Asam dan contoh karakteristik



itu asam mereka adalah senyawa dengan kecenderungan tinggi untuk menyumbangkan proton atau menerima sepasang elektron. Ada banyak definisi (Bronsted, Arrhenius, Lewis) yang mencirikan sifat asam, dan masing-masing dilengkapi untuk membangun citra global dari senyawa jenis ini..

Dari perspektif sebelumnya, semua zat yang dikenal bisa bersifat asam, hanya zat yang menonjol di atas yang lain yang dianggap demikian. Dengan kata lain: jika suatu zat adalah donor proton yang sangat lemah, dibandingkan dengan air, misalnya, dapat dikatakan bahwa itu bukan asam..

Jika demikian, apa sebenarnya asam dan sumber alami mereka? Contoh khasnya dapat ditemukan di dalam banyak buah: seperti buah jeruk. Limun memiliki rasa khasnya karena asam sitrat dan komponen lainnya.

Lidah dapat mendeteksi keberadaan asam, seperti halnya dengan rasa lainnya. Tergantung pada tingkat keasaman senyawa tersebut, rasanya menjadi lebih tidak tertahankan. Dengan cara ini, lidah berfungsi sebagai ukuran organoleptik dari konsentrasi asam, khususnya konsentrasi ion hidronium (H3O+).

Di sisi lain, asam tidak hanya ditemukan dalam makanan, tetapi juga pada organisme hidup. Demikian juga, tanah menghadirkan zat yang dapat mencirikannya sebagai asam; seperti halnya aluminium dan kation logam lainnya.

Indeks

  • 1 Karakteristik asam
    • 1.1 Mereka memiliki hidrogen yang buruk dalam kerapatan elektron
    • 1.2 Kekuatan atau keasaman konstan
    • 1.3 Memiliki basis konjugasi yang sangat stabil
    • 1.4 Mereka dapat memiliki muatan positif
    • 1.5 Solusi Anda memiliki nilai pH kurang dari 7
  • 2 Contoh asam
    • 2.1 Hidrogen halida
    • 2.2 Asam Oksida
    • 2.3 Asam super
    • 2.4 Asam organik
  • 3 Referensi

Karakteristik asam

Karakteristik apa yang harus dimiliki suatu senyawa, sesuai dengan definisi yang ada, harus dianggap sebagai asam?

Harus dapat menghasilkan ion H+ dan OH- ketika dilarutkan dalam air (Arrhenius), ia harus menyumbangkan proton ke spesies lain dengan sangat mudah (Bronsted) atau akhirnya, ia harus dapat menerima sepasang elektron, bermuatan negatif (Lewis).

Namun, karakteristik ini terkait erat dengan struktur kimianya. Jadi, belajar menganalisanya dapat menyimpulkan kekuatan keasamannya atau beberapa senyawa yang keduanya paling asam.

Mereka memiliki hidrogen yang buruk dalam kerapatan elektron

Untuk molekul metana, CH4, tidak satu pun hidrogen yang menyebabkan defisiensi elektronik. Ini karena perbedaan elektronegativitas antara karbon dan hidrogen sangat kecil. Tetapi, jika salah satu atom H digantikan oleh salah satu fluor, maka akan ada perubahan yang luar biasa pada momen dipol: H2FC-H.

H ia mengalami perpindahan awan elektroniknya ke arah atom yang berdekatan yang terhubung ke F, yang sama, δ + meningkat. Sekali lagi, jika H lain diganti dengan F lain, maka molekul akan tetap sebagai: HF2C-H.

Sekarang δ + bahkan lebih besar, karena mereka adalah dua atom F, sangat elektronegatif, yang mengurangi kerapatan elektron dari C, dan yang terakhir, akibatnya, pada H. Jika proses substitusi berlanjut, pada akhirnya akan diperoleh: F3C-H.

