Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wat is de basiciteit van zuren?

Basiciteit van zuren

De basiciteit of alkaliteit van een zuur is een maatstaf voor zijn vermogen om protonen (H+-ionen) te doneren. Hoewel sterke zuren hoge concentraties H+ produceren, is dit alleen geen maatstaf voor hun basiciteit.

De basiciteit van een zuur wordt bepaald door:

- Stabiliteit van de geconjugeerde base - zuren die stabiele geconjugeerde basen opleveren zijn zwakke zuren.

- Lading op de geconjugeerde base - geconjugeerde basen met een hogere lading zijn over het algemeen zwakkere basen dan neutrale geconjugeerde basen.

- Aantal zure protonen - zuren die meer dan één proton per molecuul kunnen doneren, polyprotische zuren genoemd, zijn over het algemeen zuurder dan monoprotische zuren.

HCl heeft bijvoorbeeld een zeer sterke geconjugeerde base, Cl-, die zeer stabiel is. HF heeft daarentegen een zwakke geconjugeerde base, F-, die relatief onstabiel is omdat het een klein, zeer elektronegatief ion is met een hoge hydratatie-energie. HCl is dus een sterker zuur dan HF.

Op dezelfde manier is het polyprotisch zuur H2SO4 een sterker zuur dan het monoprotisch zuur HCl omdat het meer dan één proton kan doneren. Het eerste proton van H2SO4 dissocieert en vormt H+ en HSO4-, waarbij het HSO4-ion een relatief zwakke base is. Het tweede proton van H2SO4 is zuurder omdat de geconjugeerde base SO42- een zwakkere base is dan HSO4-.

De basiciteit van zuren kan worden gemeten aan de hand van hun pKa-waarden, die de negatieve logaritme van hun zuurdissociatieconstante (Ka) vertegenwoordigen. Hoe lager de pKa, hoe sterker het zuur.

HCl heeft bijvoorbeeld een zeer lage pKa (-7), wat betekent dat het volledig gedissocieerd is in water en een sterke geconjugeerde base heeft.

HF heeft daarentegen een veel hogere pKa (3,17), wat aangeeft dat het slechts in beperkte mate dissocieert en een zwakke geconjugeerde base heeft.

Een hogere basiciteit betekent dat een zuur een proton (H+) kan doneren aan een sterkere base. Zuren die meerdere protonen kunnen doneren, worden polyprotische zuren genoemd. De basiciteit van een zuur hangt af van de sterkte van de geconjugeerde base.

- Sterke zuren hebben zwakke geconjugeerde basen.

- Zwakke zuren hebben sterke geconjugeerde basen.

Hieronder volgen enkele voorbeelden van sterke en zwakke zuren:

| Sterke zuren | Zwakke zuren |

|---|---|

| HCl | HCN |

| H2SO4 | HF |

| HNO3 | H2CO3 |

| HClO4 | CH3COOH |

De sterkte of zwakte van een zuur wordt ook beïnvloed door het oplosmiddel. HCl is bijvoorbeeld een sterk zuur in water, maar een zwak zuur in ethanol.