Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Waarom worden veel verbindingen die één of meer waterstofatomen bevatten, niet geclassificeerd als Arrhenius-zuur?

Hoewel veel verbindingen die een of meer waterstofatomen bevatten zich volgens de Bronsted-Lowry-definitie als zuren kunnen gedragen, worden ze niet allemaal geclassificeerd als Arrhenius-zuren. Het belangrijkste onderscheid ligt in het vermogen van de verbinding om in water te dissociëren en waterstofionen (H+) vrij te geven.

Volgens de Arrhenius-definitie van zuren wordt een stof als een zuur beschouwd als deze in water dissocieert en waterstofionen (H+) produceert. Deze definitie legt sterk de nadruk op het ionisatieproces en de aanwezigheid van vrije H+-ionen in de oplossing.

Veel verbindingen die waterstofatomen bevatten ondergaan geen ionisatie in water. Dit betekent dat ze bij het oplossen geen H+-ionen afgeven en daarom niet voldoen aan de criteria om als Arrhenius-zuren te worden geclassificeerd. Bijvoorbeeld:

1. Koolwaterstoffen: Koolwaterstoffen, zoals methaan (CH4) of benzeen (C6H6), bestaan ​​uitsluitend uit koolstof- en waterstofatomen. Ze ioniseren echter niet in water en geven geen H+-ionen af. Ze worden dus niet als Arrhenius-zuren beschouwd.

2. Alcoholen: Alcoholen, zoals ethanol (CH3CH2OH), bevatten zowel koolstof-waterstofbindingen als een -OH (hydroxyl)groep. Ondanks dat een waterstofatoom gebonden is aan een zuurstofatoom, ondergaan alcoholen een zeer beperkte ionisatie in water. De -OH-groep geeft in zeer kleine mate een proton (H+) vrij, waardoor hydroniumionen (H3O+) worden gevormd. De mate van ionisatie is echter verwaarloosbaar vergeleken met sterke zuren. Daarom worden alcoholen niet geclassificeerd als Arrhenius-zuren.

3. Ammoniak (NH3): Ammoniak is een verbinding van stikstof en waterstof. Het gedraagt ​​zich echter als een base in plaats van als een zuur in water. Wanneer ammoniak in water wordt opgelost, ondergaat het een reactie die protonering wordt genoemd, waarbij het een proton uit water accepteert en ammoniumionen (NH4+) en hydroxide-ionen (OH-) vormt. Daarom is ammoniak geen Arrhenius-zuur.

Verbindingen zoals zoutzuur (HCl), zwavelzuur (H2SO4) of salpeterzuur (HNO3) worden daarentegen geclassificeerd als Arrhenius-zuren omdat ze gemakkelijk dissociëren in water, waarbij aanzienlijke hoeveelheden waterstofionen vrijkomen.

Samenvattend:hoewel veel verbindingen waterstofatomen bevatten, worden alleen de verbindingen die ionisatie in water ondergaan en waterstofionen (H+) vrijgeven, geclassificeerd als Arrhenius-zuren volgens de strikte definitie. Verbindingen die niet in significante mate ioniseren, zoals koolwaterstoffen, alcoholen of ammoniak, worden niet als Arrhenius-zuren beschouwd.