Кiselo-bazna reakcija

Из Википедије, слободне енциклопедије
Иди на навигацију Иди на претрагу

Kiselo-bazna reakcija je hemijska reakcija koja se odvija između kiseline i baze. Nekoliko teoretskih okvira pruža alternativne koncepcije reakcionih mehanizama i njihovih primena u rešavanju srodnih problema; oni se nazivaju kiselinsko–baznim teorijama, kao što je na primer, Brensted-Laurijeva teorija kiselina i baza. Njihov značaj postaje očevidan u analizi kiselinsko–baznih reakcija u gasnom ili tećnom stanju, ili kad je kiselinski ili bazni karakter donekle manje uočljiv. Prvi od tih koncepata je pružio francuski hemičar Antoan Lavoazje, oko 1776.[1]

Racionalizacija jačine Luisovih kiselinsko-baznih interakcija[уреди]

HSAB teorija[уреди]

Godine 1963, Ralf Pirson je predložio kvalitativni koncept poznat kao načelo tvrdih i mekih kiselina i baza,[2] koji je kasnije postao kvantitativan uz pomoć Roberta Para 1984. godine.[3][4] „Tvrde” se odnosi na vrste koje se male, imaju visoka staja naelektrisanja, i koje su slabo polarizabilne. „Mekane” se odnosi na vrste koje su velike, imaju niska stanja naelektrisanja, i koje su veoma polarizabilne. Kiseline i baze formiraju interakcije, i najstabilnije interakcije su tvrda–tvrda i maka–meka. Ova teorija je našle primenu u organskoj i neorganskoj hemiji.

ECW model[уреди]

ECW Model je kvantitativni model koji opisuje i predviđa jačinu interakcija Luisovih kiselina i baza, -ΔH. Ovaj model dodeljuje E i C parametre mnogim Luisovim kiselinama i bazama. Svaka kiselina je karakterisana sa EA i CA. Svaka baza je slično tome karakterisana sa EB i CB. Vrednosti E i C parametara se odnose, respektivnoo, na elektrostatičke i kovalentne doprinose jačini veza koje kiselina i baza formiraju. Jednačina je

-ΔH = EAEB + CACB + W

Član W predsatavljq konstantni energetski doprinos za kiselinsko–bazne reakcije kao što su je razlaganje dimernih kiselina ili baza. Jednačina predviđa preokret jačina kiselina i baza. Grafička reprezentacija jednačine pokazuje da ne postoji jedan red jačine Luisove baze ili kiseline.[5]

Kiselinsko–bazna ravnoteža[уреди]

Reakcija jake kiseline sa jakom bazom je esencijalno kvantitativna reakcija. Na primer,

HCl(aq) + Na(OH)(aq) → H2O + NaCl(aq)

U ovoj reakciji joni natrijuma i hlora ne učestvuju direktno u reakciji neutralizacije.

H+ + OH → H2O

Sa slabim bazama dodavanje kiseline nije kvantitativno, pošto je rastvor slabe baze puferski rastvor. Rastvor slabe kiseline je isto tako puferski rastvor. Kad slaba kiselina reaguje sa slabom bazom formira se ravnotežna smeša. Na primer, adenin, obeležen sa AH može da reaguje sa vodonik fosfatnim jonom, HPO2−
4
.

AH + HPO2−
4
је у еквилибријуму са A + H
2
PO
4

Konstanta ravnoteže ove reakcije se može izvesti iz konstante disocijacije kiseline adenina i divodoničnog fosfatnog jona.

[A][H+] = Ka1[AH]
[HPO2−
4
][H+] = Ka2[H
2
PO
4
]

Notacija [X] označava „koncentraciju X”. Kada se ove dve jednačine kombinuju eliminacijom koncentracije vodoničnog jona, dobija se izraz za ravnotežnu konstantu, K.

[A][H
2
PO
4
] = K[AH][HPO2−
4
];      K = Ka1/Ka2

Kiselinsko–alkalna reakcija[уреди]

Kiselinsko–alkalna reakcija je specijalni slučaj kiselinsko–bazne reakcije, gde je korištena baza isto tako alkalija. Kad kiselina reaguje sa alkalnom soli (metal hidroksidom), produkat je mealna so i voda. Kiselinsko–alkalne reakcije su takođe reakcije neutralizacije.

U opštem slučaju, kiselinsko–alkalne reakcije se mogu pojednostaviti do

OH
(aq)
+ H+
(aq)H
2
O

izostavljajući pomoćne jone.

Kiseline su generalno čiste supstance koje sadrže vodonične katjone (H+
) ili uzrokuju njihovo formiranje u rastvorima. Hlorovodonična kiselina (HCl) i sumporna kiselina (H
2
SO
4
) su tipični primeri. U vodi, one se razlažu u jone:

HClH+
(aq) + Cl
(aq)
H
2
SO
4
H+
(aq) + HSO
4
(aq)

Alkalije se razlažu u vodi, dajući rastvorene hidroksidne jone:

NaOHNa+
(aq) + OH
(aq)

Vidi još[уреди]

Reference[уреди]

  1. ^ Miessler & Tarr (1991). стр. 166. – Table of discoveries attributes Antoine Lavoisier as the first to posit a scientific theory in relation to oxyacids.
  2. ^ Pearson, Ralph G. (1963). „Hard and Soft Acids and Bases.”. Journal of the American Chemical Society. 85 (22): 3533—3539. doi:10.1021/ja00905a001. 
  3. ^ Parr, Robert G.; Pearson, Ralph G. (1983). „Absolute hardness: companion parameter to absolute electronegativity”. Journal of the American Chemical Society. 105 (26): 7512—7516. doi:10.1021/ja00364a005. 
  4. ^ Pearson, Ralph G. (2005). „Chemical hardness and density functional theory” (PDF). Journal of Chemical Sciences. 117 (5): 369—377. doi:10.1007/BF02708340. 
  5. ^ Vogel, C. G..; Drago, R. S. (1996). „The ECW Modeldoi=10.1021/ed073p701”. Journal of Chemical Education. 73: 701—707. Bibcode:1996JChEd..73..701V. doi:10.1021/ed073p701. 

Literatura[уреди]

  • Clayden, Jonathan; Greeves, Nick; Warren, Stuart; Wothers, Peter (2000). Organic Chemistry (First изд.). Oxford University Press. 
  • Finston, H. L.; Rychtman, A. C. (1983). A New View of Current Acid-Base Theories. New York: John Wiley & Sons. 
  • Meyers, R. (2003). The Basics of Chemistry. Greenwood Press. 
  • Miessler, G. L.; Tarr, D. A. (1991). Inorganic Chemistry. 

Spoljašnje veze[уреди]