Diferența dintre aciditate și bazicitate

Diferența cheie - Aciditate vs Basicity
 

Aciditatea și bazicitatea compușilor sunt indicații ale pH-ului. Aciditatea unui mediu este cauzată de compușii acizi care pot elibera ionii de hidrogen (H⁺), rezultând un pH scăzut în acest mediu. Basicitatea unui mediu este cauzată de compușii bazici care pot elibera ionii de hidroxid (OH^-), rezultând un pH ridicat în acest mediu. Principala diferență între aciditate și bazicitate este aceea aciditatea determină un pH scăzut, în timp ce bazicitatea determină un pH ridicat într-un mediu apos.

CUPRINS

1. Prezentare generală și diferență cheie
2. Ce este Aciditatea 
3. Ce este Basicitatea
4. Comparație comparativă - Aciditate vs Basicity în formă tabulară
5. rezumat

Ce este Aciditatea?

Aciditatea este nivelul acidului în substanțe. Concentrația ionilor de hidrogen (H⁺) este parametrul major utilizat pentru identificarea acidității. Concentrația de ioni de hidrogen este exprimată ca o valoare a pH-ului. pH-ul este logaritmul negativ al concentrației de ioni de hidrogen. Prin urmare, concentrația de ioni de hidrogen este mai mare, scăzând pH-ul. O valoare scăzută a pH-ului indică o aciditate mai ridicată.

Conform acidității substanțelor, există două tipuri de acizi ca acizi puternici și acizi slabi. Acide puternice provoacă un nivel mai ridicat de aciditate în mediu apos, în timp ce acizii slabi duc la o aciditate scăzută. Acizii puternici se pot disocia complet în ioni, eliberând toți ionii de hidrogen posibili (H⁺). În contrast, un acid slab disociază parțial, eliberând doar niște ioni de hidrogen. Acizii pot fi, de asemenea, clasificați ca acizi monoprotici și acizi poliprotici; acizii monoprotici eliberează un ion de hidrogen per moleculă, în timp ce acizii poliprocizi eliberează mai mulți ioni de hidrogen per moleculă.

Aciditatea acizilor este determinată de pKa a acidului. pKa este logaritmul negativ al lui Ka. Ka este constanta de disociere acidă a unei soluții. Este o măsurare cantitativă a rezistenței unui acid într-o soluție (sau aciditate). Coboară pKa, cu atât acidul este mai puternic. Mai mare pKa, cu cât acidul este mai slab.

Figura 01: Sucul de lămâie are o aciditate ridicată

Tendințele periodice ale acidității elementelor chimice depind practic de valorile electronegativității lor. Electronegativitatea elementelor chimice crește de la stânga la dreapta a unei perioade. Dacă electronegativitatea unui atom este mai mare, se poate stabiliza un atom negativ asupra lui foarte ușor deoarece are o afinitate mai mare pentru electroni. Prin urmare, ionii de hidrogen asociați cu atomi de înaltă electronegativă sunt eliberați cu ușurință decât atomii cu putere scăzută electronegativă, rezultând o aciditate mai ridicată. Când se coboară un grup în tabelul periodic, aciditatea crește. Acest lucru se datorează faptului că mărimea atomilor crește în grup. Atomii mari pot stabiliza sarcini negative asupra lor (prin distribuția de sarcină); prin urmare, un ion de hidrogen asociat cu un atom mare poate fi ușor eliberat.

Ce este Basicitatea?

Basicitatea unei substanțe este numărul de atomi de hidrogen înlocuiți de o bază într-un anumit acid. Cu alte cuvinte, bazicitatea unui compus este numărul de ioni de hidrogen care pot reacționa complet cu ionii de hidroxid eliberați de o bază.

Figura 02: Structura chimică a hidroxidului de ioni

Factorii care pot afecta bazicitatea unui compus sunt enumerați mai jos.

1. electronegativitate
2. Raza atomică
3. Taxe oficiale

Electronegativitatea unui atom se referă la afinitatea sa pentru electroni. Un atom care are o electronegativitate ridicată poate atrage electroni în comparație cu atomii electronegativi scăzuți. Mai mare electronegativitatea, scade bazicitatea. Pentru a elibera ionul de hidroxid, electronii legați între atomul de oxigen și restul moleculei trebuie să fie atrase complet de atomul de oxigen (atomul de oxigen din grupul hidroxidic ar trebui să fie mai mult electronegativ decât celalalt atom la care este legat). Ex: dacă bazicitatea ROH este mare, electronegativitatea lui R este mai mică decât cea a atomului de oxigen.

Figura 03: Săpunurile sunt baze slabe formate prin reacția acizilor grași cu hidroxid de sodiu sau hidroxid de potasiu.

Raza atomică este un alt factor care afectează bazicitatea unui compus. Dacă raza atomică este mică, densitatea electronică a atomului este mare. Prin urmare, ionul de hidroxid poate fi ușor eliberat. Apoi bazicitatea acestui compus este relativ mare.

Taxele oficiale sunt, în general, fie taxe pozitive, fie taxe negative. O sarcină formală pozitivă indică o densitate mai mică de electron. Prin urmare, electronii de legătură nu pot fi atrase complet de ionul de hidroxid. Apoi nu poate fi ușor eliberat (ionul de hidroxid), indicând o bazicitate inferioară. Dimpotrivă, o încărcătură formală negativă generează o bazicitate mai mare.

Care este diferența dintre aciditate și bazicitate?

Aciditate vs Basicitate
Aciditatea este nivelul acidului în substanțe.	Basicitatea se referă la starea de a fi o bază care poate elibera ionii de hidroxid (OH-).
pH
Aciditatea determină un pH scăzut în medii apoase.	Basicitatea determină un pH ridicat în medii apoase.
ionii
Aciditatea indică o concentrație ridicată de ioni de hidrogen într-un mediu.	Basicitatea indică o concentrație ridicată de ioni de hidroxid într-un mediu.
Tendințe periodice
Aciditatea crește de la stânga la dreapta o perioadă și în jos un grup.	Bazinitatea scade de la stânga la dreapta o perioadă și în jos un grup.
Efectul electronegativității
Aciditatea este ridicată dacă electronegativitatea (a atomului la care atomul de hidrogen este legat) este mare.	Basicitatea este ridicată dacă electronegativitatea (a atomului la care atomul de oxigen al ionului de hidroxid este legat) este scăzută.

Rezumat - Aciditate vs Basicity

Aciditatea și bazicitatea sunt doi termeni fundamentali folosiți în chimie. Aciditatea este cauzată de compușii acizi. Basicitatea este cauzată de compușii de bază. Diferența cheie între aciditate și bazicitate este că aciditatea determină un pH scăzut, în timp ce bazicitatea determină un pH ridicat într-un mediu apos.

Referinţă:

1. "7.3: Efectele structurale asupra acidității și bazicității". Chimie LibreTexts, Libretexts, 7 septembrie 2016, Disponibil aici.
2. "Trendul periodic al meselor", Disponibil aici.

Datorită fotografiei:

1. "Lemon-edit1" De André Karwath aka Aka - Muncă proprie (CC BY-SA 2.5) prin intermediul Commons Wikimedia
2. "Hydroxide-single-pair-2D" (Domeniul Public) prin Commons Wikimedia
3. "589824" (CC0) prin Pixabay