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酸と塩基の違い

水素イオン(H +)(プロトンドナー)を供与し、別の電子に電子を受け取る物質は、 と呼ばれます。 pHは7.0未満です。 しかし、陽子を受け入れて電子を供与するような物質は、 塩基と呼ばれます。 pHは7.0以上です。 酸は酸っぱいですが、塩基は苦いです。

酸と塩基は化学の最も重要な部分の1つですが、別の科学分野でも重要な役割を果たしています。 物質を酸と塩基として区別する多くの定義がありますが、最も受け入れられているのは、アレニウス理論、ブレンステッド・ローリー理論、および酸/塩基のルイス理論です。 酸と塩基が反応して塩を形成します。

酸と塩基は、シャワー中に使用される石鹸からキッチンに存在するクエン酸または酢まで、至る所にあります。 それらを区別して確認するのは難しい場合もありますが、簡単な説明とともに以下で説明する特定の理論が提供されました。

比較表

比較の基礎拠点
アレニウスのコンセプト酸は水に溶けたときに物質であり、H +イオンの濃度を高めます。塩基は水に溶解したときの物質であり、OH-イオンの濃度を増加させます。
ブレンステッドローリーコンセプト酸はプロトン供与体です。塩基はプロトン受容体です。
ルイスコンセプト電子のペア(求電子試薬)を受け取り、軌道が空いている種は、ルイス酸として知られています。電子のペア(求核試薬)を提供し、電子の孤立したペアを持つ種は、ルイス塩基として知られています。
化学式化学式がHで始まる化合物、たとえば、HCl(塩酸)、H3BO3(ホウ酸)、CH2O3(炭素
酸)。 ただし、CH3COOH(酢酸)は例外です。
化学式がOHで終わるそのような化合物、例えばKOH(水酸化カリウム)、NaOH(水酸化ナトリウム)。
pHスケール(溶液中の水素イオン濃度)7未満。7より大きい
体格的特徴酸っぱい味。苦味。
burning熱感を与えます。無臭(アンモニアを除く)。
酸は通常粘着性があります。ベースは滑りやすいです。
金属と反応して水素ガスを生成します。油脂と反応します。
フェノールフタレイン指示薬無色のままです。ピンク色になります。
リトマス試験青いリトマス紙を赤に変えます。赤いリトマス紙を青に変えます。
ヒドロニウムイオンの濃度に依存します。水酸化物イオンの濃度に依存します。
水と混合した場合の解離水に混ぜると、酸は解離して遊離水素イオン(H +)になります。水に混ぜると、塩基が解離して遊離の水酸化物イオン(OH-)が生成されます。
塩酸(HCl)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、炭酸(H2CO3)。水酸化アンモニウム(NH4OH)、水酸化カルシウム(Ca(OH)2)、水酸化ナトリウム(NaOH)。
用途防腐剤、肥料、防腐剤として使用、炭酸飲料、皮革加工、家庭用クリーニング、ソーダ製造、食品の風味などとして使用胃の薬(制酸剤)、石鹸、洗剤、クレンザー、発汗抑制剤の脇の下の消臭剤、酸性の排水を中和し、土壌の酸性度を中和するための無害なアルカリに使用されます。

酸の定義

ラテン語「acids」または「acere」に由来する「acid」という言葉は、「酸っぱい」を意味します。 酸は、電子を受け取り、水素イオンまたはプロトンを供与する化学物質です。 水素結合原子を含むほとんどの酸は解離し、水中で陽イオンと陰イオンを与えます。

酸性度は、一部の水素イオンの存在によって測定されるため、水素イオン濃度が高いほど、酸性度は高くなり、溶液のpHは低くなります。 pHメータースケールで1〜7(7は中性)のスケールで測定されます。

いくつかの酸は強く、いくつかは弱いです。 強酸とは、水に完全に解離するもの、例えば、水に溶解すると完全にイオンに解離する塩酸です。 水中で部分的に解離し、したがって溶液に水、酸、およびイオンが含まれるこのような酸は、 弱酸 、たとえば酢酸と呼ばれます。

