ضعف الأحماض التفكك ، خصائص ، أمثلة

ال أحماض ضعيفة هم الوحيدون الذين ينفصلون جزئيا في الماء. بعد التفكك ، يصل الحل الذي يتم العثور عليه إلى التوازن والحامض وقاعدته المتزامنة الموجودة في وقت واحد. الأحماض هي جزيئات أو أيونات يمكنها التبرع بأيون الهيدرونيوم (H⁺) أو يمكن أن تشكل رابطة تساهمية مع زوج من الإلكترونات.

وهذه بدورها يمكن تصنيفها بالقوة: أحماض قوية وأحماض ضعيفة. عند الحديث عن قوة الحمض ، هذه هي الخاصية التي تقيس درجة تأين هذه الأنواع ؛ أي قدرة أو ميل الحمض إلى فقد البروتون.

حمض قوي هو الذي ينفصل تماما في وجود الماء ؛ وهذا يعني أن الخلد القوي للحمض الذائب في الماء يؤدي إلى فصل الخلد الواحد H⁺ وخلد واحد من قاعدة مترافق A^-.

مؤشر

• 1 ما هي الأحماض الضعيفة؟?
• 2 تفكك الأحماض الضعيفة
• 3 خصائص
  • 3.1 الاستقطاب والتأثير الاستقرائي
  • 3.2 الراديو الذري وقوة الارتباط
• 4 أمثلة على الأحماض الضعيفة
• 5 المراجع

ما هي الأحماض الضعيفة?

الأحماض الضعيفة ، كما ذكر أعلاه ، هي تلك التي تنفصل جزئيًا في الماء. معظم الأحماض هي أحماض ضعيفة ، وتتميز بإطلاق بضع ذرات هيدروجين فقط إلى المحلول الذي توجد فيه.

عندما ينفصل حمض ضعيف (أو يتأين) ، تحدث ظاهرة التوازن الكيميائي. هذه الظاهرة هي الحالة التي يتواجد فيها كلا النوعين (أي المواد المتفاعلة والمنتجات) بتركيزات لا تميل إلى التغير بمرور الوقت.

تنشأ هذه الحالة عندما تكون سرعة التفاعل المباشر مساوية لسرعة رد الفعل العكسي. لذلك ، هذه التركيزات لا تزيد أو تنقص.

تصنيف "ضعيف" في حمض ضعيف مستقلة عن قدرتها على التفكك. يعتبر الحمض ضعيفًا إذا كان أقل من 100٪ من جزيئه أو أيونه غير مفصول تمامًا في محلول مائي. لذلك ، هناك أيضًا درجة من التفكك بين الأحماض الضعيفة نفسها التي تسمى حمض التفكك المستمر Ka.

أقوى حمض ، وارتفاع قيمة كا. أقوى حمض ضعيف هو أيون الهيدرونيوم (H₃O⁺) ، والذي يعتبر الحد الفاصل بين الأحماض الضعيفة والأحماض القوية.

تفكك الأحماض الضعيفة

الأحماض الضعيفة تتأين بشكل غير كامل. أي إذا كان هذا الحمض الضعيف ممثلاً في صيغة الذوبان العام كـ HA ، فستكون كمية كبيرة من HA غير المنفصل موجودة في المحلول المائي المتكون.

تتبع الأحماض الضعيفة النموذج التالي عند الانفصال ، حيث H⁺ هو أيون الهيدرونيوم في هذه الحالة ، و A^- يمثل القاعدة المرافقة للحامض.

يتم تمثيل قوة حمض ضعيف باعتباره ثابت التوازن أو كنسبة مئوية من التفكك. كما ذكر أعلاه ، فإن تعبير Ka هو ثابت تفكك الحمض ، وهذا مرتبط بتركيزات المواد المتفاعلة ومنتجات التوازن على النحو التالي:

كا = [ح⁺] [أ^-] / [ها]

كلما زادت قيمة Ka ، سيتم تفضيل تشكيل H أكثر⁺, وسيكون الرقم الهيدروجيني للحل أقل. يتراوح الكا من الأحماض الضعيفة بين قيم 1.8 × 10^-16 إلى 55.5. هذه الأحماض مع كا أقل من 1.8 × 10^-16 لديهم قوة حمض أقل من الماء.

