Dung dịch có độ axit mạnh nhất trong các dung dịch có giá trị pH sau 2022

Kinh Nghiệm Hướng dẫn Dung dịch có độ axit mạnh nhất trong những dung dịch có mức giá trị pH sau Mới Nhất

Quý khách đang tìm kiếm từ khóa Dung dịch có độ axit mạnh nhất trong những dung dịch có mức giá trị pH sau được Cập Nhật vào lúc : 2022-03-15 12:29:05 . Với phương châm chia sẻ Mẹo về trong nội dung bài viết một cách Chi Tiết 2022. Nếu sau khi tìm hiểu thêm Post vẫn ko hiểu thì hoàn toàn có thể lại Comments ở cuối bài để Ad lý giải và hướng dẫn lại nha.

Nội dung chính

• Các phép đo độ mạnh mẽ và tự tin của axit


• Axit mạnh


• Thực nghiệm xác lập


• Cặp axit / bazơ phối hợp


• Axit trong dung môi không chứa nước


• Các yếu tố xác lập độ mạnh mẽ và tự tin của axit


• Hiệu ứng quy nạp


• Ảnh hưởng của trạng thái oxy hóa


• Người trình làng


• liện kết ngoại


• 
  

Độ mạnh axit là xu vị trí hướng của một axit, được ký hiệu bởi công thức hóa học HA, để phân tách thành một proton, H+, và một anion, A−. Các phân ly của một axit mạnh trong dung dịch có hiệu lực hiện hành hoàn toàn, ngoại trừ những dung dịch đậm đặc nhất của nó.




HA → H+ + A−




Ví dụ về axit mạnh Chúng tôi axit hydrochloric (HCl), axit pecloric (HClO4), axit nitric (HNO3) và axit sunfuric (H2VÌ THẾ4).




Một axit yếu chỉ bị phân ly một phần, với cả axit không phân ly và những thành phầm phân ly của nó ở trong dung dịch, ở trạng thái cân riêng với nhau.




HÀ ⇌ H+ + A−.




A-xít a-xê-tíc (CH3COOH) là một ví dụ về một axit yếu. Độ mạnh mẽ và tự tin của một axit yếu được định lượng bằng hằng số phân ly axit, pKa giá trị.




Sức mạnh mẽ và tự tin của kẻ yếu hữu cơ axit hoàn toàn có thể tùy từng hiệu ứng của nhóm thế. Sức mạnh mẽ và tự tin của một vô cơ axit tùy từng trạng thái oxy hóa cho nguyên tử mà proton hoàn toàn có thể được gắn vào. Độ bền axit tùy từng dung môi. Ví dụ, A-xít clohidric là một axit mạnh trong dung dịch nước, nhưng là một axit yếu khi hòa tan trong axit axetic.




Các phép đo độ mạnh mẽ và tự tin của axit




Thước đo độ mạnh mẽ và tự tin của một axit thông thường là hằng số phân ly axit (Ka), hoàn toàn có thể là xác lập bằng thực nghiệm bởi chuẩn độ những phương pháp. Axit mạnh hơn có Ka và một hằng số logarit nhỏ hơn (pKa = −log Ka) hơn những axit yếu hơn. Axit càng mạnh thì sẽ càng dễ mất proton, H+. Hai yếu tố chính góp thêm phần vào việc thuận tiện và đơn thuần và giản dị deprotonation là phân cực của link H-A và kích thước của nguyên tử A, xác lập độ bền của link H-A. Độ mạnh mẽ và tự tin của axit cũng tùy từng độ ổn định của bazơ phối hợp.




