Ključna razlika – kislost proti bazičnosti
Kislost in bazičnost spojin sta pokazatelja pH. Kislost medija povzročajo kisle spojine, ki lahko sproščajo vodikove ione (H+), kar povzroči nizek pH v tem mediju. Bazičnost medija povzročajo bazične spojine, ki lahko sproščajo hidroksidne ione (OH–), kar ima za posledico visok pH v tem mediju. Ključna razlika med kislostjo in bazičnostjo je, da kislost povzroči nizek pH, medtem ko bazičnost povzroči visok pH v vodnem mediju.
Kaj je zakisanost?
Kislost je stopnja kislosti snovi. Koncentracija vodikovih ionov (H+) je glavni parameter za določanje kislosti. Koncentracija vodikovih ionov je izražena kot vrednost pH. pH je negativni logaritem koncentracije vodikovih ionov. Torej, večja je koncentracija vodikovih ionov, nižji je pH. Nizka vrednost pH pomeni višjo kislost.
Glede na kislost snovi ločimo dve vrsti kislin, in sicer močne kisline in šibke kisline. Močne kisline povzročajo višjo stopnjo kislosti v vodnem mediju, medtem ko šibke kisline povzročijo nizko kislost. Močne kisline lahko popolnoma disociirajo na ione, pri čemer se sprostijo vsi možni vodikovi ioni (H+). Nasprotno pa šibka kislina delno disociira in sprosti le nekaj vodikovih ionov. Kisline lahko kategoriziramo tudi kot monoprotične kisline in poliprotične kisline; monoprotične kisline sprostijo en vodikov ion na molekulo, medtem ko poliprotične kisline sprostijo več vodikovih ionov na molekulo.
Kislost kislin je določena s pKa kisline. pKa je negativni logaritem Ka. Ka je kislinska disociacijska konstanta raztopine. Je kvantitativno merjenje jakosti kisline v raztopini (ali kislosti). Nižji pKa, močnejša je kislina. Višji kot je pKa, šibkejša je kislina.
Slika 01: Limonin sok ima visoko kislost
Periodični trendi kislosti kemičnih elementov so v osnovi odvisni od vrednosti njihove elektronegativnosti. Elektronegativnost kemičnih elementov narašča od leve proti desni periode. Če je elektronegativnost atoma večja, lahko na njem zelo enostavno stabilizira negativni atom, ker ima večjo afiniteto do elektronov. Zato se vodikovi ioni, povezani z visoko elektronegativnimi atomi, zlahka sprostijo kot nizko elektronegativni atomi, kar povzroči večjo kislost. Pri spuščanju skupine v periodnem sistemu se kislost poveča. To je zato, ker se velikost atomov povečuje navzdol po skupini. Veliki atomi lahko stabilizirajo negativne naboje na njih (s porazdelitvijo naboja); zato se zlahka sprosti vodikov ion, povezan z velikim atomom.
Kaj je bazičnost?
Bazičnost snovi je število vodikovih atomov, ki jih je mogoče zamenjati z bazo v določeni kislini. Z drugimi besedami, bazičnost spojine je število vodikovih ionov, ki lahko popolnoma reagirajo s hidroksidnimi ioni, ki jih sprosti baza.
Slika 02: Kemijska struktura hidroksidnega iona
Dejavniki, ki lahko vplivajo na bazičnost spojine, so navedeni spodaj.
- Elektronegativnost
- Atomski polmer
- Uradni stroški
Elektronegativnost atoma se nanaša na njegovo afiniteto do elektronov. Atom z visoko elektronegativnostjo lahko pritegne elektrone v primerjavi z nizko elektronegativnimi atomi. Višja je elektronegativnost, manjša je bazičnost. Da bi sprostili hidroksidni ion, mora atom kisika popolnoma pritegniti vezne elektrone med atomom kisika in preostankom molekule (atom kisika v hidroksidni skupini mora biti bolj elektronegativen kot drugi atom, na katerega je vezan). Primer: če je bazičnost ROH visoka, je elektronegativnost R manjša od elektronegativnosti atoma kisika.
Slika 03: Mila so šibke baze, ki nastanejo pri reakciji maščobnih kislin z natrijevim hidroksidom ali kalijevim hidroksidom.
Atomski polmer je še en dejavnik, ki vpliva na bazičnost spojine. Če je atomski radij majhen, je elektronska gostota tega atoma velika. Zato se lahko hidroksidni ion zlahka sprosti. Potem je bazičnost te spojine sorazmerno visoka.
Uradni stroški so na splošno pozitivni ali negativni. Pozitivni formalni naboj pomeni manjšo gostoto elektronov. Zato hidroksidni ion ne more popolnoma pritegniti veznih elektronov. Potem se ne more zlahka sprostiti (hidroksidni ion), kar kaže na nižjo bazičnost. Nasprotno pa negativni formalni naboj povzroči večjo bazičnost.
Kakšna je razlika med kislostjo in bazičnostjo?
Kislost proti bazičnosti |
|
| Kislost je stopnja kisline v snoveh. | Bazičnost se nanaša na stanje baze, ki lahko sprošča hidroksidne ione (OH-). |
| pH | |
| Kislost povzroči nizek pH v vodnih medijih. | Bazičnost povzroča visok pH v vodnih medijih. |
| Ioni | |
| Kislost označuje visoko koncentracijo vodikovih ionov v mediju. | Bazičnost označuje visoko koncentracijo hidroksidnih ionov v mediju. |
| Občasni trendi | |
| Kislost narašča od leve proti desni v obdobju in navzdol v skupini. | Bazičnost pada od leve proti desni piko in navzdol po skupini. |
| Učinek elektronegativnosti | |
| Kislost je visoka, če je elektronegativnost (atoma, na katerega je vezan vodikov atom) visoka. | Bazičnost je visoka, če je elektronegativnost (atoma, na katerega je vezan kisikov atom hidroksidnega iona) nizka. |
Povzetek – Kislost proti bazičnosti
Kislost in bazičnost sta dva temeljna pojma, ki se uporabljata v kemiji. Zakisanost povzročajo kisle spojine. Bazičnost povzročajo bazične spojine. Ključna razlika med kislostjo in bazičnostjo je, da kislost povzroči nizek pH, medtem ko bazičnost povzroči visok pH v vodnem mediju.
