مفاهیم اصلی

در این آموزش با این موضوع آشنا خواهید شد اسیدهای ضعیف و بازهای ضعیفاز جمله اینکه چرا ضعیف تلقی می شوند و نمونه هایی از هر کدام. ما همچنین لیستی از اسیدهای ضعیف و ضعیف ترین بازها را به شما نشان خواهیم داد.

موضوعات پوشش داده شده در مقالات دیگر

چه چیزی یک اسید یا باز را ضعیف می کند؟

اسیدهای ضعیف

وقتی به این فکر می کنید که چه چیزی اسید را ضعیف می کند، به خاصیت تفکیک آن فکر کنید. هنگامی که آنها در یک محلول حل می شوند، اسیدهای ضعیف به طور کامل به یون های مختلف تشکیل دهنده خود تجزیه نمی شوند. علاوه بر این، هنگامی که یک اسید ضعیف در آب حل می شود، یک تعادل بین غلظت خود اسید ضعیف و یون های تشکیل دهنده آن ایجاد می شود. یک اسید ضعیف است به طور کامل در محلول یونیزه نشده است.

به عنوان مثال، اسید هیدروفلوئوریک، HF، یک اسید ضعیف است. هنگامی که در آب حل می شود، یون HF در تعادل با H وجود دارد⁺، که با آب واکنش می دهد و هیدرونیوم تشکیل می دهد و F^– یون ها از آنجایی که اسید به طور کامل به اجزای یونی خود تجزیه نمی شود، اسید ضعیفی است.

HA + H₂O ⇌ H₃O⁺ + A^–

فقط چندین اسید قوی وجود دارد. هنگامی که اسیدهای قوی را یاد می گیرید و به خاطر می سپارید، ممکن است فرض کنید که سایر اسیدها اسیدهای ضعیف هستند. علاوه بر این، می توانید با مشاهده مقادیر ثابت تفکیک اسید، Ka یا pKa یک اسید قوی را از یک اسید ضعیف تشخیص دهید. اسیدهای قوی تمایل به داشتن مقدار Ka بالا و مقدار pKa پایین دارند در حالی که اسیدهای ضعیف دارای مقدار کمی Ka و pKa بالایی هستند.

پایه های ضعیف

وقتی به یک پایه ضعیف فکر می کنیم، این مفهوم بسیار شبیه است. با این حال، در این مورد، یک باز ضعیف، پایه ای است که نمی تواند به طور کامل یون های هیدروژن را در یک محلول یونیزه کند یا به طور کامل بپذیرد. باز باید در محلول تفکیک شود تا بتواند با اسید واکنش دهد و یک جفت باز اسیدی تشکیل دهد. اگر باز به یون‌های تشکیل‌دهنده‌اش تجزیه نشود، نمی‌تواند آنطور که باید واکنش نشان دهد. هنگامی که در آب حل می شود، محلول حاوی مقدار کمی یون هیدروکسید و مقدار زیادی از باز تفکیک نشده است. یک باز ضعیف به طور کامل یونیزه نمی شود.

به عنوان مثال، با هیدروکسید آمونیوم، NH₄OH، همتای پایه NH هستند₄⁺ و OH^–; NH₄⁺ ظاهراً هیدروژن اسیدی را در محلول می پذیرد. با این حال، در یک باز ضعیف، این یون ها به طور کامل تفکیک نمی شوند، بنابراین مخلوطی از NH وجود دارد₄OH و جفت باز اسیدی.

B + H₂O ⇌ BH⁺ + اوه^–

شما می توانید یک پایه قوی را از یک پایه ضعیف با ثابت تفکیک پایه آن، Kb تشخیص دهید. این متغیر از نظر ریاضی قدرت پایه را نشان می دهد. هرچه پایه ضعیف تر باشد، مقدار Kb کوچکتر است.

مثال – آیا اسید استیک قوی است یا ضعیف؟

اسید استیک دارای مقدار کا 10*1.8 است^-5. از آنجایی که کا بسیار کوچک است، اسید استیک a است اسید ضعیفو به طور کامل در آب یونیزه نمی شود.