Dalam molekul terakhir ini H ini menyajikan, sebagai konsekuensi dari tiga atom F yang bertetangga, kekurangan elektronik yang nyata. Δ + ini tidak luput dari perhatian bagi spesies mana pun yang cukup kaya dalam elektron untuk melucuti ini H dan, dengan cara ini, F3CH dibebankan secara negatif:

F3C-H + : N- (spesies negatif) => F3C:- + HN

Persamaan kimia di atas juga dapat dipertimbangkan dengan cara ini: F3CH menyumbangkan proton (H+, itu H sekali terlepas dari molekul) a: N; atau, F3CH memperoleh sepasang elektron dari H untuk disumbangkan ke yang terakhir pasangan lain dari: N-.

Kekuatan atau keasaman konstan

Berapa F3C:- hadir dalam pembubaran? Atau, berapa banyak molekul F3CH dapat menyumbangkan hidrogen hidrogen ke N? Untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan ini, perlu untuk menentukan konsentrasi F3C:- atau dari HN dan, menggunakan persamaan matematika, untuk menetapkan nilai numerik yang disebut konstanta keasaman, Ka.

Sementara molekul F lebih banyak3C:- atau terjadi HN, lebih banyak asam akan menjadi F3CH dan lebih besar Ka Anda. Dengan cara ini Ka membantu memperjelas, secara kuantitatif, senyawa mana yang lebih asam dari yang lain; dan, juga, membuang sebagai asam mereka yang Ka-nya memiliki urutan yang sangat kecil.

Beberapa Ka dapat memiliki nilai sekitar 10-1 dan 10-5, dan lainnya, sepersejuta nilai yang lebih kecil seperti 10-15 dan 10-35. Dapat dikatakan kemudian bahwa yang terakhir, memiliki konstanta asam tersebut, adalah asam yang sangat lemah dan dapat dibuang seperti itu..

Jadi, mana dari molekul-molekul berikut ini yang memiliki Ka tertinggi: CH4, CH3F, CH2F2 atau CHF3? Jawabannya terletak pada kurangnya kerapatan elektronik, δ +, pada hidrogen yang sama.

Pengukuran

Tapi apa kriteria untuk menstandarisasi pengukuran Ka? Nilainya dapat sangat bervariasi tergantung pada spesies mana yang akan menerima H+. Misalnya, jika: N adalah basis yang kuat, Ka akan besar; tetapi jika, sebaliknya, itu adalah pangkalan yang sangat lemah, Ka akan menjadi kecil.

Pengukuran Ka dilakukan menggunakan basa (dan asam) yang paling umum dan terlemah: air. Tergantung pada tingkat sumbangan H+ ke molekul H2Atau, pada 25ºC dan pada tekanan satu atmosfer, kondisi standar ditetapkan untuk menentukan konstanta asam untuk semua senyawa..

Dari sini muncul daftar tabel konstanta keasaman untuk banyak senyawa, baik anorganik dan organik.

Ini memiliki basis konjugasi yang sangat stabil

Asam dalam struktur kimianya memiliki atom atau unit yang sangat elektronegatif (cincin aromatik) yang menarik kerapatan elektronik hidrogen di sekitarnya, menyebabkan mereka menjadi sebagian positif dan reaktif di hadapan basa.

Setelah proton disumbangkan, asam diubah menjadi basa konjugat; yaitu, spesies negatif yang mampu menerima H+ atau menyumbangkan sepasang elektron. Dalam contoh molekul CF3H basis konjugatnya adalah CF3-:

CF3- + HN <=> CHF3 + : N-

Jika CF3- itu adalah basis konjugat yang sangat stabil, keseimbangan akan lebih banyak dipindahkan ke kiri daripada ke kanan. Juga, semakin stabil asam, asam akan lebih reaktif dan asam.

Bagaimana cara mengetahui seberapa stabilnya mereka? Itu semua tergantung pada bagaimana Anda menangani muatan negatif baru. Jika mereka dapat memindahkannya atau menyebarkan kepadatan elektronik yang meningkat secara efisien, itu tidak akan tersedia untuk digunakan dalam pembentukan tautan dengan basis H.

Mereka dapat memiliki muatan positif

Tidak semua asam memiliki hidrogen dengan kekurangan elektronik, tetapi mereka juga dapat memiliki atom lain yang mampu menerima elektron, dengan atau tanpa muatan positif..

