15. Sav-bázis I.: savak-bázisok jellemzése Flashcards
Mi zajlik egy sav-bázis reakció során?
A sav-bázis reakciók során egy anyag hidrogéniont (H⁺) azaz protont vesz fel vagy ad le. Az ilyen kémiai átalakulásokat protolitikus folyamatoknak is nevezzük.
Hogyan nevezzük a proton leadással vagy felvétellel járó kémiai reakciókat?
Sav-bázis reakciók, vagy másképpen protolitikus folyamatok.
Ki volt Arrhenius?
Arrhenius Nobel-díjas svéd kémikus. A sav-bázis reakciókat kutatta.
Mely anyagok a savak Arrhenius szerint?
Savaknak azok az anyagok tekinthetők, amelyek vizes oldatban hidrogénionra (H⁺), azaz protonra ls savmaradékionra disszociálnak. Vagyis növelik a vizes oldatban lévő oxóniumionok (H₃O⁺) egyensúlyi koncentrációját.
HCl + H₂O ⇌ H₃O⁺ + Cl⁻
Mely anyagok a bázisok Arrhenius szerint?
Bázisoknak azok az anyagok tekinthetők, amelyek vizes oldatban hidroxidionra (OH⁻) és kationra disszociálnak. Vagyis növelik a vizes oldatban a hidroxidionok (OH⁻) egyensúlyi koncentrációját.
NaOH ⇌ Na⁺ + OH⁻
Mi a probléma Arrhenius elméletével?
Arrhenius elmélete jól működik, azonban csak vizes oldatokra korlátozódik, és pl. a sók hidrolízise és a nem vizes közegű sav-bázis reakciók nem értelmezhetők vele.
Ki volt Bronsted?
Bronsted dán fizikai-kémikus. A sav-bázis reakciókat kutatta.
Mely anyagok a savak Bronsted szerint?
Minden olyan anyag sav, amely hidrogénion (H⁺) leadására képes.
Mely anyagok a bázisok Bronsted szerint?
Minden olyan anyag bázis, amely hidrogénion (H⁺) felvételére képes.
Milyen fogalmat vezetett be Bronsted?
A Bronsted-elmélet szerint a savakból bázis lesz, a bázisokból sav adott reakciót követően. Úgynevezett konjugált sav-bázis párokat alkotnak. Tehát Bronsted bevezette a konjugált sav-bázis párok fogalmát.
Miért jobb a Bronsted-féle elmélet, mint az Arrhenius-féle elmélet?
Bronsted-elmélete nemcsak vizes oldatokra korlátozódik, értelmezhető vele a hidrolizáló sok kémhatása is, lényegében partnerhez köti azt, hogy ki a sav és ki a bázis.
Mitől függ a sav-bázis párok erőssége?
A konjugált sav-bázis párok erőssége attól függ, hogy mennyire erős savból vagy bázisból keletkeztek.
Erősből gyenge konjugált pár keletkezik.
Gyengéből erős konjugált pár keletkezik.
Milyen konjugált pár keletkezik erős savból?
Erős savból gyenge konjugált bázis keletkezik.
Milyen konjugált pár keletkezik erős bázisból?
Erős bázisból gyenge konjugált sav keletkezik.
Milyen konjugált pár keletkezik gyenge savból?
Gyenge savból erős konjugált bázis keletkezik.
Milyen konjugált pár keletkezik gyenge bázisból?
Gyenge bázisból erős konjugált sav keletkezik.
Mikor mondhatjuk el biztosan egy anyagról, hogy sav vagy bázis?
Egy anyagról akkor mondhatjuk biztosan, hogy sav vagy bázis, ha ismerjük reakciópartnerét!
Mik azok az amfoter anyagok?
Olyan anyagok, amelyek proton leadására és felvételére is képesek. Amfoter vegyület pl. a víz, mert savként és bázisként is viselkedhet.
Mihez viszonyítjuk az anyagok sav és bázis tulajdonságát?
Mivel a víz amfoter vegyület, ezért minden más anyag sav és/vagy bázis tulajdonságát a vízhez viszonyítjuk.
