Kiselinskobazne ravnotee Arrheniusova teorija kiselina i baza HNO

Kiselinsko-bazne ravnoteže

Arrhenius-ova teorija kiselina i baza HNO 3 → H+ + NO 3 HCl → H+ + Cl. H 2 SO 4 → 2 H+ + SO 42 - Na. OH → Na+ + OH- Na. HSO 4 → Na+ + H+ + SO 42 Bi(OH)Cl 2 → Bi 3+ + OH- + 2 Cl. H+(aq) + OH-(aq) → H 2 O neutralizacija Bazni karakter NH 3? Kiselinsko-bazni procesi u nevodenoj sredini?

Protoni ne mogu da postoje slobodni u rastvoru HCl + H 2 O H 3 O+ + Clˉ HCl + C 2 H 5 OH 2+ + Clˉ HCl + NH 3 NH 4+ + Clˉ H+ + molekul rastvarača lionijum-jon Molekul rastvarača – H+ liat-jon

Reakcije neutralizacije: Lionijum-jon + liat-jon . . . H 3 O+ + OHˉ 2 H 2 O C 2 H 5 OH 2+ + C 2 H 5 Oˉ 2 C 2 H 5 OH NH 4+ + NH 2ˉ 2 NH 3 Posebna definicija za svaki rastvarač!

Lewis-ova teorija Baza = don(at)or elektronskog para Kiselina = akceptor elektronskog para Proizvod reakcije sadrži novu kovalentnu vezu

Nedostaci: • HCl, HCl. O 4 i dr. ne mogu da grade kovalentne veze primajući elektronske parove drugih čestica • nemogućnost jednostavnog izražavanja relativne jačine kiselina i baza Relativno najširu primenu u razmatranju kiselinsko-baznih ravnoteža u AH ima Brönsted-Lowry-jeva ili protolitička teorija kiselina i baza (protolita)

Kiseline = donori protona Baze = akceptori protona Kiselinsko-bazne reakcije = reakcije prenosa (transfera) protona

Svakoj kiselini HA odgovara konjugovana baza Aˉ : HA H+ + Aˉ a svakoj bazi B konjugovana kiselina BH+: B + H+ BH+

Kiselina HA (ili BH+) pokazuje veću težnju da gubi proton njena konjugovana baza Aˉ (ili B) ima manju težnju da primi proton Zbog malih dimenzija i visoke gustine naelektrisanja proton ne može samostalno da postoji u rastvoru Stabilizacija sa molekulima rastvarača

HA + B Aˉ + BH k 1 b 2 b 1 k 2 Voda = amfiprotični rastvarač HA (ili BH+) + H 2 O H 3 O+ + Aˉ (ili B) + H 2 O HA (ili BH+) + OHˉ

Uticaj rastvarača na kiselinsko-bazne ravnoteže Voda = najvažniji i najbolji rastvarač za ispitivanje kiselinsko-baznih ravnoteža. Većina uobičajenih rastvarača ponašaju se kao kiseline i/ili baze, imaju različite dielektrične konstante i različitu moć solvatacije utiču na aktivitet i pokretljivost jona Značajna uloga rastvarača u većini kiselinsko-baznih reakcija

Nivelirajući i diferencirajući efekat rastvarača Rastvarači koji se ponašaju kao donori protona (npr. glacijalna sirćetna i sumporna kiselina) = = kiseli ili protogeni Rastvarači koji su proton akceptori (npr. tečni amonijak i etilen-diamin) = = bazni ili protofilni Rastvarači, koji su sposobni i da primaju i da odaju protone (voda ili alkohol) = amfiprotični (amfoliti ili amfoterni)

Svi podležu autoprotolizi pri čemu nastaju liat (Sˉ ) i lionijum (SH 2+) jon: 2 SH SH 2+ + Sˉ 2 H 2 O H 3 O+ + OHˉ 2 CH 3 COOH 2+ + CH 3 COOˉ 2 NH 3 NH 4+ + NH 2ˉ. Rastvarači koji ne mogu niti da gube niti da primaju proton (npr. ugljovodonici) nazivaju se inertni.

Bazni rastvarači niveliraju jačinu kiselina koje su jače od njihovog lionijum-jona, a diferenciraju jačinu kiselina koje su slabije od lionijum-jona. Kiseli rastvarači niveliraju jačinu baza koje su jače od njihovog liat-jona, a diferenciraju jačinu baza koje su slabije od njihovog liat-jona. Vodeni rastvor: najjača kiselina je H 3 O+-jon, a najjača baza OHˉ-jon sve „jake kiseline“ kvantitativno predaju proton vodi i niveliraju se do jačine H 3 O+-jona, a jake baze primaju proton od vode i niveliraju se na jačinu OHˉ-jona.

Npr. glac. sirćetna kiselina diferencira i kiseline koje su u vodi podjednako jake na jačinu svog lionijum-jona (CH 3 COOH 2+) HCl. O 4 i H 2 SO 4 razlikuju se po jačini, a niveliraju jačinu baza na jačinu liat-jona (CH 3 COOˉ) NH 3 i Na. OH postaju podjednako jake baze). Rastvarači koji su bazniji od H 2 O (npr. tečni NH 3) niveliraju jačinu kiselina na jačinu lionijum-jona HCl i CH 3 COOH su podjednako jake, a diferenciraju jačinu jakih baza na jačinu liat-jona (NH 2ˉ ). Jačina kiselina se povećava pri rastvaranju u baznijim rastvaračima, a jačina baza pri rastvaranju u kiselijim rastvaračima.

UTICAJ KISELOSTI RASTVARAČA NA JAČINU KISELINA Rastvarač Jake kiseline Voda HCl. O 4, H 2 SO 4 HCl, HNO 3 Etanol Aceton H 2 SO 4 HCl. O 4 Umereno jake kiseline HCl. O 4, H 2 SO 4 HCl HNO 3 HCl. O 4, H 2 SO 4 HCl, HNO 3 HCl. O 4 Baze HNO 3, H 2 SO 4