Trong khi pKa giá trị đo xu vị trí hướng của một chất tan có tính axit để chuyển một proton thành một dung môi tiêu chuẩn (thông thường nhất là nước hoặc DMSO), xu vị trí hướng của một dung môi axit để chuyển một proton thành một chất tan tham chiếu (phổ cập nhất là anilin cơ sở) được đo bằng Hàm axit Hammett, những H0 giá trị. Mặc dù hai khái niệm về độ mạnh mẽ và tự tin của axit này thường có cùng Xu thế chung của một chất là tặng một proton, nhưng pKa và H0 giá trị là số đo của những thuộc tính riêng không liên quan gì đến nhau và đôi lúc hoàn toàn có thể rất khác nhau. Ví dụ, hydro florua, dù có hòa tan trong nước (pKa = 3.2) hoặc DMSO (pKa = 15), có pKa những giá trị chỉ ra rằng nó trải qua quy trình phân ly không hoàn toàn trong những dung môi này, làm cho nó trở thành một axit yếu. Tuy nhiên, là môi trường tự nhiên vạn vật thiên nhiên axit ngăn nắp, được làm khô nghiêm ngặt, hydro florua có H0 giá trị của –15,[1] làm cho nó trở thành một môi trường tự nhiên vạn vật thiên nhiên proton mạnh mẽ và tự tin hơn axit sulfuric 100% và do đó, theo định nghĩa, superracid.[2] (Để tránh sự mơ hồ, trong phần còn sót lại của nội dung bài viết này, “axit mạnh”, trừ khi có quy định khác, dùng để chỉ một axit mạnh được đo bằng p. của nóKa giá trị (pKa <–1,74).>




Khi môi trường tự nhiên vạn vật thiên nhiên axit được đề cập là một dung dịch nước loãng, H0 xấp xỉ bằng độ pH giá trị, là một logarit âm của nồng độ H trong nước+ trong dung dịch. Độ pH của một dung dịch axit đơn thuần và giản dị trong nước được xác lập bởi cả hai Ka và nồng độ axit. Đối với những dung dịch axit yếu, nó tùy từng mức độ phân ly, hoàn toàn có thể được xác lập bằng một phép tính cân đối. Đối với dung dịch axit đậm đặc, nhất là axit mạnh có pH <0,>H0 giá trị là thước đo độ axit tốt hơn độ pH.




Axit mạnh









Hình ảnh của một axit mạnh hầu hết là phân ly. Các vòng tròn nhỏ red color tượng trưng cho H+ những ion.




A axit mạnh là một axit phân ly theo phản ứng




HA + S ⇌ SH+ + A−




trong số đó S đại diện thay mặt thay mặt cho phân tử dung môi, ví như phân tử nước hoặc DMSO, đến mức mà nồng độ HA của những loài không phân ly là quá thấp để hoàn toàn có thể đo được. Đối với những mục tiêu thực tiễn, một axit mạnh hoàn toàn có thể nói rằng là phân ly hoàn toàn. Một ví dụ về một axit mạnh là axit hydrochloric




HCl → H+ + Cl− (trong dung dịch nước)




Bất kỳ axit nào có pKa giá trị nhỏ hơn khoảng chừng -2 được phân loại là axit mạnh. Kết quả này rất cao dung tích bộ đệm giải pháp với một giá trị pH từ là 1 trở xuống và được gọi là hiệu ứng san lấp mặt phẳng.[3]




Chất nào sau này là axit mạnh trong dung dịch nước và đimetyl sunfoxit. Các giá trị của pKa, không thể đo lường bằng thực nghiệm. Các giá trị trong bảng sau này là giá trị trung bình từ 8 phép tính lý thuyết rất khác nhau.




Ngoài ra, trong nước




Những điều sau này hoàn toàn có thể được sử dụng như những người dân ủng hộ trong hóa học hữu cơ




Axit sulfonic, nhu la axit p.-toluenesulfonic (axit tosylic) là một loại chất hữu cơ mạnh oxyacids.[7] Một số axit sulfonic hoàn toàn có thể được phân lập dưới dạng chất rắn. Polystyrene hiệu suất cao hóa thành polystyrene sulfonate là một ví dụ về một chất là một axit mạnh rắn.




Axit yếu









Hình ảnh một axit yếu phân ly một phần




Axit yếu là một chất phân ly một phần khi nó được hòa tan trong dung môi. Trong dung dịch có sự cân đối giữa axit, HA và những thành phầm phân ly.




H A ⇌ H + + A − displaystyle mathrm HA rightleftharpoons mathrm H ^ + + A ^ –




Dung môi (ví dụ nước) được bỏ qua trong biểu thức này khi nồng độ của nó thực sự không thay đổi bởi quy trình phân ly axit. Độ mạnh mẽ và tự tin của một axit yếu hoàn toàn có thể được định lượng bằng phương pháp hằng số phân ly, Ka, được định nghĩa như sau, ở đâu [X] biểu thị nồng độ của một gốc hóa học, X.




