特徴的な酸とその例



の 酸 それらは陽子を供与するかまたは電子対を受容する傾向が高い化合物である。酸の特性を特徴付ける多くの定義（Bronsted、Arrhenius、Lewis）があり、それらのそれぞれはこのタイプの化合物の全体像を構築するために補完されます.

前述の観点から、既知の物質はすべて酸性にすることができますが、他の物質よりはるかに優れているもののみがそのように見なされます。言い換えれば、例えば、物質が水に比べて非常に弱いプロトンの供与体である場合、それは酸ではないと言えるでしょう。.

もしそうなら、正確に酸とその天然源は何ですか？それらの典型的な例は多くの果物の中に見つけることができます：柑橘系の果物のように。レモネードは、クエン酸および他の成分によるそれらの特徴的な風味を有する。.

舌は、他のフレーバーと同様に酸の存在を検出することができます。前記化合物の酸性度のレベルに応じて、味はより耐え難くなる。このようにして、舌は酸の濃度、特にヒドロニウムイオン濃度（H）の官能的尺度として機能する。3○+）.

一方、酸は食物だけでなく、生きている有機体にも見られます。同様に、土壌はそれらを酸として特徴付けることができる物質を提示します。そのようなものはアルミニウムおよび他の金属カチオンの場合である.

索引

  • 1酸の特徴
    • 1.1電子密度が低い水素
    • 1.2強度または酸性度定数
    • 1.3非常に安定した共役塩基
    • 1.4彼らは正電荷を持つことができます
    • 1.5あなたのソリューションは7未満のpH値を持っています
  • 2酸の例
    • 2.1ハロゲン化水素
    • 2.2オキソ酸
    • 2.3超酸
    • 2.4有機酸
  • 3参考文献

酸の特徴

既存の定義によれば、化合物が酸性と見なすためにはどのような特性がなければならないか?

Hイオンを生成できなければなりません+ そしてOH- 水に溶かされると（アレニウス）、それは陽子を他の種に非常に簡単に与えなければならない（ブロンステッド）か、最後に、それは負に帯電している一対の電子を受容できなければならない.

ただし、これらの特性は化学構造と密接に関係しています。したがって、それを分析することを学ぶことは、その酸性度の強さ、または2つのうちどちらが最も酸性であるかの2、3の化合物を推論することを得ることができます.

それらは電子密度で貧弱な水素を持っています

メタン分子の場合、CH4, その水素のどれも電子欠乏を示しません。これは、炭素と水素の電気陰性度の差が非常に小さいからです。しかし、H原子の1つがフッ素の1つに置き換えられると、双極子モーメントに著しい変化があります。2FC-H.

H 彼は自分の電子雲がFに結合した隣接原子に向かって移動するのを経験する。これは等しい、δ+は増加する。また、別のHが別のFで置き換えられている場合、分子は次のようになります。HF2C-H.

なぜなら、それらはCから電子密度を差し引く、非常に電気陰性のFの2つの原子であり、その結果、後者では、δ+はさらに大きいからです。 H. 代入プロセスが続けば、最終的には次のようになります。3C-H.

この最後の分子で H それは、隣接するFの3つの原子の結果として、著しい電子欠乏を示します。このδ+は、これを取り除くのに十分な電子の豊富な種にとって見逃されることはありません。 H そしてこのようにして、F3CHは負に帯電している：

F3C-H + ：N- （陰性種）=> F3子：- + HN

上記の化学式もこのように考えることができます。3CHは陽子を寄付する（H+, の H 一度分子から切り離される）ａ：Ｎ。または、F3CHはから電子対を得る H 後者から別のペアに寄付されます：N-.

強度または酸性度定数

いくらF3子：- 解散に存在している？または、F分子の数3CHは水素水素をNに供与できるか？これらの質問に答えるためには、Fの濃度を決定する必要があります。3子：- またはの HNと、数式を使って酸性度定数と呼ばれる数値を設定する.

より多くのF分子ながら3子：- またはHNが発生すると、より多くの酸がFになります3CHとあなたのKaを大きくします。このようにして、Kaはどの化合物が他のものよりも酸性であるかを定量的に明確にするのを助けます。そして同様に、そのKaが極めて小さいオーダーのものを酸として捨てる。.

いくつかのKaは約10である値を持つことができます-1 そして10-5, 他には、100のような100万分の1より小さい値-15年 そして10-35. それ故、前記酸定数を有する後者は極めて弱い酸でありそしてそのまま廃棄することができると言うことができる。.

それで、次の分子のどれが最も高いKaを持っている：CH4, CH3F、CH2F2 またはCHF3? その答えは、同じ水素の電子密度δ+が不足していることにあります。.

測定値

しかし、Ka測定を標準化するための基準は何ですか？その値はどの種がHを受け取るかに応じて非常に異なります。+. たとえば、次のような場合です。Nが強塩基の場合、Kaは大きくなります。それどころか、それが非常に弱いベースであるならば、Kaは小さいでしょう.

