De 7 karakteristika af de vigtigste syrer

Nogle af egenskaber af syrer vigtigere er dens fysiske egenskaber, dets styrke og dets evne til at neutralisere baser, blandt andre.

Syrer er kemiske stoffer med evnen til at donere et hydroniumion (H₃O⁺), eller som det almindeligvis hedder en proton (H⁺) i et vandigt medium eller i stand til at danne bindinger med hydroxidioner eller et hvilket som helst stof, der er i stand til at acceptere et par elektroner. 

De har ofte den generelle formel for H-A, hvor H er protonen, og "A" er det generiske udtryk forbundet med den ikke-protonsyre del.

Oprindelig kom vores syreindhold fra de gamle grækere, der definerede stoffer af "bitter smag" som oxein, som muterede i det latinske ord for eddike, acetum, som senere blev "sur". 

Disse stoffer havde ikke kun en bitter smag, men havde også egenskaben for at ændre farven på lakmuspapiret.

Den teoretiske strukturering af syrer begyndte, da den franske kemiker Antoine Laurent Lavoisier (1743-1796) viste sin opmærksomhed på klassificeringen af ​​syrer og baser. Hans idé var, at alle syrer indeholdt mere eller mindre en bestemt "essens", der var ansvarlig for deres surhed og ikke kun var anderledes.

Desværre troede Lavoisier fejlagtigt, at stoffet oxein-gen- det var, som han kaldte det, oxygenatomet. I begyndelsen af ​​det nittende århundrede, den engelske kemiker Humphry Davy (1778-1829) viste, at ilt ikke kunne være ansvarlig for surhedsgraden, fordi der var mange syrer, der ikke indeholder ilt (Lesney, 2003).

Det var årtier senere, at ideen om surhed i forbindelse med tilstedeværelsen af ​​hydrogen blev foreslået af Justus von Liebig (1803-1873). Klarhed blev taget til feltet, når, i 1890, Svante Arrhenius (1859-1927) defineret syrerne som "stoffer, der giver hydrogenkationer til opløsningen" (Encyclopaedia Britannica, 1998).

Hovedkarakteristika af syrer

1- Fysiske egenskaber

Syrer har en smag, værd redundans, syre og lugten brænder ofte næseborene.

De er væsker med klæbrig eller olieagtig tekstur og har evnen til at ændre farven på litmuspapir og orange fra methyl til rødt (Egenskaber for Syrer og Baser, S.F.).

2- Mulighed for at generere protoner

I 1923, den danske kemiker Johannes Nicolaus Brønsted og den engelske kemiker Thomas Martin Lowry, introducerede teorien om Brønsted og Lowry om, at enhver forbindelse, der kan overføre en proton til en hvilken som helst anden forbindelse er en syre (Encyclopædia Britannica, 1998). For eksempel i tilfælde af saltsyre:

HCI → H⁺ + cl^-

Teorien om Brønsted og Lowry forklarede ikke visse stoffers sure opførsel. I 1923 den amerikanske kemiker Gilbert N. Lewis introducerer hans teori, hvori en syre betragtes som helst forbindelse, der, i en kemisk reaktion, er i stand til at deltage i en par udelte elektroner på et andet molekyle (Encyclopaedia Britannica, 1998).

På denne måde kan ioner såsom Cu²⁺, troen²⁺ og troen³⁺ de har evnen til at forbinde par fri elektroner, for eksempel fra vand til fremstilling af protoner på følgende måde:

 Cu²⁺ + 2H₂O → Cu (OH)₂ + 2H⁺

3- Styrke af en syre

Syrerne er klassificeret som stærke syrer og svage syrer. Styrken af ​​en syre er forbundet med dens ligevægtskonstant, derfor i tilfælde af syrer er nævnte konstanter navngivet surhedskonstanter Ka.

Således har stærke syrer en stor surhedskonstant, så de har tendens til at dissociere fuldstændigt. Eksempler på disse syrer er svovlsyre, saltsyre og salpetersyre, hvis syrekonstanter er så store, at det ikke kan måles i vand.

På den anden side er en svag syre en, hvis dissociationskonstant er lav, så den er i kemisk ligevægt. Eksempler på disse syrer er eddikesyre og mælkesyre og salpetersyre, hvis syrekonstanter er i størrelsesordenen 10%.^-4. Figur 1 viser de forskellige surhedskonstanter for forskellige syrer.

