چند سوال در مورد اسید وباز

با تشکر از وبلاگ عالیتون ، آب یک ماده ی خنثی از نظر اسیدی است یا یک آمفوتر است توسط بابک فرانک والهه 

باتشکر از سوال بسیار زیرکانه شما باید بگویم آب یک ماده آمفوتر است طبق تعاریف برونستد ولوری زیرا درواکنش با اسیدها ی هیدروژندار پروتون می گیرد وبه بازها پروتون می دهد .و بعلت جفت الکترون ناپیوندی برروی اکسیژن که می تواند دراختیار یک اسید لوئیس ( اوربیتال خالی ) قراردهد یک باز لوئیس نیز محسوب می شود ویا درمقابل یک  جفت الکترون ناپیوندی ( مانند آمونیاک ) نظیر  یک اسید عمل می نماید. 

به طور کلی اسید وباز درتعاریف برونستد ولوری ویا لوئیس مقایسه بین دو ذره ایی است که با هم   برهمکنش می دهند  وبه عملکرد مولکول ها بستگی دارد .اما درتعریف های  نظیر  آرنیوس  آب تعریف نمی شود چون با معرف ها هیچ تغییر رنگی را ایجاد نمی کند  وبه همین علت آب به عنوان یک هم تراز کننده برای اسید وباز ها   در نظر گرفته شده چون به مقدار بسیار ناچیز یونش می یابد ودر این یونش تعداد یونهای پروتونیوم (اسید ) و یونهای هیدروکسید ( باز) باهم برابرند .فقط همین ( نه به آن معنی که هیچ اثری ندارد مانند گاز متان این نوع مولکولها خنثی هستند  .)   

چرا برای اسید ها و باز ها تعاریف متعددی قرار داره توسط باران

 امید وارم باران اسیدی نباشید

واما تعاریف مختلف برای یک واژه معمولا زمانی صورت می گیرد که تعریف قبلی کامل نیست وهمه موارد را دربر نمی گیرد وتعریف جدید کامل کننده تعریف قبلی ودراکثر موارد تعریف قبلی را نقص نمی کند مانند همین تعاریفی که برای اسید وباز صورت گرفته .  دقت کنید اگر مولکولی طبق تعریف آرنیوس در دسته اسیدها جای می گیرد طبق نظریه برونستد ولوری ویا لوئیس  نیز اسید است اما بعضی مولکولها طبق نظریه آرنیوس در دسته اسیدها ویا بازها قرار نمی گرفتند نظیر آب که طبق نظریه برونستد ولوری جایگاهشان مشخص می شود اما باز مواردی بود که درمولکولهای بدون پروتون چگونه اسید وباز را می توان مشخص نمود که تعریف لوئیس جواب این سوال را نیز مشخص می کند.

سلام می خواستم خواهش کنم خیلی زود به سوالام جواب بدید آخه امتحان دارم توسط پریا :
- تفاوت نقطه ی هم ارزی و پایانی در تیتراسیون اسیدو باز
ممنون

می دونم خیلی دیر شده از این نظر معذرت می خواهم

نقطه پایانی: مرحله ایی از تیتراسیون است که  با مقدار اندکی از تیترکننده ، شناساگر (معرف شیمیایی) تغییر رنگ می دهد. نقطه پایانی به نقطه هم ارزی مربوط نمی شود وبه غلظت معینی ازهیدروژن یا سایر یون ها و یا  پتانسیل اکسایش - کاهش بستگی دارد و به کمک شناساگر قابل مشاهده است.

نقطه هم ارزی هنگامی است که مواد اولیه وفراورده ها به مقادیر هم ارز بر اساس استوکیومتری واکنش می رسند واین نقطه ممکن است دقیقا منطبق بر نقطه پایانی نباشد  

برای کسب اطلاعات بیشتر  به سایت های زیر مراجعه کنید  

http://jchemed.chem.wisc.edu/JCESoft/CCA/CCA3/MAIN/TITREDO/PAGE1.HTM

http://www.csudh.edu/oliver/demos/carbnate/carbnate.htm

http://wwwchem.csustan.edu/chem1112/1112bufferKS.htm

- آیا واکنش شیمیایی بدون تغییر آنتالپی یا مبادله ی گرما داریم؟

درواکنش اسید های آلی با الکل ها (استری شدن)درمجموع تغییرات آنتالپی تقریبا صفر است جواب کاملتر را ایشاالله در نوبتی دیگر ودرجایی مناسب می نویسم

منتظر نظر دوستان هستم باتشکر

به مجلات رشد شيمي  شماره هاي50 - 63 -65 - 72 - 75 مراجعه نماييد

1- اگه ممکنه تمام مراحل تولید سدیم سولفات را از سولفوریک اسید برام شرح بدید.آخه نمی تونم توجیهش کنم.چون سولفوریک اسید دو پروتون داره.نمی دونم باید سدیم سولفات رو نمک سولفوریک اسید بدونم یا نمک ین (اسید) هیروژن سولفات.

با عرض معذرت ازاین که جواب سوالات دوستان دیر می شود اگر توجه نموده باشید من هنوز موفق به پاسخگویی بعضی از سوالات نشده ام . علت را تعطیلات ٬ سفر  ومسئولیت های دیگر  من بدانید .ولی مثل این که شما خیلی عجله دارید . که چند بار سوال خود را تکرار نموده اید امید وارم شما ودوستتان موفق باشید ودررشته دلخواهتان قبول شوید .

   براي تهيه سديم سولفات  بايد به محلول سولفوريك اسيد٬  سود را اضافه نمود وتا مرحله خنثي شدن كامل پيش رفت .

