Historische Definitionen von Säuren und Basen

Seit langem sind Substanzen mit besonderen Eigenschaften bekannt und verwendet, die von großem praktischem Interesse sind und derzeit als Säuren und Basen bekannt sind, die als sehr gebräuchliche chemische Reagenzien definiert sind, zu denen ein großer Teil entwickelt werden kann chemische Verbindungen in wässrigen Medien.

Dort sind einige Reaktionen mit Säuren und Basen, genannt Säure-Base, die, um sie zu untersuchen, die Prinzipien des chemischen Gleichgewichts auf Lösungen angewendet werden müssen. Bei dieser Art von Reaktionen spielt eine Substanz eine sehr wichtige Rolle, die als Lösungsmittel bezeichnet wird, da sie Säuren und Basen sind tauschen normalerweise Protonen damit aus, dank dieser können diese auch als Protonenaustauschreaktionen bezeichnet werden.

In der Antike war bereits bekannt, dass einige Lebensmittel wie Essig und Zitrone einen charakteristischen sauren Geschmack haben, obwohl ich erst vor einigen Jahrhunderten den Grund für den besonderen Geschmack kannte. Das Wort Säure stammt eigentlich aus der alten lateinischen Sprache, genau aus dem Begriff "acidus", der als sauer übersetzt wird.

Was sind Säuren?

Dies wird als jede chemische Verbindung bezeichnet, die beim Durchlaufen eines Auflösungsprozesses in Wasser eine Lösung mit einer Hydroniumkationenaktivität erzeugt, die in ihrem reinsten Zustand größer als das gleiche Wasser ist. In dieser Situation wird ein pH-Wert von weniger als 7 angegeben.

Jede chemische Substanz, die die Eigenschaften einer Säure besitzt, wird als saure Substanz bezeichnet.

Eigenschaften von Säuren

Zu den wichtigsten Eigenschaften und Merkmalen von Säuren gehören die folgenden.

• Sie haben die Qualität, mit Substanzen, die als Basen bezeichnet werden, zu reagieren, um Salz plus Wasser zu bilden.
• Sie sind aufgrund ihrer Bestandteile extrem ätzend.
• Sie arbeiten als hervorragende Stromleiter in feuchten oder wässrigen Umgebungen.
• Sie haben eine eigenartiger saurer oder saurer GeschmackEin Beispiel hierfür könnten Lebensmittel sein, die Zitronensäure enthalten, wie z. B. Orangen, Limetten, Grapefruits, Zitrone.
• Sie können mit Metalloxiden unter Bildung von Salz plus Wasser reagieren, genau wie sie mit basischen Substanzen reagieren.
• In einigen Fällen können sie schädlich sein und sogar Hautverbrennungen verursachen.
• Es hat die Fähigkeit, Salz und Wasserstoff durch einen Reaktionsprozess mit aktiven Metallen zu erzeugen.
• Es hat Eigenschaften, die Phenolphthalein ausmachen, und kann wiederum dazu führen, dass Lackmuspapier seine Farbe ändert, beispielsweise von Orange zu Rot und von Blau zu Rosa.

Was sind die Grundlagen?

Dies ist auch als Alkali bekannt, dessen Ursprung in der arabischen Sprache liegt, genau aus dem Wort "Al-Qaly", sie werden als all diese bezeichnet Substanzen, die alkalische Eigenschaften besitzen, obwohl es auch als jede Lösung bestimmt werden kann, die, wenn sie einer wässrigen Lösung ausgesetzt wird, dem Medium Ionen präsentiert.

Eigenschaften der Basen

Boyle stellte fest, dass diese Substanzen alle diejenigen sind, die die folgenden Eigenschaften besitzen.

• Bei Berührung kann festgestellt werden, dass sie von Natur aus seifig sind.
• Sie zeichnen sich durch ihren ausgeprägten bitteren Geschmack aus.
• Sie haben die Fähigkeit, mit Säuren zu reagieren, um Salz und mehr Wasser zu erzeugen.
• Sie können Lackmuspapier von rot nach blau drehen.
• Sie sind wasserlöslich, insbesondere wenn es um Hydroxide geht.
• Die überwiegende Mehrheit dieser sogenannten Basissubstanzen ist schädlich für die menschliche Haut, da sie Eigenschaften aufweisen, die das Gewebe schädigen.

