ძირითადი მასალა

კურსი: ქიმია > თემა 9

გაკვეთილი 1: მჟავები, ფუძეები და pH

ბრენსტედ-ლოურის ფუძე-მჟავური თეორია

ბრენსტედ-ლოურის მჟავებისა და ფუძეების განსაზღვრებები, ძლიერი და სუსტი მჟავები, როგორ ამოვიცნოთ შეუღლებულ ფუძე-მჟავათა წყვილები

საკვანძო საკითხები

ბრენსტედ-ლოურის მჟავა არის ნებისმიერი რამ, რასაც პროტონის, $H^{+}$ ‍-ის, გაცემა შეუძლია.
ბრენსტედ-ლოურის ფუძე არის ნებისმიერი რამ, რასაც პროტონის მიღება შეუძლია, რაც მოითხოვს გაუწყვილებელი ელექტრონის ქონას $H^{+}$ ‍-თან ბმის დასამყარებლად.
წყალი არის ამფოტერული, რაც ნიშნავს, რომ მას შეუძლია, იმოქმედოს ორივენაირად, როგორც ბრენსტედ-ლოურის მჟავამ და როგორც ბრენსტედ-ლოურის ფუძემ.
ძლიერი მჟავები და ფუძეები სრულიად იონიზირდებიან წყალხსნარში, ხოლო სუსტი ფუძეები და მჟავები მხოლოდ ნაწილობრივ იონიზირდებიან.
ბრენსტედ-ლოურის მჟავის შეუღლებული ფუძე არის ის, რაც ჩამოყალიბდება მჟავის მიერ პროტონის გაცემის შედეგად. ბრენსტედ-ლოურის ფუძის შეუღლებული მჟავა კი არის ის, რაც ჩამოყალიბდება ფუძის მიერ პროტონის მიღების შედეგად.
შეუღლებულ მჟავა-ფუძის წყვილში არსებულ ნივთიერებებს ერთნაირი ფორმულა აქვთ, იმ განსხვავებით, რომ, ფუძესთან შედარებით, მჟავას აქვს დამატებითი $H^{+}$ ‍.

შესავალი

ზღვის პროდუქტები შეიცავენ ნაერთებს, რომლებმაც დაშლის შედეგად შეიძლება წარმოქმნან ამინები, რომლებიც არიან სუსტი ფუძეები, დამახასიათებელი ''თევზის'' სუნით. სურათის წყარო: from pixabay CC0 public domain

არენიუსის მჟავებისა და ფუძეების შესახებ დაწერილ სტატიაში ვისწავლეთ, რომ არენიუსის მჟავა არის ნებისმიერ რამ, რასაც შეუძლია წყალხსნარში

H^{+}

-ის კონცენტრაციის გაზრდა, ხოლო არენიუსის ფუძე არის ნებისმიერი რამ, რასაც შეუძლია წყალხსნარში

{OH}^{-}

-ის კონცენტრაციის გაზრდა. არენიუსის თეორიის მთავარი მალიმიტირებელი რამ ისაა, რომ მჟავა-ფუძის ქცევას მხოლოდ წყალში ვაკვირდებით. ამ სტატიაში ჩვენ ბრენსტედ-ლოურის უფრო ზოგად თეორიას განვიხილავთ, რაც ქიმიური რეაქციების უფრო ფართო სპექტრისთვისაა გამოსადეგი.

ბრენსტედ-ლოურის მჟავებისა და ფუძეების თეორია

ბრენსტედ-ლოურის თეორია აღწერს ქიმიურ ელემენტებს ან ნაერთებს შორის მჟავურ-ფუძურ ინტერაქციას პროტონების გაცვლის პირობებში. ბრენსტედ-ლოურის მჟავა არის ნებისმიერი ელემენტი ან ნაერთი, რომელსაც პროტონის,

H^{+}

-ის, გაცემა შეუძლია, ხოლო ფუძეს — პროტონის მიღება. ქიმიური სტრუქტურის მიხედვით, ეს ნიშნავს, რომ ბრენსტედ-ლოურის მჟავა უნდა შეიცავდეს წყალბადს, რათა შეძლოს

H^{+}

-ად დისოცირება. პროტონის მიერთებისთვის, ბრენსტედ-ლოურის ფუძეს უნდა ჰქონდეს მინიმუმ ერთი გაუწყვილებელი ელექტრონი პროტონთან ახალი ბმის წარმოსაქმნელად.

