Ορισμοί οξέων και βάσεων

Με μια ματιά

Στο μοντέλο Arrhenius εξετάζεις υδατικό περιβάλλον και χαρακτηρίζεις ως οξύ την ουσία που παράγει ιόντα υδρογόνου και ως βάση την ουσία που παράγει ιόντα υδροξειδίου στο νερό. Στο μοντέλο Brønsted και Lowry εντοπίζεις μέσα στην αντίδραση τον δότη πρωτονίου ως οξύ και τον δέκτη πρωτονίου ως βάση. Αναγνωρίζεις ως συζυγές ζεύγος οξέος και βάσης δύο σωματίδια που διαφέρουν κατά ένα πρωτόνιο και βρίσκονται σε αντίθετα μέρη της ίδιας αντίδρασης. Διακρίνεις τη διάσταση, όπου διαχωρίζεις τα ήδη υπάρχοντα ιόντα ενός ιοντικού ηλεκτρολύτη, από τον ιοντισμό, όπου ένα μοριακό οξύ ή μια μοριακή βάση αντιδρά με το νερό και σχηματίζει ιόντα.

2Κεντρική ιδέα

Στο μοντέλο Arrhenius εξετάζεις μόνο υδατικό περιβάλλον. Χαρακτηρίζεις ως οξύ μια ουσία που παράγει ιόντα υδρογόνου στο νερό και ως βάση μια ουσία που παράγει ιόντα υδροξειδίου στο νερό.

Στο μοντέλο Brønsted και Lowry χαρακτηρίζεις ως οξύ κατά Brønsted και Lowry το σωματίδιο που δίνει ένα ή περισσότερα πρωτόνια. Χαρακτηρίζεις ως βάση κατά Brønsted και Lowry το σωματίδιο που δέχεται ένα ή περισσότερα πρωτόνια. Αποδίδεις αυτούς τους ρόλους μέσα σε αντίδραση, αφού εντοπίσεις τον δότη και τον δέκτη του πρωτονίου.

Αναγνωρίζεις ένα συζυγές ζεύγος οξέος και βάσης όταν τα 2 μέλη διαφέρουν κατά 1 πρωτόνιο και βρίσκονται σε αντίθετα μέρη της ίδιας αντίδρασης. Αποδίδεις στο νερό ρόλο βάσης όταν δέχεται πρωτόνιο και ρόλο οξέος όταν δίνει πρωτόνιο.

Κατά τη διάλυση ενός ιοντικού ηλεκτρολύτη διαχωρίζεις τα ιόντα που ήδη υπάρχουν. Ονομάζεις αυτή τη μεταβολή διάσταση. Κατά τον ιοντισμό ενός μοριακού οξέος ή μιας μοριακής βάσης σχηματίζεις ιόντα με αντίδραση του μορίου με το νερό.

3Εντοπισμός ρόλων και συζυγών ζευγών

Σκέψου το επόμενο βήμα πριν το ανοίξεις.

1. Δείξε το βήμα 1

   Γράφεις τη μεταφορά πρωτονίου με φυσικές καταστάσεις:

   $$\chem{HA}\state{aq} + \chem{H_2O}\state{l} \rxn \ion{H_3O^+}\state{aq} + \ion{A^-}\state{aq}$$
2. Δείξε το βήμα 2

   Εντοπίζεις ότι το μοριακό οξύ δίνει 1 πρωτόνιο στο νερό, άρα το χαρακτηρίζεις ως οξύ κατά Brønsted και Lowry και το νερό ως βάση κατά Brønsted και Lowry.

3. Δείξε το βήμα 3

   Ενώνεις το μοριακό οξύ με το αρνητικό ιόν του, επειδή διαφέρουν κατά 1 πρωτόνιο και βρίσκονται σε αντίθετα μέρη της αντίδρασης.

4. Δείξε το βήμα 4

   Ενώνεις το νερό με το ιόν οξωνίου, επειδή διαφέρουν κατά 1 πρωτόνιο και βρίσκονται σε αντίθετα μέρη της αντίδρασης.

