산과 염기가 무엇인지, 그 특성, 지표 및 예를 설명합니다. 또한 중화 반응은 무엇입니까?
산과 염기는 무엇입니까?
산이란 화학 물질 양보할 수 있는 양성자 (H +) 다른 화학 물질. 염기는 다른 화학 물질에서 양성자(H+)를 포획할 수 있는 화학 물질입니다.
그러나 산과 염기가 무엇인지 설명하는 두 가지 기본 이론이 있습니다. Arrhenius 이론과 Brönsted-Lowry 이론입니다.
Arrhenius 이론에 따르면:
산은 수용액에서 양성자(H+)를 내놓는 물질이다. 즉, 물에 용해되면 다음과 같이 이온으로 해리되는 중성 물질입니다. 반응 대표:
예: 염산(HCl)
염기는 수용액에서 OH- 이온을 내놓는 물질이다. 예: 수산화나트륨(NaOH)
이 이론에는 한계가 있습니다. 이 이론에 따르면 이러한 화합물은 수용액에서만 정의되고 다른 매체에서는 정의되지 않기 때문입니다. 또한 염기인 암모니아(NH3)와 같은 화합물에 대해서는 설명하지 않으나 조성에 OH-를 포함하지 않기 때문에 Arrhenius의 염기 정의에 부합하지 않습니다.
이 모든 것을 위해 산과 염기의 개념을 더 잘 설명하기 위해 새로운 이론이 필요했습니다. 그래서 나중에 Brönsted와 Lowry는 Arrhenius 원리를 포함하지만 수용액에서만 생각되는 것이 아니라 훨씬 더 포괄적인 새로운 이론을 개발했습니다.
Brönsted-Lowry 이론에 따르면:
이 이론에 따르면 산은 다른 화학 물질에 양성자(H+)를 내줄 수 있는 화학 물질이고 염기는 다른 화학 물질에서 양성자(H+)를 포획할 수 있는 화학 물질입니다.
이 이론에 따르면 산-염기 반응은 다음과 같이 표현될 수 있는 평형입니다.
HA는 A-로 남아 있기 위해 양성자 H +를 포기하기 때문에 산처럼 행동합니다. 반면에 B는 H + 양성자를 잡아서 HB +가 되기 때문에 염기처럼 행동합니다.
일부 물질은 동시에 산과 염기로 작용할 수 있으며 양쪽성이라고 합니다. 이것은 그들이 있는 환경이나 반응하는 사람에 따라 다릅니다. 이러한 유형의 물질의 예는 물입니다.
첫 번째 방정식에서 물은 양성자 H +를 포착하여 염기처럼 행동하여 H3O +가 됩니다. 방정식에서 물은 양성자 H +를 포기하고 산처럼 행동하여 OH-가 됩니다.
분명히 두 이론에서 산과 염기는 수소 이온(H +)의 비율이 다릅니다. 이것은 산도(산의 경우) 또는 알칼리도 또는 염기도(염기의 경우)를 결정합니다.
그만큼 pH 용액의 산도 또는 알칼리도를 측정하는 데 사용되는 크기, 즉 용액에 존재하는 수소 이온의 농도를 나타냅니다.
- 산. pH가 0~6인 물질.
- 중립적 pH 7의 물질(물).
- 염기/알칼리. pH가 8~14인 물질.
물질의 pH가 낮을수록 산성도가 높아집니다. 예를 들어, 순수한 HCl은 pH가 0에 가깝습니다. 반면에 물질의 pH가 높을수록 알칼리도가 커집니다. 예를 들어, 가성 소다는 pH가 14입니다.
산과 염기의 특성
산과 염기 모두 다음과 같이 존재할 수 있습니다. 액체, 단단한 또는 가스. 반면에 그들은 다음과 같이 존재할 수 있습니다. 순수한 물질 또는 희석되어 많은 특성을 보존합니다.
pH의 차이는 각각의 가장 눈에 띄는 특징입니다. 화합물의 pH 값이 극한에 도달하면 이 화합물이 대부분의 물질에 대해 매우 위험하다는 것을 의미합니다. 본질적인, 뭐 무기물.
산과 염기는 물리적 특성이 다릅니다.
산
- 그들은 신맛이 있습니다(예: 다양한 감귤류에 존재하는 산).
- 부식성이 강하고 가스를 흡입하면 피부에 화학적 화상이나 호흡기 손상을 일으킬 수 있습니다.
- 그들은 좋은 지휘자 전기 수용액에서.
- 그들은 다음과 같이 반응합니다. 궤조 염과 수소를 생산합니다.
- 그들은 금속 산화물과 반응하여 염을 형성하고 물.
기지
- 그들은 특징적인 쓴 맛이 있습니다.
- 그들은 전기의 좋은 전도체 솔루션 물의.
- 피부에 자극을 줍니다. 피부 지방을 용해하고 부식성 효과로 인해 유기물을 파괴할 수 있습니다. 그의 호흡 그것은 또한 위험하다.