ბრენსტედ-ლოურის განმარტების მიხედვით, მჟავა-ფუძური რეაქციაა ნებისმიერი რეაქცია, რომელშიც პროტონი მჟავიდან ფუძეზე გადადის. ჩვენ შეგვიძლია, გამოვიყენოთ ბრენსტედ-ლოურის განსაზღვრება, რათა განვიხილოთ მჟავა-ფუძური რეაქციები ნებისმიერ ხსნარში ან აირად ფაზაში. მაგალითად, განვიხილოთ ამიაკის,

{NH}_{3} (ა ი რ)

-ის, ურთიერთქმედება ქლორწყალბადმჟავას აირთან,

H Cl (ა ი რ)

, რის შედეგადაც ვიღებთ მყარ ამონიუმის ქლორიდს,

{NH}_{4} Cl (მ ყ ა რ ი)

${NH}_{3} (ა ი რ) + H Cl (ა ი რ) \to N H_{4} Cl (მ ყ ა რ ი)$ ‍

ეს რეაქცია შეგვიძლია წარმოვადგინოთ საწყისი და მიღებული ნივთიერებების ლუისის სტრუქტურების საშუალებით ისე, როგორც ქვემოთაა მოცემული:

ამ რეაქციაში,

H Cl

გასცემს პროტონს, რომელიც ლურჯადაა ნაჩვენები, ხოლო

{NH}_{3}

მიიერთებს. აქედან გამომდინარე,

HCl

იქცევა, როგორც ბრენსტედ-ლოურის მჟავა. რადგანაც

{NH}_{3}

-ს გაუწყვილებელი ელექტრონი აქვს, რომელსაც პროტონის მიერთებისთვის იყენებს,

{NH}_{3}

გამოდის ბრენსტედ-ლოურის ფუძე.

ყურადღება მიაქციეთ, რომ არენიუსის თეორიის თანახმად, ზედა რეაქცია არ იქნებოდა მჟავა-ფუძური რეაქცია, რადგან არცერთი სახეობა არ წარმოქმნის

H^{+}

-ს ან

{OH}^{-}

-ს წყალში. მიუხედავად ამისა, ქიმია, რომელიც აღწერს

-

პროტონის გადატანას

HCl

-დან

{NH}_{3}

-ის მიმართულებით, რათა წარმოქმნილიყო

{NH}_{4} Cl

-

ძალიან მსგავსია იმისა, რაც იქნებოდა წყლის ფაზაში.

ამ განმარტებების უკეთ გასაცნობად, მოდით, გავიაროთ უფრო მეტი მაგალითი.

ბრენსტედ-ლოურისეული მჟავებისა და ფუძეების ამოცნობა

აზოტმჟავასა და წყალს შორის მიმდინარე რეაქციაში, აზოტმჟავა,

{HNO}_{3}

, გასცემს პროტონს, რომელიც ლურჯადაა ნაჩვენები, მას კი მიიერთებს წყალი, ანუ აზოტმჟავა იქცევა როგორც ბრენსტედ-ლოურის მჟავა.

$H {NO}_{3} (ხ ს) + H_{2} O (l) \to H_{3} O^{+} (ხ ს) + {NO}_{3}^{-} (ხ ს)$ ‍

რადგანაც წყალი იღებს პროტონს აზოტმჟავისგან და წარმოქმნის

H_{3} O^{+}

-ს, წყალი იქცევა როგორც ბრენსტედ-ლოურის ფუძე. ეს რეაქცია მკვეთრად გადახრილია საბოლოო პროდუქტების წარმოქმნის მხარეს, ამიტომაც სარეაქციო ისარი მიუთითებს მხოლოდ მარჯვნივ.

