Sav-bázis reakció (disszociációk, autoprotolízis) kémiai kérdések?
Szóval nem értek egy pár dolgot a s-b típusú reakciókkal kapcsolatban.
Értem magát a modellezést, hogy pl a 2 semlegesből átvándorol egy egyszeres pozitív töltéssel rendelkező hidrogénatom a másik reagensre, miáltal abból lesz a sav, hogy le tudja adni a felvett protont. Plusz értem is, hogy hogyan néz ki. De lenne egy pár kérdésem:
1. Mi az, hogy erős sav- vagy gyenge sav? Úgy értem tudom, hogy vannak ezek a kategóriák, amik szerint csoportosítjuk őket, hogy most részlegesen vagy 100% (pl HCl) disszociálnak, de nem értem, mi alapján csoportosítottuk őket így. Minnél nagyobb a molekula, annál reakcióképesebb, mert külső elektronjai annál távolabb vannak az atommagtól, ezért a klór pl a sósav formátumú molekulában könnyen megszabadul a Hidrogénionoktól. De ennek a párja egy gyenge bázis lesz, ami szintén a klór vagyis kloridion (HCl + H2O --> H3O+ + Cl-). Kérdezem én, ez itt miért GYENGE bázis, mikor a klórból formált vegyület eddig ERŐS sav volt. Értem a bázikus és savas jelleg/elnevezés megváltozását, mert felvesz/lead. De nem értem, hogy pl mitől is függ a kategorizálás "erős sav" - talán az atom méretéből kifolyólag a reakciókészségétől? Vagy elektronegativitásától? Tán elektronaffinitásától?
2. Mi a különbség az elektronegativitás és elektronaffinitás között?
Csak mert a Wikipedia azt írja, "a per. rendsz.-ben az elektronegativitás BALRÓL JOBBRA nő, FÖNTRŐL LEFELÉ csökken. De ezt így most nagyon nem értem, mert ha balról jobbra nő, akkor fentről lefelé is nőnie kellene, mert ugyanúgy növekednek a rendszámok az említett két nyíl irányában, habár az irányultság az más, de ugyanúgy növekednek az atomok. Teljes kuszaságot érzek ezek után magamban a wikipedias magyarázat után.
3. Mi készteti egy anyagot a bomlásra/ itt: autoprotolízisre, vagy disszociációra? Tudom bomlás, pl ózoné fénnyel is történhet. De hogy emögött milyen kémiai tulajdonság áll, hogy az anyag H+-okat dobálgat el és veszeget vissza?
4. Jól értem, hogy pl CH3COOH gyenge sav, mert hiába nagy az oxigén elektronaffinitása, ott a szénatomhoz is kapcsolódik, ezáltal jobban megtartja magának a H+okat, és a savi disszociációs foka gyengébb. És minden ezen múlik, hogy mihez kötődik az a "központi atom" (ami ha lehet nem is központi a jelen esetben, de viszonyítási) és hogy az mekkora/hol van a periodikában/Mennyire reakcióképes?
Köszönöm!
válasza:1. Az hogy egy anyag erős vagy gyenge sav, a hátramaradó savmaradék stabilitásától függ. Minél jobban el tudja viselni a negatív töltéseket az adott savmaradék, annál erősebb lesz a sav. A sav-bázis reakciók egyensúlyi reakciók. Az egyensúlyt pedig mindig a reaktánsok energiaállapota határozza meg. Van erre egy egyenlet is:
Delta_r_G=-RTlnK Vagyis a reakció szabadentalpiáját, vagyis hogy mennyire "jó" az a reakció, egyértelműen meghatározza a hőmérséklet és az egyensúlyi állandó. Vagyis fix hőmérsékleten az egyensúlyi állandó kizárólag a reaktánsok energiájától függ. Ha a termékek energiája nagyobb, akkor a kiindulási anyagok felé van eltolva az egyensúly, ha meg a termékek energiája a kisebb, akkor meg a termékek felé van eltolva az egyensúly.
És a sav-bázis egyensúlyok azok ugyanolyan egyensúlyi reakciók mint minden más. Szóval a sav erősségét egyértelműen meghatározza a kiindulási sav és a keletkező savmaradék energiája. Meg persze a hőmérséklet.
2. Az elektronegativitás azt jelenti, hogy mennyire vonzza egy adott anyag az elektronokat. Balról jobbra nő, ahogy ugyanazokra az elektron pályákra több proton jut, így jobban vonzza az elektronokat. De fentről lefele csökkenhet, mert nem ugyanazokra a pályákra vonatkozik a vonzó erő. A külső pályákon sokkal "rosszabb" az elektronnak (magasabb energiaállapot), így nem "akar" oda menni annyira (=kisebb az energia nyereség, ha oda kerül).
Az elektronaffinitást senki nem használja. Egyszer tanultam én is, de azóta se használtam soha, már nem emlékszem mit jelent. Tanuld meg a definícióját, aztán hagyd a francba, semmi haszna nincsen.
3. Az késztet egy anyagot bomlásra, ami bármilyen más reakcióra: a végtermékek energiája alacsonyabb, mint a kiindulási anyagé. Illetve másodlagos feltétel, hogy a bomlás ne legyen kinetikailag gátolt.
Pl. a H2 és O2 egyesülése energetikailag nagyon kedvező, de nagyon nehezen tudnak megfelelően egymáshoz férni az atomok, ezért magától nem indul be a reakció. Ezt nevezik kinetikai gátoltságnak.
Minden kémiai folyamatnak két feltétele van: energetikai és kinetikai. A folyamat akkor játszódik le, ha 1) energetikailag kedvező és 2) nem gátolt. Ez az igazság nagyjából le is írja az egész kémiát. A bomlásokra is pontosan ugyanez vonatkozik.
4. A CH3COOH gyenge sav, mert a CH3COO- ion nem tudja jól eloszlatni az elektronjait. Az egész molekula túlságosan elektronokban gazdag, ezért elég magas az energiaállapota. Erre rá kell érezni, de aztán elég könnyű. Mindig amikor valami könnyen keletkezik, akkor jegyezd meg magadban hogy akkor az biztosan alacsony energiaállapotú. Ami meg nehezen keletkezik vagy könnyen bomlik, az magas energiaállapotú. Egy idő után egyértelmű lesz, és akkor az egész kémia könnyű lesz. Már csak a kinetikai gátoltságra kell ráérezni.
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!