- 그들은 비누 같은 촉감을 가지고 있습니다.
- 그들은 물에 녹습니다.
일상 생활의 산과 염기
우리의 일상 생활에서 산과 염기의 존재는 풍부합니다. 예를 들어, 전자 장치의 배터리 내부에는 일반적으로 황산. 이러한 이유로 전극이 손상되어 내용물을 장치에 부으면 전극의 금속과 반응하여 희끄무레한 염을 생성합니다.
다음과 같이 우리가 매일 취급하는 순한 산도 있습니다. 아세트산 (식초), 아세틸살리실산(아스피린), 아스코르브산(비타민 C), 탄산(탄산 소다에 있음), 구연산(감귤류에 있음) 또는 염산(위에서 음식을 녹이기 위해 분비하는 위액).
베이스의 경우 중탄산나트륨은 베이킹, 탈취제 및 속쓰림에 대한 다양한 치료제로 사용됩니다. 기타 일반적으로 사용되는 염기는 탄산나트륨(세제), 차아염소산나트륨(청소 표백제), 수산화마그네슘(완하제) 및 수산화칼슘(건물 석회)입니다.
산 및 염기 지시약
산성 화합물과 염기성 화합물을 구별하는 방법은 pH 값을 측정하는 것입니다. 오늘날 물질의 pH를 측정하는 수많은 방법이 있습니다.
- 산-염기 지시약 사용. 지표는 다음과 같이 변하는 화합물입니다. 색상 그들이 발견되는 용액의 pH를 변경함으로써. 예를 들어, 페놀프탈레인은 염기에 첨가하면 분홍색으로 변하고 산에 첨가하면 무색으로 변하는 액체입니다. 또 다른 예로는 리트머스 종이를 용액에 담가서 빨간색이나 주황색으로 변하면 산성 물질이고 어두워지면 염기성 물질이 되는 것입니다.
- 전위차계 또는 pH 측정기를 사용합니다. 용액의 pH 값을 직접 알려주는 전자 장비가 있습니다.
중화 반응
중화 반응 또는 (산-염기 반응)은 화학 반응 이 두 가지 유형의 화합물이 혼합되어 그 대가로 소금과 일정량의 물을 얻으면 어떻게 될까요? 이러한 반응은 일반적으로 발열 (그들은 생성 열) 그리고 그 이름은 산과 염기 속성이 서로를 상쇄한다는 사실에서 비롯됩니다.
중화 반응을 분류하기 위해서는 산과 염기의 종류를 아는 것이 중요합니다.
- 강산. 수용액에서 완전히 이온화될 때, 즉 완전히 로 변형되는 산이다. 이온 그것은 분자를 구성합니다. 예: HCl(수성), HBr(수성), H2SO4(수성).
- 강력한 기반. 수용액에서 완전히 이온화되면, 즉 분자를 구성하는 이온으로 완전히 변환되는 염기입니다. 예: NaOH(수성), LiOH(수성), KOH(수성).
- 약산. 수용액에서 부분적으로 이온화될 때, 즉 분자를 구성하는 이온으로 완전히 변환되지 않는 산입니다. 따라서 이러한 유형의 산 용액의 이온 농도는 강한 것보다 낮습니다. 예: 구연산, 탄산(H2CO3)
- 약한 기반. 수용액에서 부분적으로 이온화되는 염기입니다. 즉, 분자를 구성하는 이온으로 완전히 변환되지 않습니다. 따라서 이러한 유형의 염기 용액의 이온 농도는 강한 것보다 낮습니다. 예: 암모니아(NH3), 수산화암모늄(NH4OH)
중화 반응은 시약의 특성에 따라 네 가지 방식으로 발생할 수 있습니다.
- 강산과 강염기. 가장 풍부한 시약은 다른 시약에 비해 용액에 남아 있습니다. 결과 용액의 pH는 어떤 시약이 더 큰지에 따라 달라집니다. 비율.
- 약산과 강염기. 염기성 pH의 용액이 얻어지고 염기는 용액에 남습니다.
- 강산과 약염기. 산은 중화되고 산의 농도에 따라 산 비율이 용액에 남습니다. 생성된 용액의 pH는 산성입니다.
- 약산과 약염기. 결과는 시약의 농도에 따라 산성 또는 염기성입니다.
산과 염기의 예
산
-
- 염산(HCl)
- 황산(H2SO4)
- 질산(HNO3)
- 과염소산(HClO4)
- 개미산(CH2O2)
- 브롬산(HBrO3)
- 붕산(H3BO3)
- 아세트산(C2H4O2)
기지
- 가성소다(NaOH)
- 수산화칼슘(Ca(OH)2)
- 암모니아(NH3)
- 중탄산나트륨(NaHCO3)
- 수산화칼륨(KOH)
- 차아염소산나트륨(NaClO)
- 불화칼슘(CaF2)
- 수산화바륨(Ba[OH]2)
- 철(III) 수산화물(Fe[OH]3)