Obwohl Boyle und andere große Chemiker mehrmals versuchten zu erklären, warum sich Säuren und Basen so verhalten, wurde die erste Definition von Säuren und Basen erst 200 Jahre später akzeptiert.

Säure-Base-Reaktionen

Auch als Neutralisationsreaktion bekannt, wird sie als chemische Reaktion bezeichnet, die zwischen einer Säure und einer Base stattfindet und zu Salz und Wasser führt. Es ist zu beachten, dass das Wort Salz jede Verbindung mit ionischen Eigenschaften beschreibt, deren Kation von einer bestimmten Base stammt.

Die Neutralisationsreaktionen, in denen immer Säuren und Basen vorhanden sein müssen, sind sie in den meisten Fällen exotherm, was bedeutet, dass sie bei ihren Prozessen Energie freisetzen. Diese Reaktion wird als neutralisierend bezeichnet, da sich diese gegenseitig neutralisieren, wenn eine Säure mit einer Base kombiniert wird und lassen ihre Eigenschaften null.

Säure-Base-Reaktionspraxis

Um mit einem neutralisierenden Reaktionsprozess zu beginnen, ist ein Erlenmeyerkolben erforderlich, in den eine Salzsäurelösung gegeben wird, und der wiederum einige Tropfen Phenolphthalein-Indikator zugesetzt wird, wird in einem Basismedium rosa, aber wenn dies der Fall ist in einem sauren Medium gefunden und zeigt keine Farbe, so ist es farblos.

Säure- und Basenneutralisatoren werden gleichermaßen hergestellt, dh "Äquivalent-Äquivalent". Dies bedeutet, dass ein Äquivalent Säure durch ein Äquivalent jeder Art von Base immer vollständig neutralisiert wird.

Nach dem vorherigen Verfahren wird eine Natriumhydroxidlösung in eine Bürette gegeben und dann vorsichtig und langsam den Hahn geöffnet. Wenn sie nach und nach fällt, reagiert sie mit der Salzsäure unter Bildung von Wasser und Chlorid von Natrium. Dies hat zur Folge, dass sich der PH-Wert erhöhtund der Säuregehalt nimmt ab.

Sobald die gesamte Säure aufgebraucht ist, wird der nächste Tropfen Base zu einer basischen Lösung gegeben, so dass der Indikator rosa wird. Dies dient dazu zu erkennen, dass die Säure vollständig neutralisiert wurde.

Im Allgemeinen wird die Masse eines Grammäquivalents unter Berücksichtigung der Art der Substanz bestimmt. Dies liegt daran, dass die Substanzen unterschiedlich sind und jeweils ihre eigenen Eigenschaften haben. Beispielsweise ist die Berechnung eines Salzes nicht die gleiche wie die einer Säure. Berücksichtigt man auch die Art der durchgeführten Reaktion, da die Abmessungen der Substanzen je nach Art der Reaktion unterschiedlich sind, können die Berechnungen nicht wiederverwendet werden.

Die Molmasse einer Säure geteilt durch die Anzahl der Wasserstoffatome, die von ihr dissoziiert werden können, entspricht der Masse eines Grammäquivalents einer bestimmten Säure.

Der häufigste Basentyp unter allen existierenden ist Hydroxid, und sein Grammäquivalent wird bestimmt, indem seine Molmasse durch die Anzahl der OH-Gruppen im Hydroxid dividiert wird.

Das Volumen dieser Reaktionen wird mittels einer Formel berechnet, die es ermöglicht, eine gegebene Säure einer Base zu neutralisieren: N.zu * Va = Nb* Va, Das erste sind die Eigenschaften der Säure und das verbleibende die Eigenschaften der Base.

Um die Normalität einer Säurelösung zu berechnen, muss man wie folgt vorgehen: Normalität = Molarität.

Bedeutung der Säure-Base-Reaktion

Sie haben eine sehr relevante Bedeutung für ihre Fähigkeit als Techniken zur quantitativen Analyse von Volumina, deren Prozesse als Säure-Base-Titrationen bestimmt werden.