K a = [ H + ] [ A − ] [ H A ] displaystyle K_ a = frac [H ^ +] [A ^ -] [HA]




Khi một giá trị số của Ka được biết nó hoàn toàn có thể được sử dụng để xác lập mức độ phân ly trong dung dịch có nồng độ axit nhất định, TH, bằng phương pháp vận dụng luật bảo toàn khối lượng.




T H = [ H ] + [ H A ] = [ H ] + [ A ] [ H ] / K a = [ H ] + [ H ] 2 / K a displaystyle begin align T_ H & = [H] + [HA] & = [H] + [A] [H] / K_ a & = [H] + [ H] ^ 2 / K_ a end chỉnh sửa




Ở đâu TH là giá trị của nồng độ phân tích của axit. Khi toàn bộ những đại lượng trong phương trình này sẽ là số, những điện tích ion không được hiển thị và điều này trở thành phương trình bậc hai trong giá trị của giá trị nồng độ ion hydro, [H].




[ H ] 2 / K a + [ H ] − T H = 0 displaystyle [H] ^ 2 / K_ a + [H] -T_ H = 0




Phương trình này đã cho toàn bộ chúng ta biết rằng pH của dung dịch axit yếu tùy từng cả Ka giá trị và nồng độ của nó. Các ví dụ điển hình về axit yếu gồm có A-xít a-xê-tíc và axit phốt pho. Một loại axit như axit oxalic (HOOC – COOH) được cho là ba ba chính bới nó hoàn toàn có thể mất hai proton và phản ứng với hai phân tử của một bazơ đơn thuần và giản dị. Axit photphoric (H3PO4) là bazơ.




Để biết phương pháp xử lý nghiêm ngặt hơn về cường độ axit, hãy xem hằng số phân ly axit. Điều này gồm có những axit như axit bazơ axit succinic, không thể sử dụng phương pháp đơn thuần và giản dị để tính độ pH của dung dịch, được trình diễn ở trên.




Thực nghiệm xác lập




Thực nghiệm xác lập một pKa giá trị thường được thực thi bằng một chuẩn độ.[8] Một thủ tục điển hình sẽ như sau. Một lượng axit mạnh được thêm vào dung dịch chứa axit hoặc muối của axit, tới điểm hợp chất được proton hóa hoàn toàn. Sau đó dung dịch được chuẩn độ bằng một bazơ mạnh




HA + OH− → A− + H2O




cho tới lúc chỉ có những loài được khử trùng, A−, vẫn còn đấy trong dung dịch. Tại mỗi điểm trong chuẩn độ pH được đo bằng phương pháp sử dụng điện cực thủy tinh và một độ pH. Hằng số cân đối được tìm thấy bằng phương pháp lắp những giá trị pH đã tính toán được với những giá trị quan sát được, sử dụng phương pháp bình phương nhỏ nhất.




Cặp axit / bazơ phối hợp




Đôi khi người ta phát biểu rằng “phối hợp của một axit yếu là một bazơ mạnh”. Một tuyên bố như vậy là không đúng chuẩn. Ví dụ, axit axetic là một axit yếu có Ka = 1,75 x 10−5. Cơ sở phối hợp của nó là axetat ion với Kb = 10−14/Ka = 5,7 x 10−10 (từ quan hệ Ka × Kb = 10−14), chắc như đinh không tương ứng với một cơ sở mạnh. Liên hợp của một axit yếu thường là một bazơ yếu và ngược lại.




Axit trong dung môi không chứa nước




Độ mạnh mẽ và tự tin của axit thay đổi tùy từng dung môi. Axit mạnh trong nước hoàn toàn có thể yếu trong dung môi ít bazơ hơn và axit yếu trong nước hoàn toàn có thể mạnh trong dung môi bazơ hơn. Dựa theo Lý thuyết Brønsted – axit – bazơ thấp, dung môi S hoàn toàn có thể nhận một proton.




HA + S ⇌ A− + HS+.




Ví dụ, axit clohydric là một axit yếu trong dung dịch nguyên chất A-xít a-xê-tíc, HO2CCH3, có tính axit mạnh hơn nước.




