Ključna razlika – kiselost u odnosu na bazičnost
Kiselost i bazičnost spojeva pokazatelji su pH vrijednosti. Kiselost medija uzrokovana je kiselim spojevima, koji mogu otpustiti ione vodika (H+), što rezultira niskim pH u tom mediju. Bazičnost medija uzrokovana je bazičnim spojevima, koji mogu otpustiti hidroksidne ione (OH–), što rezultira visokim pH u tom mediju. Ključna razlika između kiselosti i bazičnosti je u tome što kiselost uzrokuje nizak pH, dok bazičnost uzrokuje visok pH u vodenom mediju.
Što je kiselost?
Kiselost je razina kiseline u tvarima. Koncentracija vodikovih iona (H+) glavni je parametar koji se koristi za identifikaciju kiselosti. Koncentracija vodikovih iona izražava se kao pH vrijednost. pH je negativni logaritam koncentracije vodikovih iona. Stoga, što je veća koncentracija vodikovih iona, niži je pH. Niska pH vrijednost ukazuje na veću kiselost.
Prema kiselosti tvari, postoje dvije vrste kiselina kao što su jake kiseline i slabe kiseline. Jake kiseline uzrokuju višu razinu kiselosti u vodenom mediju, dok slabe kiseline uzrokuju nisku kiselost. Jake kiseline mogu potpuno disocirati na ione, oslobađajući sve moguće ione vodika (H+). Nasuprot tome, slaba kiselina djelomično disocira, oslobađajući samo neke ione vodika. Kiseline se također mogu kategorizirati kao monoprotonske kiseline i poliprotonske kiseline; monoprotonske kiseline oslobađaju jedan vodikov ion po molekuli, dok poliprotične kiseline oslobađaju više vodikovih iona po molekuli.
Kiselost kiselina određena je pKa kiseline. pKa je negativni logaritam od Ka. Ka je kiselinska disocijacijska konstanta otopine. To je kvantitativno mjerenje jakosti kiseline u otopini (ili kiselosti). Što je niži pKa, kiselina je jača. Što je pKa veći, kiselina je slabija.
Slika 01: Limunov sok ima visoku kiselost
Periodički trendovi kiselosti kemijskih elemenata u osnovi ovise o njihovim vrijednostima elektronegativnosti. Elektronegativnost kemijskih elemenata raste slijeva nadesno perioda. Ako je elektronegativnost atoma veća, može vrlo lako stabilizirati negativni atom na njemu jer ima veći afinitet za elektrone. Stoga se vodikovi ioni povezani s visoko elektronegativnim atomima lakše oslobađaju od nisko elektronegativnih atoma, što rezultira većom kiselošću. Spuštanjem skupine u periodnom sustavu povećava se kiselost. To je zato što se veličina atoma povećava niz grupu. Veliki atomi mogu stabilizirati negativne naboje na sebi (raspodjelom naboja); stoga se vodikov ion povezan s velikim atomom može lako osloboditi.
Što je bazičnost?
Bazičnost tvari je broj vodikovih atoma koji se mogu zamijeniti bazom u određenoj kiselini. Drugim riječima, bazičnost spoja je broj vodikovih iona koji mogu potpuno reagirati s hidroksidnim ionima koje oslobađa baza.
Slika 02: Kemijska struktura hidroksidnog iona
Čimbenici koji mogu utjecati na bazičnost spoja navedeni su u nastavku.
- Elektronegativnost
- Atomski radijus
- Službene naplate
Elektronegativnost atoma odnosi se na njegov afinitet prema elektronima. Atom koji ima visoku elektronegativnost može privući elektrone u usporedbi s nisko elektronegativnim atomima. Što je veća elektronegativnost, manja je bazičnost. Kako bi se oslobodio hidroksidni ion, elektrone veze između atoma kisika i ostatka molekule treba potpuno privući atom kisika (atom kisika u hidroksidnoj skupini trebao bi biti elektronegativniji od drugog atoma na koji je vezan). Primjer: ako je bazičnost ROH visoka, elektronegativnost R je manja od elektronegativnosti atoma kisika.
Slika 03: Sapuni su slabe baze koje nastaju reakcijom masnih kiselina s natrijevim hidroksidom ili kalijevim hidroksidom.
Atomski radijus još je jedan faktor koji utječe na bazičnost spoja. Ako je atomski radijus mali, gustoća elektrona tog atoma je velika. Stoga se hidroksidni ion može lako osloboditi. Tada je bazičnost tog spoja relativno visoka.
Formalni naboji općenito su pozitivni ili negativni naboji. Pozitivan formalni naboj ukazuje na manju gustoću elektrona. Stoga elektrone veze ne može potpuno privući hidroksidni ion. Tada se ne može lako otpustiti (hidroksidni ion), što ukazuje na nižu bazičnost. Nasuprot tome, negativni formalni naboj uzrokuje veću bazičnost.
Koja je razlika između kiselosti i bazičnosti?
Kiselost u odnosu na bazičnost |
|
| Kiselost je razina kiseline u tvarima. | Bazičnost se odnosi na stanje baze koja može otpuštati hidroksidne ione (OH-). |
| pH | |
| Kiselost uzrokuje nizak pH u vodenim medijima. | Bazičnost uzrokuje visoki pH u vodenim medijima. |
| Ioni | |
| Kiselost označava visoku koncentraciju vodikovih iona u mediju. | Bazičnost označava visoku koncentraciju hidroksidnih iona u mediju. |
| Periodični trendovi | |
| Kiselost se povećava slijeva nadesno u razdoblju i prema dolje u skupini. | Baznost se smanjuje slijeva nadesno jednu točku i niz skupinu. |
| Učinak elektronegativnosti | |
| Kiselost je visoka ako je elektronegativnost (atoma na koji je atom vodika vezan) visoka. | Bazičnost je visoka ako je elektronegativnost (atoma na koji je vezan atom kisika hidroksidnog iona) niska. |
Sažetak – Kiselost u odnosu na bazičnost
Kiselost i bazičnost dva su temeljna pojma koja se koriste u kemiji. Kiselost je uzrokovana kiselim spojevima. Bazičnost uzrokuju bazični spojevi. Ključna razlika između kiselosti i bazičnosti je u tome što kiselost uzrokuje nizak pH, dok bazičnost uzrokuje visok pH u vodenom mediju.
