Karakteristiska syror och exempel



den syra de är föreningar med höga tendenser att donera protoner eller acceptera ett par elektroner. Det finns många definitioner (Bronsted, Arrhenius, Lewis) som karaktäriserar egenskaperna hos syror, och var och en kompletteras med att bygga en global bild av denna typ av föreningar.

Ur det föregående perspektivet kan alla kända ämnen vara sura, men endast de som står ut över de andra anses vara sådana. Med andra ord: om ett ämne är en extremt svag givare av protoner, jämfört med vatten, kan man till exempel säga att det inte är en syra.

Om så är fallet, vilka exakta är syrorna och deras naturliga källor? Ett typiskt exempel på dem finns i många frukter: som citrusfrukter. Lemonaderna har sin karaktäristiska smak på grund av citronsyra och andra komponenter.

Tungan kan upptäcka närvaron av syror, precis som med andra smaker. Beroende på syrahalten hos nämnda föreningar blir smaken mer oacceptabel. På detta sätt fungerar tungan som en organoleptisk mått på koncentrationen av syror, speciellt hydroniumjonkoncentrationen (H3O+).

Å andra sidan finns syror inte bara i livsmedel, men också i levande organismer. På samma sätt presenterar jordar ämnen som kan karakterisera dem som syror. så är fallet med aluminium och andra metallkatjoner.

index

  • 1 Egenskaper hos syror
    • 1.1 De har dåliga vätskor i elektrondensitet
    • 1,2 Styrka eller surhetskonstant
    • 1.3 Den har mycket stabila konjugatbaser
    • 1.4 De kan ha positiva avgifter
    • 1.5 Dina lösningar har pH-värden mindre än 7
  • 2 Exempel på syror
    • 2.1 Vätgashalogenider
    • 2.2 Oxoacids
    • 2,3 supersyror
    • 2.4 Organiska syror
  • 3 referenser

Särdrag hos syror

Vilka egenskaper en förening måste ha, enligt de nuvarande definitionerna, att betraktas som syra?

Måste kunna generera H joner+ och OH- när det är löst i vatten (Arrhenius), måste det mycket enkelt donera protoner till andra arter (Bronsted) eller slutligen måste det kunna acceptera ett par elektroner, som är negativt laddade (Lewis).

Dessa egenskaper är emellertid nära besläktade med den kemiska strukturen. Så att lära sig att analysera det kan få dras ut sin syrafasthet eller ett par föreningar, vilka av de två är mest sura.

De har dåliga vätskor i elektrondensitet

För metanmolekylen CH4, ingen av dess väten presenterar elektronisk brist. Detta beror på att skillnaden i elektronegativiteter mellan kol och väte är mycket liten. Men om en av H-atomer ersattes av en fluor, så skulle det finnas en anmärkningsvärd förändring i dipolmomentet: H2FC-H.

H han upplever en förskjutning av sitt elektroniska moln mot den intilliggande atlen kopplad till F, vilket är lika, ö + ökar. Återigen, om en annan H ersätts av en annan F, skulle molekylen förbli som: HF2C-H.

Nu är δ + ännu större, eftersom de är två atomer av F, starkt elektronegativ, som subtraherar elektrondensitet från C, och den senare, följaktligen vid H. Om substitutionsprocessen fortsatte skulle den äntligen erhållas: F3C-H.

I den här sista molekylen H den presenterar, som en följd av de tre atomer av närliggande F, en markerad elektronisk brist. Denna δ + går inte obemärkt för någon art som är rik nog i elektroner för att remsa detta H och på detta sätt F3CH vara negativt laddad:

F3C-H + : N- (negativa arter) => F3C:- + HN

Ovannämnda kemiska ekvation kan också betraktas på följande sätt: F3CH donerar en proton (H+, den H en gång fritt från molekylen) a: N; eller, F3CH får ett par elektroner från H att doneras till det senare andra paret från: N-.

Styrka eller surhetskonstant

Hur mycket F3C:- är närvarande i upplösningen? Eller hur många F-molekyler3CH kan donera väte väte till N? För att svara på dessa frågor är det nödvändigt att bestämma koncentrationen av F3C:- eller av HN och, med hjälp av en matematisk ekvation, för att upprätta ett numeriskt värde som kallas surhetskonstant, Ka.

Medan fler F-molekyler3C:- eller HN inträffar, blir mer syra F3CH och större din Ka. På detta sätt hjälper Ka till att klargöra kvantitativt vilka föreningar som är sura än andra. och, likaså, kassera som syror de vars Ka är av en extremt liten ordning.

Vissa Ka kan ha värden som är runt 10-1 och 10-5, och andra, miljoner mindre värden som 10-15 och 10-35. Man kan då säga att den senare, som har sagt syrakonstanter, är extremt svaga syror och kan kasseras som sådan..

Så vilken av följande molekyler har den högsta Ka: CH4, CH3F, CH2F2 eller CHF3? Svaret ligger i bristen på elektronisk densitet, δ +, i samma hydrogens.

mätningar

Men vilka kriterier är det för standardisering av Ka-mätningar? Dess värde kan variera enormt beroende på vilken art som kommer att få H+. Till exempel, om: N är en stark bas, kommer Ka att vara stor; men om det tvärtom är en mycket svag bas, kommer Ka att vara liten.