主に酸は多くの方法で定義されていますが、アレニウス酸またはブレンステッドローリー酸は許容されます。 ルイス酸は「ルイス酸」と呼ばれていますが、これらの定義には同じ分子セットが含まれていないためです。

アレニウスの概念 –水に加えたときの物質として定義でき、水素イオン(H +)の濃度を増加させると酸と呼ばれます。

ブレンステッド・ローリーの概念 –これでは、酸はプロトン供与体であると言われています。 この理論は、水に溶解することなく物質を定義するため、広く使用され、受け入れられています。

ルイス酸 –水素原子を含まない特定の化合物がありますが、三フッ化ホウ素、三塩化アルミニウムなどの酸と見なされます。 そのため、電子対を受け入れて共有結合を形成するこのような化合物は、ルイス酸と呼ばれます。

酸の性質

  • 腐食性(皮膚を「火傷」する)。
  • pHが7未満です。
  • 青いリトマス紙を赤い色に変えます。
  • 金属と反応して水素ガスを生成します。
  • 塩基と反応して塩と水を生成します。
  • 炭酸塩と反応して、二酸化炭素、水、塩を形成します。
  • 酸味。
  • 水に溶解すると、水素イオン(H +)が解離します。

重要性

生物学的には、DNA(デオキシリボ核酸)やRNA(リボ核酸)などの核酸には遺伝情報が含まれており、他の世代は世代から世代へと移される遺伝物質です。 アミノ酸でさえも、タンパク質の作成に役立つため、非常に重要です。 脂肪酸とその誘導体は、カルボン酸のグループも重要な役割を果たしています。

動物の胃に分泌される胃酸の一部である塩酸でさえ、タンパク質や多糖類の加水分解に役立ちます。 酸は、蟻酸のような蟻のような防御機構で作用することによっても役立ちますが、タコはメラニンと呼ばれる黒い酸を生成します。

乳酸、酢、硫酸、クエン酸のような他の酸は自然界で発見されており、それらの異なる重要な用途で知られています。

ベースの定義

塩基は電子を提供し、水素イオンまたはプロトンを受け取ります。 塩基は、酸とは正反対の化学物質であると言えます。水中では、塩基の役割はヒドロニウム(H 3 O +)イオンの濃度を下げることであり、酸は濃度を上げる働きをします。 いくつかの強酸は塩基としても機能することがわかりますが。 塩基は、pHメータースケールで7〜14の範囲で測定されます。

しかし、塩基とアルカリの間には多くの混乱があります。 多くの塩基は水に溶けませんが、塩基が水に溶けた場合、 アルカリと呼ばれます。 水溶液中で塩基が酸と反応し、溶液が中性になる場合、それは中和反応と呼ばれます。

たとえば、水酸化ナトリウムは、酸と塩基の反応で酸を中和するため、アルカリだけでなく塩基でもあります。 第二に、それは水に可溶です。 一方、酸化銅は水溶液で酸を中和しますが、水には溶解しないため、アルカリではなく塩基です。

強塩基は、酸塩基反応で非常に弱い酸の分子から脱プロトン化またはプロトン(H +)を除去する化合物です。 水酸化ナトリウムや水酸化カルシウムなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物は、それぞれ強塩基の例です。 弱塩基は、水溶液中で完全にイオン化しない物質、またはそのプロトン化が不完全な物質です。

アレニウスの概念 –水溶液中で水酸化物イオン(OH–)を生成する物質は、塩基と呼ばれます。 たとえば、水酸化ナトリウム(NaOH)は水中で解離し、Na +およびOH–イオンを生成します。 LiOH、Ba(OH)2、NaOHのような物質はアレニウス塩基と言えます。 しかし、この理論は式に水酸化物を含む物質に限定されており、水溶液にのみ適用できました。 このため、ブレンステッド・ローリー理論と呼ばれる別の概念が生まれました。

