Hapon ja emäksisen ero

2024 Kirjoittaja: Alex Aldridge | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 13:38

Avainero happaman ja emäksisen välillä on, että happojen pH on alle pH 7, kun taas alkalisen pH on yli pH 7.

Hapot ja emäkset ovat kaksi tärkeää käsitettä kemiassa. Niillä on ristiriitaisia ominaisuuksia. Alkali on emästen osajoukko. Siten sillä on kaikki perusominaisuudet. Lisäksi hapon ja alkalin erottamiseen on olemassa useita menetelmiä, joita käsittelemme alla.

Mikä on happo?

Hapoille on useita eri tutkijoiden määritelmiä. Arrhenius määrittelee hapon aineeksi, joka luovuttaa H₃O⁺ ioneja liuoksessa. Sitä vastoin Bronsted-Lowry määrittelee hapon aineeksi, joka voi luovuttaa protonin. Lewis-hapon määritelmä on kuitenkin paljon yleisempi kuin kaksi yllä olevaa. Sen mukaan mikä tahansa elektroniparin vastaanottaja on happo. Arrheniuksen tai Bronsted-Lowryn määritelmän mukaan yhdisteellä, jotta se voisi nimetä sen hapoksi, tulee olla vetyä ja kyky luovuttaa se protonina. Mutta Lewisin mukaan on molekyylejä, joissa ei ole vetyä, mutta jotka voivat toimia happoina. Esimerkiksi BCl_{3 on Lewisin happo, koska se voi hyväksyä elektroniparin. Alkoholi on Bronsted-Lowryn happo, koska se voi luovuttaa protonin, mutta Lewisin mukaan se on emäs.}

Kuva 01: Lakmusväri happoille ja emäksille

Yllä olevista määritelmistä huolimatta tunnistamme tavallisesti hapon protonin luovuttajaksi. Hapoilla on hapan maku. Limettimehu, etikka ovat kaksi happoa, joita törmäämme kodeissamme. Ne reagoivat emästen kanssa tuottaen vettä, ja ne reagoivat myös metallien kanssa muodostaen H_{2, mikä lisää metallin korroosion nopeutta. Voimme luokitella hapot kahteen luokkaan riippuen niiden kyvystä dissosioitua ja tuottaa protoneja. Ne ovat vahvoja happoja ja heikkoja happoja.}

Vahvat hapot ja heikot hapot

Vahvat hapot, kuten HCl, HNO₃ voivat ionisoitua täysin liuoksessa muodostaen protoneja. Heikot hapot, kuten CH_{3COOH, voivat dissosioitua osittain, jolloin saadaan vähemmän protoneja. Ka on happodissosiaatiovakio. Se antaa viitteitä kyvystä menettää heikon hapon protoni. Sen tarkistamiseksi, onko aine happoa vai ei, voimme käyttää useita indikaattoreita, kuten lakmuspaperia tai pH-paperia. pH-asteikolla 1-6 hapot ovat edustettuina (alle pH 7). Happo, jonka pH on 1, on erittäin vahva ja pH-arvon kasvaessa happamuus laskee. Lisäksi hapot muuttavat sinisen lakmuksen punaiseksi.}

Mikä on alkalinen?

Alkalin pH on yli 7. Siksi alkalisen aineen pH on yli 7. Ryhmän 1 ja ryhmän 2 alkuaineet, joita kutsumme alkalimetalleiksi ja maa-alkalimetallit ovat yleisiä alkaliaineita ja ne antavat emäksisiä liuoksia, kun liuotamme ne veteen. Natriumhydroksidi, kaliumhydroksidi, magnesiumhydroksidi ja kalsiumkarbonaatti ovat esimerkkejä näistä alkalisista aineista.

Kuva 02: Hapot ja emäkset pH-asteikolla

Arrhenius määrittelee emäkset aineiksi, jotka tuottavat OH^– liuoksissa. Yllä olevat molekyylit muodostavat OH^–, kun liuotamme ne veteen, joten ne toimivat emäksinä. Alkaliset liuokset reagoivat helposti happojen kanssa muodostaen vettä ja suolamolekyylejä. Niiden pH-arvo on korkeampi kuin 7 ja ne muuttavat punaisen lakmuksen siniseksi. On muitakin emäksiä paitsi alkaliset emäkset, kuten NH_{3 Niillä on myös samat perusominaisuudet.}

Mitä eroa on hapolla ja emäksisellä?

Hapot ja alkali ovat kaksi yhdisteiden muotoa, jotka luokitellaan niiden pH:n mukaan. Siksi avainero happaman ja emäksisen välillä on, että happojen pH on alle pH 7, kun taas emäksisten pH on yli pH 7. Lisäksi hapot voivat ionisoitua muodostaen protoneja tai H^{+ ioneja, kun taas alkaliset yhdisteet voivat ionisoitua muodostaen hydroksidi-ioneja. Kun tarkastellaan näiden kahden yhdisteen makua ja rakennetta, voimme saada toisen eron happamien ja emäksisten yhdisteiden välillä. Toisin sanoen hapot maistuvat happam alta ja tuntuvat tahme alta, kun taas emäksinen maistuu kitkerältä ja tuntuu liukka alta.}

Alla olevassa infografiikassa on yhteenveto hapon ja emäksen välisestä erosta taulukkomuodossa.

Yhteenveto – happo vs emäs

Hapoilla ja emäksillä on vastakkaiset kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet johtuen niiden erilaisesta kemiallisesta käyttäytymisestä. avainero happaman ja emäksisen välillä on se, että happojen pH on alle pH 7, kun taas alkalisen pH on yli pH 7.