HO2CCH3 + HCl ⇌ (HO)2CCH3+ + Cl−




Mức độ ion hóa của axit hydrohalic giảm dần theo thứ tự HI> HBr> HCl. Axit axetic được cho là một phân biệt dung môi riêng với ba axit, trong lúc nước thì không.[6]:(tr. 217)




Một ví dụ quan trọng về dung môi cơ bản hơn nước là đimetyl sulfoxit, DMSO, (CH3)2VÌ THẾ. Một hợp chất là axit yếu trong nước hoàn toàn có thể trở thành axit mạnh trong DMSO. A-xít a-xê-tíc là một ví dụ về một chất như vậy. Thư mục mở rộng về pKa Các giá trị trong dung dịch trong DMSO và những dung môi khác hoàn toàn có thể được tìm thấy tại Dữ liệu về tính chất axit – tính cơ bản trong dung môi không chứa nước.




Superacids là axit mạnh trong cả trong dung môi có hằng số điện môi thấp. Ví dụ về superacids là axit fluoroantimonic và axit ma thuật. Một số siêu phân tử hoàn toàn có thể được kết tinh.[9] Chúng cũng hoàn toàn có thể ổn định về mặt định lượng cacbocation.[10]




Axit Lewis phản ứng với bazơ Lewis trong pha khí và dung môi không chứa nước đã được phân loại trong Mô hình ECW và nó đã được chứng tỏ rằng không còn một thứ tự độ mạnh mẽ và tự tin của axit.[11] Độ bền chất nhận tương đối của axit Lewis riêng với một loạt những bazơ, so với những axit Lewis khác, hoàn toàn có thể được minh họa bằng Lô C-B.[12][13] Người ta đã chỉ ra rằng để xác lập thứ tự độ mạnh mẽ và tự tin của axit Lewis, tối thiểu phải xem xét hai đặc tính. Đối với định tính Lý thuyết HSAB hai thuộc tính là độ cứng và độ bền trong lúc riêng với định lượng Mô hình ECW hai tính chất là tĩnh điện và cộng hóa trị.




Các yếu tố xác lập độ mạnh mẽ và tự tin của axit




Hiệu ứng quy nạp




Trong axit cacboxylic hữu cơ, một nhóm thế có độ âm điện hoàn toàn có thể kéo tỷ suất electron thoát khỏi link axit thông qua ung cam ung, dẫn đến p. nhỏ hơnKa giá trị. Hiệu ứng giảm dần, nguyên tố có độ âm điện càng lớn từ nhóm cacboxylat, như được minh họa bằng loạt những hào quang axit butanoic.




Kết cấuTênpKaAxit 2-clobutanoic2.86Axit 3-clobutanoic4.0Axit 4-clobutanoic4.5axit butanoic4.5




Ảnh hưởng của trạng thái oxy hóa




Trong một tập hợp oxoacid của một thành phần, pKa giá trị giảm dần theo trạng thái oxi hóa của nguyên tố. Các oxoacid của clo minh họa xu phía này.[6]:(tr. 171)




† lý thuyết




Người trình làng



• ^ Liang, Joan-Nan Jack (1976). Hàm Axit Hammett riêng với Axit Flohydric và một số trong những Hệ thống Superacid liên quan (Luận án Tiến sĩ) (PDF). Hamilton, Ontario: Đại học McMaster. p.. 94.


• ^ Miessler G.L. và Tarr D.A. Hóa học vô cơ (Xuất bản lần thứ hai, Prentice-Hall 1998, tr.170) ISBN 0-13-841891-8


• ^ Porterfield, William W. Hóa học vô cơ (Addison-Wesley 1984) tr.260 ISBN 0-201-05660-7


• ^ Trummal, Aleksander; Lipping, Lauri; Kaljurand, Ivari; Koppel, Ilmar A. .; Leito, Ivo (2022). “Tính axit của axit mạnh trong nước và đimetyl sunfoxit”. J. Vật lý. Chèm. A. 120 (20): 3663–3669. Bibcode:2016JPCA..120.3663T. doi:10.1021 / acs.jpca.6b02253. PMID 27115918.