Bagaimana ini? Misalnya, dalam boron trifluoride, BF3, atom B tidak memiliki oktet valensi, sehingga dapat membentuk ikatan dengan atom apa pun yang menghasilkan sepasang elektron. Jika anion F- Di sekitarnya, reaksi kimia berikut terjadi:

BF3 + F- => BF4-

Di sisi lain, kation logam gratis, seperti Al3+, Zn2+, Na+, dll, dianggap asam, karena dari lingkungannya mereka dapat menerima hubungan datif (koordinasi) spesies kaya elektron. Demikian juga, mereka bereaksi dengan ion OH- untuk mengendap sebagai hidroksida logam:

Zn2+(ac) + 2OH-(ac) => Zn (OH)2(s)

Semua ini dikenal sebagai asam Lewis, sedangkan yang menyumbangkan proton adalah asam Bronsted.

Solusi Anda memiliki nilai pH kurang dari 7

Lebih khusus lagi, asam yang larut dalam pelarut apa pun (yang tidak menetralkannya secara berarti), menghasilkan larutan dengan pH kurang dari 3, meskipun di bawah 7 dianggap asam yang sangat lemah..

Ini dapat diverifikasi dengan menggunakan indikator asam-basa, seperti fenolftalein, indikator universal atau jus kubis ungu. Senyawa-senyawa yang mengubah warna menjadi yang ditunjukkan untuk pH rendah diperlakukan dengan asam. Ini adalah salah satu tes paling sederhana untuk menentukan keberadaan yang sama.

Hal yang sama dapat dilakukan, misalnya, untuk sampel tanah yang berbeda dari berbagai belahan dunia, sehingga menentukan nilai pH mereka, bersama-sama dengan variabel lain, mencirikan mereka..

Dan akhirnya, semua asam memiliki rasa asam, asalkan tidak terkonsentrasi sehingga membakar jaringan lidah secara permanen..

Contoh asam

Hidrogen halida

Semua hidrogen halida adalah senyawa asam, terutama bila dilarutkan dalam air:

-HF (asam hidrofluorik).

-HCl (asam klorida).

-HBr (asam hidrobromik).

-HI (asam yodic).

Oxoacids

Asam okso adalah bentuk oksoanion terprotonasi:

HNO3 (asam nitrat).

H2SO4 (asam sulfat).

H3PO4 (asam fosfat).

HClO4 (asam perklorat).

Asam super

Asam super adalah campuran asam Bronsted dan asam Lewis yang kuat. Setelah dicampur mereka membentuk struktur kompleks di mana, menurut penelitian tertentu, H+ "Lompat" di dalamnya.

Kekuatan korosifnya sedemikian sehingga miliaran kali lebih kuat daripada H2SO4 berkonsentrasi Mereka digunakan untuk memecahkan molekul besar yang ada dalam minyak mentah, dalam molekul yang lebih kecil, bercabang, dan dengan nilai tambah ekonomis yang besar.

-BF3/ HF

-SbF5/ HF

-SbF5/ HSO3F

-CF3SO3H

Asam organik

Asam organik ditandai dengan memiliki satu atau lebih gugus karboksilat (COOH), dan di antaranya adalah:

-Asam sitrat (ada dalam banyak buah)

-Asam malat (dari apel hijau)

-Asam asetat (dari cuka komersial)

-Asam butirat (dari mentega tengik)

-Asam tartarat (dari anggur)

-Dan keluarga asam lemak.

Referensi

  1. Torrens H. Asam dan Basa Keras dan Lunak. [PDF] Diambil dari: depa.fquim.unam.mx
  2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (3 Mei 2018). Nama 10 Asam Umum. Diperoleh dari: thoughtco.com
  3. Chempages Netorials. Asam dan Basa: Struktur Molekul dan Perilaku. Diambil dari: chem.wisc.edu
  4. Deziel, Chris. (27 April 2018). Karakteristik Umum Asam & Basa. Ilmu pengetahuan. Diperoleh dari: sciencing.com
  5. Pittsburgh Supercomputing Center (PSC). (25 Oktober 2000). Diperoleh dari: psc.edu.