Bevezető Kémia – 1 Kanadai Kiadás

a 3. fejezetben “atomok, molekulák és ionok”, a 3.5. szakaszban “savak” meghatároztunk egy savat olyan ionos vegyületként, amely kationként H+ – t tartalmaz. Ez kissé helytelen, de amíg további fogalmakat nem fejlesztettek ki, jobb meghatározásra van szükség a várakozáshoz. Most újradefiniálhatunk egy savat: a sav olyan vegyület, amely növeli a hidrogénion (H+) mennyiségét vizes oldatban. A sav kémiai ellentéte bázis. A bázis egyenértékű meghatározása az, hogy egy bázis olyan vegyület, amely növeli a hidroxid− ion (OH -) mennyiségét vizes oldatban. Ezeket az eredeti fogalommeghatározásokat Arrhenius (ugyanaz a személy, aki ion disszociációt javasolt) 1884-ben javasolta, tehát egy sav Arrhenius definíciójának, illetve egy bázisnak nevezik őket.

felismerheti, hogy a hidrogénatom leírása alapján a H + ion egy hidrogénatom, amely elvesztette magányos elektronját; vagyis a H+ egyszerűen egy proton. Tényleg csupasz protonok mozognak vizes oldatban? Nem. Valószínűbb, hogy a H+ ion egy (vagy több) vízmolekulához(molekulákhoz) kapcsolódik. Ennek kémiai ábrázolásához meghatározzuk a hidrónium ion H3O+(aq), egy vízmolekulát, amelyhez egy extra hidrogénion kapcsolódik. mint H3O+, ami egy további protont jelent, amely egy vízmolekulához kapcsolódik. A hidrónium-iont használjuk logikusabb módként, amikor egy hidrogénion vizes oldatban jelenik meg, bár sok kémiai reakcióban a H+ – t és a H3O+ – t egyenértékűen kezeljük.

egy sav és egy bázis reakcióját semlegesítő reakciónak nevezzük. Bár a savaknak és bázisoknak megvan a saját egyedi kémiájuk, a sav és a bázis megszünteti egymás kémiáját, hogy meglehetősen ártalmatlan anyagot—vizet állítsanak elő. Valójában egy sav és egy bázis közötti általános reakció

sav + bázis → víz + só

, ahol a só kifejezést általában olyan ionos vegyület (oldható vagy oldhatatlan) meghatározására használják, amely egy sav és egy bázis közötti reakcióból képződik. (A kémiában a só szó nem csupán asztali sóra utal.) Például a HCl(AQ) és KOH(AQ) közötti reakció kiegyensúlyozott kémiai egyenlete

HCl(AQ) + KOH(aq) → H2O(ℓ) + KCl(aq)

ahol a só KCl. Az egyes elemek atomjainak számával megállapítjuk, hogy csak egy vízmolekula képződik termékként. A HCl(AQ) és a Mg(OH)2(aq) közötti reakcióban azonban további HCl és H2O molekulákra van szükség a kémiai egyenlet kiegyensúlyozásához:

2 HCl(aq) + Mg(OH)2(aq) → 2 H2O(ℓ) + MgCl2(aq)

itt a só MgCl2. (Ez egyike azon számos reakciónak, amelyek akkor fordulnak elő, amikor egy savkötő—bázist használnak a gyomorsav kezelésére.)

a semlegesítési reakciók egyfajta kémiai reakció, amely akkor is folytatódik, ha egy reagens nem a vizes fázisban van. Például a HCl(AQ) és az Fe(Oh)3(s) közötti kémiai reakció a

3 HCl(AQ) + Fe(Oh)3(s) → 3 H2O(ℓ) + FeCl3(aq)

egyenletnek megfelelően folytatódik, annak ellenére, hogy a Fe(OH)3 nem oldódik. Amikor az ember rájön, hogy a fe(OH)3 (s) a rozsda egyik alkotóeleme, ez megmagyarázza, hogy a rozsdafoltok egyes tisztító oldatai miért tartalmaznak savakat—a semlegesítési reakció oldható és lemosható termékeket eredményez. (Az olyan savakkal való mosás, mint a HCl, az egyik módja a rozsda-és rozsdafoltok eltávolításának, de a HCl-t óvatosan kell alkalmazni!)

a neutralizációs reakciók teljes és nettó ionos reakciói attól függnek, hogy a reagensek és a termékek oldódnak-e, még akkor is, ha a sav és a bázis reagál. Például a HCl(AQ) és a NaOH(AQ),

HCl(aq) + NaOH(aq) → H2O(ℓ) + NaCl(aq)

a teljes Ionos reakció

H+(AQ) + Cl−(AQ) + Na+(AQ) + OH−(aq) → H2O(ℓ) + Na+(AQ) + cl−(aq)

a na+(AQ) és a CL−(AQ) ionok spectator ionok, így eltávolíthatjuk őket, hogy

h+(AQ) + OH−(AQ) → H2O(ℓ)

legyen a nettó ionos egyenlet. Ha ezt a hidrónium−ion, a H3O+(aq) szempontjából írnánk, akkor

H3O+(AQ) + OH – (aq) → 2H2O(ℓ)

kivéve egy extra vízmolekula bevezetését, ez a két nettó ionos egyenlet egyenértékű.

azonban a HCL(AQ) és a CR(OH)2(s) közötti reakció esetében, mivel a króm (II) – hidroxid Oldhatatlan, Nem tudjuk elválasztani ionokká a teljes Ionos egyenlethez:

2 H+(aq) + 2 Cl−(aq) + CR(OH)2(s) → 2 H2O(ℓ) + Cr2+(AQ) + 2 Cl−(AQ)

a kloridionok az egyetlen nézőionok itt, így a nettó ionos egyenlet

2 H+(AQ) + CR(OH)2(s) → 2 H2O(ℓ) + Cr2+(AQ)