Acid

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

În chimie , definițiile acidului și bazei au suferit mai multe modificări de-a lungul timpului, pornind de la o abordare empirică și experimentală la cele mai recente definiții din ce în ce mai generale legate de modelul molecular cu orbitalele .

În viața de zi cu zi, termenul „acid” identifică substanțe în general iritante și corozive , capabile să atace metalele și marmura (dezvoltând respectiv hidrogen și dioxid de carbon ) și să transforme hârtia de turnesol în roșu. Exemple de substanțe acide sunt oțetul , acidul muriatic și sucul de lămâie .

Acizii sunt în general împărțiți în acizi puternici și acizi slabi . Un indice al puterii unui acid, în funcție de natura și concentrația sa, este pH - ul .

În contextul chimiei anorganice de bază, pentru a evidenția diferența dintre cele două tipuri de acizi anorganici ( oxiacizi și hidrați ), scheme simplificate precum: [1]

anhidridă + apăoxiacid
hidrogen + nemetalichydracid

Adică, un oxyacid este format prin reacția corespunzătoare anhidridei cu apă (de exemplu , anhidridă sulfurică combinarea cu apă formează acidul sulfuric ), în timp ce de la reacția chimică între un nemetal și hidrogen se formează hydracid corespunzător (de exemplu acidul fluorhidric se formează din combinația de fluor cu hidrogen ).

Picături de 98% acid sulfuric concentrat carbonizează hârtia.

Definiții ale acidului

Cele mai comune definiții ale „acidului” sunt enumerate mai jos, în ordine cronologică.

Definiția acidului conform teoriei lui Arrhenius

Conform teoriei lui Arrhenius , un acid este o substanță care prin disocierea în apă eliberează ioni H + . [2] O bază, pe de altă parte, este o substanță care prin disociind în apa degajă OH - ioni. [2]

Această definiție include toți compușii pe care îi identificăm ca acizi de uz comun, atât pentru acțiunea lor iritantă asupra țesuturilor vii și corozive asupra metalelor, cât și pentru capacitatea lor de a transforma în mod adecvat substanțele indicatoare .
Sunt acizi conform lui Arrhenius, de exemplu, acizi anorganici puternici precum acidul sulfuric și acidul clorhidric și acizi slabi precum acidul acetic și acidul citric .
„Rezistența” unui acid și, împreună cu acesta, efectele sale corozive și iritante, se măsoară prin intermediul constantei de disociere a acidului .

Dacă disocierea completă a unei molecule de acid asigură un ion hidrogen, acidul în cauză se numește „monoprotic” (sau „monobazic”), în timp ce dacă disocierea acestuia oferă mai mulți ioni de hidrogen, acesta va fi numit „poliprotic” (sau „polibazic”) . [2]

Definiția acidului conform teoriei Brønsted-Lowry

Conform teoriei Brønsted-Lowry , un acid este o substanță capabilă să transfere ionii H + către o altă specie chimică numită bază. [3] [4]

Teoria Brønsted-Lowry extinde definiția acidului la acele substanțe pentru care nu este posibil sau nu practic să se evalueze comportamentul în apă , așa cum se întâmplă de fapt în definiția dată de Arrhenius. De asemenea, introduce conceptul de complementaritate între acid și bază , având în vedere că acidul nu este astfel dacă nu în prezența unui omolog la care să-i dea ionul H + .
Potrivit lui Brønsted și Lowry, prin urmare, chiar și compușii care nu au un caracter evident acid în viața de zi cu zi, cum ar fi alcoolii , pot avea un comportament acid atunci când sunt în prezența unei baze suficient de puternice. Un exemplu este reacția dintre metanol și hidrură de sodiu , în care metanolul se comportă ca un acid , conform definiției Brønsted și Lowry, dând un ion H + ionului hidrură ( baza ).

Conform acestei teorii, nu există deci acizi și baze separate, ci doar cupluri de acid și bază conjugate. O pereche conjugată acid / bază este o pereche de specii chimice care diferă doar într-un singur ion H + . Când un acid produce un ion H + se transformă în baza sa conjugată; când o bază capătă un ion H + se transformă în acidul său conjugat.