მოდი, შევხედოთ რეაქციას, რომელიც მოიცავს ამიაკს,

{NH}_{3}

, წყალში:

${NH}_{3} (ხ ს) + H_{2} O (l) ⇌ N H_{4}^{+} (ხ ს) + {OH}^{-} (ხ ს)$ ‍

ამ რეაქციაში წყალი თავისი პროტონებიდან ერთ-ერთს ამიაკს აძლევს. პროტონის დაკარგვის შემდეგ წყალი ხდება ჰიდროქსიდი,

{OH}^{-}

. რადგანაც წყალი ამ რეაქციაში პროტონის დონორია, ის იქცევა, როგორც ბრენსტედ-ლოურის ფუძე. ამიაკი იღებს პროტონს წყლისგან და წარმოქმნის ამონიუმის იონს,

{NH}_{4}^{+}

-ს. აქედან გამომდინარე, ამონიუმი იქცევა, როგორც ბრენსტედ-ლოურის ფუძე.

წინა ორ რეაქციაში ვნახეთ, რომ წყალი იქცეოდა, როგორც ბრენსტედ-ლოურის ფუძე აზოტმჟავას რეაქციაში და როგორც ბრენსტედ-ლოურის მჟავა ამიაკთან რეაქციაში. რადგნაც წყალს აქვს საშუალება, მიიერთოს და გასცეს პროტონები, ის ცნობილია, როგორც ამფოტერული სუბსტანცია, რაც ნიშნავს, რომ, შეუძლია, მოიქცეს, როგორც ბრენსტედ-ლოურის ფუძე ან ბრენსტედ-ლოურის მჟავა.

სიტყვა „ამფოტერული“ მოდის ძველი ბერძნული სიტყვიდან, რომელიც ნიშნავს „ორივეს“. შეიძლება, უცნაურად ჟღერდეს უცხო, შემთხვევითი სიტყვა, რომელიც რთული სათქმელია, მაგრამ პრეფიქსებს ბევრ სხვა სიტყვაში შეხვდებით! მონათესავე სიტყვის მაგალითია „ამფიბია“, რომელიც „ორივე სიცოცხლეს“ ნიშნავს, და „ამფითეატრი“, რომელიც ნიშნავს „ადგილს, რომელიც ორივე მხრიდან ჩანს“.

ძლიერი და სუსტი მჟავები: დისოცირდეს თუ არ დისოცირდეს?

ძლიერი მჟავა წყალხსნარში მთლიანად დისოცირდება მის შემადგენელ იონებად. აზოტმჟავა ძლიერი მჟავის მაგალითია. ის წყალში მთლიანად დისოცირდება და წარმოქმნის ჰიდრონიუმის,

H_{3} O^{+}

-ის, და ნიტრატის,

{NO}_{3}^{-}

-ის, იონებს. რეაქციის წარმართვის შემდეგ ხსნარში აღარაა

{HNO}_{3}

-ის არადისოცირებული მოლეკულები.

საპირისპიროდ გვაქვს საქმე სუსტ მჟავებთან, რომლებიც მთლიანად არ დისოცირდებიან შემადგენელ იონებად. სუსტი მჟავის მაგალითია ძმარმჟავა

{CH}_{3} COOH

, რომელიც ძმარშია წარმოდგენილი. ძმარმჟავა წყალში ნაწილობრივ დისოცირდება და წარმოქმნის ჰიდრონიუმსა და აცეტატის იონს,

{CH}_{3} {COO}^{-}

-ს:

${CH}_{3} COOH (ხ ს) + H_{2} O (l) ⇌ H_{3} O^{+} (ხ ს) + {CH}_{3} {COO}^{-} (ხ ს)$ ‍

