Skillnad mellan surhet och basicitet

Huvudskillnad - Säkerhet mot Basicitet
 

Syrhet och basicitet av föreningar är indikationer på pH. Syrhet hos ett medium orsakas av sura föreningar, som kan frigöra vätejoner (H⁺), vilket resulterar i ett lågt pH i det mediet. Grundläggande av ett medium orsakas av basiska föreningar, som kan frisätta hydroxidjoner (OH^-), vilket resulterar i ett högt pH i det mediet. Den viktigaste skillnaden mellan surhet och basicitet är det surhet ger ett lågt pH, medan basicitet orsakar ett högt pH i ett vattenhaltigt medium.

INNEHÅLL

1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är surhet 
3. Vad är Basicity
4. Jämförelse vid sida vid sida - surhet mot basalitet i tabellform
5. Sammanfattning

Vad är surhet?

Surhet är syrets nivå i ämnen. Koncentrationen av vätejoner (H⁺) är den viktigaste parametern som används för att identifiera surhet. Vätejonkoncentrationen uttrycks som ett pH-värde. pH är den negativa logaritmen för vätejonkoncentrationen. Därför sänker högre vätejonkoncentrationen pH. Ett lågt pH-värde indikerar en högre surhet.

Enligt sura ämnen är det två typer av syror som starka syror och svaga syror. Starka syror ger en högre surhetsnivå i vattenhaltig medium medan svaga syror ger en låg surhet. Starka syror kan fullständigt dissociera i joner och frigöra alla möjliga vätejoner (H⁺). I motsats härtill dissocierar en svag syra delvis att frigöra endast vissa vätejoner. Syror kan också kategoriseras som monoprotiska syror och polyprotiska syror; monoprotiska syror släpper ut en vätejon per molekyl medan polyprotiska syror släpper ut mer vätejoner per molekyl.

Surheten hos syror bestäms av syrans pKa. pKa är den negativa logaritmen för Ka. Ka är syradissociationskonstanten hos en lösning. Det är en kvantitativ mätning av styrkan hos en syra i en lösning (eller surhet). Sänk pKa, desto starkare är syran. Ju högre pKa, desto svagare är syran.

Figur 01: Citronsaft har hög surhet

De periodiska trenderna för syrligheten hos kemiska element beror i grunden på deras elektronegativitetsvärden. Elektronegegativiteten hos kemiska element ökar från vänster till höger om en period. Om en atoms elektronegativitet är högre kan den stabilisera en negativ atom på det mycket lätt, eftersom den har en högre affinitet för elektroner. Därför frigörs vätejonerna associerade med höga elektrondegativa atomer lätt än låga elektrondegativa atomer, vilket resulterar i högre surhet. När man går ner i en grupp i det periodiska bordet ökar surheten. Detta beror på att atomenas storlek ökar ner i gruppen. Stora atomer kan stabilisera negativa laddningar på dem (genom laddningsfördelning); Därför kan en vätejon associerad med en stor atomer lätt släppas.

Vad är Basicity?

Grundämnet för ett ämne är antalet väteatomer som kan ersättas av en bas i en viss syra. Med andra ord är grundligheten hos en förening antalet vätejoner som kan reagera fullständigt med hydroxidjoner frigjorda av en bas.

Figur 02: Kemisk struktur för hydroxididon

De faktorer som kan påverka grundförmågan hos en förening anges nedan.

1. Elektronnegativitet
2. Atom radie
3. Formella avgifter

Elektronegegativitet hos en atom refererar till dess affinitet för elektroner. En atom som har en hög elektronegativitet kan locka till elektroner jämfört med låga elektrondegativa atomer. Högre elektronegativitet, sänka grundligheten. För att frigöra hydroxidjon, bör bindningselektronerna mellan syreatomen och resten av molekylen vara helt attraherade av syreatomen (syreatomen i hydroxidgruppen bör vara mer elektronegativ än den andra atomen den är bunden till). Ex: om ROHs basicitet är hög, är den elektronegativitet som R är mindre än den för syreatomen.

Figur 03: Tvål är svaga baser bildade genom reaktion av fettsyror med natriumhydroxid eller kaliumhydroxid.

Atomradie är en annan faktor som påverkar grundigheten hos en förening. Om atomradiusen är liten är elektrondensiteten hos den atomen hög. Därför kan hydroxidjonen lätt frigöras. Då är grundämnet för den föreningen relativt hög.

Formella avgifter är generellt antingen positiva avgifter eller negativa avgifter. En positiv formell laddning indikerar en mindre elektrondensitet. Följaktligen kan bindningselektroner inte attraheras fullständigt av hydroxidjonen. Då kan det inte lätt släppas (hydroxidjonen), vilket indikerar lägre basicitet. Däremot medför en negativ formell laddning högre basicitet.

Vad är skillnaden mellan surhet och grundlighet?

Surhet vs basicity
Surhet är syrets nivå i ämnen.	Basicitet avser tillståndet att vara en bas, som kan frigöra hydroxidjoner (OH-).
pH
Syrhet orsakar lågt pH i vattenhaltiga medier.	Basicitet orsakar ett högt pH i vattenhaltiga medier.
joner
Surhet indikerar en hög koncentration av vätejoner i ett medium.	Basicitet indikerar en hög koncentration av hydroxidjoner i ett medium.
Periodiska trender
Syrheten ökar från vänster till höger en period och ner i en grupp.	Basiciteten minskar från vänster till höger en period och ner i en grupp.
Effekt av elektronegativitet
Syrhet är högt om elektronegativitet (av atomen till vilken väteatom är bunden) är hög.	Grundläggande är hög om elektronegativiteten (av atomen till vilken syreatom av hydroxidjon är bunden) är låg.

Sammanfattning - Surhet mot Basicity

Surhet och basicitet är två grundläggande termer som används i kemi. Surhet orsakas av sura föreningar. Basicitet är orsakad av grundläggande föreningar. Nyckelförskjutningen mellan surhet och basicitet är att syrahalten orsakar ett lågt pH, medan basicitet orsakar ett högt pH i ett vattenhaltigt medium.

Referens:

1. "7.3: Strukturella effekter på surhet och basicitet". Chemistry LibreTexts, Libretexts, 7 september 2016, Tillgänglig här.
2. "Periodisk tabell trend." Student Doctor Network, Tillgänglig här.

Image Courtesy:

1. "Citron-edit1" Av André Karwath aka Aka - eget arbete (CC BY-SA 2.5) via Commons Wikimedia
2. "Hydroxid-en-par-2D" (Public Domain) via Commons Wikimedia
3. "589824" (CC0) via Pixabay