نمونه هایی از اسیدها و بازهای ضعیف

لیست اسیدهای ضعیف

اسیدهای ضعیف عمدتاً به عنوان یک مولکول کامل در محلول باقی می مانند. فقط بخش کوچکی از مولکول اسید “تجزیه” یا تجزیه می شود و به یون می رسد. با این حال، این “اسیدهای ضعیف” هنوز هم می توانند بسیار خورنده و خطرناک باشند. این لیست کوتاهی از نمونه‌های اسید ضعیف است – اما موارد دیگر نیز وجود دارد!

• اسید فرمیک (HCOOH)
• اسید استیک (CH₃COOH)
• بنزوئیک اسید (C₆اچ₅COOH)
• هیدروفلوریک اسید (HF)
• اسید فسفریک (H₃PO₄)
• اسید سولفور (H₂بنابراین₃)
• اسید کربنیک (H₂CO₃)
• اسید نیتروژن (HNO₂)
• هیدروسیانیک اسید (HCN)
• هیدروسولفوریک اسید (H₂س)
• اسید سیتریک (C₆اچ₈O₇)

لیست پایگاه های ضعیف

در اینجا لیستی از چند نمونه پایه ضعیف آورده شده است. بسیاری از بازهای ضعیف به سادگی هیدروکسیدهای کمی محلول هستند، مانند هیدروکسید منیزیم، در حالی که برخی دیگر ترکیبات آلی هستند.

• هیدروکسید آمونیوم (NH₄اوه)
• آنیلین (C₆اچ₅NH₂)
• آمونیاک (NH₃)
• متیلامین (CH₃NH₂)
• اتیلامین (CH₃CH₂NH₂)
• هیدروکسید آلومینیوم (Al(OH)₃)
• منیزیم هیدروکسید (Mg(OH)₂)
• پیریدین (C₅اچ₅ن)
• بی کربنات سدیم (NaHCO₃)

ضعیف ترین پایه چیست؟

آب را می توان هم اسید ضعیف و هم یک باز ضعیف در نظر گرفت، زیرا کمی یونیزه می شود و هم یون هیدروژن و هم یون هیدروکسید می دهد. قطعا یکی از ضعیف ترین پایه هاست!

نمک اسیدهای قوی و بازهای قوی ایجاد محلول خنثی در نظر گرفته می شوند. به عنوان مثال می توان به پرکلرات سدیم، کلرید سدیم و نیترات سدیم اشاره کرد. ما این ترکیبات را به جای بازهای ضعیف به عنوان “خنثی” طبقه بندی می کنیم.

اسیدها و بازهای ضعیف در کاربردهای دنیای واقعی

• اسیدها و بازهای ضعیف معمولاً در شیمی آلی و بیوشیمی برای ایجاد محلول بافر، در تیتراسیون یا کاتالیز یک واکنش خاص استفاده می شوند.
• اسید استیک یک جزء فعال موجود در سرکه است.
• بنزوئیک اسید به طور طبیعی در بسیاری از گیاهان وجود دارد و معمولاً برای آن استفاده می شود نگهداری مواد غذایی
• آمونیاک در لوازم نظافت خانگی، دفع حشرات، کود و غیره دیده می شود.

قوی در مقابل متمرکز و ضعیف در مقابل رقیق

هنگام فکر کردن به اسید یا باز قوی در مقابل اسید غلیظ و اسید یا باز ضعیف در مقابل اسید رقیق باید مراقب باشید. اسید غلیظ به معنی محلول بدون آب زیاد و اسید رقیق شده به معنای محلولی با مقدار حلال زیاد است. فقط به این دلیل که یک پایه غلظت بالایی دارد، به معنای قوی بودن آن نیست. و اینکه یک پایه بسیار رقیق است، به این معنی نیست که یک پایه ضعیف و غیر خطرناک است.

بیشتر خواندن