ყურადღება მიაქციეთ, რომ ამ რეაქციაში ისრები ორივე მხარეს მიემართებიან:

⇋

. ეს მიუთითებს იმაზე, რომ ძმარმჟავის დისოციაცია დინამიური წონასწორობაა, სადაც ძმარმჟავის მოლეკულების მნიშვნელოვანი რაოდენობა ნეიტრალური

{CH}_{3} COOH

მოლეკულები იქნებიან ან დისოცირებული იონები

H^{+}

და

{CH}_{3} {COO}^{-}

ძლიერი მჟავის წყალხსნარი, მარცხნივ, ხოლო სუსტის - მარჯვნივ. (ა) ქლორწყალბადმჟავა ძლიერი მჟავაა, რომელიც წყალში სრულად დისოცირდება. (ბ) ფტორწყალბადმჟავა სუსტი მჟავაა, რომელიც ნაწილობრივ დისოცირდება პროტონებად და ფტორის იონებად.

ხშირი შეკითხვაა: „როგორ გავარკვიოთ, რაღაც ძლიერი მჟავაა თუ სუსტი?“. ეს კარგი შეკითხვაა! მოკლე პასუხი არის ის, რომ მხოლოდ რამდენიმე მჟავაა ძლიერი, ყველა დანარჩენი კი — სუსტი. მაშინ, როცა ჩვენთვის ნაცნობია ძირითადი ძლიერი მჟავები, მარტივად შეგვიძლია ამოვიცნოთ ძლიერი და სუსტი მჟავები ქიმიურ ამოცანებში.

შემდეგი ცხრილი მოიცავს ძირითადი ძლიერი მჟავების ზოგიერთ მაგალითს.

ძირითადი ძლიერი მჟავები

სახელი	ფორმულა
ქლორწყალბადმჟავა	$HCl$ ‍
ბრომწყალბადმჟავა	$HBr$ ‍
იოდმჟავა	$HI$ ‍
გოგირდმჟავა	$H_{2} {SO}_{4}$ ‍
აზოტმჟავა	${HNO}_{3}$ ‍
ქლორმჟავა	${HClO}_{4}$ ‍

ძლიერი და სუსტი ფუძეები

ძლიერი ფუძე არის ფუძე, რომელიც წყალხსნარში მთლიანად იონიზირდება. ძლიერი ფუძის მაგალითია ნატრიუმის ჰიდროქსიდი

NaOH

. წყალში ნატრიუმის ჰიდროქსიდი მთლიანად დისოცირდება და გვაძლევს ნატრიუმისა და ჰიდროქსიდის იონებს:

$NaOH (ხ ს) \to {Na}^{+} (ხ ს) + {OH}^{-} (ხ ს)$ ‍

აქედან გამომდინარე, თუ გავხსნით ნატრიუმის ჰიდროქსიდს წყალში, მხოლოდ

{Na}^{+}

-სა და

{OH}^{-}

-ის იონები გვექნება ჩვენს საბოლოო ხსნარში, ანუ

NaOH

-ის ყველა მოლეკულა მთლიანად დისოცირდება.

მოდით, ახლა შევხედოთ ამიაკს,

{NH}_{3}

-ს, წყალში. ამიაკი არის სუსტი ფუძე, ასე რომ, ის ნაწილობრივ იონიზირდება წყალში:

${NH}_{3} (ხ ს) + H_{2} O (l) ⇌ {NH}_{4}^{+} (ხ ს) + {OH}^{-} (ხ ს)$ ‍

ამიაკის მოლეკულების ნაწილი წყლისგან იღებს პროტონს და წარმოქმნის ამონიუმისა და ჰიდროქსიდის იონებს. დინამიური წონასწორობის შედეგად ამონიუმის მოლეკულებს და წყალს შორის მუდმივად მიმდინარეობს პროტონთა მიმოცვლა. ხსნარში ძირითადად წარმოდგენილი იქნება არაიონიზირებული ამიაკი

{NH}_{3}

, რადგანაც ამიაკი წყლის დეპროტონირებას მხოლოდ მცირედად ახდენს.