Orice reacție care implică transferul unui ion H + de la un acid la o bază este o reacție acid-bazică conform lui Brønsted și Lowry. Un acid poate, în anumite circumstanțe, să acționeze ca bază și invers.

Definiția acidului conform teoriei Lewis

Conform așa-numitei teorii Lewis , un acid este o substanță capabilă să accepte un dublet de electroni de la o altă specie chimică capabilă să o doneze numită bază. [5] [6]

Similar teoriei Brønsted-Lowry, înlocuiește transferul ionului H + cu transferul invers al unui dublet de electroni . Potrivit lui Lewis, compuși precum clorura de aluminiu și boranul sunt, de asemenea, acizi , care au în structura lor un orbital gol capabil să găzduiască un dublet de electroni care provine dintr-o moleculă donatoare, baza și, prin urmare, se leagă de aceasta cu o legătură dativă . În exemplul dat aici, amoniacul este baza, iar trifluorura de bor este acidul, potrivit lui Lewis

Acizii Lewis se comportă ca reactivi electrofili , în timp ce bazele Lewis se comportă ca reactivi nucleofili . Diferența dintre definițiile „acidului Lewis” și „electrofilului” constă în faptul că caracterul unui acid Lewis este legat de termodinamica reacției, de fapt un compus se comportă mai mult ca acidul Lewis cu cât tinde să atragă mai mult către el însuși dubletele de electroni (în condiții de echilibru), în timp ce caracterul electrofil este legat de cinetica reacției, de fapt un compus se comportă mai mult ca un electrofil cu cât atrage mai repede dubletele de electroni.

Clasificarea acizilor

Mai jos sunt câteva clase de acizi Arrhenius descrise în contextul chimiei anorganice și organice . [7]

Acizi anorganici

Acizii anorganici includ:

Acizi organici

Conform sistematicii organice , următoarele aparțin acizilor organici : [9]

Compușii cu mai multe grupuri funcționale (dintre care unul este acid), cum ar fi aminoacizii , sunt, de asemenea, clasificați ca acizi.

Efecte asupra ființelor vii

Contactul pielii (sau a oricărei alte părți a corpului) cu un acid produce în general iritații; dacă acidul este deosebit de puternic sau concentrat, poate provoca și o arsură . Măsura și severitatea efectelor depind de puterea acidului și de concentrația acestuia, precum și de metodele și timpii de contact și de toxicitatea acestora.

Notă

  1. ^ În realitate, reacțiile chimice descrise sunt aproximative; de exemplu, hidracizii nu sunt formați din nemetalici, ci doar din halogeni sau sulf, precum și din ionul cianhidric, așa cum se va explica mai târziu.
  2. ^ a b c Silvestroni , p.407 .
  3. ^ Solomons , p. 58 .
  4. ^ Silvestroni , p.408 .
  5. ^ Solomons , p. 65 .
  6. ^ Silvestroni , 411 .
  7. ^ Acizii Brønsted-Lowry și acizii Lewis, pe de altă parte, cuprind un set mult mai larg și mai eterogen de compuși chimici, astfel încât clasificarea lor sumară nu poate fi dată aici.
  8. ^ A. Post Baracchi; A. Tagliabue, Chimie pentru școlile secundare , Torino, Lattes, 1988
  9. ^ Note de curs despre chimia organică
  10. ^ IUPAC - Gold Book

Bibliografie

  • Paolo Silvestroni, Fundamentals of chemistry , ed. A X-a, CEA, 1996, ISBN 88-408-0998-8 .
  • TW Graham Solomons, Organic Chemistry , ediția a II-a, Bologna, Zanichelli, 2001, pp. 58-66, ISBN 88-08-09414-6 .

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe


Controlul autorității Tezaur BNCF 31196 · LCCN (EN) sh85000532 · GND (DE) 4051266-6 · BNF (FR) cb119826072 (dată) · NDL (EN, JA) 00.57009 milioane
Chimie Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei