Różnica między kwasem a zasadą
Takie substancje, które oddają swój jon wodorowy (H+) (dawca protonu) i przyjmują elektron do innej substancji nazywane są kwasami. Mają one pH poniżej 7,0. Natomiast substancje, które przyjmują proton i oddają elektron nazywane są zasadami. Mają one pH powyżej 7,0. Kwasy są kwaśne, podczas gdy zasady są gorzkie.
Kwasy i zasady są jedną z najważniejszych części chemii, ale także odgrywają znaczącą rolę w innych dziedzinach nauki. Istnieje wiele definicji, które rozróżniają substancje jako kwas i zasadę, ale najbardziej akceptowane są teoria Arrheniusa, teoria Bronsteda-Lowry’ego i teoria Lewisa kwasu/zasady. Razem kwasy i zasady reagują tworząc sole.
Kwasy i zasady są wszędzie, od mydła używanego pod prysznicem do kwasu cytrynowego lub octu obecnego w kuchni. Chociaż czasami trudno jest je rozróżnić, więc aby je sprawdzić, stworzono pewne teorie, które są omówione poniżej wraz z krótkim opisem.
Treść: Acid Vs Base
- Comparison Chart
- Definition
- Key Differences
- Conclusion
Comparison Chart
| Podstawa do porównań | Kwasy | Zasady |
|---|---|---|
| Koncepcja Arrheniusa | Kwas to substancja, która po rozpuszczeniu w wodzie, zwiększa stężenie jonów H+. | Zasada jest substancją, gdy rozpuszcza się w wodzie, zwiększa stężenie jonów OH-. |
| Bronsted-Lowry Concept | Kwasy są donorem protonów. | Zasady są akceptorem protonów. |
| Koncepcja Lewisa | Taki gatunek, który akceptuje parę elektronów (elektrofil) i będzie miał wolne orbitale jest znany jako kwas Lewisa. | Taki gatunek, który oddaje parę elektronów (nukleofil) i będzie miał samotną parę elektronów jest znany jako zasada Lewisa. |
| Wzór chemiczny | Taki związek, którego wzór chemiczny zaczyna się od H, na przykład HCl (kwas solny), H3BO3 (kwas borowy), CH2O3 (kwas węglowy). Chociaż CH3COOH (kwas octowy) jest wyjątkiem. | Takie związki, których wzór chemiczny kończy się na OH, na przykład KOH (wodorotlenek potasu), NaOH (wodorotlenek sodu). |
| Skala PH (stężenie jonów wodoru w roztworze) | Poniżej 7. | Większe niż 7. |
| Charakterystyka fizyczna | Kwaśny w smaku. | Gorzki w smaku. |
| Daje uczucie pieczenia. | Bezwonny (z wyjątkiem amoniaku). | |
| Kwasy są zazwyczaj lepkie. | Zasady są śliskie. | |
| Reaguje z metalami tworząc gazowy wodór. | Reaguje z tłuszczami i olejami. | |
| Wskaźnik fenoloftaleinowy | Pozostaje bezbarwny. | Daje różowy kolor. |
| Test lakmusowy | Odwraca niebieski papierek lakmusowy do czerwonego. | Odwraca czerwony papierek lakmusowy do niebieskiego. |
| Wytrzymałość | Zależy od stężenia jonów hydroniowych. | Zależy od stężenia jonów wodorotlenkowych. |
| Dysocjacja po zmieszaniu z wodą | Kwasy dysocjują, aby dać wolne jony wodorowe (H+) po zmieszaniu z wodą. | Zasady dysocjują, dając wolne jony wodorotlenkowe (OH-) po zmieszaniu z wodą. |
| Przykłady | Kwas chlorowodorowy (HCl), kwas siarkowy (H2SO4), kwas azotowy (HNO3), kwas węglowy (H2CO3). | Wodorotlenek amonu (NH4OH), Wodorotlenek wapnia (Ca(OH)2), Wodorotlenek sodu (NaOH). |
| Użycie | Użycie jako konserwanty, nawozy, jako konserwanty, używane jako napoje gazowane, przetwarzanie skóry, sprzątanie domu, robienie napojów gazowanych, smak do żywności, itp. | Używane w medycynie gastrycznej (antacid), mydła, detergenty, środki czyszczące, antyperspirant dezodorant pachy, nieszkodliwe alkalia do neutralizacji kwaśnych ścieków, neutralizacji kwasowości gleby. |
Definicja kwasu
Słowo kwas pochodzi od łacińskiego słowa „acids” lub „acere”, co oznacza „kwaśny”. Kwas to substancja chemiczna, która przyjmuje elektrony i oddaje jony wodoru lub protony. Większość kwasów zawierających atomy związane z wodorem dysocjuje, dając kation i anion w wodzie.
Kwasowość jest mierzona obecnością niektórych jonów wodorowych, więc im wyższe stężenie jonów wodorowych, tym wyższa kwasowość i niższe pH roztworów. Mierzona jest w skali od 1-7 (7 jest obojętne) w skali pH-metru.
Niektóre kwasy są mocne, a niektóre słabe. Mocne kwasy to takie, które całkowicie dysocjują w wodzie, np. kwas solny, który po rozpuszczeniu w wodzie całkowicie dysocjuje na jony. Takie kwasy, które częściowo dysocjuje w wodzie, a więc roztwór zawiera wodę, kwas i jony są nazywane słabymi kwasami, na przykład, kwas octowy.
Głównie kwasy są definiowane na wiele sposobów, ale Arrhenius lub Bronsted-Lowry kwas jest dopuszczalne. Chociaż kwas Lewisa jest nazywany „kwasem Lewisa”, ponieważ te definicje nie obejmują tego samego zestawu cząsteczek.
Koncepcja Arrheniusa – Można ją zdefiniować jako substancję po dodaniu do wody, zwiększa stężenie jonów wodorowych (H+) jest nazywana kwasem.
Koncepcja Bronsteda-Lowry’ego – W tym, kwas jest określany jako donor protonów. Teoria ta określa substancje, które nie rozpuszczają się w wodzie i dlatego jest ona powszechnie stosowana i akceptowana.
Kwas Lewisa – Istnieją pewne związki, które nie zawierają atomu wodoru, ale kwalifikują się jako kwas, np. trifluorek boru, trichlorek glinu. Więc taki związek, który akceptuje parę elektronową do utworzenia wiązania kowalencyjnego nazywamy kwasem Lewisa.
Właściwości kwasów
- Żrący (’pali' skórę).
- Posiada pH poniżej 7.
- Zmienia kolor niebieski papierka lakmusowego na czerwony.
- Reaguje z metalami tworząc wodór.
- Reaguje z zasadami tworząc sól i wodę.
- Reaguje z węglanów do tworzenia dwutlenku węgla, wody i soli.
- Kwaśny smak.
- Dysocjuje jony wodoru (H+) po rozpuszczeniu w wodzie.
Importance
Biologicznie kwasy nukleinowe takie jak DNA (Deoxy ribonucleic acids) i RNA (Ribonucleic acids) zawierają informację genetyczną i inne są materiałem dziedziczności, który jest przenoszony z pokolenia na pokolenie. Nawet aminokwasy mają ogromne znaczenie, ponieważ pomagają w tworzeniu białek. Kwasy tłuszczowe i ich pochodne to grupy kwasów karboksylowych również odgrywają istotną rolę.
Nawet kwasy solne, które są częścią kwasu żołądkowego wydzielanego w żołądku zwierząt pomagają w hydrolizie białek i polisacharydów. Kwasy są również pomocne poprzez działanie w mechanizmach obronnych jak u mrówek, które produkują kwas mrówkowy, podczas gdy ośmiornice produkują czarny kwas zwany melaniną.
Inne kwasy jak kwas mlekowy, ocet, kwas siarkowy, kwas cytrynowy występują w przyrodzie i są znane ze swoich różnych i ważnych zastosowań.
Definicja zasady
Zasady oddają elektrony i przyjmują jony wodoru lub protony. W wodzie rola zasady polega na zmniejszaniu stężenia jonów hydroniowych (H3O+), podczas gdy kwas działa na rzecz zwiększenia ich stężenia. Chociaż zauważa się, że niektóre silne kwasy służą również jako zasady. Zasady są mierzone między 7-14 zakresem w skali pH meter.
Jednakże istnieje wiele nieporozumień między zasadami i alkaliami. Wiele zasad nie rozpuszcza się w wodzie, ale jeśli zasada rozpuszcza się w wodzie, nazywana jest zasadą. Kiedy w roztworze wodnym zasada reaguje z kwasem i roztwór staje się obojętny, nazywa się to reakcją neutralizacji.
Na przykład wodorotlenek sodu jest zasadą, jak również zasadą, ponieważ neutralizuje kwasy w każdej reakcji kwasowo-zasadowej; po drugie, jest rozpuszczalny w wodzie. Z drugiej strony, tlenek miedzi jest zasadą, ale nie zasadą, ponieważ neutralizuje kwas w roztworze wodnym, ale nie rozpuszcza się w wodzie.
Silna zasada jest związkiem chemicznym, który ulega deprotonacji lub usuwa proton (H+) z cząsteczki bardzo słabego kwasu w reakcji kwasowo-zasadowej. Wodorotlenki metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych jak wodorotlenek sodu i wodorotlenek wapnia odpowiednio są przykładami silnej zasady. Słaba zasada to substancja, która nie jonizuje się całkowicie w roztworze wodnym, lub jej protonacja jest niekompletna.
Koncepcja Arrheniusa – Substancja, która wytwarza jony wodorotlenku (OH-) w roztworze wodnym jest nazywana zasadą. Na przykład, wodorotlenek sodu (NaOH) dysocjuje w wodzie i daje jony Na+ i OH-. Takie substancje jak LiOH, Ba(OH)2, NaOH można uznać za zasady Arrheniusa. Teoria ta była jednak ograniczona do substancji, które w swoim składzie zawierają wodorotlenek i dotyczyła tylko roztworów wodnych. Z tego powodu pojawiła się inna koncepcja, zwana teorią Bronsteda-Lowry’ego.