ფართოდ გავრცელებული ძლიერი ფუძეები მოიცავენ პირველი და მეორე ჯგუფის ჰიდროქსიდებს.

ისეთი უხსნადი ნაერთებიც კი, როგორიცაა

{Ca(OH)}_{2}

, ხშირად კლასიფიცირდებიან ძლიერ ფუძეებად, რადგანაც მათი პატარა ფრაქცია წყალში იხსნება, ხსნარში მყოფი ფრაქცია მთლიანად დისოცირდება და გვაძლევს

{OH}^{-}

იონებს.

სხვა მხრიდან რომ შევხედოთ ამ ყველაფერს: იმისათვის, რომ რაიმე იყოს ძლიერი ფუძე, არაა საჭირო აბსოლუტური ხსნადობა! თუ ნაერთის თუნდაც მცირე ნაწილი ხსნარში მთლიანად დისოცირდება, შეგვიძლია, ის ძლიერ ფუძედ მივიჩნიოთ.

ფართოდ გავრცელებული სუსტი ფუძეები მოიცავენ ნეიტრალური აზოტის შემცველ ნაერთებს, მაგალითად, ამიაკს, ტრიმეთილამინსა და პირიდინს.

მაგალითი 1: ჰიდროფოსფატის ანიონის მჟავა-ფუძური რეაქციის დაწერა

წყალხსნარში ჰიდროფოსფატის ანიონს,

{HPO}_{4}^{2 -}

-ს, შეუძლია, მოიქცეს როგორც სუსტი ფუძე ან სუსტი მჟავა.

როცა ჰიდროფოსფატის ანიონი წყალში სუსტი ფუძესავით იქცევა, როგორ დავწეროთ ეს რეაქცია და როგორ გავათანაბროთ?

რადგანაც ჰიდროფოსფატის ანიონი ბრენსტედ-ლოურის ფუძესავით იქცევა, გამოდის, რომ წყალი იქცევა ბრენსტედ-ლოურის მჟავასავით. ეს ნიშნავს, რომ ჰიდროქსიდის წარმოქმნისას წყალი იქნება პროტონის დონორი. ჰიდროფოსფატის ანიონისთვის პროტონის დამატებით მივიღებთ

H_{2} {PO}_{4}^{-}

-ს:

${HPO}_{4}^{2 -} (ხ ს) + H^{+} (ხ ს) \to H_{2} {PO}_{4}^{-} (ხ ს)$ ‍

რადგანაც ამ მაგალითში ჰიდროფოსფატის ანიონი იქცევა სუსტი ფუძესავით, რეაქციას უნდა დავუწეროთ წონასწორობის ისრები,

⇌

, რათა ვაჩვენოთ, რომ ჩვენი საბოლოო რეაქცია შექცევადია. ეს მოგვცემს საბოლოო გათანაბრებულ ტოლობას იმ რეაქციისთვის, რომელშიც ჰიდროფოსფატის ანიონი წყალში სუსტი ფუძესავით იქცევა:

${HPO}_{4}^{2 -} (ხ ს) + H_{2} O (l) ⇌ H_{2} {PO}_{4}^{-} (ხ ს) + {OH}^{-} (ხ ს)$ ‍

როგორ უნდა გავიგოთ, თუ როდის მოიქცევა ჰიდროფოსფატის ანიონის მსგავსი ნაერთი ფუძესავით ან მჟავასავით? ამაზე მოკლე პასუხი ისაა, რომ როცა შესაძლებელია რამდენიმე სხვადასხვაგვარი რეაქციის წარმართვა, თითოეულ რეაქციას აქვს განსხვავებული წონასწორობის მუდმივა. ის, თუ რომელი წონასწორული რეაქცია წარიმართება, დამოკიდებულია ისეთ ფაქტორებზე, როგორიცაა ხსნარის pH და ხსნარში არსებული სხვა რეაგენტები. ამ შეკითხვას უფრო დეტალურად განვიხილავთ, როცა ვისწავლით ბუფერებისა და ტიტრაციის შესახებ!

