Có hàng trăm ví dụ về axit và bazơ có thể được tìm thấy trong tất cả các ngành của hóa học, nhưng nhìn chung chúng được tách thành hai họ lớn: vô cơ và hữu cơ. Axit vô cơ thường được gọi là axit khoáng, có đặc điểm là đặc biệt mạnh so với axit hữu cơ.
Axit và bazơ được hiểu là những chất có vị chua hoặc vị ngọt tương ứng. Cả hai đều có tính ăn mòn, mặc dù từ 'ăn da' thường được sử dụng cho các bazơ mạnh. Tóm lại: chúng đốt cháy và ăn mòn da nếu chạm vào. Các đặc tính của nó trong môi trường dung môi đã hướng dẫn một loạt các định nghĩa trong suốt lịch sử.
Tính chất của axit và bazơ khi tan trong nước. Nguồn: Gabriel Bolívar.
Hình ảnh dưới đây cho thấy hành vi chung của axit và bazơ khi chúng được thêm vào hoặc hòa tan trong một cốc nước. Axit tạo ra các dung dịch có giá trị pH dưới 7 do các ion hydronium, H 3 O + ; trong khi các bazơ tạo ra các dung dịch có pH trên 7 do các ion hydroxyl (hoặc hydroxyl), OH - .
Nếu ta thêm axit clohidric, HCl (giọt đỏ) vào cốc thủy tinh thì sẽ có các ion H 3 O + và Cl - bị ngậm nước. Mặt khác, nếu lặp lại thí nghiệm với natri hiđroxit, NaOH (làm nhỏ giọt màu tím) thì sẽ có các ion OH - và Na + .
Định nghĩa
Các đặc tính ngày càng được nghiên cứu và hiểu biết của axit và bazơ đã thiết lập nhiều hơn một định nghĩa cho các hợp chất hóa học này. Trong số những định nghĩa này, chúng ta có định nghĩa của Arrhenius, định nghĩa của Bronsted-Lowry, và cuối cùng là định nghĩa của Lewis. Trước khi trích dẫn các ví dụ, cần phải làm rõ về điều này.
Arrhenius
Axit và bazơ, theo Arrhenius, là những chất khi hòa tan trong nước sẽ tạo ra ion H 3 O + hoặc OH - tương ứng. Đó là, hình ảnh đã đại diện cho định nghĩa này. Tuy nhiên, bản thân nó bỏ qua một số axit hoặc bazơ quá yếu để tạo ra các ion như vậy. Đây là nơi xuất hiện định nghĩa Bronsted-Lowry.
Bronsted-Lowry
Axit Bronsted-Lowry là những axit có thể cho ion H + và bazơ là những axit chấp nhận những H + này . Nếu một axit rất dễ tạo H + của nó, điều đó có nghĩa là axit đó là một axit mạnh. Điều tương tự cũng xảy ra với các bazơ, nhưng chấp nhận H + .
Do đó, chúng ta có axit và bazơ mạnh hay yếu, và lực của chúng được đo trong các dung môi khác nhau; đặc biệt là trong nước, từ đó các đơn vị pH đã biết được thiết lập (0 đến 14).
Do đó, một axit mạnh HA sẽ hiến hoàn toàn H + của nó cho nước trong một phản ứng như:
HA + H 2 O => A - + H 3 O +
Trong đó A - là cơ sở liên hợp của HA. Do đó, H 3 O + có trong cốc với dung dịch axit là từ đây .
Trong khi đó, một bazơ yếu B sẽ khử khoáng trong nước để thu được H + tương ứng :
B + H 2 O <=> HB + OH -
Trong đó HB là axit liên hợp của B. Đây là trường hợp của amoniac, NH 3 :
NH 3 + H 2 O <=> NH 4 + + OH -
Một bazơ rất mạnh có thể trực tiếp tặng các ion OH - mà không cần phản ứng với nước; giống như NaOH.
Lewis
Cuối cùng, axit Lewis là những axit nhận hoặc nhận electron, và bazơ Lewis là những axit cho hoặc mất electron.
Ví dụ, bazơ Bronsted-Lowry NH 3 cũng là một bazơ Lewis, vì nguyên tử nitơ chấp nhận H + bằng cách tặng cặp electron tự do (H 3 N: H + ) cho nó. Đó là lý do tại sao ba định nghĩa không bất đồng với nhau, mà ngược lại đan xen nhau và giúp nghiên cứu tính axit và tính bazơ trong một phổ rộng hơn của các hợp chất hóa học.
Ví dụ về axit
Sau khi làm rõ các định nghĩa, một loạt các axit với công thức và tên tương ứng của chúng sẽ được đề cập dưới đây:
-HF: axit flohydric
-HBr: axit hydrobromic
-HI: axit hydroiodic
-H 2 S: hiđro sunfua
-H 2 Se: axit selenhydric
-H 2 Te: axit tellurhydric
Đây là các axit nhị phân, còn được gọi là hydracid, thuộc về axit clohydric nói trên, HCl, thuộc về axit này.