Koncepcja Bronsteda-Lowry’ego – Według tej teorii substancja, która może przyjąć jony wodoru (H+) lub protony, jest znana jako zasada.
Baza Lewisa – Jedna z najszerzej akceptowanych koncepcji, po koncepcji Bronsteda-Lowry’ego dotyczącej kwasów i zasad. Atom, cząsteczka lub jon z samotną parą elektronów może być określany jako zasada Lewisa, ponieważ zasady te są nukleofilowe. Oznacza to, że za pomocą samotnej pary atakują one dodatni ładunek cząsteczki. NH3 jest zasadą Lewisa. Innymi słowy, możemy powiedzieć, że substancja taka jak jon OH-, która może oddać parę elektronów niezwiązanych jest określana jako zasada Lewisa lub donor pary elektronowej.
Właściwości zasad
- Żrący (’pali' skórę).
- Ma pH większe niż 7.
- Zamienia czerwony papierek lakmusowy w niebieski kolor.
- Ma wrażenie mydlenia lub jest śliski w dotyku.
- Reaguje z kwasami tworząc sól i wodę.
- Wiele rozpuszczalnych zasad zawiera jony hydroksylowe (OH-).
Ważność
Zasady (wodorotlenek sodu) są używane w produkcji papieru, mydła i włókna zwanego rayon. Wodorotlenek wapnia jest używany jako proszek wybielający. Wodorotlenek magnezu używany jako „antacid”, który jest używany w czasie niestrawności i zmniejszyć efekt dostępu do żołądka produkowane. Bazy jak węglan sodu jest używany jako soda do prania i do zmiękczania twardej wody. Wodór sodowy jest również używany w preparatach proszków do pieczenia, jako soda oczyszczona, a także w gaśnicach.
Substancje amfoteryczne to te, które mają cechy kwasu i zasady; nawet one są zdolne do przyjmowania i oddawania protonu, jak woda.
Kluczowe różnice między kwasem a zasadą
Poniżej podano ważne punkty, które odróżniają kwasy od zasad:
- Zgodnie z koncepcją Arrheniusa: Kwas jest substancją, gdy rozpuszcza się w wodzie, zwiększa stężenie jonów H+, podczas gdy zasada jest substancją, gdy rozpuszcza się w wodzie, zwiększa stężenie jonów OH-.
- Z drugiej strony, Bronsted-Lowry koncepcja mówi, że kwasy są donorem protonów, podczas gdy zasada jest akceptorem protonów.
- Teoria Lewisa wyjaśnia je jako takie gatunki, które akceptują parę elektronów (elektrofil) i będą miały wolne orbitale są znane jako kwas Lewisa, podczas gdy takie gatunki, które oddają parę elektronów (nukleofil) i będą miały samotną parę elektronów są znane jako baza Lewisa.
- Wzór chemiczny kwasu zaczyna się od H, na przykład, HCl (kwas solny), H3BO3 (kwas borowy), CH2O3 (kwas węglowy). Chociaż
CH3COOH (kwas octowy) jest wyjątkiem, podczas gdy takie związki, których wzór chemiczny kończy się na OH, na przykład KOH (wodorotlenek potasu), NaOH (wodorotlenek sodu) jest znany jako zasada. Skala pH (stężenie jonów wodorowych w roztworze) jest mniejsza niż siedem, podczas gdy jest większa niż 7 w base. - Kwasy są kwaśne, daje uczucie pieczenia, ogólnie lepki, reaguje z metalami do produkcji wodoru gazowego. Chociaż zasady są przeciwne, ponieważ są gorzkie, ogólnie bez zapachu (z wyjątkiem amoniaku), są śliskie; zasady reagują z tłuszczami i olejami.
- W fenoloftaleinie, wskaźnik kwasy pozostają bezbarwne, a baza daje różowy kolor. Natomiast w teście papierka lakmusowego kwasy zmieniają niebieski papierek lakmusowy na czerwony, a czerwony papierek lakmusowy na niebieski.
- Siła kwasów zależy od stężenia jonów hydroniowych, podczas gdy siła zależy od stężenia jonów wodorotlenkowych.
- Kwasy dysocjują, aby dać wolne jony wodorowe (H+), gdy miesza się w wodzie, podczas gdy zasady dysocjują, aby dać wolne jony wodorotlenkowe (OH-), gdy miesza się w wodzie.
- Kilka przykładów kwasów są kwas solny (HCl), kwas siarkowy (H2SO4), kwas azotowy (HNO3), kwas węglowy (H2CO3). Przykłady zasad są wodorotlenek amonu (NH4OH), wodorotlenek wapnia (Ca(OH)2), wodorotlenek sodu (NaOH).
Wniosek
Warto mieć krótkie zrozumienie niektórych z podstawowych zasad fizycznych i chemicznych, które są bezpośrednio lub pośrednio związane z życiem. Kwasy i zasady są jednymi z nich. W powyższej treści omówiliśmy je wraz z ich właściwościami. Omawiamy trzy ważne teorie z niektórych przykładów również. Stwierdzamy, że są one ważną częścią życia i często używamy ich, nie tylko w laboratorium chemicznym, ale także w codziennej pracy.