შევამოწმოთ ცოდნა: როგორი იქნებოდა ჩვენი გათანაბრებული რეაქცია, თუ წყალხსნარში ჰიდროფოსფატის ანიონი სუსტი მჟავასავით მოიქცეოდა?

თუ ჰიდროფოსფატის ანიონი ბრენსტედ-ლოურის მჟავასავით მოიქცეოდა, მაშინ წყალი იქნებოდა ბრენსტედ-ლოურის ფუძე. ეს ნიშნავს, რომ წყალი მიიერთებს პროტონს და წარმოქმნის ჰიდრონიუმს. ჰიდროფოსფატის ანიონიდან პროტონის გაცემის შედეგად წარმოიქმნება ფოსფატი -

{PO}_{4}^{3 -}

${HPO}_{4}^{2 -} (ხ ს) \to {PO}_{4}^{3 -} (ხ ს) + H^{+} (ხ ს)$ ‍

რადგანაც ამ მაგალითში ჰიდროფოსფატის ანიონი იქცევა როგორც სუსტი ფუძე, რეაქციას უნდა დავუწეროთ წონასწორობის ისრები

⇌

, რათა ვაჩვენოთ, რომ რეაქცია შექცევადია. ვიღებთ შემდეგ გათანაბრებულ რეაქციას:

${HPO}_{4}^{2 -} (ხ ს) + H_{2} O (l) ⇌ {PO}_{4}^{3 -} (ხ ს) + H_{3} O^{+} (ხ ს)$ ‍

შეუღლებული მჟავა-ფუძე წყვილები

რადგანაც წარმოდგენა შეგვექმნა ბრენსტედ-ლოურის მჟავებისა და ფუძეების შესახებ, შეგვიძლია, განვიხილოთ ამ სტატიის მთავარი არსი: შეუღლებული მჟავა-ფუძის წყვილები. ბრენსტედ-ლოურის მჟავა-ფუძურ რეაქციაში, შეუღლებული მჟავა არის ის ნაერთი, რომელიც წარმოიქმნება ფუძის მიერ პროტონის მიერთების შემდეგ. შეუღლებული ფუძე არის ის ნაერთი, რომელიც წარმოიქმნება მჟავის მიერ პროტონის გაცემის შემდეგ. შეუღლებულ მჟავა-ფუძის წყვილში ორ ნაერთს აქვთ ერთნაირი მოლეკულური ფორმულა, იმ განსხვავებით, რომ მჟავას, შეუღლებულ ფუძესთან შედარებით, აქვს დამატებით

H^{+}

მაგალითი 2: ძლიერი მჟავების დისოციაცია

მოდით, კიდევ ერთხელ განვიხილოთ ძლიერი მჟავა

HCl

-ის რეაქცია წყალთან:

$HCl (ხ ს) + H_{2} O (l) \to H_{3} O^{+} (ხ ს) + {Cl}^{-} (ხ ს)$ ‍

მჟავა ფუძე მჟავა ფუძე

ამ რეაქციაში

HCl

აძლევს პროტონს წყალს, აქედან გამომდინარე,

HCl

იქცევა, როგორც ბრენსტედ-ლოურის მჟავა. მას შემდეგ, რაც

HCl

თავის პროტონს გასცემს, წარმოიქმნება

{Cl}^{-}

-ის იონი, ანუ

{Cl}^{-}

არის

HCl

-ის შეუღლებული ფუძე.