Um diese Reaktionen durchzuführen In der Regel wird eine Indikatorlösung verwendet, die als Leitfaden dienen, um den Neutralisationspunkt und seine Entwicklung zu kennen, obwohl es auch einige elektrochemische Prozesse gibt, um bestimmte Aufgaben auszuführen.

Es können drei Arten von Reaktionen gezeigt werden, die basierend auf den Eigenschaften von Säuren und Basen unterteilt sind, insbesondere darauf, ob sie schwach oder stark sind, wie die folgenden.

Reaktion einer schwachen Säure und Base

In diesen ist zu sehen, dass das Kation der Base und das Anion der Säure hydrolysiert werden, so dass ihr PH gleich> 7 ist, wenn die Säure schwächer ist, und wenn die Base schwächer ist, ist sie <7.

Reaktion zwischen einer starken Base und einer schwachen Säure

In diesem Fall ist zu sehen, wie nur das Anion der Säure hydrolysiert, so dass sein PH bei <7 bleibt.

Reaktion zwischen einer schwachen Base und einer starken Säure

Bei dieser Art von Reaktion wird nur beobachtet, wie das Basenkation hydrolysiert, so dass der darin enthaltene PH-Wert> 7 bleibt.

Um zu entscheiden, welcher der perfekte Indikator für jede Art von Reaktion ist, muss man wissen, wie der endgültige PH sein wird, um den Äquivalenzpunkt korrekt zu berechnen.

Historische Definitionen der Säure-Base-Reaktion

Da waren viele Definitionen dieses Reaktionsprozesses zwischen Säuren und BasenDie Bedeutung derselben wird anhand der Analysekapazität gezeigt, die jede einzelne enthält, und insbesondere, wenn sie auf neutralisierende Reaktionen mit flüssigen oder gasförmigen Substanzen angewendet wird oder wenn die Eigenschaften und Eigenschaften von Säuren und Basen normalerweise weniger offensichtlich sind.

Definition von Antoine Lavoisier

Lavoisiers Wissen beschränkte sich zunächst auf starke Säuren, da sie spezifischer für Oxacide waren, die eine hohe Oxidationsstufe in ihren Zentralatomen aufweisen, die wiederum von Sauerstoffatomen umgeben waren. Er hatte jedoch keine vollständige Kenntnis der sauren Säuren Es gelang ihm, die Säuren zu bestimmen, indem er sie als Sauerstoffgehalt bestimmte. Dazu musste er den alten Griechen verwenden, um diesen Säurebauer zu benennen.

Diese Theorie oder Definition wurde für unglaubliche 30 Jahre als die wichtigste eingestuft. 1810 wurde jedoch ein Artikel veröffentlicht, der einige Widersprüche zu Grundlagen und Grundlagen aufzeigte, wodurch Lavoisiers Definition an Glaubwürdigkeit verlor.

Bronsted-Lowry-Definition  

Diese Definition wurde 1923 unabhängig formuliert, deren Basen bei der Protonierung der Basen durch den Deprotonierungsprozess von Säuren festgestellt werden können, der zum besseren Verständnis als die Fähigkeit von Säuren definiert werden kann, Wasserstoffkationen an die Basen abzugeben. die dieses Verfahren akzeptieren.

Dies hat einen großen Unterschied zur Arrhenius-Definition, da es nicht in der Bildung von Wasser und Salz besteht, sondern in der Bildung von konjugierten Säuren und Basen, die durch die Übertragung eines Protons erreicht werden, das eine Säure zur Abgabe bilden kann zu einer Basis.

In dieser Definition kann eine drastische Änderung der Begriffe beobachtet werden, mit denen Säuren und Basen bekannt sind, da eine Säure als Verbindung bekannt ist, die ein Proton abgeben kann, während Basen alle Substanzen sind, die das Proton aufnehmen können. Infolgedessen kann gesagt werden, dass eine Säure-Base-Reaktion die Eliminierung eines Wasserstoffkations aus der Säure und standardmäßig die Zugabe dieses zur Base ist.

