Вікіпэдыя

Кісьля: розьніца паміж вэрсіямі

Інтэрактыўны прагляд гісторыі
← Папярэдняя зьменаНаступная зьмена →
Змесціва выдалена Змесціва дададзена
ВізуальнаВікіразметка
Dymitr (гутаркі | унёсак)
61 258 правак
дапаўненьне крыніца — https://en.wikipedia.org/wiki/Acid?oldid=532357997
Dymitr (гутаркі | унёсак)
61 258 правак
дапаўненьне крыніца — https://en.wikipedia.org/wiki/Acid?oldid=532357997
Радок 4:
Тыповымі прыкладамі кісьляў зьяўляюцца [[воцатная кісьля]] (воцат), [[сернай кісьля]] (выкарыстоўваецца ў [[аўтамабільны акумулятар|аўтамабільных акумулятарах]]) і [[вінная кісьля]] (выкарыстоўваецца ў выпечцы). Гэтыя прыклады паказваюць, што кісьлі могуць існаваць у выглядзе рашчыны, [[вадкасьць|вадкасьці]] й [[цьвёрдае цела|цьвёрдага цела]]. Такія [[газ]]ы, як то [[хлярысты вадарод]], могуць існаваць у якасьці кісьлі, калі яны раствораны ў [[вада|вадзе]]. Моцныя кісьлі й некаторыя канцэнтраваныя слабыя кісьлі выклікаюць [[карозія|карозію]], але ёсьць і выключэньні, як то [[карбаранавая кісьля|карбаранавая]] й [[борная кісьля|борная кісьлі]].
 
Існуюць тры агульныя азначэньні для кісьляў, то бок вызначэньне Арэніюсам, вызначэньне Брэнстэда-ЛоўрыБрэнстэда—Лоўры й вызначэньне Льюіса. У вызначэньні Арэніюса гаворыцца, што кісьлі зьяўляюцца [[рэчыва]]м, якое павышае канцэнтрацыю [[іён]]аў [[гідраксоніюм|гідраксоніюма]] (H<sub>3</sub>O+) у рашчыне. Вызначэньне Брэнстэда-ЛоўрыБрэнстэда—Лоўры мае на ўвазе, тое, што кісьля зьяўляецца рэчывам, якое можа выступаць у якасьці донару [[пратон]]аў. Большасьць кісьляў, якія сустракаюцца ў паўсядзённым жыцьці зьяўляюцца воднымі рашчынамі альбо могуць быць раствораныя ў вадзе, і гэтыя два вызначэньні зьяўляюцца найбольш актуальнымі. Асноўным чыньнікам таго, што [[рН]] кісьляў зьяўляюцца меншым за 7,0 ёсьць тое, што канцэнтрацыя іёнаў гідраксоніюма большае за 10<sup>−7</sup> [[моль]] на [[літар]]. З прычыны таго, што рН вызначаецца як адмоўны [[лягарытм]] канцэнтрацыі іёнаў гідраксоніюма. Паводле вызначэньня Брэнстэда-ЛоўрыБрэнстэда—Лоўры, любое злучэньне, якое можа быць лёгка дэпратанізавана можна лічыць кісьляй. Прыклады ўключаюць у сябе [[сьпірт]]ы й [[амін]]ы, якія ўтрымліваюць O-H або N-H фрагмэнты.
 
Вызначэньне кіслотнасьці паводле Льюісу часьцяком сустракаецца ў [[хімія|хіміі]]. Кісьлямі паводле гэтага вызначэньня зьяўляюцца пары электронаў-акцэптараў. Прыклады кісьляў Льюіса ўключаюць у сябе ўсе [[катыён]]ы [[мэтал]]аў, і электрон-дэфіцытныя малекулы, як то [[трыфтарыд бора]] й [[трыхлярыд алюміна]]. Іёны гідраксоніюма зьяўляюцца кісьлямі паводле ўсіх трох вызначэньняў. Цікава, што хоць сьпірты й аміны могуць быць кісьлямі паводле вызначэньня Брэнстэда-ЛоўрыБрэнстэда—Лоўры, як паказана вышэй, яны таксама могуць функцыянаваць у якасьці [[аснова (хімія)|асновы]] паводле вызначэньня Льюіса з-за непадзельных параў электронаў на атамы [[кісларод]]у й [[азот]]у.
 