$შეუღლებული წყვილი 1 = HCl და {Cl}^{-}$ ‍

რადგანაც წყალი

HCl

-სგან პროტონს იერთებს, ის იქცევა ბრენსტედ-ლოურის ფუძის მსგავსად. როცა წყალი იერთებს პროტონს, წარმოიქმნება

H_{3} O^{+}

. აქედან გამომდინარე,

H_{3} O^{+}

არის

H_{2} O

-ს შეუღლებული მჟავა.

$შეუღლებული წყვილი 2 = H_{2} O და H_{3} O^{+}$ ‍

ჩვენს რეაქციაში არსებული ყოველი შეუღლებული მჟავა-ფუძური წყვილი შეიცავს ერთ ცალ ბრენსტედ-ლოურის მჟავას და ერთ ცალ ბრენსტედ-ლოურის ფუძეს; მჟავა და ფუძე განსხვავდებიან ერთი პროტონით. ზოგადად, ჭეშმარიტია, რომ ბრენსტედ-ლოურის მჟავასა და ფუძეს შორის მიმდინარე რეაქცია შეიცავს ორ შეუღლებულ მჟავა-ფუძის წყვილს.

მაგალითი 3: სუსტი ფუძის იონიზაცია

მოდით, განვიხილით, სუსტი ფუძე ამიაკის რეაქცია წყალში:

${NH}_{3} (ხ ს) + H_{2} O (l) ⇌ {NH}_{4}^{+} (ხ ს) + {OH}^{-} (ხ ს)$ ‍

ფუძე მჟავა მჟავა ფუძე

ამ რეაქციაში ამიაკი წყლისგან იერთებს პროტონს, შესაბამისად, იქცევა, როგორც ბრენსტედ-ლოურის ფუძე. წყლისგან პროტონის მიღების შედეგად ამიაკი წარმოქმნის

{NH}_{4}^{+}

-ს. აქედან გამომდინარე,

{NH}_{4}^{+}

ამიაკის შეუღლებული მჟავაა.

$შეუღლებული წყვილი 1 = {NH}_{3} და {NH}_{4}^{+}$ ‍

ამიაკისთვის პროტონის მიცემის შედეგად წყალი იქცევა ბრენსტედ-ლოურის მჟავასავით. მას შემდეგ, რაც წყალი თავის პროტონს ამიაკს გადასცემს, წარმოიქმნება

{OH}^{-}

. აქედან გამომდინარე,

{OH}^{-}

არის წყლის შეუღლებული ფუძე.

$შეუღლებული წყვილი 2 = H_{2} O და {OH}^{-}$ ‍

რადგანაც ამიაკი სუსტი ფუძეა, ამონიუმის იონს შეუძლია, პროტონი გადასცეს ჰიდროქსიდს და ხელახლა წარმოქმნას ამიაკი და წყალი. აქედან გამომდინარე, დინამიური წონასწორობა არსებობს. ეს ყოველთვის ასე იქნება იმ რეაქციებისთვის, რომლებიც მოიცავენ სუტ მჟავებსა და ფუძეებს.

შეჯამება

ბრენსტედ-ლოურის მჟავა არის ნებისმიერი რამ, რასაც შეუძლია პროტონის, $H^{+}$ ‍-ს, გაცემა.
ბრენსტედ-ლოურის ფუძე არის ნებისმიერი რამ, რასაც პროტონის მიღება შეუძლია, რაც მოითხოვს გაუწყვილებელი ელექტრონის ქონას $H^{+}$ ‍-თან დასაკავშირებლად.
წყალი არის ამფოტერული, რაც ნიშნავს, რომ მას შეუძლია იმოქმედოს ორივენაირად, როგორც ბრენსტედ-ლოურის მჟავამ და როგორც ბრენსტედ-ლოურის ფუძემ.
ძლიერი მჟავები და ფუძეები სრულიად იონიზირდება წყალხსნარში, მაშინ, როცა სუსტი მჟავები და ფუძეები წყალხსნარში მხოლოდ ნაწილობრივ იონიზირდებიან.
ბრენსტედ-ლოურის მჟავის შეუღლებული ფუძე არის ის, რაც წარმოიქმნება მჟავის მიერ თავისი პროტონის გაცემის შედეგად. ბრენსტედ-ლოურის ფუძის შეუღლებული მჟავა არის ის, რაც წარმოიქმნება ფუძის მიერ პროტონის მიერთების შედეგად.
შეუღლებულ მჟავა-ფუძის წყვილში არსებულ ნივთიერებებს ერთნაირი ფორმულა აქვთ, იმ განსხვავებით, რომ, ფუძესთან შედარებით, მჟავას აქვს დამატებითი $H^{+}$ ‍.

