Pagpapasimula » Agham » Chemistry » Mga asido: katangian at halimbawa Ang mga asido ay mga kemikal na sangkap na may maasim na lasa, kinakaing unti-unti, at may kakayahang tumugon sa mga base upang bumuo ng mga asin at tubig. Ang mga ito ay binubuo ng hydrogen at isang anion, at ang mga pangunahing acid ay kilala sa kanilang mga acidic na katangian. Mayroong ilang mga uri ng mga acid, tulad ng hydrochloric acid, sulfuric acid, citric acid, at acetic acid. Sa artikulong ito, tutuklasin natin ang mga katangian at halimbawa ng mga acid at ang kahalagahan nito sa kimika at pang-araw-araw na buhay. Unawain ang kahulugan ng mga acid at alamin ang mga karaniwang halimbawa ng mga kemikal na ito. Ang mga asido ay mga kemikal na sangkap na, sa may tubig na solusyon, ay naglalabas ng mga hydrogen ions (H+). Mayroon silang maasim na lasa at kinakaing unti-unti sa mataas na konsentrasyon. Higit pa rito, ang mga acid ay maaaring tumugon sa mga base upang bumuo ng mga asin at tubig, isang proseso na kilala bilang neutralisasyon. Ang isang karaniwang halimbawa ng acid ay hydrochloric acid (HCl), na matatagpuan sa mga gastric juice. Ang isa pang halimbawa ay citric acid, na matatagpuan sa mga bunga ng sitrus tulad ng mga limon at dalandan. Ang acetic acid, na matatagpuan sa suka, ay isa ring halimbawa ng karaniwang acid. Ang mga asido ay malawakang ginagamit sa industriya at pang-araw-araw na buhay. Ginagamit ang mga ito sa paggawa ng mga pataba, mga gamot, mga produktong panlinis, at pagkain. Higit pa rito, maraming mga acid ang ginagamit sa mga laboratoryo para sa pagsusuri ng kemikal at synthesis ng tambalan. Samakatuwid, mahalagang maunawaan ang mga katangian ng mga acid at magkaroon ng kamalayan sa mga pinakakaraniwang halimbawa ng mga kemikal na ito. Sa ganitong paraan, maaari nating gamitin ang mga sangkap na ito nang ligtas at mahusay sa iba't ibang mga aplikasyon. Mga pangunahing katangian ng mga acid: kung ano ang mahalagang malaman tungkol sa mga ito. Ang mga asido ay mga kemikal na sangkap na may ilang natatanging katangian na ginagawa itong mahalaga para sa iba't ibang kemikal at biyolohikal na proseso. Ang pag-unawa sa ilan sa kanilang mga pangunahing katangian ay mahalaga sa pag-unawa sa kanilang papel sa kalikasan at industriya. Una, ang mga acid ay kilala sa kanilang kakayahang mag-abuloy ng mga proton sa mga may tubig na solusyon, na ginagawa itong mga sangkap na may pH na mas mababa sa 7. Ang katangiang ito ng pagpapakawala ng mga hydrogen ions ay ang nagbibigay sa mga acid ng kanilang katangian na maasim na lasa. Higit pa rito, ang mga acid ay tumutugon sa mga base upang bumuo ng mga asin at tubig, isang proseso na kilala bilang neutralisasyon. Ang isa pang mahalagang katangian ng mga acid ay ang kanilang kakayahang mag-corrode ng mga materyales, na ginagawa itong kapaki-pakinabang sa paglilinis at mga proseso ng pag-alis ng dumi. Halimbawa, ang hydrochloric acid ay malawakang ginagamit sa industriya para sa paglilinis ng mga metal at pag-alis ng sukat. Ang ilang karaniwang halimbawa ng mga acid ay kinabibilangan ng acetic acid (matatagpuan sa suka), citric acid (matatagpuan sa mga bunga ng sitrus), at sulfuric acid (malawakang ginagamit sa industriya ng kemikal). Ang