• ^ Bell, R. P. (1973), Proton trong Hóa học (Xuất bản lần thứ hai), Ithaca, NY: Nhà xuất bản Đại học Cornell


• ^ a b c Housecroft, C. E .; Sharpe, A. G. (2004). Hóa học vô cơ (Xuất bản lần thứ hai). Sảnh Prentice. ISBN 978-0-13-039913-7.


• ^ a b Guthrie, J.P. (1978). “Thủy phân este của axit oxi: pKa giá trị của axit mạnh ”. Có thể. J. Chem. 56 (17): 2342–2354. doi:10.1139 / v78-385.


• ^ Martell, A.E .; Motekaitis, R.J. (1992). Xác định và sử dụng những hằng số ổn định. Wiley. ISBN 0-471-18817-4. Chương 4: Quy trình thí nghiệm đo điện thế độ pH Phép đo Equilibria phức sắt kẽm kim loại


• ^ Zhang, Dingliang; Rettig, Stephen J.; Trotter, James; Aubke, Friedhelm (1996). “Anion Superacid: Cấu trúc tinh thể và phân tử của Oxonium Undecafluorodiantimonate (V), [H3O] [Sb2F11], Cesium Fluorosulfate, CsSO3F, Cesium Hydrogen Bis (fluorosulfate), Cs [H (SO3F)2], Cesium Tetrakis (fluorosulfato) aurate (III), Cs [Au (SO3F)4], Cesium Hexakis (fluorosulfato) platinat (IV), Cs2[Pt (VẬY3F)6], và Cesium Hexakis (fluorosulfato) antimonate (V), Cs [Sb (SO3F)6]”. Inorg. Chem. 35 (21): 6113–6130. doi:10.1021 / ic960525l.


• ^ George A. Olah, Schlosberg RH (1968). “Hóa học trong những chất siêu axit. I. Trao đổi hydro và sự đa tụ của mêtan và ankan trong FSO3H – SbF5 (“Magic Acid”) Dung dịch. Protonation của ankan và trung gian của CH5+ và Các ion Hydrocacbon liên quan. Khả năng phản ứng hóa học cao của “Parafin” trong phản ứng dung dịch ion “. Tạp chí của Thương Hội Hóa học Hoa Kỳ. 90 (10): 2726–7. doi:10.1021 / ja01012a066.


• ^ Vogel G. C.; Drago, R. S. (1996). “Mô hình ECW”. Tạp chí Giáo dục đào tạo và giảng dạy Hóa học. 73: 701–707. Bibcode:1996JChEd..73..701V. doi:10.1021 / ed073p701.


• ^ Laurence, C. và Gal, J-F. Lewis Basicity and Affinity Scales, Data and Measurement, (Wiley 2010) pp 50-51 IBSN 978-0-470-74957-9


• ^ Cramer, R. E.; Bopp, T. T. (1977). “Hiển thị bằng đồ thị về entanpi của yếu tố hình thành chất cộng cho axit và bazơ Lewis”. Tạp chí Giáo dục đào tạo và giảng dạy Hóa học. 54: 612–613. doi:10.1021 / ed054p612. Các đồ thị trong bài báo này sử dụng những thông số cũ hơn. Các thông số E&C được cải tổ được liệt kê trong Mô hình ECW.



liện kết ngoại





Share Link Cập nhật Dung dịch có độ axit mạnh nhất trong những dung dịch có mức giá trị pH sau miễn phí




Bạn vừa Read Post Với Một số hướng dẫn một cách rõ ràng hơn về Clip Dung dịch có độ axit mạnh nhất trong những dung dịch có mức giá trị pH sau tiên tiến và phát triển nhất và ShareLink Tải Dung dịch có độ axit mạnh nhất trong những dung dịch có mức giá trị pH sau miễn phí.





Thảo Luận vướng mắc về Dung dịch có độ axit mạnh nhất trong những dung dịch có mức giá trị pH sau




Nếu sau khi đọc nội dung bài viết Dung dịch có độ axit mạnh nhất trong những dung dịch có mức giá trị pH sau vẫn chưa hiểu thì hoàn toàn có thể lại Comment ở cuối bài để Admin lý giải và hướng dẫn lại nha

#Dung #dịch #có #độ #axit #mạnh #nhất #trong #những #dung #dịch #có #giá #trị #sau