ატრიბუცია

ეს სტატია ადაპტირებულია შემდეგი სტატიებიდან:

"მჟავების/ფუძეების საფუძვლები" UC Davis ChemWiki-დან, CC BY-NC-SA 3,0
"შეუღლებული მჟავა-ფუძე წყვილები” წყარო: UC Davis ChemWiki, CC BY-NC-SA 3,0
"არენიუსის განმარტება" წყარო: Boundless Learning, CC BY-SA 4,0

სტატია ვრცელდება ლიცენზიით: CC-BY-NC-SA 4,0.

დამატებითი ბიბლიოგრაფია

Zumdahl, S.S., and S. A. Zumdahl S.A. "Atomic Structure and Periodicity." In Chemistry, 290-294. 6th ed. Boston, MA: Houghton Mifflin Company, 2003.

Kotz, J. C., P. m. Treichel, J. R. Townsend, and D. A. Treichel. „The Brønsted-Lowry Concept of Acids and Bases." In Chemistry and Chemical Reactivity, Instructor's Edition, 586-588. 9th ed. Stamford, CT: Cengage Learning, 2015.

სავარჯიშო 1: მჟავა-ფუძური რეაქციების ამოცნობა

ბრენსტედ-ლოურისეულ თეორიაზე დაყრდნობით, ჩამოთვლილთაგან რომლებია მჟავა-ფუძური რეაქციები?

LiOH (ხ ს) + HBr (ხ ს) \to H_{2} O (l) + LiBr (ხ ს)

რეაქციაში

HBr

პროტონს აძლევს

LiOH

-ს, შესაბამისად, იგი იქცევა, როგორც ბრონსტედ-ლოურის მჯავა. რადგან

LiOH

იღებს პროტონს, იგი იქცეა, როგორც ბრონსტედ-ლოურის ფუძე.

2 {NH}_{3} ⇌ {NH}_{4}^{+} + {NH}_{2}^{-}

რეაქციაში

{NH}_{3}

-ის ერთი მოლეკულა

{NH}_{3}

-ის სხვა მოლეკულას აძლევს პროტონს. შესაბამისად,

{NH}_{3}

-ის ერთი მოლეკულა იქცევა, როგორც ბრონსტედ-ლოურის მჯავა—პროტონის გამცემი—და

{NH}_{3}

-ის სხვა მოლეკულა იქცევა, როგორც ბრონსტედ-ლოურის ფუძე—პროტონის მიღები. ეს თვითიონიზაციის რეაქციის მაგალითია.

სავარჯიშო 2: შეუღლებული ფუძე-მჟავური წყვილების ამოცნობა

ფტორწყალბადმჟავა,

HF

, არის სუსტი მჟავა, რომელიც წყალში შემდეგნაირად დისოცირდება:

$HF (ხ ს) + H_{2} O (l) ⇌ H_{3} O^{+} (ხ ს) + F^{-} (ხ ს)$ ‍

რა არის ამ რეაქციის მიხედვით $HF$ ‍-ის შეუღლებული ფუძე?

გსურთ, შეუერთდეთ დისკუსიას?

შესვლა

დავალაგოთ:

პოსტები ჯერ არ არის.

გესმით ინგლისური? დააწკაპუნეთ აქ და გაეცანით განხილვას ხანის აკადემიის ინგლისურენოვან გვერდზე.