Dieser Prozess möchte sich auf die Eliminierung eines Protons aus dem Atomkern beziehen. Dieser Prozess ist nicht sehr einfach zu erreichen, da die einfache Dissoziation von Säuren nicht ausreicht, sondern vielmehr mit der Eliminierung eines Kations fortgefahren werden muss Wasserstoff.

Lewis-Definition

Diese Definition beinhaltet die Grundlagen der Bronsted-Lowry-Theorie sowie das Konzept, das diese für das Lösungsmittelsystem vorschlug. Diese Theorie wurde 1923 vom Chemiker Gilbert Lewis postuliert.

Lewis schlägt in dieser Definition eine Base vor, die er "die Lewis-Base" nannte und die die Fähigkeit besitzt, ein elektronisches Paar und Säuren als "Lewis-Säure" zu spenden, wobei dies der jeweilige Rezeptor des elektronischen Paares ist. Diese Definition unterscheidet sich völlig von den oben vorgeschlagenen und postulierten, da nicht erwähnt wird, dass Säuren und Basen mit Protonen oder einer gebundenen Substanz gemessen werden.

Dies vermutete in seiner Theorie, dass das Anion die Säure und das Kation die Base war, die ein nicht gemeinsam genutztes elektronisches Paar aufweist. Wenn diese Definition verwendet wird, könnte die Säure-Base-Reaktion als direkte Spende eines elektronischen Paares verstanden werden aus dem Anion, liefert es an das Kation und schafft es, eine koordinierte kovalente Bindung zu bilden. Diese Kombination ist bekannt als die Bildung der lebenswichtigsten Verbindung, Wasser.

Definition von Liebig

Dies wurde 1828 vorgeschlagen, einige Jahrzehnte später als Lavoisiers. Diese Theorie basierte auf seinen umfangreichen Arbeiten zur chemischen Zusammensetzung organischer Säuren. Vor dieser Definition gab es eine von Davy initiierte Lehrunterscheidung, die sich mehr als alles andere auf Säuren auf Sauerstoffbasis und Säuren auf Wasserstoffbasis konzentrierte.

Nach Liebig kann eine Säure als eine Substanz definiert werden, die in sich Wasserstoff enthält und die sogar durch ein Metall ersetzt oder verändert werden kann. Obwohl diese Theorie hauptsächlich auf empirischen Methoden basiert, ist sie seit fünf Jahrzehnten in Kraft.

Definition von Arrhenius

Der schwedische Chemiker Svante Arrhenius versuchte, die Begriffe und Definitionen für die Reaktion zwischen Säuren und Basen zu modernisieren, um die Begriffe zu vereinfachen.

1884 führte er eine gemeinsame Arbeit mit Friedrich Wilhelm durch, in der es ihnen gelang, das Vorhandensein von Ionen in einer wässrigen Lösung festzustellen, da Arrhenius aufgrund der Bedeutung einer bestimmten Arbeit die erstaunliche Gelegenheit erhielt, im Jahr einen Nobelpreis für Chemie zu erhalten 1903.

Die traditionelle Definition von wässriger Säure-Base kann als die eigentümliche Bildung der als Wasser bekannten Komponente aus Hydroxyl- und Wasserstoffionen oder auch als deren Bildung aus der Dissoziation von Säuren und einer Base in wässriger Lösung beschrieben werden.

Pearsons Definition (hart-weich)

Diese Definition wurde 1963 von Ralph Pearson postuliert, obwohl sie 1984 mit Unterstützung der Arbeit von Robert Parr, dessen Name die Reaktion Säure-Base-Hart-Weich ist, stärker entwickelt wurde. Diese Adjektive werden wie folgt verwendet: Weich wird verwendet, um sich zu beziehen zu den größeren Gewürzen, die niedrig haben  Oxidationsstufen, und sie sind stark polarisiert, Hard wird verwendet, um die kleinste Spezies zu bezeichnen, und sie zeichnen sich durch höhere Oxidationsstufen aus.