-HNO 3 : axit nitric
-HNO 2 : axit nitrơ
-HNO: axit hyđronitơ
-H 2 CO 3 : axit cacbonic
-H 2 CO 2 : axit cacbonat, thực sự được biết đến với tên gọi axit fomic, HCOOH, axit hữu cơ đơn giản nhất
-H 3 PO 4 : axit photphoric
-H 3 PO 3 hoặc H 2 : axit photpho, với một liên kết HP
-H 3 PO 2 hoặc H: axit hypophosphorous, với hai liên kết HP
-H 2 SO 4 : axit sunfuric
-H 2 SO 3 : axit lưu huỳnh
-H 2 S 2 O 7 : axit disulfuric
-HIO 4 : axit tuần hoàn
-HIO 3 : axit iotic
-HIO 2 : axit iot
-HIO: axit hypoiodine
-H 2 CrO 4 : axit cromic
-HMnO 4 : axit manganic
-CH 3 COOH: axit axetic (giấm)
-CH 3 SO 3 H: axit metanulfonic
Tất cả các axit này, ngoại trừ formic và hai axit cuối cùng, được gọi là axit oxacit hoặc axit bậc ba.
Khác:
-AlCl 3 : nhôm clorua
-FeCl 3 : clorua sắt
-BF 3 : bo trifluoride
-Cation kim loại hòa tan trong nước
-Carbocations
-H (CHB 11 Cl 11 ): cacboran superacid
- FSO 3 H: axit fluorosulfonic
- HSbF 6 : axit fluoroantimonic
- FSO 3 H SbF 5 : axit ma thuật
Bốn ví dụ cuối cùng tạo nên các siêu axit đáng sợ; các hợp chất có khả năng phân hủy hầu hết mọi vật chất chỉ bằng cách chạm vào nó. AlCl 3 là một ví dụ của axit Lewis, vì trung tâm kim loại của nhôm có khả năng nhận điện tử do sự thiếu hụt điện tử của nó (nó không hoàn thành octet hóa trị của nó).
Ví dụ về cơ sở
Trong số các bazơ vô cơ, chúng ta có các hiđroxit kim loại, chẳng hạn như natri hiđroxit, và một số hiđrua phân tử, chẳng hạn như amoniac đã được đề cập. Dưới đây là các ví dụ khác về cơ sở:
-KOH: kali hiđroxit
-LiOH: hydroxit liti
-RbOH: rubidi hydroxit
-CsOH: xêzi hiđroxit
-FrOH: franxi hydroxit
-Be (OH) 2 : berili hydroxit
-Mg (OH) 2 : magie hydroxit
-Ca (OH) 2 : canxi hiđroxit
-Sr (OH) 2 : stronti hydroxit
-Ba (OH) 2 : bari hiđroxit
-Ra (OH) 2 : hiđroxit vô tuyến
-Fe (OH) 2 : hydroxit sắt
-Fe (OH) 3 : hiđroxit sắt
-Al (OH) 3 : nhôm hydroxit
-Pb (OH) 4 : hiđroxit chì
-Zn (OH) 2 : kẽm hydroxit
-Cd (OH) 2 : cadimi hydroxit
-Cu (OH) 2 : hiđroxit cupric
-Ti (OH) 4 : hiđroxit titanic
-PH 3 : photphin
-AsH 3 : arsine
-NaNH 2 : natri amit
- C 5 H 5 N: pyridin
- (CH 3 ) N: trimetylamin
- C 6 H 5 NH 2 : phenylamin hoặc anilin
-NaH: natri hiđrua
-KH: kali hyđrua
-Carbaniones
-Li 3 N: lithium nitride
-Alkoxit
- 2 NLi: lithium diisopropylamide
-Diethynylbenzen anion: C 6 H 4 C 4 2- (bazơ mạnh nhất được biết đến nay)
Người giới thiệu
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Hóa học (Xuất bản lần thứ 8). CENGAGE Học tập.
- Rùng mình & Atkins. (2008). Hóa học vô cơ. (Tái bản lần thứ tư). Đồi Mc Graw.
- Naomi Hennah. (Ngày 10 tháng 10 năm 2018). Cách dạy axit, bazơ và muối. Phục hồi từ: edu.rsc.org
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (Ngày 31 tháng 8 năm 2019). Công thức của axit và bazơ thông thường. Phục hồi từ: thinkco.com
- David Wood. (2019). So sánh axit và bazơ thông thường. Học. Phục hồi từ: study.com
- Ross Pomeroy. (2013, ngày 23 tháng 8). Axit mạnh nhất thế giới: Như lửa và băng. Phục hồi từ: realclearscience.com
- Wikipedia. (2019). Diethynylbenzene dianion. Khôi phục từ: en.wikipedia.org