ブレンステッド・ローリー概念 –この理論によれば、水素イオン(H +)またはプロトンを受け入れることができる物質は塩基として知られています。

ルイス塩基 -酸と塩基のブレンステッド・ローリー概念に続く、最も広く受け入れられている概念の1つ。 原子、分子、または孤立電子対を持つイオンは、これらの塩基が求核性であるため、ルイス塩基と言うことができます。 孤立電子対の助けを借りて、分子の正電荷を攻撃します。 NH3はルイス塩基です。 言い換えると、OH-イオンのように、非結合電子をいくつか供与できる物質は、ルイス塩基または電子対供​​与体と言われています。

ベースの特性

  • 腐食性(皮膚を「火傷」する)。
  • pHが7以上です。
  • 赤いリトマス紙を青い色に変えます。
  • 石鹸のような感触または滑りやすい。
  • 酸と反応して塩と水を生成します。
  • 多くの可溶性塩基には、ヒドロキシルイオン(OH–)が含まれています。

重要性

塩基(水酸化ナトリウム)は、紙、石鹸、レーヨンと呼ばれる繊維の製造に使用されます。 水酸化カルシウムは、漂白パウダーとして使用されます。 消化不良の時に使用され、生成された胃へのアクセスの影響を減らすために使用される「制酸剤」として使用される水酸化マグネシウム。 炭酸ナトリウムのような塩基は、洗浄ソーダとして、また硬水を柔らかくするために使用されます。 水素ナトリウムは、ベーキングパウダーの調製、重曹として、また消火器でも使用されます。

両性物質は、酸と塩基の特性を持つ物質です。 水のように陽子を受け入れて寄付することさえできます。

酸と塩基の主な違い

以下は、酸を塩基のそれと区別する重要なポイントです。

  1. アレニウスの概念によると:酸は水に溶解すると物質であり、H +イオンの濃度が増加しますが、塩基は水に溶解すると物質であり、OH–イオンの濃度が増加します。
  2. 一方、 ブレンステッド・ローリーの概念は、酸がプロトン供与体であり、塩基がプロトン受容体であると述べています。
  3. ルイス理論は、それらを電子のペア(求電子試薬)を受け入れて空軌道を持つ種としてルイス酸として知られている一方、電子のペア(求核試薬)を供与し電子の孤立電子対を持つ種はルイス塩基として知られています。
  4. 酸の化学式はHで始まります。たとえば、HCl(塩酸)、H3BO3(ホウ酸)、CH2O3(炭酸)です。 でも
    CH3COOH(酢酸)は例外ですが、化学式がOHで終わる化合物、たとえばKOH(カリウム)
    水酸化物)、NaOH(水酸化ナトリウム)は塩基として知られています。 pHスケール(溶液中の水素イオン濃度)は7未満ですが、塩基では7を超えています。
  5. 酸は酸味があり、一般的に粘着性のgenerally熱感を与え、金属と反応して水素ガスを生成します。 塩基は苦味があり、一般に無臭(アンモニアを除く)であるため、塩基は反対ですが、滑りやすいです。 塩基は油脂と反応します。
  6. フェノールフタレインでは、指示薬の酸は無色のままで、塩基はピンク色になりますリトマス試験では、酸は青いリトマス紙を赤に、赤いリトマス紙を青に変えます。
  7. 酸の強度はヒドロニウムイオンの濃度に依存し、強度は水酸化物イオンの濃度に依存します。
  8. 水に混ぜると酸は解離して遊離水素イオン(H + )になり、塩基は水に混ぜると解離して遊離水酸化物イオン(OH– になります。
  9. 酸のいくつかの例は、塩酸(HCl)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、炭酸(H2CO3)です。 塩基の例は、水酸化アンモニウム(NH4OH)、水酸化カルシウム(Ca(OH)2)、水酸化ナトリウム(NaOH)です。

結論

生命に直接または間接的に関係している物理的および化学的基本原理のいくつかを簡単に理解することは価値があります。 酸と塩基はその一部です。 上記のコンテンツでは、それらのプロパティとともにそれらについて説明しました。 3つの重要な理論といくつかの例を説明します。 これらは人生の重要な部分であり、化学実験室だけでなく、日常業務でも使用することが多いと結論付けています。

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