Introduzione alla chimica
Obiettivo di apprendimento
- Richiamare la definizione di acido Arrhenius e le sue limitazioni.
Punti chiave
- Un acido Arrhenius aumenta la concentrazione di ioni idrogeno (H+) in una soluzione acquosa, mentre una base Arrhenius aumenta la concentrazione di ioni idrossido (OH–) in una soluzione acquosa.,
- Le definizioni di Arrhenius di acidità e alcalinità sono limitate alle soluzioni acquose e si riferiscono alla concentrazione degli ioni solvente.
- La definizione acido–base acquosa universale del concetto di Arrhenius è descritta come la formazione di una molecola d’acqua da uno prot protone e idrossido. Pertanto, nelle reazioni acido–base di Arrhenius, la reazione tra un acido e una base è una reazione di neutralizzazione.
Termini
- Hydroniumlo hydr idrogeno idrato ( H_3O^+ ).,
- aciditya misura della concentrazione totale di ioni di idrogeno in soluzione
- alkalinitya misura della concentrazione totale di ioni idrossido in soluzione
La Definizione di Arrhenius
Una reazione acido-base è una reazione chimica che si verifica tra un acido e una base. Esistono diversi concetti che forniscono definizioni alternative per i meccanismi di reazione coinvolti e la loro applicazione nella risoluzione di problemi correlati., Nonostante diverse differenze nelle definizioni, la loro importanza come diversi metodi di analisi diventa evidente quando vengono applicati alle reazioni acido-base per specie gassose o liquide, o quando il carattere acido o base può essere un po ‘ meno evidente.
La definizione di Arrhenius delle reazioni acido-base, ideata da Svante Arrhenius, è uno sviluppo della teoria dell’idrogeno degli acidi. Fu usato per fornire una definizione moderna di acidi e basi, e seguì dal lavoro di Arrhenius con Friedrich Wilhelm Ostwald nello stabilire la presenza di ioni in soluzione acquosa nel 1884., Questo portò Arrhenius a ricevere il Premio Nobel per la Chimica nel 1903.
Come definito da Arrhenius:
- Un acido Arrhenius è una sostanza che si dissocia in acqua per formare ioni idrogeno (H+). In altre parole, un acido aumenta la concentrazione di ioni H+ in una soluzione acquosa. Questa protonazione dell’acqua produce lo ion idronio( H3O+); nei tempi moderni, H+ è usato come abbreviazione per H3O+ perché ora è noto che un protone nudo (H+) non esiste come specie libera in soluzione acquosa.
- Una base di Arrhenius è una sostanza che si dissocia in acqua per formare ioni idrossido (OH–)., In altre parole, una base aumenta la concentrazione di ioni OH in una soluzione acquosa.
Limitazioni della definizione di Arrhenius
Le definizioni di Arrhenius di acidità e alcalinità sono limitate alle soluzioni acquose e si riferiscono alla concentrazione degli ioni solvatati. Sotto questa definizione, H2SO4 puro o HCl disciolti in toluene non sono acidi, nonostante il fatto che entrambi questi acidi doneranno un protone al toluene., Inoltre, sotto la definizione di Arrhenius, una soluzione di ammide di sodio (NaNH2) in ammoniaca liquida non è alcalina, nonostante il fatto che lo ion ammide (\text{NH}_2^-) deprotonerà prontamente l’ammoniaca. Pertanto, la definizione di Arrhenius può descrivere solo acidi e basi in un ambiente acquoso.
Reazione acido-base di Arrhenius
Una reazione acido-base di Arrhenius è definita come la reazione di un protone e di uno hydroxide idrossido per formare acqua:
H^++OH^-\rightarrow H_2O
Quindi, una reazione acido-base di Arrhenius è semplicemente una reazione di neutralizzazione.,