Savak azok a vegyületek, amelyek vízzel szemben savként viselkednek. (pl. HCl, H₂SO₄, HNO₃ stb.)
Bázisok azok a vegyületek, amelyek vízzel szemben bázisként viselkednek. (pl. NaOH, KOH,
A sav-bázis reakciók egyensúlyra vezető reakciók. Mit jelent ez?
A sav-bázis reakciók megfordítható, egyensúlyra vezető folyamatok. A konjugált párok is képesek felvenni vagy leadni protont.
Csoportosítsd a savakat összetétel szerint!
Szerves savak, szervetlen savak.
Melyek a szervetlen savak?
➝ Oxosavak (HNO₃, H₂SO₄, H₂CO₃):
Az oxosavak olyan savak, amelyekben a disszociálódó hidrogénion egy oxigénatomhoz kötődik. Van bennük oxocsoport (kettős kötésű oxigén).
➝ hidrogén-halogenidek (HF, HCl, HBr, HI)
➝ egyéb (pl. tiosavak)
Csoportosítsd a savakat értékűségük szerint!
A savak értékűsége megmutatja, hogy egy sav hány protont tud leadni.
➝ Egyértékű savak (pl. HCl, HNO₃)
➝ Kétértékű savak (pl. H₂SO₄, H₂CO₃)
Csoportosítsd a savakat erősségük szerint!
➝ erős savak (pl. HCl, HNO₃, H₂SO₄)
➝ középerős savak (pl. H₃PO₄)
➝ gyenge savak (pl. H₂CO₃)
A középerős savakat és a gyenge savakat a nem erős savak közé soroljuk.
Melyek az erős savak? Mi jellemzi őket?
Azok a savak, amelyek vizes oldatukban szinte 100%-ban disszociálnak. (pl. HCl, HBr, HI, H₂SO₄, HNO₃, HClO₄)
Jellemezd a savak erősségét a savi disszociációs állandóval! Írd fel az egyenletet!
Írd fel az egyenletet!
Egy sav-bázis reakcióban a víz mennyisége állandónak tekinthető. Miért?
A víz nem csak reakciópartner, hanem közeg (oldószer) is, ezért a víz mennyisége a többi anyaghoz képest nagyon nagy, tehát ami a reakcióban elfogy belőle, az elhanyagolható. Ezért a víz mennyisége állandónak tekinthető.
Mit jelöl a Ks?
Savi disszociációs állandó.
Mit mutat meg a savi disszociációs állandó (Ks)?
Megmutatja, hogy egy sav mennyire erős vagy gyenge.
A savi disszociációs állandó szerint mikor erős egy sav?
Ha Ks>1 akkor a sav erős.
A savi disszociációs állandó szerint mikor nem erős egy sav?
Ha Ks<1 akkor általában nem erős.
Savi disszociációs állandó értéke középerős és gyenge savak esetén mennyi?
1-10 ⁻⁴ között középerős.
10 ⁻⁴ alatt gyenge.
Hogyan állíthatjuk fel a savak erősségének sorrendjét?
Ha vízzel szemben, standard körülmények között minden savnak meghatározzuk savi disszociációs értékét, akkor a kapott eredmények összehasonlíthatók lesznek, így felállítható egy erősségi sorrend.
Erős savak esetében merre tolódik el az egyensúly?
Minél erősebb a sav, annál gyengébb a belőle képződő konjugált bázis, és az kevésbé hajlandó protont felvenni. Ezért az egyensúly az odaalakulás irányába tolódik el. Tehát a savi disszociációs állandó értéke annál nagyobb.
Melyek a középerős és gyenge savak?
Olyan savak, melyeknek savmolekulái közül még híg vizes oldatban sem mindegyik disszociál, sok savmolekula nem adja le protonját.
Középerős és gyenge savak (tehát nem erős savak) esetében merre tolódik el az egyensúly?
Minél gyengébb a sav, annál erősebb a belőle képződő konjugált bázis, és az annál hajlamosabb protont felvenni. Ezért az egyensúly a visszaalakulás irányába tolódik el. Tehát a savi disszociációs állandó értéke annál kisebb.
Mikor tud egy részecske bázisként viselkedni? Mi szükséges hozzá?