5. Δείξε το βήμα 5

   Ελέγχεις τα στοιχεία και το συνολικό φορτίο, ώστε η εξίσωση να τα διατηρεί και στα 2 μέρη.

4Ερώτηση επιλογής για τον ρόλο του νερού

Μελετάς την αντίδραση:

Επιλέγεις τον σωστό χαρακτηρισμό: α) Χαρακτηρίζεις το νερό ως οξύ και το μοριακό σώμα ως βάση. β) Χαρακτηρίζεις το νερό ως βάση και το μοριακό σώμα ως οξύ. γ) Χαρακτηρίζεις και τα 2 σώματα ως βάσεις. δ) Δεν αναγνωρίζεις μεταφορά πρωτονίου.

Σκέψου το επόμενο βήμα πριν το ανοίξεις.

1. Δείξε το βήμα 1

   Εντοπίζεις ότι το νερό δίνει 1 πρωτόνιο στο μοριακό σώμα, επειδή σχηματίζονται το θετικό ιόν και το ιόν υδροξειδίου.

2. Δείξε το βήμα 2

   Επιλέγεις την απάντηση α, επειδή το νερό είναι ο δότης και το μοριακό σώμα είναι ο δέκτης του πρωτονίου.

3. Δείξε το βήμα 3

   Αναγνωρίζεις ως συζυγή ζεύγη το μοριακό σώμα με το θετικό ιόν του και το νερό με το ιόν υδροξειδίου.

4. Δείξε το βήμα 4

   Ελέγχεις ότι το συνολικό φορτίο είναι 0 και στα 2 μέρη της αντίδρασης.

5Διάσταση και ιοντισμός

Σκέψου το επόμενο βήμα πριν το ανοίξεις.

1. Δείξε το βήμα 1

   Γράφεις τη διάσταση του υδροξειδίου του νατρίου:

   $$\chem{NaOH}\state{s} \rxn \ion{Na^+}\state{aq} + \ion{OH^-}\state{aq}$$

   Την ονομάζεις διάσταση, επειδή διαχωρίζεις τα ιόντα του ιοντικού ηλεκτρολύτη.

2. Δείξε το βήμα 2

   Γράφεις τον ιοντισμό ενός μοριακού οξέος:

   $$\chem{HA}\state{aq} + \chem{H_2O}\state{l} \rxn \ion{H_3O^+}\state{aq} + \ion{A^-}\state{aq}$$

   Τον ονομάζεις ιοντισμό, επειδή το μοριακό οξύ αντιδρά με το νερό και σχηματίζει ιόντα.

3. Δείξε το βήμα 3

   Ελέγχεις σε κάθε εξίσωση τα στοιχεία και το συνολικό φορτίο, ώστε να διατηρούνται στα 2 μέρη.

6Συχνά λάθη

• Κάνεις λάθος αν εφαρμόζεις τον ορισμό Arrhenius χωρίς υδατικό περιβάλλον.
• Κάνεις λάθος αν ονομάζεις ιοντισμό τη διάσταση του υδροξειδίου του νατρίου.
• Κάνεις λάθος αν αποδίδεις ρόλο οξέος ή βάσης κατά Brønsted και Lowry χωρίς να εντοπίζεις τον άλλο φορέα της μεταφοράς πρωτονίου.
• Κάνεις λάθος αν σχηματίζεις συζυγές ζεύγος οξέος και βάσης με σώματα που διαφέρουν κατά περισσότερα από 1 πρωτόνιο.
• Κάνεις λάθος αν αποδίδεις στο νερό σταθερό ρόλο ανεξάρτητα από το σώμα με το οποίο αντιδρά.
• Κάνεις λάθος αν δεν ελέγχεις τη διατήρηση των στοιχείων και του συνολικού φορτίου σε μια αντίδραση μεταφοράς πρωτονίου.