Հիմնական տարբերություն – թթվայնությունն ընդդեմ հիմնականության
Միացությունների թթվայնությունը և հիմնարարությունը pH-ի ցուցումներ են: Միջավայրի թթվայնությունը պայմանավորված է թթվային միացություններով, որոնք կարող են արտազատել ջրածնի իոններ (H+), որի արդյունքում այդ միջավայրում pH ցածր է: Միջավայրի հիմնականությունը պայմանավորված է հիմնական միացություններով, որոնք կարող են արտազատել հիդրօքսիդի իոններ (OH–), որի արդյունքում այդ միջավայրում բարձր pH է: Թթվայնության և հիմնայինության հիմնական տարբերությունն այն է, որ թթվայնությունը առաջացնում է ցածր pH, մինչդեռ հիմնայնությունը բարձր pH է առաջացնում ջրային միջավայրում:
Ի՞նչ է թթվայնությունը:
Թթվայնությունը նյութերի թթվի մակարդակն է։ Ջրածնի իոնների կոնցենտրացիան (H+) թթվայնությունը որոշելու համար օգտագործվող հիմնական պարամետրն է:Ջրածնի իոնի կոնցենտրացիան արտահայտվում է որպես pH արժեք: pH-ը ջրածնի իոնի կոնցենտրացիայի բացասական լոգարիթմն է: Այսպիսով, ավելի բարձր ջրածնի իոնի կոնցենտրացիան, ցածր pH-ը: Ցածր pH արժեքը ցույց է տալիս ավելի բարձր թթվայնություն:
Նյութերի թթվայնության համաձայն առանձնանում են թթուների երկու տեսակ՝ ուժեղ թթուներ և թույլ թթուներ։ Ուժեղ թթուները առաջացնում են թթվայնության ավելի բարձր մակարդակ ջրային միջավայրում, մինչդեռ թույլ թթուները հանգեցնում են ցածր թթվայնության: Ուժեղ թթուները կարող են ամբողջությամբ տարանջատվել իոնների՝ ազատելով բոլոր հնարավոր ջրածնի իոնները (H+): Ի հակադրություն, թույլ թթուն մասամբ տարանջատվում է՝ ազատելով միայն որոշ ջրածնի իոններ։ Թթուները կարող են նաև դասակարգվել որպես մոնպրոտաթթուներ և պոլիպրոտաթթուներ. մոնոպրոտիկ թթուները թողարկում են մեկ ջրածնի իոն մեկ մոլեկուլի համար, մինչդեռ պոլիպրոտիկ թթուները թողարկում են ավելի շատ ջրածնի իոններ մեկ մոլեկուլի համար:
Թթուների թթվայնությունը որոշվում է թթվի pKa-ով։ pKa-ն Ka-ի բացասական լոգարիթմն է: Ka-ն լուծույթի թթվային դիսոցման հաստատունն է։ Դա լուծույթում (կամ թթվայնության) մեջ թթվի ուժի քանակական չափումն է։Որքան ցածր է pKa-ն, այնքան ավելի ուժեղ է թթուն: Որքան բարձր է pKa-ն, այնքան թթունն ավելի թույլ է:
Նկար 01. Կիտրոնի հյութն ունի բարձր թթվայնություն
Քիմիական տարրերի թթվայնության պարբերական միտումները հիմնականում կախված են դրանց էլեկտրաբացասականության արժեքներից: Քիմիական տարրերի էլեկտրաբացասականությունը մեծանում է ժամանակաշրջանի ձախից աջ: Եթե ատոմի էլեկտրաբացասականությունն ավելի բարձր է, ապա այն կարող է շատ հեշտությամբ կայունացնել բացասական ատոմը նրա վրա, քանի որ այն ավելի բարձր կապ ունի էլեկտրոնների նկատմամբ: Հետևաբար, բարձր էլեկտրաբացասական ատոմների հետ կապված ջրածնի իոնները հեշտությամբ ազատվում են, քան ցածր էլեկտրաբացասական ատոմները, ինչը հանգեցնում է բարձր թթվայնության: Պարբերական աղյուսակում խումբ իջնելիս թթվայնությունը մեծանում է։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ ատոմների չափը մեծանում է խմբում: Խոշոր ատոմները կարող են կայունացնել իրենց վրա բացասական լիցքերը (լիցքի բաշխմամբ); հետևաբար մեծ ատոմի հետ կապված ջրածնի իոնը հեշտությամբ կարող է ազատվել:
Ի՞նչ է Basicity?