الطريقة الأخرى المستخدمة لقياس قوة حمض هي دراسة النسبة المئوية للانحراف (α) ، والتي تتراوح من 0٪ < α < 100 %. Se define como:

α = [أ^-] / [^-] + [HA]

على عكس Ka ، α ليست ثابتة وستعتمد على قيمة [HA]. بشكل عام ، ستزيد قيمة α مع انخفاض قيمة [HA]. بهذا المعنى ، تصبح الأحماض أقوى اعتمادًا على درجة التخفيف.

خصائص

هناك سلسلة من الخصائص التي تحدد قوة الحمض وتجعله أكثر أو أقل قوة. من بين هذه الخصائص القطبية والتأثير الاستقرائي ، نصف القطر الذري وقوة الربط.

القطبية والتأثير الاستقرائي

يشير القطبية إلى توزيع الإلكترونات في رابطة ، وهي المنطقة بين نوتين ذريتين حيث تتم مشاركة زوج من الناخبين.

فكلما كانت التشابه الكهربائي بين نوعين أكثر تشابهًا ، كلما كان تبادل الإلكترون معادلاً ؛ ولكن كلما كانت الإلكترونات أكثر اختلافًا ، كلما قضت الإلكترونات وقتًا في جزيء واحد مقارنة بالجزيء الآخر.

الهيدروجين هو عنصر كهربي إيجابي ، وكلما زاد النشاط الكهربي للعنصر المرتبط به ، زادت حموضة المركب. لهذا السبب ، سيكون الحمض أقوى إذا حدث بين اتحاد الهيدروجين وعنصر كهربائي أكثر.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن التأثير الاستقرائي يعني أن الهيدروجين لا يحتاج إلى ربطه مباشرة بالعنصر الكهربائي من أجل زيادة حموضة المركب. ولهذا السبب ، فإن بعض ايزومرات المواد أكثر حمضية من غيرها ، اعتمادًا على تكوين ذراتها في الجزيء.

الراديو الذري وقوة الارتباط

قوة الرابطة التي تربط الهيدروجين بالذرة التي تحكم الحمض هي عامل مهم آخر في تحديد حموضة الجزيء. هذا ، بدوره ، يعتمد على حجم الذرات التي تشترك في الرابط.

بالنسبة للحمض المسمى HA ، فكلما زاد حجم ذرته ، كلما انخفضت قوة رباطته ، بحيث يصبح كسر هذه الرابطة أسهل ؛ هذا يجعل الجزيء أكثر حمضية.

سوف تستفيد الذرات ذات نصف القطر الذري العالي من الحموضة بفضل هذه التفاصيل ، لأن اتحادها مع الهيدروجين سيكون أقل قوة.

أمثلة على الأحماض الضعيفة

هناك عدد كبير من الأحماض الضعيفة (الأهم من ذلك كله). وتشمل هذه:

- حامض الكبريتيك₂SW₃).

- حامض الفوسفوريك₃PO₄).

- حمض النيتروز (HNO₂).

- حمض الهيدروفلوريك (HF).

- حمض الخليك (CH₃COOH).

- حمض الكربونيك (H₂CO₃).

- حمض البنزويك (C₆H₅COOH).

مراجع

1. حمض ضعيف. (بدون تاريخ). تم الاسترجاع من en.wikipedia.org
2. الكيمياء الحيوية الأساسية. (بدون تاريخ). تم الاسترجاع من wiley.com
3. CliffNotes. (بدون تاريخ). تم الاسترجاع من cliffsnotes.com
4. العلم ، واو. (بدون تاريخ). جامعة واترلو. تم الاسترجاع من science.uwaterloo.ca
5. آن ماري هيلمنستين ، ب. ThoughtCo. تم الاسترجاع من thinkco.com