Avainero hapon ja emäksen välillä on, että happojen pH-arvot vaihtelevat välillä 1-7, kun taas emästen pH-arvot vaihtelevat välillä 7-14.
pH-arvo on H+ ionipitoisuuden miinus logaritmi. pH:ta 7 pidetään neutraalina pH:na. Yli 7 pH-arvot osoittavat emäksen läsnäoloa, kun taas arvot alle 7 osoittavat happojen läsnäoloa. Brønsted-Lowryn teorian mukaan hapot voivat vapauttaa H+-ioneja, kun taas emäkset voivat hyväksyä H+-ioneja.
Mikä on happo?
Hapot ovat aineita, joiden vesiliuoksen pH on alle 7. Happaman väliaineen läsnäolo voidaan määrittää lakmuspapereiden avulla. Hapot voivat muuttaa sinisen lakmuspunaisen. Väri ei kuitenkaan muutu, jos käytetään punaista lakmusta. Yhdisteet, joissa on helposti ionisoituvia vetyatomeja, ovat usein happoja.
Brønsted-Lowryn teorian mukaan happo on aine, joka voi vapauttaa protoneja (H+ ioneja) väliaineeseen, kun se on vesipitoisessa väliaineessa. Kun H+ ioneja vapautuu, nämä ionit eivät voi olla yksin vesipitoisessa väliaineessa. Siksi nämä ionit yhdistyvät vesimolekyylien kanssa muodostaen H3O+ ioneja (hydroniumioneja). Hydronium-ionien läsnäolo osoittaa siten hapon läsnäolon.
Arrhenius-teorian mukaan happo on aine, joka voi lisätä hydronium-ionien määrää vesipitoisessa väliaineessa. Tämä johtuu H+ ionien lisääntymisestä. Toisin sanoen hapot vapauttavat H+ ioneja, jotka voivat olla vuorovaikutuksessa vesimolekyylien kanssa muodostaen hydroniumioneja.
Kun tarkastelemme Lewisin teoriaa, happo on yhdiste, joka pystyy ottamaan vastaan elektroniparin kovalenttisesta kemiallisesta sidoksesta. Tämän määritelmän perusteella aineet, joissa ei ole vetyatomeja, luokitellaan myös hapoiksi, koska ne pystyvät hyväksymään elektronipareja.
Hapon ominaisuudet
Hapolla on tyypillisesti hapan maku. Hapon pH on aina alle 7. Lähes kaikilla hapoilla on polttava haju. Hapon rakenne on ennemmin tahmea kuin liukas. Lisäksi hapot voivat reagoida metallien (jopa erittäin reagoimattomien metallien) kanssa muodostaen metallihydridiä ja vetykaasua.
Mikä on tukikohta?
Emäs on aine, jonka pH-arvo on korkeampi kuin 7, kun se on vesiliuoksessa. Liuoksen emäksisyys saa punaisen lakmuksen värin muuttumaan siniseksi. Siksi emäksen läsnäolo voidaan määrittää punaisella lakmuksella. Kuitenkin, kun käytetään sinistä lakmusta, pohjan väri ei muutu. Yhdisteet, joissa on helposti ionisoituvia hydroksyyliryhmiä, ovat usein emäksiä.
Brønsted-Lowryn teorian mukaan emäs on protonin vastaanottaja; toisin sanoen emäs voi ottaa vastaan protoneja vesipitoisesta väliaineesta. Arrhenius-teoria antaa kuitenkin myös samanlaisen määritelmän: emäs on aine, joka vähentää väliaineessa olevien hydronium-ionien määrää. Hydronium-ionipitoisuus pienenee, koska emäs saa H+ ioneja tai protoneja vesipitoisesta väliaineesta. Näitä ioneja tarvitaan hydronium-ionien muodostumiseen.
Kuva 1: Happojen ja emästen vertailu
Kun tarkastelemme Lewisin teoriaa, emäs on aine, joka voi luovuttaa elektronipareja. Nämä aineet luovuttavat elektronipareja ja muodostavat koordinaattisia kovalenttisia sidoksia. Tämän teorian mukaan useimmat yhdisteet, joissa ei ole OH-ryhmiä, muuttuvat emäksiksi.
Kaluston ominaisuudet
Pohjassa on katkera maku. Näiden aineiden pH-arvot ovat aina korkeampia kuin 7. Lähes kaikki emäkset ovat hajuttomia ammoniakkia lukuun ottamatta. Ammoniakki on pistävä haju. Toisin kuin hapot, emäkset tuntuvat liukkailta. Emäkset neutraloituvat, kun ne reagoivat happojen kanssa.
Mitä eroa on hapolla ja emäksellä?
Happo vs emäs |
|
| Happo on aine, jonka pH-arvo on alle 7, kun se on vesiliuoksessa | Emäs on aine, jonka pH-arvo on korkeampi kuin 7, kun se on vesiliuoksessa |
| Määritelmä perustuu Brønsted-Lowryn teoriaan | |
| Happo on aine, joka voi vapauttaa protoneja (H+-ioneja) väliaineeseen, kun se on vesipitoisessa väliaineessa. | Emäs on protonin vastaanottaja; toisin sanoen emäs voi ottaa vastaan protoneja vesipitoisesta väliaineesta. |
| Arrheniuksen teoriaan perustuva määritelmä | |
| Happo on aine, joka voi lisätä hydronium-ionien määrää vesipitoisessa väliaineessa. | Emäs on aine, joka voi vähentää hydronium-ionien määrää vesipitoisessa väliaineessa. |
| Lewisin teoriaan perustuva määritelmä | |
| Happo on yhdiste, joka pystyy ottamaan vastaan elektroniparin kovalenttisesta kemiallisesta sidoksesta. | Emäs on aine, joka voi luovuttaa elektronipareja. |
| Lammusvärin muutos | |
| Hapot voivat muuttaa sinisen lakmuksen punaiseksi, mutta punaisen lakmusin väri ei muutu. | Pohjat voivat muuttaa punaisen lakmussinisiksi, mutta sinisen lakmusin väri ei muutu. |
| Maku | |
| Apuaineissa on hapan maku. | Pohjassa on katkera maku. |
| Haju | |
| Hapoilla on polttava haju. | Pohjat ovat hajuttomia ammoniakkia lukuun ottamatta. |
| Ionisointi | |
| Hapot voivat muodostaa hydroniumioneja ionisoituessaan. | Emäkset voivat muodostaa hydroksyyli-ioneja ionisoituessaan. |
| Kemialliset konjugaattilajit | |
| Hapon konjugaattilaji on sen konjugaattiemäs. | Emäksen konjugaattilaji on sen konjugaattihappo. |
| Neutralointi | |
| Happo voidaan neutraloida käyttämällä emästä. | Emäs voidaan neutraloida hapolla. |
| Titraus | |
| Hapot titrataan emäksillä neutralointia varten. | Emäkset saatetaan reagoimaan happojen kanssa neutralointia varten. |
Yhteenveto – happo vs emäs
Kaikki yhdisteet voidaan luokitella happoihin, emäksiin ja neutraaleihin yhdisteisiin. avainero hapon ja emäksen välillä on, että happojen pH-arvot vaihtelevat välillä 1-7, kun taas emästen pH-arvot vaihtelevat välillä 7-14.
