Es gibt Hunderte von Beispielen für Säuren und Basen , die in allen Bereichen der Chemie zu finden sind, aber insgesamt in zwei große Familien unterteilt sind: anorganische und organische. Anorganische Säuren werden üblicherweise als Mineralsäuren bezeichnet, die sich durch besondere Stärke im Vergleich zu organischen Säuren auszeichnen.
Unter Säuren und Basen werden Substanzen verstanden, die saure bzw. saftige Aromen haben. Beide sind ätzend, obwohl das Wort "ätzend" häufig für starke Basen verwendet wird. Kurzum: Sie verbrennen und korrodieren die Haut, wenn sie sie berühren. Seine Eigenschaften in Lösungsmittelmedien haben eine Reihe von Definitionen im Laufe der Geschichte geleitet.
Verhalten von Säuren und Basen in Wasser gelöst. Quelle: Gabriel Bolívar.
Das Bild unten zeigt das generische Verhalten von Säuren und Basen, wenn sie in einem Glas Wasser hinzugefügt oder gelöst werden. Säuren produzieren aufgrund von Hydroniumionen, H 3 O + , Lösungen mit pH-Werten unter 7 ; während die Basen aufgrund der Hydroxylionen (oder Hydroxylionen) OH - Lösungen mit einem pH-Wert über 7 produzieren .
Wenn wir dem Glas Salzsäure, HCl (roter Tropfen), hinzufügen, werden H 3 O + - und Cl - -Ionen hydratisiert. Auf der anderen Seite, wenn wir das Experiment mit Natriumhydroxid, NaOH (lila Tropfen) wiederholen, haben wir OH - und Na + -Ionen .
Definitionen
Die zunehmend untersuchten und verstandenen Eigenschaften von Säuren und Basen haben mehr als eine Definition für diese chemischen Verbindungen festgelegt. Unter diesen Definitionen haben wir die von Arrhenius, die von Bronsted-Lowry und schließlich die von Lewis. Bevor Sie die Beispiele zitieren, müssen Sie sich darüber im Klaren sein.
Arrhenius
Säuren und Basen sind nach Arrhenius solche, die, wenn sie in Wasser gelöst werden, H 3 O + - bzw. OH - -Ionen produzieren. Das heißt, das Bild repräsentiert bereits diese Definition. An sich vernachlässigt es jedoch einige Säuren oder Basen, die zu schwach sind, um solche Ionen zu produzieren. Hier kommt die Bronsted-Lowry-Definition ins Spiel.
Bronsted-Lowry
Brönsted-Lowry-Säuren sind solche, die H + -Ionen abgeben können , und Basen sind solche, die diese H + -Ionen akzeptieren . Wenn eine Säure sehr leicht ihr H + spendet , bedeutet dies, dass es sich um eine starke Säure handelt. Das gleiche passiert mit den Basen, aber mit H + .
Wir haben also starke oder schwache Säuren und Basen, und ihre Kräfte werden in verschiedenen Lösungsmitteln gemessen; insbesondere in Wasser, aus dem die bekannten pH-Einheiten ermittelt werden (0 bis 14).
Daher spendet eine stark saure HA ihr H + vollständig an Wasser in einer Reaktion wie:
HA + H 2 O => A - + H 3 O +
Wobei A - die konjugierte Base von HA ist. Daher kommt von hier das im Glas mit saurer Lösung vorhandene H 3 O + .
Währenddessen deprotoniert eine schwache Base B das Wasser, um sein jeweiliges H + zu erhalten :
B + H 2 O HB + OH -
Wobei HB die konjugierte Säure von B ist. Dies ist der Fall bei Ammoniak, NH 3 :
NH 3 + H 2 O NH 4 + + OH -
Eine sehr starke Base kann OH-Ionen direkt abgeben - ohne mit Wasser reagieren zu müssen; genau wie NaOH.
Lewis
Schließlich sind Lewis-Säuren diejenigen, die Elektronen gewinnen oder annehmen, und Lewis-Basen sind diejenigen, die Elektronen abgeben oder verlieren.
Zum Beispiel ist die Bronsted-Lowry-Base NH 3 auch eine Lewis-Base, da das Stickstoffatom ein H + akzeptiert, indem es sein Paar freier Elektronen (H 3 N: H + ) an dieses abgibt. Aus diesem Grund stimmen die drei Definitionen nicht überein, sondern verflechten sich und helfen bei der Untersuchung von Säure und Basizität in einem breiteren Spektrum chemischer Verbindungen.