Ka測定は、最も一般的で最も弱いすべての塩基（および酸）：水を使用して行われます。 Hの寄付の程度に応じて+ H分子へ2あるいは、25℃、1気圧の圧力で、すべての化合物の酸定数を決定するための標準条件が確立されます。.

これから無機および有機の両方の多くの化合物についての酸性度定数の表のレパートリーが生じる。.

それは非常に安定した共役塩基を有する

酸はそれらの化学構造中に周囲の水素の電子密度を引き付ける非常に電気陰性の原子または単位（芳香環）を有し、それらが塩基の前に部分的に正にそして反応性になるようにする。.

プロトンが供与されると、酸は共役塩基に変換されます。すなわち、Hを受け入れることができる陰性の種+ または電子のペアを寄付します。 CF分子の例では3Hその共役塩基はCFである。3-：

CF3- + HN <=> CHF3 + ：N-

CFの場合3- それは非常に安定した共役基底であり、バランスは右よりも左に大きく変位します。また、酸が安定であるほど、酸はより反応性および酸性になります。.

どのくらい安定しているかを知る方法は？それはすべてあなたが新しい負電荷をどう扱うかにかかっています。もしそれらがそれを再配置するか、または増大する電子密度を効率的に広げることができるならば、それは塩基Ｈとの結合の形成における使用に利用できないであろう.

彼らは正電荷を持つことができます

すべての酸が電子不足の水素を持つわけではありませんが、陽電荷の有無にかかわらず、電子を受容できる他の原子を持つこともできます。.

これはどうですか？例えば、三フッ化ホウ素では、BF3, Bの原子は原子価のオクテットを欠いているので、それは電子のペアを生成する任意の原子との結合を形成することができます。アニオンFの場合- その近傍では、次の化学反応が起こります。

BF3 + F- => BF4-

一方、Alなどの遊離金属カチオン3+, Zn2+, な+, それらはその環境からそれらが電子に富む種の配位子（配位）結合を受け入れることができるので、等々は酸と考えられる。同様に、それらはOHイオンと反応する- 金属水酸化物として沈殿する。

Zn2+（ac）+ 2OH-（ac）=> Zn（OH）2（s）

プロトンを供与するものはブレンステッド酸ですが、これらはすべてルイス酸として知られています.

あなたの解決策は7未満のpH値を持っています

より具体的には、（それをそれほど中和しない）任意の溶媒に溶解する酸は、３未満のｐＨを有する溶液を生成するが、７未満は非常に弱い酸と考えられる。.

これはフェノールフタレインのような酸 - 塩基指示薬、万能指示薬または紫キャベツジュースの使用によって確かめることができる。低ｐＨについて示されたものに色を変えるそれらの化合物は酸で処理される。これは、その存在を判断するための最も簡単なテストの1つです。.

同じことは、例えば、世界の異なる地域からの異なる土壌サンプルについても行うことができ、したがって他の変数と共にそれらを特徴付けるためにそれらのｐＨ値を決定する。.

そして最後に、それらが不可逆的に舌の組織を燃やすほど集中していない限り、すべての酸は酸味があります.

酸の例

ハロゲン化水素

すべてのハロゲン化水素は、特に水に溶解したときに酸性化合物です。

-HF（フッ酸）.

-HCl（塩酸）.

-HBr（臭化水素酸）.

-HI（ヨウ酸）.

オキソ酸

オキソ酸はオキソアニオンのプロトン化型です。

HNO3 （硝酸）.

H2そう4 （硫酸）.

H3PO4 （リン酸）.

HClO4 （過塩素酸）.

超酸

超酸はブレンステッド酸と強ルイス酸の混合物です。一度混合すると、それらは複雑な構造を形成します。+ それらの中の「ジャンプ」.

その腐食力はそれらがHより何十億倍も強いということです。2そう4 集中するそれらは、原油中に存在する大きな分子、より小さな分岐分子において、そして大きな付加価値のある経済的価値でクラッキングするために使用される。.

-BF3/ HF

-SbF5/ HF

-SbF5/ HSO3F

-CF3そう3H

有機酸

有機酸は、１つ以上のカルボキシル基（ＣＯＯＨ）を有することを特徴とし、その中には、

-クエン酸（多くの果物に含まれる）

-リンゴ酸（青りんごから）

-酢酸（市販の酢から）

-酪酸（悪臭バターから）

-酒石酸（ワインから）

-そして脂肪酸の家族.

参考文献

  1. H．ハードおよびソフト酸および塩基。 [PDF]撮影元：depa.fquim.unam.mx
  2. Helmenstine、Anne Marie、Ph.D. （2018年5月3日） 10の一般的な酸の名前。以下から取得しました：thoughtco.com
  3. Chempages Netorials. 酸と塩基：分子構造と挙動. 撮影者：chem.wisc.edu
  4. デジエル、クリス。 （2018年4月27日）。酸と塩基の一般的な特徴偵察しています。取得元：sciencing.com
  5. ピッツバーグスーパーコンピューティングセンター（PSC）。 （2000年10月25日）。取得元：psc.edu.