bawat uri ng acid ay may mga tiyak na katangian na ginagawang angkop para sa iba't ibang mga aplikasyon. Sa madaling salita, ang mga acid ay mga kemikal na sangkap na may mga natatanging katangian, tulad ng kakayahang mag-abuloy ng mga proton, tumutugon sa mga base, at mag-corrode ng mga materyales. Ang pag-unawa sa mga katangiang ito ay mahalaga sa paggamit ng mga acid nang ligtas at epektibo sa iba't ibang konteksto. Ano ang function ng acid sa katawan ng tao? Ang mga asido ay mga kemikal na sangkap na gumaganap ng iba't ibang mga function sa katawan ng tao. Ang isa sa kanilang mga pangunahing pag-andar ay upang kumilos bilang mga katalista sa mga metabolic na reaksyon, na tumutulong na masira ang mga kumplikadong molekula sa mas simpleng mga sangkap na madaling masipsip ng katawan. Higit pa rito, ang mga acid ay gumaganap din ng isang mahalagang papel sa pag-regulate ng pH ng katawan, na tumutulong na mapanatili ang balanse ng acid-base na kinakailangan para sa wastong paggana ng cell at tissue. Kapag ang pH ng katawan ay hindi balanse, maaaring mangyari ang mga problema sa kalusugan tulad ng acidosis o alkalosis. Ang isa pang mahalagang pag-andar ng mga acid sa katawan ay ang kanilang kakayahang kumilos bilang mga ahente ng antimicrobial, na tumutulong sa paglaban sa bakterya at iba pang mga mikroorganismo na maaaring magdulot ng mga impeksiyon. Ang mga acid tulad ng ascorbic acid (bitamina C) at salicylic acid ay kilala sa kanilang antibacterial at antifungal properties. Samakatuwid, ang mga acid ay may mahalagang papel sa malusog na paggana ng katawan ng tao, na nag-aambag sa panunaw, regulasyon ng pH, at proteksyon laban sa mga impeksyon. Mahalagang mapanatili ang balanseng diyeta upang matiyak ang sapat na paggamit ng mahahalagang acid para sa kalusugan. Anong mga sangkap ang maaaring ituring na mga base? Ang mga base ay mga sangkap na may mga katangiang kabaligtaran ng mga asido. Nagagawa nilang i-neutralize ang mga asido at may mapait na lasa at madulas na tekstura. Ang ilan sa mga sangkap na maaaring ituring na mga base ay kinabibilangan ng sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ), at ammonia (NH3 ) . Mga asido: katangian at halimbawa Ang mga asido ay mga compound na may mataas na tendensiyang mag-donate ng mga proton o tumanggap ng pares ng elektron. Maraming mga kahulugan (Bronsted, Arrhenius, Lewis) na nagpapakilala sa mga katangian ng mga asido, at ang bawat isa sa mga ito ay nagpupuno sa iba upang lumikha ng isang komprehensibong larawan ng ganitong uri ng compound. Mula sa pananaw sa itaas, ang lahat ng kilalang sangkap ay maaaring acidic; gayunpaman, tanging ang mga namumukod-tangi sa iba ang itinuturing na gayon. Sa madaling salita, kung ang isang substance ay isang napakahinang proton donor, kumpara sa tubig, halimbawa, ito ay masasabing non-acidic. Kaya, ano nga ba ang mga acid at ang kanilang mga likas na pinagmumulan? Ang isang tipikal na halimbawa ay matatagpuan sa maraming prutas, tulad ng mga prutas na sitrus. Ang mga limonada ay nakakakuha ng kanilang natatanging lasa mula sa citric acid at iba pang mga bahagi. Kayang matukoy ng dila ang presensya ng mga asido, tulad ng ginagawa nito sa iba pang mga panlasa. Depende sa antas ng