== Вызначэньне ==
Вызначэньне кісьлі й асновы зьведалі значную эвалюцыю па меры пашырэньня тэарэтычных уяўленьняў аб прыродзе [[хімічная сувязь|хімічнай сувязі]] і мэханізмаў [[хімічныя рэакцыі|хімічных рэакцыяў]].
 
У [[1778]] годзе францускі хімік [[Антуан Ляран Лявуазье|Антуан Лявуазье]] выказаў меркаваньне, што кіслотныя ўласьцівасьці абумоўленыя наяўнасьцю ў малекуле атамаў [[кісларод]]а. Гэтая гіпотэза хутка даказала сваю безгрунтоўнасьць, бо многія кісьлі ня маюць у сваім складзе кіслароду, у той час як многія кіслародазьмяшчальныя злучэньні не праяўляюць кіслотных уласьцівасьцяў. Тым ня менш, менавіта гэтая гіпотэза дала назву [[кісларод]]у як [[хімічны элемэнт|хімічнага элемэнту]].
 
У [[1839]] годзе нямецкі хімік [[Юстус Лібіх]] вызначыў кісьлі, як вадародазьмяшчальнае злучэньне, вадарод якога можа быць замешчаны на мэтал разам са стварэньнем солі. Сучасныя вызначэньні кісьляў датычацца фундамэнтальных хімічных рэакцыяў, агульных для ўсіх кісьляў.
 
=== Арэніюсавы кісьлі ===
Швэдзкі хімік [[Свантэ Арэніюс]] вызначыў уласьцівасьці кіслотнасьці [[вадарод]]у ў [[1884]] годзе. Паводле ягонага вызначэньня кісьля ёсьць рэчывам, якое падвышае канцэнтрацыю [[іён]]у [[гідраксоніюм]]а (H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>), пры растварэньні ў вадзе. Гэтае вызначэньне выцякае з раўнавагі дысацыяцыі вады ў гідраксоніюме й іёну [[гідраксід]]а (OH<sup>-</sup>)<ref name="Ebbing">Ebbing, D.D., & Gammon, S. D. (2005). General chemistry (8th ed.). Boston, MA: Houghton Mifflin. ISBN 0-618-51177-6</ref>:
: H<sub>2</sub>O(''l'') + H<sub>2</sub>O(''l'') {{eqm}} H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>(''aq'') + OH<sup>−</sup>(''aq'')
У чыстай вадзе большасьць малекулаў існавуюць як H<sub>2</sub> O, але невялікая колькасьць малекулаў стала дысацыяцыювана й паўторна зьвязана. Чыстая вада зьяўляецца нэўтральнай у адносінах да кіслотнасьці або лугавасьці, таму што канцэнтрацыя гідраксід-іёнаў заўсёды роўная канцэнтрацыі іёнаў гідраксоніюма. Арэніюсавая [[аснова (хімія)|аснова]] ўяўляе сабой малекулу, якая павялічвае канцэнтрацыю гідраксід-іёна пры растварэньні ў вадзе.
 
