Негізгі айырмашылық – қышқылдық пен негіздік
Қосылыстардың қышқылдығы мен негізділігі рН көрсеткіші болып табылады. Ортаның қышқылдығы сутегі иондарын (H+) бөле алатын қышқылды қосылыстардан туындайды, нәтижесінде сол ортада төмен рН болады. Ортаның негізділігі гидроксид иондарын (OH–) бөле алатын негізгі қосылыстардан туындайды, нәтижесінде сол ортада жоғары рН болады. Қышқылдық пен негіздік арасындағы негізгі айырмашылық мынада: қышқылдық төмен рН тудырады, ал негізділік сулы ортада жоғары рН тудырады.
Қышқылдық дегеніміз не?
Қышқылдық – заттардағы қышқылдың деңгейі. Сутегі иондарының концентрациясы (H+) қышқылдықты анықтау үшін қолданылатын негізгі параметр болып табылады. Сутегі ионының концентрациясы рН мәні ретінде көрсетіледі. рН – сутегі ионының концентрациясының теріс логарифмі. Демек, сутегі ионының концентрациясы жоғары болса, рН төмендейді. Төмен рН мәні жоғары қышқылдықты көрсетеді.
Заттардың қышқылдығына сәйкес қышқылдар күшті қышқылдар және әлсіз қышқылдар болып екіге бөлінеді. Күшті қышқылдар сулы ортада жоғары қышқылдық деңгейін тудырады, ал әлсіз қышқылдар төмен қышқылдықты тудырады. Күшті қышқылдар барлық мүмкін сутегі иондарын (H+) босатып, иондарға толығымен диссоциациялануы мүмкін. Керісінше, әлсіз қышқыл ішінара диссоциацияланады, тек кейбір сутегі иондарын шығарады. Қышқылдарды монопротикалық қышқылдар және полипротикалық қышқылдар деп те бөлуге болады; монопротикалық қышқылдар бір молекулаға бір сутегі ионын бөлсе, полипротикалық қышқылдар бір молекулаға көбірек сутегі иондарын бөледі.
Қышқылдардың қышқылдығы қышқылдың pKa арқылы анықталады. pKa – Ka-ның теріс логарифмі. Ka – ерітіндінің қышқылдық диссоциация константасы. Бұл ерітіндідегі (немесе қышқылдық) қышқылдың күшін сандық өлшеу.pKa төмендетсе, қышқыл соғұрлым күшті болады. pKa жоғарырақ болса, қышқыл соғұрлым әлсіз болады.
01-сурет: лимон шырыны жоғары қышқылдықты көрсетеді
Химиялық элементтердің қышқылдығының мерзімді тенденциялары негізінен олардың электртерістігі мәндеріне байланысты. Химиялық элементтердің электртерістігі периодтың солдан оңға қарай артады. Егер атомның электртерістігі жоғары болса, онда ол теріс атомды өте оңай тұрақтандырады, өйткені оның электрондарға жақындығы жоғары. Сондықтан жоғары электртеріс атомдармен байланысты сутегі иондары төмен электртеріс атомдарға қарағанда оңай бөлінеді, нәтижесінде қышқылдық жоғары болады. Периодтық жүйеде топ бойынша төмен түскенде қышқылдық жоғарылайды. Бұл атомдар мөлшерінің топ бойынша ұлғаюына байланысты. Үлкен атомдар олардағы теріс зарядтарды тұрақтандыра алады (зарядтардың таралуы бойынша); сондықтан үлкен атоммен байланысқан сутегі ионын оңай шығаруға болады.
Базалық деген не?
Заттың негізділігі – белгілі бір қышқылдағы негізбен алмастырылатын сутегі атомдарының саны. Басқаша айтқанда, қосылыстың негізділігі – негіз бөлетін гидроксид иондарымен толық әрекеттесетін сутегі иондарының саны.
02-сурет: Гидроксид ионының химиялық құрылымы
Қосылыстардың негізділігіне әсер ететін факторлар төменде берілген.
- Электрондылық
- Атом радиусы
- Ресми төлемдер
Атомның электртерістігі оның электрондарға жақындығын білдіреді. Электртерістігі жоғары атом төмен электртеріс атомдармен салыстырғанда электрондарды тарта алады. Электртерістілік жоғарырақ, негізділік төмендейді. Гидроксид ионын шығару үшін оттегі атомы мен молекуланың қалған бөлігі арасындағы байланыс электрондары толығымен оттегі атомымен тартылуы керек (гидроксид тобындағы оттегі атомы ол байланысқан басқа атомға қарағанда электртеріс болуы керек). Мысалы: ROH негізділігі жоғары болса, R электртерістігі оттегі атомынан аз.
03-сурет: Сабындар май қышқылдарының натрий гидроксидімен немесе калий гидроксидімен әрекеттесуі нәтижесінде түзілетін әлсіз негіздер.
Атомдық радиус – қосылыстың негізділігіне әсер ететін тағы бір фактор. Атом радиусы аз болса, сол атомның электрон тығыздығы жоғары болады. Демек, гидроксид ионын оңай шығаруға болады. Сонда бұл қосылыстың негізділігі салыстырмалы түрде жоғары болады.
Формальды зарядтар әдетте оң зарядтар немесе теріс зарядтар болып табылады. Оң формальды заряд электронның аз тығыздығын көрсетеді. Демек, байланыс электрондары гидроксид ионымен толық тартыла алмайды. Содан кейін ол оңай бөлінбейді (гидроксид ионы), негізділіктің төмендігін көрсетеді. Керісінше, теріс ресми заряд жоғары негіздікке әкеледі.
Қышқылдық пен негіздіктің айырмашылығы неде?
Қышқылдық пен негіздік |
|
| Қышқылдық – заттардағы қышқылдың деңгейі. | Негізділік гидроксид иондарын (OH-) шығара алатын негіз болу күйін білдіреді. |
| pH | |
| Қышқылдық сулы ортада төмен рН тудырады. | Негізгілік сулы орталарда жоғары рН тудырады. |
| Иондар | |
| Қышқылдық ортадағы сутегі иондарының жоғары концентрациясын көрсетеді. | Негізгілік ортадағы гидроксид иондарының жоғары концентрациясын көрсетеді. |
| Мерзімді трендтер | |
| Қышқылдық солдан оңға қарай кезең және топ бойынша төмен артады. | Негізгілік солдан оңға қарай кезең сайын және топта төмендейді. |
| Электрондылықтың әсері | |
| Электротерістігі (сутегі атомы байланысқан атом) жоғары болса, қышқылдық жоғары болады. | Электротерістігі (гидроксид ионының оттегі атомы байланысқан атом) төмен болса, негізгілік жоғары болады. |
Қорытынды – Қышқылдық пен негіздік
Қышқылдық пен негіздік - бұл химияда қолданылатын екі негізгі термин. Қышқылдық қышқылдық қосылыстардан туындайды. Негізділік негізгі қосылыстардан туындайды. Қышқылдық пен негіздік арасындағы негізгі айырмашылық мынада: қышқылдық төмен рН туғызады, ал негізділік сулы ортада жоғары рН тудырады.