kaasiman ng mga compound na ito, ang lasa ay nagiging mas hindi matiis. Sa ganitong paraan, ang dila ay gumaganap bilang isang organoleptic gauge para sa konsentrasyon ng asido, partikular na ang konsentrasyon ng mga hydronium ion ( H3O + ) . Sa kabilang banda, ang mga acid ay matatagpuan hindi lamang sa pagkain kundi pati na rin sa mga buhay na organismo. Katulad nito, ang mga lupa ay naglalaman ng mga sangkap na maaaring magpakilala sa kanila bilang acidic; ito ang kaso sa aluminyo at iba pang mga metal na kasyon. Mga katangian ng mga acid Anong mga katangian ang dapat mayroon ang isang tambalan, ayon sa umiiral na mga kahulugan, upang maituring na acidic? Dapat itong makalikha ng mga H + at OH- ion kapag natunaw sa tubig (Arrhenius), dapat itong mag-donate ng mga proton sa ibang mga species nang napakadali (Bronsted), o sa huli, dapat itong tumanggap ng isang pares ng mga electron, at maging negatibong may karga (Lewis). Gayunpaman, ang mga katangiang ito ay malapit na nauugnay sa istraktura ng kemikal. Mula sa natutunan mong pag-aralan ito, maaari mong mahihinuha ang paglaban nito sa acidity o kung alin sa dalawang compound ang mas acidic. Mayroon silang mababang electron density hydrogens Para sa molekulang methane, CH4 , wala sa mga hydrogen ang kulang sa electron. Ito ay dahil ang pagkakaiba sa electronegativity sa pagitan ng carbon at hydrogen ay napakaliit. Ngunit kung papalitan mo ang isa sa mga atomo ng H ng isang atomo ng fluorine, walang magiging kapansin-pansing pagbabago sa dipole moment: H2FC - H. Ang H ay nakakaranas ng pagbabago sa ulap ng elektron nito patungo sa katabing atomo na nakakabit sa F, na pareho, tumataas ang δ+. Muli, kung ang isa pang H ay papalitan ng isa pang F, ang molekula ay magiging: HF₂C - H . Ngayon, mas malaki pa ang δ+, dahil dalawang atomo ng F, na may mataas na electronegative electron density, ang nag-aalis ng C, at ang huli, dahil dito, ng H. Kung ang proseso ng pagpapalit ay tuluyang ipagpapatuloy, makukuha natin ang: F₂C - H. Sa huling molekulang ito, ang H ay mayroong, bunga ng tatlong kalapit na atomo ng F, isang kapansin-pansing kakulangan sa elektron. Ang δ+ na ito ay hindi napapansin ng anumang uri ng hayop na sapat ang dami ng mga elektron upang maalis ang H na ito at, samakatuwid, ang F3CH ay may negatibong karga: F3C– H +: N– ( negatibong uri ) = > F3C : – + HN Ang ekwasyon ng kemikal sa itaas ay maaari ring isaalang-alang sa ganitong paraan: Ang F3CH ay nag-donate ng isang proton (H + , ang H kapag nahiwalay sa molekula) sa: N; o, ang F3CH ay nakakakuha ng isang pares ng mga electron, kung saan ang H ay idinodonate sa huling isa pang pares ng: N– . Patuloy na lakas o kaasiman Gaano karaming F3C : – ang nasa solusyon? O ilang molekula ng F3CH ang maaaring mag-donate ng acidic hydrogen sa N2? Upang masagot ang mga tanong na ito, kinakailangang matukoy ang konsentrasyon ng F3C : – o HN at , gamit ang isang mathematical equation, magtatag ng numerical value na tinatawag na acidity constant, Ka. Habang mas maraming molekula ng F3C : - o HN ang nalilikha, mas magiging acidic ang F3CH at mas mataas ang Ka nito. Sa ganitong paraan, nakakatulong ang Ka na linawin, sa dami, kung aling mga compound ang mas acidic kaysa sa