Beispiele für Säuren
Nach Klärung der Definitionen wird nachfolgend eine Reihe von Säuren mit ihren jeweiligen Formeln und Namen erwähnt:
-HF: Flusssäure
-HBr: Bromwasserstoffsäure
-HI: Iodwasserstoffsäure
-H 2 S: Schwefelwasserstoff
-H 2 Se: Selensäure
-H 2 Te: Tellursäure
Dies sind binäre Säuren, auch Hydracide genannt, zu denen die vorgenannte Salzsäure HCl gehört.
-HNO 3 : Salpetersäure
-HNO 2 : salpetrige Säure
-HNO: hyponitrische Säure
-H 2 CO 3 : Kohlensäure
-H 2 CO 2 : kohlenstoffhaltige Säure, die eigentlich besser unter dem Namen Ameisensäure bekannt ist, HCOOH, die einfachste organische Säure von allen
-H 3 PO 4 : Phosphorsäure
-H 3 PO 3 oder H 2 : Phosphorsäure mit einer HP-Bindung
-H 3 PO 2 oder H: Hypophosphorsäure mit zwei HP-Bindungen
-H 2 SO 4 : Schwefelsäure
-H 2 SO 3 : schweflige Säure
-H 2 S 2 O 7 : Schwefelsäure
-HIO 4 : Periodsäure
-HIO 3 : Iodsäure
-HIO 2 : Jodsäure
-HIO: Hypoiodinsäure
-H 2 CrO 4 : Chromsäure
-HMnO 4 : Mangansäure
-CH 3 COOH: Essigsäure (Essig)
-CH 3 SO 3 H: Methansulfonsäure
Alle diese Säuren mit Ausnahme von Ameisensäure und den letzten beiden sind als Oxaciden oder ternäre Säuren bekannt.
Andere:
-AlCl 3 : Aluminiumchlorid
-FeCl 3 : Eisenchlorid
-BF 3 : Bortrifluorid
-Metallkationen in Wasser gelöst
-Karbokationen
-H (CHB 11 Cl 11 ): Supersäure-Carboran
- FSO 3 H: Fluorsulfonsäure
- HSbF 6 : Fluorantimonsäure
- FSO 3 H SbF 5 : magische Säure
Die letzten vier Beispiele bilden die schrecklichen Supersäuren; Verbindungen, die in der Lage sind, fast jedes Material durch Berühren zu zersetzen. AlCl 3 ist ein Beispiel für eine Lewis-Säure, da das Metallzentrum von Aluminium aufgrund seines elektronischen Mangels Elektronen aufnehmen kann (es vervollständigt sein Valenzoktett nicht).
Beispiele für Basen
Unter den anorganischen Basen befinden sich Metallhydroxide wie Natriumhydroxid und einige molekulare Hydride wie bereits erwähntes Ammoniak. Hier sind andere Beispiele für Basen:
-KOH: Kaliumhydroxid
-LiOH: Lithiumhydroxid
-RbOH: Rubidiumhydroxid
-CsOH: Cäsiumhydroxid
-FrOH: Franciumhydroxid
-Be (OH) 2 : Berylliumhydroxid
-Mg (OH) 2 : Magnesiumhydroxid
-Ca (OH) 2 : Calciumhydroxid
-Sr (OH) 2 : Strontiumhydroxid
-Ba (OH) 2 : Bariumhydroxid
-Ra (OH) 2 : Radiohydroxid
-Fe (OH) 2 : Eisenhydroxid
-Fe (OH) 3 : Eisenhydroxid
-Al (OH) 3 : Aluminiumhydroxid
-Pb (OH) 4 : Bleihydroxid
-Zn (OH) 2 : Zinkhydroxid
-Cd (OH) 2 : Cadmiumhydroxid
-Cu (OH) 2 : Kupferhydroxid
-Ti (OH) 4 : Titanhydroxid
-PH 3 : Phosphin
-AsH 3 : Arsin
-NaNH 2 : Natriumamid
- C 5 H 5 N: Pyridin
- (CH 3 ) N: Trimethylamin
- C 6 H 5 NH 2 : Phenylamin oder Anilin
-NaH: Natriumhydrid
-KH: Kaliumhydrid
-Carbaniones
-Li 3 N: Lithiumnitrid
-Alkoxide
- 2 NLi: Lithiumdiisopropylamid
-Diethinylbenzolanion: C 6 H 4 C 4 2- (die stärkste bisher bekannte Base)
Verweise
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