  دراين روش ابتدا با افزايش NaOH چون مول هاي  اسيد بيشتر از مول هاي باز است نمك اسيد يعني سديم هيدروژن سولفات وسپس با افزايش بيشتري از سديم هيدروكسيد ٬ نمك سديم سولفات تهيه خواهد شد .                                  H₂SO₄ + NaOH -------> NaHSO₄ + H₂O

                                      NaHSO₄+ NaOH -------> Na₂SO₄ + H₂O   

اگر برعكس عمل نماييد يعني اسيد را به محلول سود اضافه نماييد چون تعداد مول هاي سديم هيدروكسيد بيشتر از تعداد مول هاي اسيد درظرف واكنش  است . ابتدا سديم سولفات  وبا افزايش بيشتر اسيد به اين محلول نمك اسيدي سديم هيدروژن سولفات تشكيل مي شود .  

                                                       2NaOH+H₂SO₄-------> Na₂SO₄ + H₂O   

                                                    NaHSO₄ + H₂SO₄------->  Na₂SO₄ + H₂O

به طور كلي براي تهيه سديم سولفات بايد از روش اول استفاده نمود .

به عبارتي براي تهيه سديم سولفات  به تعداد مول هاي بيشتري از سديم هيدروكسيد  ( دوبرابر مول هاي اسيد ) نياز است .
2- اینکه چرا گروههای آلکیل الکترون دهنده هستند؟ می خوام اگه ممکنه لطف کنین و کامل تو ضیح بدید.و اینکه در آمین ها افزایش گروه آلکیل موجب افزایش قدرت بازی می شه .پس چرا آمین های گروه 3 از آمین های گروه 2 قدرت بازی کمتری دارند. این رو توی کتابها نوشته.توسط:مرتضی

یک گروه می تواند به وسیله اثر القایی یا اثر رزونانسی ویا هردواثر٬ الکترون دهنده ویا الکترون گیرنده باشد . اثر القایی گروه ها را به وسیله الکترونگاتیوی اتم های تشکیل دهنده اش می توان توجیح کرد .اگر به ساختار گروه متیل توجه کنید. الگترونگاتیوی H کمتر از C درنتیجه کربن دارای جزیی بارمنفی وهیدروژن هادارای جزیی بار مثبت خواهند شد . ( ^+δ- C← H^δ )

 حال اگر این کربن  با اتم دیگری پیوند داده شود به اتم پیوند یافته بار منفی القا خواهد نمود .                                                   ( - ) →  H ₃C

واما درمورد آمین های نوع سوم  این مطلب که شما اشاره نموده اید . بیشتر درمورد تری متیل آمین به چشم می خورد به نظر میرسد تری متیل آمین باید Kb بزرگتری  نسبت به دی متیل آمین ومتیل آمین داشته باشد . به عبارتی باز آرنیوس قویتری باشد ولی چنین نیست. علت آن است که Kb  به عوامل مختلفی بستگی دار د.ازجمله انحلال و آبپوشی یون های حاصل از تفکیک باز . هرچه تعداد گروه های الکیل بر روی نیتروژن افزایش یابد. تراکم ابر الکترونی برروی نیتروژن افزایش یافته وباز لوئیس قویتری تشکیل می شود ولی ... آبپوشی مشکلتر وانحلال کمتر صورت می گیرد .زیرا گروه های الکیل نامحلول در آب هستند . وبه همین علت  تری متیل آمونیوم فقط یک پیوند هیدروژنی  با آب می تواند تشکیل دهد .  

                                               H2O  ...  H- N⁺  (CH₃ ) ₃   

ثانیا به علت ازدحام فضایی دراطراف نیتروژن از  امکان تشکیل این پیوند هیدروژنی نیز کاسته می شود .

قابلیت انحلال  متیل آمین ودی متیل آمین در آب خیلی زیاد و انحلال پذیری تری متیل آمین  91 گرم در 100 گرم آب می باشد.

به طور کلی در آمین ها (مانند الکل ها ویا اسید های کربوکسیلیک ) باافزایش تعداد کربن از میزان انحلال پذیری کاسته می شود . ( حتی آمین های نوع اول )

قدرت اسيدها

قدرت اسيد ها و بازها نسبی می باشد .اسيدی قويتراست که پروتون دهنده بهتری باشد.اسيدهای خالص ساختارمولکولی داشته که ضمن انحلال درآب به يون هيدرونيوم و آنيون (بازمزدوج اسيد) يونيده می شوند. همه اسيدها بطورکامل درآب يونش نمی يابند مانند هيدروفلوئوريک اسيد که ضمن انحلال درآب به مقدارجزيی توليد يون هيدرونيوم و يون(^- F )می کند درحالی که هيدروکلريک اسيد تقريبا بطور ۱۰۰٪  درآب يونش می يابد به همين علت محلول HF را اسيدی ضعيف و محلول HCl اسيدی قوی می نامند هرچه اسيد قوی تر باشد P^H  کوچکتری خواهد داشت.

ازمهمترين عوامل درقدرت اسيدی ساختار اسيد و ميزان انحلال در دمای ثابت است . درمورد محلول HF درآب عامل مهم ديگر قدرت پيوند هيدروژنی بين مولکولهای HF خالص است که قويترين پيوند هيدروژنی موجود می باشد بطوری که حتی درحالت گاز بين بعضی ازمولکولهای اين ماده هم چنان باقی می ماند.

درهنگام حل شدنHF درآب پيوندهيدروژنی تشکيل شده بين آب وHF  به قدرت پيوند هيدروژنی بين مولکولهای خالص HF نبوده، به طوريکه برخلاف معمول هرچه محلول HF  درآب را غليظ تر کنيم درجه يونش اسيد افزايش می يابد.

برای مقايسه قدرت اسيدی دراينجا کليک کنيد.