iba; at, katulad nito, inaalis nito bilang mga acid ang mga compound na ang Ka ay nasa napakaliit na order. Ang ilang halaga ng Ka ay maaaring nasa bandang 10⁻¹ at 10⁻⁵ , habang ang iba ay may mga halagang milyun-milyon na mas maliit, tulad ng 10⁻¹⁵ at 10⁻³⁵ . Samakatuwid, masasabi na ang huli, na may mga konstanteng kaasiman, ay mga lubhang mahinang asido at maaaring itapon nang walang pagbabago. Kaya, alin sa mga sumusunod na molekula ang may pinakamataas na Ka: CH4 , CH3F , CH2F2 , o CHF3 ? Ang sagot ay nasa kakulangan ng densidad ng electron, δ+, sa kanilang mga hydrogen. Ngunit ano ang mga pamantayan para sa pag-istandardisa ng mga sukat ng Ka? Ang halaga nito ay maaaring mag-iba nang malaki, depende sa kung aling uri ang matatanggap ng H + . Halimbawa, kung ang N ay isang malakas na base, ang Ka ay magiging malaki; ngunit kung, sa kabaligtaran, ito ay isang napakahinang base, ang Ka ay magiging maliit. Ang mga pagsukat ng Ka ay ginagawa gamit ang pinakakaraniwan at pinakamahina sa lahat ng mga base (at asido): tubig. Depende sa antas ng donasyon ng H + ng mga molekula ng H2O , sa 25°C at presyon ng isang atmospera, ang mga karaniwang kondisyon para sa pagtukoy ng mga konstante ng kaasiman para sa lahat ng mga compound ay itinatatag. Mula dito, lumilitaw ang isang repertoire ng patuloy na mga talahanayan ng kaasiman para sa maraming mga compound, parehong inorganic at organic. Ito ay may napakatatag na conjugate base

Ang mga asido ay mayroong mga kemikal na istruktura ng mataas na electronegative na mga atomo o mga yunit (mga mabangong singsing) na umaakit sa mga densidad ng elektron mula sa mga nakapaligid na hydrogen, na nagiging sanhi ng mga ito upang maging bahagyang positibo at reaktibo sa isang base. Kapag ang mga proton ay nag-donate, ang asido ay nagiging isang conjugate base; ibig sabihin, isang negatibong may kargang species na may kakayahang tumanggap ng H + o mag-donate ng isang electron pair. Sa halimbawa ng molekulang CF3H , ang conjugate base nito ay CF3– . CF 3 – + HN <=> CHF 3 +: N – Kung ang CF3- ay isang napaka-stable na conjugate base, ang equilibrium ay mas lilipat sa kaliwa kaysa sa kanan. Bukod pa rito, kung mas matatag ito, mas magiging reactive at acidic ang magiging resultang acid . Paano natin malalaman kung gaano sila katatag? Ang lahat ay nakasalalay sa kung paano nila pinangangasiwaan ang bagong negatibong singil. Kung mahusay nilang mai-delocalize ito o maikalat ang pagtaas ng density ng elektron, hindi ito magagamit para sa pag-bonding sa H ng base. Maaari silang magkaroon ng mga positibong singil Hindi lahat ng acid ay may electron-deficient hydrogens, ngunit maaari rin silang magkaroon ng iba pang mga atom na may kakayahang tumanggap ng mga electron, mayroon man o walang positibong singil. Paano ito gumagana? Halimbawa, sa boron trifluoride, BF3 , ang atomong B ay kulang sa isang octet of valence, kaya maaari itong magbigkis sa anumang atom na magbibigay dito ng pares ng mga electron. Kung ang isang F-anion ay mag-round up sa malapit, ang sumusunod na kemikal na reaksyon ay magaganap: BF 3 + F – => BF 4 – Sa kabilang banda, ang mga malayang metalikong kasyon, tulad ng Al3 + , Zn2 + , Na + , atbp., ay itinuturing na mga asido, dahil sa kanilang kapaligiran ay maaari silang tumanggap ng mga dative (koordinasyon) na bono mula sa mga species na mayaman sa elektron. Tumutugon din sila sa mga OH-ion upang mag-precipitate bilang mga metalikong hydroxide. Zn 2+ (ac) + 2OH – (ac) => Zn (OH) 2 (s) Ang lahat ng ito ay kilala bilang mga Lewis acid, habang ang mga nagbibigay ng mga proton ay mga Bronsted acid. Ang kanilang mga solusyon ay may mga halaga ng pH na mas mababa sa 7 Higit na partikular, ang isang acid kapag natunaw sa anumang solvent (na hindi makabuluhang neutralisahin ito) ay bumubuo ng mga solusyon na may pH na mas mababa sa 3, bagama't mas mababa sa 7 ang mga ito ay itinuturing na napakahina na mga acid. Maaari itong ma-verify sa pamamagitan ng paggamit ng acid-base indicator, gaya ng phenolphthalein, universal indicator, o red cabbage juice. Ang mga compound na gumagawa ng mga kulay na ipinahiwatig ng mababang pH ay mga acid. Ito ay isa sa mga pinakasimpleng pagsubok upang matukoy ang kanilang presensya. Ang parehong ay maaaring gawin, halimbawa, para sa iba't ibang mga sample ng lupa mula sa iba't ibang bahagi ng mundo, sa gayon ay tinutukoy ang kanilang mga halaga ng pH upang, kasama ang iba pang mga variable, makilala ang mga ito. At sa wakas, ang lahat ng mga acid ay lasa ng maasim, hangga't hindi sila puro na hindi maibabalik na sinusunog nila ang mga tisyu ng dila. Mga halimbawa ng mga acid Hydrogen halides Ang lahat ng hydrogen halides ay acidic compound, lalo na kapag natunaw sa tubig: -HF (hydrofluoric acid). -HCl (hydrochloric acid). -HBr (hydrobromic acid). -HI (iodic acid). Ang mga oxoacid ay ang mga protonated na anyo ng mga oxoanion: HNO3 (asidong nitrik ). H₂SO₄ ( asidong sulpuriko ). H3PO4 ( asidong posporiko ) . HClO4 ( perchloric acid). Ang mga superacid ay pinaghalong malakas na Bronsted acid at malakas na Lewis acid. Kapag naghalo, bumubuo ang mga ito ng mga kumplikadong istruktura kung saan, ayon sa ilang pag-aaral, ang mga H + ion ay "lumulutang" sa loob ng mga ito. Ang kapangyarihan nito sa pag-agnas ay bilyun- bilyong beses na mas malakas kaysa sa konsentradong H₂SO₄ . Ginagamit ang mga ito upang hatiin ang malalaking molekula na nasa petrolyo sa mas maliliit at sanga-sanga na mga molekula na may mataas na karagdagang halagang pang-ekonomiya. -SbF5 / HSO3F ​ ​ -CF3SO3H ​ ​ ​ ​ Mga organikong asido Ang mga organikong acid ay nailalarawan sa pagkakaroon ng isa o higit pang mga carboxylic group (COOH), at kabilang sa mga ito ay: -Citric acid (naroroon sa maraming prutas) -Malic acid (mula sa berdeng mansanas) -Acetic acid (mula sa komersyal na suka) -Butyric acid (mula sa rancid butter) -Tartaric acid (mula sa mga alak) -At ang pamilya ng mga fatty acid. Torrens H. Matigas at malambot na mga acid at base. [PDF]. Nakuha mula sa: depa.fquim.unam.mx Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (Mayo 3, 2018). Mga Pangalan ng 10 Karaniwang Acid. Nakuha mula sa: thoughtco.com Netoriais Chempages. Mga Acid at Base: Molecular Structure and Behavior . Nakuha mula sa: chem.wisc.edu Deziel, Chris. (Abril 27, 2018). Pangkalahatang Katangian ng Mga Acid at Base. Sciencing Kinuha mula sa: sciencing.com Pittsburgh Supercomputing Center (PSC). (Oktubre 25, 2000). Nakuha mula sa: psc.edu.