Egy részecske csak akkor tud bázisként viselkedni, ha rendelkezik nemkötő elektronpárral, amihez a hidrogénion datív kötéssel tud kapcsolódni.
A bázisok egy kivételes csoportja a fém-hidroxidok. Miért különlegesek?
- Az anion az a víz autoprotolíziséből származó hidroxidion (OH⁻).
- Egyszerű ionvegyületek, a tanultak kiválóan oldódnak vízben.
- Nekik nem kell a vízzel reakcióba lépniük ahhoz, hogy bázikus kémhatást generáljanak, elég csak fizikailag feloldódniuk a vízben, hiszen tartalmazzák a kémhatásért felelős hidroxidiont (OH⁻).
Írd fel az NaOH reakcióját vízzel!
NaOH(sz) ⇌ Na⁺(aq) + OH⁻(aq)
Csoportosítsd a bázisokat összetételük szerint!
Szerves bázisok, szervetlen bázisok.
Melyek a szerves bázisok?
Aminok.
Melyek a szervetlen bázisok?
➝ Fém-hidroxidok (pl. NaOH)
➝ tiobázisok (pl. Ca(SH)₂)
➝ egyebek
Csoportosítsd a bázisokat értékűségük szeriint!
A bázis értékűsége megmutatja, hogy hány proton felvételére képes.
➝ egyértékű bázisok (pl. alkálifém-hidroxidok)
➝ kétértékű bázisok (pl. alkáliföldfém-hidroxidok)
➝ többértékű bázisok (pl. egyes szerves bázisok, nagyobb vegyértékű fémek hidroxidjai)
Csoportosítsd a bázisokat erősségük szerint!
➝ Erős bázisok (pl. alkálifém-hidroxidok)
➝ Középerős bázisok (pl. ammónia)
➝ Gyenge bázisok (pl. nagyobb szénatomszámú aminok)
Jellemezd a bázisok erősségét a bázisállandóval! Írd fel az egyenletet!
Írd fel az egyenletet!
Mit jelent a Kb?
Bázisállandó.
Mit mutat meg a Kb?
Megmutatja, hogy egy bázis mennyire erős vagy gyenge.
Melyek az erős bázisok?
Erős bázisok azok a bázisok, amelyek vízben oldva teljesen, legalábbis nagy mértékben oldódnak.
➝ A fém-hidroxidok vízben csak feloldódnak fizikailag.
➝ Savakkal szemben teljes mértékben protonálódnak (protont vesznek fel).
➝ NaOH, KOH, Mg(OH)₂, Ca(OH)₂, Ba(OH)₂ nekik a hidroxidionból képződő víz a konjugált savi párjuk.
Erős bázisok esetében merre tolódik el az egyensúly?
Minél erősebb a bázis, annál hajlandóbb proton felvételére, vagyis Kb értéke annál nagyobb. Ezért az egyensúly az odaalakulás irányába tolódik el.
Melyek a középerős és gyenge bázisok?
Gyenge és középerős bázisok vízben oldva nem teljesen disszociálnak, illetve halmazukban nem minden molekula vesz fel protont. Az átmenetifém-hidroxidok középerős, sőt gyenge bázisok.
A víz amfoter vegyület. Mit jelent ez?
A víz amfoter vegyület, savként és bázisként is viselkedhet.
Hogyan lehetséges az, hogy a víz vezeti az elektromos áramot?
A víz egy folyadék elektrolit, vagyis tartalmaz szabadon mozgó, töltéssel rendelkező részecskéket.
Mit nevezünk autoprotolízisnek?
Olyan sav-bázis reakciók, melyekben a sav és a bázis szerepét ugyanaz az anyag tölti be. Autoprotolízis játszódik le a vízben, cseppfolyós ammóniában, alkoholokban.
Milyen részecskék jönnek létre autoprotolízis során?
A reakcióban létrejövő részecskék a vízinok: H₃O⁺, OH⁻
Vizes oldatban mindig jelen vannak a vízionok valamekkora koncentrációban.
Írd fel az egyensúlyi állandót a víz autoprotolízisére!
Írd fel az egyenletet!
Mit jelent a Kv?
Vízionszorzat.