Ka mätningar görs med de vanligaste och svagaste av alla baser (och syror): vatten. Beroende på graden av donation av H+ till H-molekylerna2Eller vid 25 ° C och vid ett tryck av en atmosfär fastställs standardbetingelserna för att bestämma syrekonstanterna för alla föreningar.

Av detta uppstår en repertoar av tabeller av surhetskonstanter för många föreningar, både oorganiska och organiska.

Den har mycket stabila konjugatbaser

Syror har i sina kemiska strukturer mycket elektronegativa atomer eller enheter (aromatiska ringar) som attraherar elektroniska densiteter i de omgivande vätena, vilket gör att de blir delvis positiva och reaktiva före en bas.

När protonen doneras, transformeras syran till en konjugatbas; det vill säga en negativ art som kan acceptera H+ eller donera ett par elektroner. I exemplet för CF-molekylen3H dess konjugatbas är CF3-:

CF3- + HN <=> CHF3 + : N-

Om CF3- det är en mycket stabil konjugatbas, balansen kommer att förskjutas mer till vänster än till höger. Ju ju mer stabila syran desto mer reaktiva och sura syran kommer att vara.

Hur man vet hur stabil de är? Allt beror på hur du hanterar den nya negativa laddningen. Om de kan flytta den eller sprida den ökande elektroniska densiteten effektivt kommer den inte att användas för bildandet av länken med basen H.

De kan ha positiva avgifter

Inte alla syror har väten med elektronisk brist, men de kan också ha andra atomer som kan acceptera elektroner, med eller utan positiv laddning.

Hur är det här? Till exempel i bortrifluorid, BF3, Atomen av B saknar en oktett av valens, så det kan bilda ett bindning med vilken atom som helst som ger ett par elektroner. Om en anjon F- I närheten finns följande kemiska reaktion:

BF3 + F- => BF4-

Å andra sidan fria metallkatjoner, såsom Al3+, Zn2+, na+, etc., betraktas som syror, eftersom de från deras miljö kan acceptera dataförbindelser av elektronrika arter. På liknande sätt reagerar de med OH-jonerna- att fälla som metallhydroxider:

Zn2+(ac) + 2OH-(ac) => Zn (OH)2(S)

Alla dessa är kända som Lewis syror, medan de som donerar protoner är Bronsted syror.

Dina lösningar har pH-värden mindre än 7

Närmare bestämt alstrar en syra för att lösa upp i vilket lösningsmedel som helst (som inte neutraliserar det väsentligt) lösningar med pH mindre än 3, även om under 7 anses mycket svaga syror.

Detta kan verifieras med användning av en syrabasindikator, såsom fenolftalein, universalindikatorn eller lila kåljuice. De föreningar som förvandlar färger till de som indikeras för lågt pH behandlas med syror. Detta är en av de enklaste testerna för att bestämma närvaron av samma.

Detsamma kan till exempel göras för olika jordprover från olika delar av världen, och därigenom bestämma deras pH-värden att de tillsammans med andra variabler karakteriserar dem.

Och slutligen har alla syror sura smaker, så länge de inte är så koncentrerade att de bringar vävnaderna i tungan irreversibelt.

Exempel på syror

Vätehalogenider

Alla vätehalogenider är sura föreningar, speciellt när de löses i vatten:

-HF (fluorvätesyra).

-HCl (saltsyra).

-HBr (bromvätesyra).

-HI (jodsyra).

oxosyror

Oxosyror är de protonerade formerna av oxoanjoner:

HNO3 (salpetersyra).

H2SW4 (svavelsyra).

H3PO4 (fosforsyra).

HCIO4 (perklorsyra).

Supersyror

Supersyrorna är blandningen av en Bronsted-syra och en stark Lewis-syra. När de är blandade bildar de komplexa strukturer där, enligt vissa studier, H+ "Hoppa" inuti dem.

Dess korrosiva kraft är sådan att de är miljarder gånger starkare än H2SW4 koncentrerades. De brukar spricka stora molekyler närvarande i råolja, i mindre grenade molekyler och med ett stort ekonomiskt värde.

-BF3/ HF

-SbF5/ HF

-SbF5/ HSO3F

-CF3SW3H

Organiska syror

Organiska syror karakteriseras av att ha en eller flera karboxylgrupper (COOH), och bland dem är:

-Citronsyra (närvarande i många frukter)

-Malinsyra (från gröna äpplen)

-Ättiksyra (från kommersiell vinäger)

-Smörsyra (från rancid smör)

-Vinsyra (från vin)

-Och familjen av fettsyror.

referenser

  1. Torrens H. Hårda och mjuka syror och baser. [PDF]. Hämtad från: depa.fquim.unam.mx
  2. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (3 maj 2018). Namn på 10 vanliga syror. Hämtad från: thoughtco.com
  3. Chempages Netorials. Syror och baser: Molekylstruktur och uppförande. Hämtad från: chem.wisc.edu
  4. Deziel, Chris. (27 april 2018). Allmänna egenskaper hos syror och baser. Sciencing. Hämtad från: sciencing.com
  5. Pittsburgh Supercomputing Center (PSC). (25 oktober 2000). Hämtad från: psc.edu.