Adaugat la data: 2010-08-15
de catre: danutza
Numar pagini: 8
Tip document: .doc
Nivel: Liceu
Dimensiune: 70.0 KB
Downloads: 1
Credite: 0

Din referat: Dizolvanti

Dizolvanti

Dizolvanti aposi
   
În cazul în care una din perechile acid-baza conjugate, ce constituie un sistem de tipul reprezentat în ecuatia

Acid 1 + Baza 2   .      Baza 1 + Acid 2,

apare în proportie mult mai mare decât cealalta pereche acid-baza¬¬ poate fi considerat solvent.

O substanta care se comporta fata de acizi ca o baza si fata de baze ca acid este numita amfotera sau amfiprotica.

Unul dintre dizolvantii cei mai utilizati este apa. De aceea vom examina întâi echilibrul protolitic al unui acid AH, în solutie apoasa:

AH + H2O             A- + H3O+

Aplicând legea maselor  se obtine:
           
Cum solutia este diluata, adica  [A-], [AH], [H3O+] au valori foarte mici, concentratia apei de la numitorul ecuatiei este 1 este constanta  (cca. 55,5 moli/l ).

De aceea ea se include în constanta de echilibru, obtinându-se:

Marimea ka este constanta de aciditate a acidului AH si reprezinta o masura a tariei acidului AH, în solutie apoasa.
   
Aplicând legea maselor ecuatiei

H2O + H2O        H3O+ + HO-  se obtine constanta de aciditate a apei:

Dupa cum se vede, apa este un acid foarte slab. Incluzând, din acelasi motiv ca mai sus, concentratia  [H2O] în constanta, se obtine constanta de autoprotoliza sau produsul ionic al apei:

k?= [H3¬O+][HO-]= k? x55,5= 1,0x10-14 (la 250 )
     
Aplicând legea maselor la reactia de protoliza a unei baze, de exemplu:

NH3+H2O = NH4+ + HO-            

Se obtine constanta de bazicitate :

Constanta kb este o masura a tariei unei baze, în acelasi mod ca marimea ka, în cazul unui acid.

Unitatile uzuale ale constantelor de echilibru protolitic sunt moli/l.

Cele trei constante de echilibru, mentionate mai sus, sunt legate prin relatia:

 ka • kb = k?

în care ka si kb se refera la perechea acid-baza conjugata.

Protonul se deosebeste de toti ceilalti ioni (cu exceptia particulelor a, He2+) prin aceea ca este un simplu nucleu, fara învelis de electroni.

Raza sa este de aproximativ 10-13 cm, cu mult mai mica decât razele celorlalti ioni, care sunt de ordinul 10-8 cm.

Din cauza micimii lui, care determina un câmp foarte intens în jurul sau, protonul nu poate exista liber, ci se combina cu orice pereche de electroni  neparticipanti ai atomilor, moleculelor sau ionilor  care poseda asemenea electroni.

În solutie apoasa, protonul nu poate exista decât legat de o molecula de apa, sub forma de ion hidroniu ( numit si ion de oxoniu sau de hidroxoniu ):
   
Din motive de ordin practic, concentratia ionilor de hidroniu, în solutie apoasa, se exprima sub forma exponentului de activitate, definit prin expresia:

pH = - log[H3O+]

În mod similar, constantele de aciditate si de bazicitate se pot exprima sub forma de exponenti de aciditate si exponenti de bazicitate:

pka = - log ka;   pkb = - log kb

Pentru un acid cu ka = 10-5 exponentul de aciditate este pka = 5.

Cu cât acidul este mai tare, valoarea numerica a pka este mai mica.

Introducând valoarea lui k? în ecuatia

 ka • kb = k?  si logaritmând se obtine :

pka = 14 - pkb

Cu ajutorul acestei ecuatii este posibil sa se exprime aciditatea sau bazicitatea unei substante într-o scara unica. Unui acid tare îi corespunde o baza conjugata slaba si invers.

Constante si exponenti de aciditate (în solutie apoasa)

Acid        Baza conjugata              ka              kb

HOOC-COOH    HOOC-COO-    5,7x10-2             1,2

HCOOH    HCOO-    2,1x10-4             3,7

HOOC-COO-    -OOC-COO-    6,8x10-5             4,2

CH3COOH    CH3COO-    1,8x10-5             4,75

NH4+    NH3¬    3,3x10-10             9,5

CH3 NH3+    CH3NH2    1,6x10-11            10,8

(CH3)2NH2+    (CH3)2NH    1,2x10-11            10,9

(CH3)3NH+    (CH3)3N    1,2x10-11            10,9

Dizolvanti neaposi

În solutie apoasa, echilibrele protolitice sunt limitate de constate de autoprotoliza a apei, între doua valori extreme, anume între pH = 0 si 14.

La pH = 0, concentratia ionilor de H3O+ este 1 mol/l si a ionilor de HO- este 10-14 moli/litru, la pH = 14, concentratia ionilor de H3O+ este de 10-14 moli/l, iar la HO- este 1 mol/l.

Se cunosc si se utilizeaza si alti dizolvanti, numiti amfiprotici, care, întocmai ca apa, au atât proprietati acide cât si bazice.

Având însa constante de autoprotoliza diferite de cele ale apei, domeniile de existenta  ale echilibrelor protolitice sunt altele.