Diese Definition war für die Prozesse der organischen und anorganischen Chemie sehr nützlich, und ihre Hauptpraktiken zeigen, dass Säuren und Basen miteinander interagieren können, und am häufigsten sind die Reaktionen von Verbindungen, die dieselben Eigenschaften aufweisen, wie zum Beispiel weich -soft oder hart-hart.

Diese Theorie ist auch als ABDB-Definition bekannt, die sehr nützlich ist, um die Produkte von Metathesereaktionen vorherzusagen. Heute wurde nachgewiesen, dass diese Reaktion die Empfindlichkeit und Leistung explosiver Materialien demonstrieren kann.

Diese Theorie basiert mehr auf qualitativen als auf quantitativen Merkmalen, die helfen, die vorherrschenden Faktoren der Chemie und der Reaktionen auf einfachere Weise zu verstehen.

Definition von Usanovich

Mikhail Usanovich, ein russischer Chemiker, hat auch definiert, was die Säure-Base-Reaktion impliziert, und man kann sagen, dass dies die allgemeinste von allen ist, bei der festgestellt wird, dass Säuren alle chemischen Substanzen sind, die dazu in der Lage sind Akzeptieren Sie negative Arten, oder wenn dies nicht der Fall ist, spenden Sie positive Arten, wobei das Konzept der Base von Usanovich gegeben wird, das Gegenteil von dem von Säuren.

Die von diesem russischen Chemiker vorgeschlagene Reaktion von Säuren und Basen fällt mit einer anderen chemischen Reaktion zusammen, die als "Redoxreaktion" bekannt ist und eine Oxidations-Reduktions-Reaktion beinhaltet, weshalb sie von Chemikern nicht bevorzugt wird.

Die meisten der vorgeschlagenen Reaktionen basieren auf der Bildung und dem Aufbrechen von Bindungen, aber Redox und Usanovichs ähneln eher physikalischen elektronischen Übertragungsprozessen, wodurch die Unterscheidung zwischen diesen beiden vollständig diffus wird.

Definition von Lux-Flood

Diese Definition wird allgemein in der modernen Geochemie und Elektrochemie von geschmolzenen Salzen verwendet, deren Postulation 1939 von einem deutschen Chemiker namens Hermann Lux gemacht und 1947 vom Chemiker Hakon Flood erneut entwickelt wurde, um eine signifikante Verbesserung zu erzielen auf diese Reaktion durch die beiden Nachnamen der gleichen.

Darin können wir sehr eigenartige Konzepte von Säuren und Basen sehen, wobei die Base ein Donor von Oxidanionen ist, während Säuren die Empfänger dieser Anionen sind.

Definition des Lösungsmittelsystems

Diese Definition ist in Bezug auf dieses Problem sehr wichtig zu wissen, da einige der Chemiker, die ihre Theorien im Laufe der Jahre durchgeführt haben, manchmal das Lösungsmittelsystem kommentiert haben, das auf einer Verallgemeinerung der oben dargelegten Arrhenius-Definition basiert.

In den meisten dieser Lösungsmittel gibt es eine bestimmte Menge positiver Spezies, die als Solvoniumkationen bekannt sind. Andernfalls weisen sie auch negative Spezies wie Solvoniumanionen auf, die sich im Gleichgewicht mit den neutralen Molekülen des Lösungsmittels befinden.

In dieser Definition kann die Base als gelöster Stoff beschrieben werden, der eine Erhöhung der Konzentration von Solvoniumkationen verursacht, während die Säuren diejenigen sind, die eine Verringerung der Solvoniumanionen verursachen.

Diese Definition hängt sowohl von der Verbindung als auch vom Lösungsmittel ab. Je nach gewähltem Lösungsmittel kann die Verbindung daher ihr eigenes Verhalten ändern.

Es ist sehr interessant, wie die verschiedenen Chemiker aus verschiedenen Teilen der Welt und zu verschiedenen Zeiten jeweils eine andere Definition zum gleichen Thema sprachen und vorschlugen, und dies ist wiederum sehr wichtig für das Studium und die Geschichte der Chemie, weil sie zusammen mit Mit all diesen Begriffen konnten alle Aspekte, die über Säuren und Basen und ihre Neutralisationsreaktionen berücksichtigt wurden, noch besser kennengelernt werden.