Erinevus happesuse ja aluselisuse vahel

Peamine erinevus - happesus vs aluselisus
 

Ühendite happesus ja aluselisus näitavad pH taset. Söötme happesust põhjustavad happelised ühendid, mis võivad eraldada vesiniku ioone (H⁺), mille tulemuseks on selles keskkonnas madal pH. Söötme aluselisust põhjustavad aluselised ühendid, mis võivad eraldada hüdroksiidioone (OH^-), mille tulemuseks on selles keskkonnas kõrge pH. Peamine erinevus happesuse ja aluselisuse vahel on see happesus põhjustab madalat pH taset, aluselisus põhjustab aga vesikeskkonnas kõrge pH.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on happesus 
3. Mis on põhilisus
4. Kõrvuti võrdlus - happesus vs aluselisus tabelina
5. Kokkuvõte

Mis on happesus?

Happesus on ainete happe tase. Vesinikuioonide kontsentratsioon (H⁺) on peamine happesuse tuvastamiseks kasutatav parameeter. Vesinikioonide kontsentratsiooni väljendatakse pH väärtusena. pH on vesinikuioonide kontsentratsiooni negatiivne logaritm. Seega, mida suurem on vesinikioonide kontsentratsioon, seda madalam on pH. Madal pH väärtus näitab kõrgemat happesust.

Ainete happesuse järgi on hapete kahte tüüpi: tugevad happed ja nõrgad happed. Tugevad happed põhjustavad vesikeskkonnas kõrgemat happesuse taset, nõrgad happed põhjustavad madala happesuse. Tugevad happed võivad hajuda täielikult ioonideks, vabastades kõik võimalikud vesinikioonid (H⁺). Seevastu nõrk hape dissotsieerub osaliselt, eraldades ainult osa vesinikioonidest. Happeid võib liigitada ka monoprootilisteks hapeteks ja polüprotootilisteks hapeteks; monoprootilised happed vabastavad ühe vesiniku iooni molekuli kohta, polüprootilised happed vabastavad rohkem vesiniku ioone molekuli kohta.

Hapete happesus määratakse happe pKa järgi. pKa on Ka negatiivne logaritm. Ka on lahuse happeline dissotsiatsioonikonstant. See on happesisalduse (või happesuse) kvantitatiivne mõõtmine. Madalam pKa, seda tugevam on hape. Mida kõrgem on pKa, seda nõrgem on hape.

Joonis 01: sidrunimahl on kõrge happesusega

Keemiliste elementide happesuse perioodilised suundumused sõltuvad põhimõtteliselt nende elektronegatiivsuse väärtustest. Keemiliste elementide elektronegatiivsus suureneb perioodi vasakult paremale. Kui aatomi elektronegatiivsus on kõrgem, suudab see selle negatiivset aatomit väga kergesti stabiliseerida, kuna sellel on suurem afiinsus elektronide suhtes. Seetõttu vabanevad kõrge elektronegatiivsusega aatomitega seotud vesinikioonid kergesti kui madala elektronegatiivsusega aatomid, mille tulemuseks on suurem happesus. Periooditabelis rühmas alla minnes happesus suureneb. Selle põhjuseks on aatomite suuruse suurenemine rühmas. Suured aatomid suudavad stabiliseerida nende negatiivsed laengud (laengu jaotuse kaudu); seega saab suure aatomiga seotud vesinikuioon kergesti eralduda.

Mis on põhilisus?

Aine aluselisus on vesinikuaatomite arv, mis on konkreetses happes asendatud alusega. Teisisõnu on ühendi aluselisus vesinikuioonide arv, mis suudavad täielikult reageerida aluse vabastatud hüdroksiidioonidega.

Joonis 02: hüdroksiidioonide keemiline struktuur

Allpool on loetletud tegurid, mis võivad mõjutada ühendi aluselisust.

1. Elektronegatiivsus
2. Aatomi raadius
3. Ametlikud tasud

Aatomi elektronegatiivsus viitab selle afiinsusele elektronide suhtes. Suure elektronegatiivsusega aatom võib madalate elektronegatiivsete aatomitega võrreldes elektrone meelitada. Mida suurem on elektronegatiivsus, seda madalam on aluselisus. Hüdroksiidioonide vabastamiseks peaksid hapnikuaatomi ja ülejäänud molekuli vahel olevad sideelektronid olema täielikult hapnikuaatomi tähelepanu all (hüdroksiidide rühmas olev hapnikuaatom peaks olema elektronegatiivsem kui teine ​​aatom, millega see on seotud). Näide: kui ROH aluselisus on kõrge, on R elektronegatiivsus väiksem kui hapnikuaatomil.

Joonis 03: Seebid on nõrgad alused, mis moodustuvad rasvhapete reageerimisel naatriumhüdroksiidi või kaaliumhüdroksiidiga.

Aatomi raadius on veel üks tegur, mis mõjutab ühendi aluselisust. Kui aatomi raadius on väike, on selle aatomi elektrontihedus kõrge. Seega saab hüdroksiidiooni kergesti vabaneda. Siis on selle ühendi aluselisus suhteliselt kõrge.

Ametlikud tasud on tavaliselt kas positiivsed või negatiivsed tasud. Positiivne formaalne laeng näitab väiksemat elektrontihedust. Seega ei saa hüdroksiidioon täielikult siduda elektrone. Siis ei saa seda kergesti eralduda (hüdroksiidioon), mis näitab madalamat aluselisust. Seevastu negatiivne formaalne laeng põhjustab suuremat põhilisust.

Mis vahe on happesusel ja aluselisusel??

Happesus vs aluselisus
Happesus on ainete happe tase.	Aluselisus viitab alusele, mis võib vabastada hüdroksiidioone (OH-).
pH
Happesus põhjustab vesikeskkondades madalat pH-d.	Aluselisus põhjustab vesikeskkondades kõrget pH-taset.
Ioonid
Happesus näitab vesinikuioonide kõrget kontsentratsiooni söötmes.	Aluselisus näitab hüdroksiidioonide kõrget kontsentratsiooni söötmes.
Perioodilised suundumused
Happesus suureneb perioodist vasakult paremale ja rühmas allapoole.	Põhilisus väheneb perioodist vasakult paremale ja grupist allapoole.
Elektronegatiivsuse mõju
Happelisus on kõrge, kui (selle aatomi, millega vesinikuaatom on seotud) elektronegatiivsus on kõrge.	Leeliselisus on kõrge, kui (selle aatomi, millega hüdroksiidioonide hapnikuaatom on seotud) elektronegatiivsus on madal.

Kokkuvõte - happesus vs aluselisus

Happesus ja aluselisus on kaks peamist keemias kasutatavat terminit. Happesust põhjustavad happelised ühendid. Aluselisust põhjustavad aluselised ühendid. Peamine erinevus happesuse ja aluselisuse vahel on see, et happesus põhjustab madalat pH taset, aluselisus põhjustab aga vesikeskkonnas kõrge pH taseme.

Viide:

1. “7.3: Struktuuriline mõju happesusele ja aluselisusele.” Keemia LibreTexts, Libretexts, 7. september 2016, saadaval siin.
2. “Perioodilise tabeli trend”. Üliõpilaste doktorivõrk, saadaval siit.

Pilt viisakalt:

1. André Karwath ehk Aka “Lemon-edit1” - Oma töö (CC BY-SA 2.5) Commonsi Wikimedia kaudu
2. “Hüdroksiid-üksildane-paar-2D” (üldkasutatav) Commons Wikimedia kaudu
3. “589824” (CC0) Pixabay kaudu