4- pH mindre end 7

PH-skalaen måler niveauet af alkalitet eller surhed af en opløsning. Skalaen varierer fra nul til 14. En pH mindre end 7 er sur. En pH større end 7 er basisk. Midtpunktet 7 repræsenterer en neutral pH. En neutral opløsning er hverken sur eller alkalisk.

PH-skalaen opnås i overensstemmelse med koncentrationen af ​​H⁺ i løsningen og er omvendt proportional med den. Syrer, ved at øge koncentrationen af ​​protoner, reducerer pH i en opløsning.

5- Evne til at neutralisere baser

Arrhenius foreslår i sine teorier, at syrerne, der er i stand til at generere protoner, reagerer med basernes hydroxyler for at danne salt og vand på følgende måde:

HCI + NaOH → NaCl + H₂O.

Denne reaktion kaldes neutralisering og er grundlaget for den analytiske teknik kaldet titrering (Bruce Mahan, 1990).

6- Reduktion af oxidkapacitet

I betragtning af dets evne til at producere ladede arter anvendes syrer som et middel til elektronoverførsel i redox-reaktioner.

Syrer har også en tendens til at krympe, da de har evnen til at acceptere gratis elektroner. Syrerne indeholder H ioner⁺. De har tendens til at tage elektroner og danne hydrogengas.

2H⁺ +2e^- → H₂

Metaller har ikke en tæt kontrol over deres elektroner. De overgiver dem uden meget kamp og danner metalioner.

Tro → Tro²⁺+2e^-

Så når du lægger en jernspik i en syre, H ionerne ⁺ de henter elektroner fra jern. Jern omdannes til opløselige Fe ioner^{2 +}, og det faste metal forsvinder gradvist. Reaktionen er:

Fe + 2H⁺ → Tro²⁺+ H₂

Dette kaldes syrekorrosion. Syrer korroderer ikke kun metaller ved at opløse dem, men de reagerer også med organiske forbindelser som dem, der udgør cellemembranen.

Denne reaktion er sædvanligvis eksoterm, hvilket forårsager alvorlige forbrændinger ved hudkontakt, så denne type stof skal håndteres med omhu. Figur 3 er sikkerhedskoden, når et stof er ætsende.

7- Syrekatalyse

Accelerationen af ​​en kemisk reaktion ved tilsætning af en syre er kendt som syrekatalyse. Syren forbruges ikke i reaktionen.

Den katalytiske reaktion kan være specifik for syren som i tilfælde af nedbrydning af sucrose-sukker i glucose og fructose i svovlsyre, eller det kan være generelt for enhver syre.

Mekanismen af ​​reaktionerne katalyseret af syre og base forklares ved hjælp af begrebet syrer og baser Brønsted-Lowry som en, i hvilken der er en første overførsel af protoner i en syrekatalysator til reaktanten (Encyclopaedia Britannica, 1998).

Generelt katalyseres reaktioner, hvor en elektrofil er involveret, i et surt medium, enten elektrofile tilsætninger eller substitutioner..

Eksempler på syrekatalyse nitrering af benzen i nærværelse af svovlsyre (Figur 4a), hydratiseringen af ​​ethen til at producere ethanol (figur 4b), esterificeringsreaktioner (figur 4c) og hydrolyse af esteren (4d) (Clark 2013 ).

referencer

1. Bruce Mahan, R. M. (1990). Kemi college kursus fjerde udgave. Wilmington: Addison-Wesley Iberoamericana S.A..
2. Clark, J. (2013, 20 december). Eksempler på syrekatalyse i organisk kemi. Hentet fra chem.libretexts.org.
3. Encyclopædia Britannica. (1998, juli 20). Syre-base katalyse. Gendannet fra britannica.com.
4. Encyclopædia Britannica. (1998, 21 december). Arrhenius teori. Gendannet fra britannica.com.
5. Encyclopædia Britannica. (1998, juli 20). Brønsted-Lowry teori. Gendannet fra britannica.com.
6. Encyclopædia Britannica. (1998, juli 20). Lewis teori. Gendannet fra britannica.com.
7. LESNEY, M. S. (2003, marts). Chemistry Chronicles En grundlæggende historie om syre-fra Aristoteles til Arnold. Hentet fra pubs.acs.org.
8. Egenskaber af syrer og baser. (S.F.). Hentet fra sciencegeek.net.