endüstriyel ve organik kimyada; örneğin, sülfürik asit, çok büyük miktarlarda kullanıldığı alkilasyon benzin üretmek için süreç. Sülfürik, fosforik, ve hidroklorik asit gibi bazı asitler, aynı zamanda etki dehidrasyon ve yoğunlaşma reaksiyonlarını . Biyokimya, birçok enzim asit katalizi kullanmaktadır.

Biyolojik olay

Bir temel yapısı bir amino asit .

Birçok biyolojik öneme sahip moleküller asitleridir. Nükleik asitler, asidik içeren, fosfat grupları arasında, DNA ve RNA . Nükleik asitler, bir organizmanın özellikleri birçok belirler ve döl ebeveynlerden geçirilir genetik kod içerir. DNA sentezi için kimyasal planını içerir protein oluşur amino asit alt birimleri. Hücre membranları içeren yağ asidi esterleri gibi fosfolipidler .

Bir α-amino asit, bir merkezi karbon (α ya sahip alfa karbon kovalent olarak bağlı olduğu) karboksil grubu (bu nedenle bunlar karbonik asitler ), bir amino grubu, bir hidrojen atomu ve bir değişken grup. Veya R grubu ya da yan zincir olarak adlandırılan değişken grubu, kimlik ve spesifik bir amino asitin özelliklerinden bir çoğunu belirler. Olarak glisin , basit bir amino asit, R grubu, bir hidrojen atomu, ama diğer tüm amino asitlerin bir ya da daha fazla karbon atomuna sahip hidrojenlerin bağlanmış ve kükürt, oksijen ya da azot gibi başka elemanlar içerebilir içerir. Glisin hariç olmak üzere, doğal olarak oluşan amino asitler , kiral ve hemen hemen her zaman ortaya L -konfigürasyonunda . Peptidoglikan bazı bakteri bulunan, hücre duvarlarının bir içeren D -amino asitler yer alır. Fizyolojik pH 'de, tipik olarak, yaklaşık 7, serbest amino asitler, asidik karboksil grubu (-COOH), bir proton (-COO kaybeder yüklü formda, mevcut - ) ve temel amin grubu (= NH 2 ) -NH (bir proton kazandığı +
3
). Bütün molekül net nötr bir yüke sahiptir ve a zitteriyon bazik ya da asidik yan zincirlere sahip amino asit hariç,. Aspartik asit , örneğin, fizyolojik pH'da -1 net yük için, bir protone amin ve iki protonu giderilmiş karboksil gruplarına sahiptir.

Yağ asitleri ve yağ asidi türevleri biyolojide önemli bir rol oynadığı karboksilik asitlerin diğer bir gruptur. Bu uzun hidrokarbon zinciri ve bir ucunda bir karboksilik asit grubu içerir. Neredeyse bütün organizmaların hücre zarı öncelikle oluşan fosfolipid çift-katlı bir misel polar, hidrofilik olan hidrofobik yağlı asit esterlerinin fosfat "kafa" grupları. Zarlar asit-baz reaksiyonları katılabilir bazıları ilave bileşenleri içerir.

İnsanlarda ve diğer hayvanlarda, hidroklorik asit bir parçası olan mide asidi içinde salgılanan mide hidrolize yardımcı proteinleri ve polisakkaritler gibi etkisiz bir pro-enzim, dönüştürücü pepsinojen içine enzim , pepsin . Bazı organizmalar savunma asitleri üretmek; örneğin karıncalar üretmek formik asit .

Asit-baz dengesi düzenlenmesinde önemli bir rol oynar , memeli nefes. Oksijen gazı (O 2 ) tahrik hücresel solunum , hayvanlar kimyasal serbest olan işlemi potansiyel enerji gıda depolanan üretim karbon dioksit (CO 2 , bir yan ürün olarak). Oksijen ve karbon dioksit değiş tokuş edilir akciğer ve vücut hızını ayarlayarak enerji taleplerini değiştirerek yanıt havalandırma . Örneğin, efor dönemlerinde vücut hızla saklanan parçalayan karbonhidrat CO serbest ve yağ 2 kan akımına. Kan CO sulu çözeltilerde 2 ile denge içinde varolduğu karbonik asit ve bikarbonat iyonu.

CO 2 + H 2 O ⇌ H 2 CO 3 ⇌ H + + HCO -
3

Bu hastalık, aşırı CO kovma, daha hızlı ve daha derine nefes beyin sinyal pH azalmadır 2 ve O ile hücrelerin resupplying 2 .

Bir miktar aspirin (asetilsalisilik asit) a, karboksilik asit .

Hücre membranları, çünkü şarj veya büyük polar molekülleri genel olarak geçirmeyen lipofilik kendi iç içeren yağ asil zincirleri. Farmasötik maddelerin bir dizi dahil olmak üzere birçok biyolojik olarak önemli moleküller, kendi protonlanmış, değişmemiş formda membran geçmeyip yüklü halde (konjuge baz olarak yani) değil organik zayıf asitlerdir. Bu nedenle birçok ilaç etkinliği artırılabilir veya antasit asitli gıdaların kullanımı ile inhibe. Yüklü bir şekilde, bununla birlikte, kan ve daha fazla çözünür olan sitozol , her ikisi de, sulu ortamlarda. Hücre dışı ortam hücre içinde nötr pH daha asidik olduğunda, bazı asitler, nötr formda mevcut olacak ve onlara fosfolipid çift tabakası geçmelerine izin veren, membran çözünür olacaktır. Bir proton kaybeder asitler , hücre içi pH eriyebilir, yüklü formda vardır ve böylece hedef sitoplazmada yayılabilme mümkün olacaktır. İbuprofen , aspirin ve penisilin zayıf asitler olan ilaçların örnekleridir.

Ortak asitler

Mineral asitler (inorganik asitler)

sülfonik asitler

Bir sülfonik asit , genel formül RS (= O) olan 2 R, bir organik radikaldir, -OH,.

Karboksilik asitler

Bir karboksilik asit, burada R organik radikali olduğu, aşağıdaki genel formüle (O) OH bulunur. Karboksil grubu C (O) OH olduğu bir içermektedir karbonil grubu, C = O, ve bir hidroksil , OH, bir grup.

Halojenlenmiş karboksilik asitlerin

En Halojenasyon alfa pozisyonunda Aşağıdaki asitler, asetik asitten daha kuvvetli bütün olacak şekilde, asit gücünü arttırır.

Vinilog karboksilik asitler

Normal karboksilik asitler, bir karbonil grubu ve bir hidroksil grubunun doğrudan birliği vardır. Gelen vinilog karboksilik asitler, bir karbon-karbon çift bağı karbonil ve hidroksil grupları ayırır.

Nükleik asitler

Referanslar

Dış bağlantılar