=== Кісьлі Брэнстэда—Лоўры ===
Нягледзячы на тое, што канцэпцыя Арэніюса выкарыстоўваецца для апісаньня многіх рэакцыяў, яна, аднак, вельмі абмежаваная па сваіх маштабах. У [[1923]] годзе хімікі [[Ёганэс Мікалай Брэнстэд|Ёганэс Брэнстэд]] і [[Томас Мартын Лоўры|Томас Лоўры]] незалежна адзін ад аднаго прызналі, што [[кіслотна-лугавыя рэакцыі]] зьвязаныя зь перадачай пратону. Кісьлі Брэнстэда—Лоўры зьяўляюцца рэчывам, якое перадае свой пратон да асновы Брэнстэда—Лоўры<ref Name="Ebbing" />. Кіслотна-лугавая тэорыя Брэнстэда—Лоўры мае шэраг перавагаў перад тэорыяй Арэніюса. Разгледзім наступныя рэакцыі [[воцатная кісьля|воцатнай кісьлі]] (CH<sub>3</sub>COOH), [[арганічная кісьля|арганічная кісьлі]], што дае [[воцат]]у характэрны густ:
: [[Файл:Acid-base.png]]
Абедзьве тэорыі лёгка апісваюць першую рэакцыю, то бок CH<sub>3</sub>COOH дзейнічае як кісьля Арэніюса, таму што яна зьяўляецца крыніцай H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> пры растварэньні рэчыва ў ваду, і як кісьля Брэнстэда—Лоўры, ахвяруючы пратон вадзе. У другім прыкладзе CH<sub>3</sub>COOH адчувае тыя ж трансфармацыі, у гэтым выпадку аддаючы пратон аміяку (NH<sub>3</sub>), але ня можа быць апісана з дапамогай вызначэньня кісьлі Арэніюса таму што рэакцыя не вырабляе гідраксоніюма. Тэорыя Брэнстэда—Лоўры таксама можа быць выкарыстана для апісаньня [[малекула|малекулярных злучэньняў]], у той час як кісьлямі Арэніюса павінны быць [[іён|іённыя злучэньні]]. [[Хлярысты вадарод]] (HCl) і аміяк аб'ядноўваюцца пад рознымі ўмовамі з фармаваньнем [[хлярыд амонія|хлярыду амонія]], NH<sub>4</sub>Cl. У водным растворы HCl паводзіць сябе як [[саляная кісьля]] й існуе як гідраксоніюм і іёны хлярыду. Наступныя рэакцыі ілюструюць абмежаванасьць вызначэньне Арэніюса:
# H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>(''aq'') + Cl<sup>−</sup>(''aq'') + NH<sub>3</sub> → Cl<sup>−</sup>(''aq'') + NH<sub>4</sub><sup>+</sup>(''aq'')
# HCl(''бэнзол'') + NH<sub>3</sub>(''бэнзол'') → NH<sub>4</sub>Cl(''s'')
# HCl(''g'') + NH<sub>3</sub>(''g'') → NH<sub>4</sub>Cl(''s'')
На прыкладзе першай рэакцыі, дзе працуюць абодва прынцыпы, вада зьяўляецца растваральнікам, а ў выніку ўтвараецца іён гідраксоніюма. У наступных двух рэакцыях стварэньня іёнаў няма, але існую працэс пераносу пратонаў, згодна з тэорыяй Брэнстэда—Лоўры.
 
=== Льюісавы кісьлі ===
Трэцяя канцэпцыя была прапанаваная ў [[1923]] годзе ангельскім навукоўцам [[Гілбэрт Льюіс|Гілбэртам Льюісам]], якая ўключае рэакцыі з кіслотна-лугавымі характарыстыкамі, якія не зьвязаны з пераносам пратону. Льюісава кісьля зьяўляецца адным з рэчываў, якое прымае пару электронаў ад іншага рэчыва, іншымі словамі, зьяўляецца акцэптарам пары электронаў<ref name="Ebbing" />. Кіслотна-лугавыя рэакцыі Брэнстэда—Лоўры ёсьць пераносам пратону, у той час як Льюісавы кіслотна-лугавыя рэакцыі ёсьць пераносам пары электронаў. Усе кісьлі Брэнстэда—Лоўры, таксама, зьяўляюцца й кісьлямі Льюіса, але ня ўсе Льюісавы кісьлі ёсьць кісьлямі Брнэтэда-Лоўры. Кантраст наступных рэакцыяў апісваюць розніцу паміж вызачэньнямі.
: [[Файл:LewisAcid.png|374пкс]]
У першай рэакцыі іён [[фтарыд]]у, F<sup>−</sup>, пераносіць [[адзінокая пара|пару электронаў]] на [[трыфтарыд бора]], каб сфармаваць [[тэтрафторборат]]. Фтор "губляе" пару [[валентныя электроны|валентных электронаў]] таму, што электроны ў агульнай B—F сувязі знаходзяцца ў вобласьці паміж двума атамнымі [[атамнае ядро|ядрамі]], і разьмешчаны такім чынам, што яны больш аддаленых ад фтарыднага ядра, чым да самотнага іёну фтору. BF<sub>3</sub> зьяўляецца кісьляй Льюіса, таму што яно прымае пару электронаў ад фтору. Гэтая рэакцыя ня можа быць апісана ў тэрмінах тэорыі Брэнстэда—Лоўры, таму што ў ходзе гэтай рэакцыі няма пераносу пратону. Другая рэакцыя можа быць апісана з выкарыстаньнем любой з абодвух тэорыяў.
 
Вызначэньне Брэнстэда—Лоўры шырока выкарыстоўваецца й прымаецца за асноўнае, калі не пазначаны іншы тып кіслотна-лугавай рэакцыі, то бок мяркуецца, што рэакцыя зьвязана зь перадачай пратону (H<sup>+</sup>) з кісьлі ў аснову.
 
== Крыніцы ==
Атрымана з «https://be-tarask.wikipedia.org/wiki/Кісьля»