Նյութի հիմնականությունը որոշակի թթվի մեջ հիմքով փոխարինվող ջրածնի ատոմների թիվն է: Այլ կերպ ասած, միացության հիմնականությունը ջրածնի իոնների քանակն է, որոնք կարող են ամբողջությամբ արձագանքել հիդրօքսիդի իոնների հետ, որոնք թողարկվում են հիմքի կողմից:
Նկար 02. Հիդրօքսիդի իոնի քիմիական կառուցվածքը
Այն գործոնները, որոնք կարող են ազդել միացության հիմնականության վրա, թվարկված են ստորև։
- էլեկտրբացասականություն
- Ատոմային շառավիղ
- Պաշտոնական գանձումներ
Ատոմի էլեկտրաբացասականությունը վերաբերում է էլեկտրոնների նկատմամբ նրա մերձեցմանը: Բարձր էլեկտրաբացասականություն ունեցող ատոմը կարող է գրավել էլեկտրոններ՝ համեմատած ցածր էլեկտրաբացասական ատոմների հետ: Որքան բարձր է էլեկտրաբացասականությունը, այնքան ցածր է հիմնականությունը:Հիդրօքսիդի իոնն ազատելու համար թթվածնի ատոմի և մնացած մոլեկուլի միջև կապի էլեկտրոնները պետք է ամբողջությամբ ձգվեն թթվածնի ատոմով (հիդրօքսիդի խմբում թթվածնի ատոմը պետք է ավելի էլեկտրաբացասական լինի, քան մյուս ատոմը, որի հետ կապված է): Օրինակ՝ եթե ROH-ի հիմնականությունը բարձր է, R-ի էլեկտրաբացասականությունն ավելի փոքր է, քան թթվածնի ատոմինը։
Գծապատկեր 03. Օճառները թույլ հիմքեր են, որոնք առաջանում են ճարպաթթուների նատրիումի հիդրօքսիդի կամ կալիումի հիդրօքսիդի ռեակցիայի արդյունքում։
Ատոմային շառավիղը ևս մեկ գործոն է, որն ազդում է միացության հիմնականության վրա: Եթե ատոմային շառավիղը փոքր է, ապա այդ ատոմի էլեկտրոնային խտությունը մեծ է։ Այսպիսով, հիդրօքսիդի իոնը հեշտությամբ կարող է ազատվել: Այդ դեպքում այդ միացության հիմնականությունը համեմատաբար բարձր է։
Պաշտոնական գանձումները հիմնականում կամ դրական կամ բացասական լիցքեր են:Դրական պաշտոնական լիցքը ցույց է տալիս ավելի քիչ էլեկտրոնի խտություն: Այսպիսով, կապի էլեկտրոնները չեն կարող ամբողջությամբ ներգրավվել հիդրօքսիդի իոնով: Այնուհետև այն չի կարող հեշտությամբ ազատվել (հիդրօքսիդի իոն), ինչը ցույց է տալիս ավելի ցածր հիմնականությունը: Ի հակադրություն, բացասական պաշտոնական լիցքը առաջացնում է ավելի բարձր հիմնություն:
Ո՞րն է տարբերությունը թթվայնության և հիմնականության միջև:
Թթվայնությունն ընդդեմ հիմնականության |
|
| Թթվայնությունը նյութերում թթվի մակարդակն է։ | Հիմնականությունը վերաբերում է հիմք լինելու վիճակին, որը կարող է ազատել հիդրօքսիդի իոններ (OH-): |
| pH | |
| Թթվայնությունը առաջացնում է ցածր pH ջրային միջավայրերում: | Հիմնականությունը առաջացնում է բարձր pH ջրային միջավայրերում: |
| Իոններ | |
| Թթվայնությունը ցույց է տալիս ջրածնի իոնների բարձր կոնցենտրացիան միջավայրում։ | Հիմնականությունը ցույց է տալիս միջավայրում հիդրօքսիդի իոնների բարձր կոնցենտրացիան: |
| Պարբերական միտումներ | |
| Թթվայնությունը մեծանում է ձախից աջ մի ժամանակաշրջան և իջնում է մի խումբ: | Հիմնականությունը նվազում է ձախից աջ մի կետ և ներքև՝ մի խումբ: |
| Էլեկտրոնեգատիվության ազդեցությունը | |
| Թթվայնությունը բարձր է, եթե էլեկտրաբացասականությունը (այն ատոմի, որի հետ կապված է ջրածնի ատոմը) բարձր է։ | Հիմնականությունը բարձր է, եթե էլեկտրաբացասականությունը (այն ատոմի, որին կապված է հիդրօքսիդի իոնի թթվածնի ատոմը) ցածր է։ |
Ամփոփում – Թթվայնությունն ընդդեմ հիմնականության
Թթվայնությունը և հիմնարարությունը երկու հիմնարար տերմիններ են, որոնք օգտագործվում են քիմիայում: Թթվայնությունը առաջանում է թթվային միացությունների պատճառով: Հիմնականությունը պայմանավորված է հիմնական միացություններով: Թթվայնության և հիմնայինության հիմնական տարբերությունն այն է, որ թթվայնությունը առաջացնում է ցածր pH, մինչդեռ հիմնայնությունը բարձր pH է առաջացնում ջրային միջավայրում:
