If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ако си зад уеб филтър, моля, увери се, че домейните *. kastatic.org и *. kasandbox.org са разрешени.

Основно съдържание

Спрегнати двойки киселина-основа

Съгласно определението на Брьонстед-Лаури за киселини и основи спрегната двойка киселина-основа се състои от две вещества, които се различават само по наличието на протон (H⁺). Спрегната киселина се образува, когато протон бъде добавен към основа, а спрегната основа се образува, когато протон бъде премахнат от киселина. Създадено от Юки Юнг.

Искаш ли да се присъединиш към разговора?

Все още няма публикации.
Разбираш ли английски? Натисни тук, за да видиш още дискусии в английския сайт на Кан Академия.

Видео транскрипция

В това видео ще говорим за двойките спрегнати киселини и основи. Ще представя идеята за спрегната двойка киселина-основа с помощта на примерна реакция. Примерната реакция е между флуороводород, HF, и вода. Флуороводородът е слаба киселина, и във вода се дисоциира само частично. Част от HF ще се дисоциира до отрицателни флуоридни йони. И също така положителни Н йони. Този отделен йон Н+ ще бъде отдаден на водата. Така водата става Н3О+, или хидрониум. Процесът е в динамично равновесие, защото протича и в двете посоки и скоростите на двете реакции са равни и двете реакции протичат едновременно. В тази реакция се случват няколко неща, и ние ще разгледаме обмена на водородните йони. Ако гледаме само флуороводородната киселина, и правата реакция, от HF получаваме F–. Това става, като той отдава един протон, затова слагам минус. Значи HF отдава протон, и образува F– или флуориден йон. Сега да видим обратната реакция, която протича в този същия процес. При обратната реакция, която също протича, флуоридният йон приема един протон отнякъде. Значи той приема Н+, тук имаме Н+. И когато флуоридният йон приеме един протон, се възстановява HF. Виждаме тази специална връзка между HF и F–, при която те преминават едно в друго като отдават или приемат един протон. Подобна връзка виждаме и при водата и хидрония. Водата приема един протон от HF, виждаме тук, че водата приема един протон, и получаваме хидроний. При обратната реакция, хидроният може да отдаде един протон, за да се получи вода. Значи минус Н+. Отново имаме две молекули, вода и хидроний, които са свързани помежду си с това че имат или нямат Н+. В химията наричаме този вид съединения, които са свързани по този начин, спрегната киселинно-основна двойка. Официалното определение, или моето официално определение за спрегната двойка киселина-основа, е когато имаме една двойка, която има такава връзка помежду си, две вещества, които имат връзка помежду си чрез един Н+. В този случай имаме HF и F–, които са разменят един протон Н+. HF и F– са спрегната двойка киселина-основа. Имаме също така и вода и хидроний, които също си разменят един протон Н+. Значи водата и Н3О също са спрегната двойка киселина-основа. Може би от името се досещаш, че когато имаме спрегната двойка киселина и основа, едната част от двойката е киселина, а другата е основа. Определението за това кое е киселината и кое е основата идва от определението на Брьонстед-Лоури за киселини и основи. Определението на Брьонстед-Лоури казва, че всеки донор на Н+, или всичко, което отдава Н+, е киселина. И в този случай виждаме, че флуороводородът действа като киселина в спрегнатата двойка киселина-основа. А това означава, че флуоридът трябва да действа като основа. И това е логично, защото определението на Брьонстед-Лоури за основа е приемащият Н+. И точно това се случва пир обратната реакция. F– приема Н+ и се превръща отново в киселина. Можем да видим как е при водата и Н3О+. Тук водата получава протон, или го приема, така че тя действа като основа. В обратната реакция Н3О+ е донор на протон, така че Н3О действа като киселина. Връзката между спрегнатите двойки киселина-основа може да се запише за общия случай. Можем да представим всяка спрегната киселина като НА. Това е киселината. Казахме, че киселина е нещо, което отдава протон. Значи това отдава протон, и тогава се получава спрегнатата основа, която ще бъде А–. При обратната реакция, нашата основа А– получава протон и възстановява първоначалната киселина, или спрегнатата киселина. Винаги, когато имаш две вещества, които отговарят на тази обща формула, където използвахме съкращението А– , само че едното има Н+, а другото няма, значи това е спрегната двойка киселина-основа. Нека да видим още няколко примера за спрегнати двойки киселини-основи. Видяхме горе, НF, или флуороводородната киселина, има спрегната основа F–. Тук HF е нашата киселина, а когато отдаде един протон, получаваме F–. В същата реакция видяхме, че водата действа като основа. Значи ако водата е нашето А–, когато водата приеме един протон, тя образува спрегнатата киселина Н3О+. В този пример, който разгледахме, HF е слаба киселина. Но може да има спрегната основа и на силна киселина, например на солната киселина. HCl е силна киселина, което означава, че тя напълно се дисоциира. Тя отдава всичките си протони, и оставаме само със спрегнатата основа, хлорида. И макар че хлоридът няма определени основни характеристики, все пак той е спрегната основа на НCl. И накрая, но не и по важност, нека да видим два примера, в които изглежда, че имаме спрегнати двойки киселина-основа, но всъщност няма такива. Първият пример е връзката между Н3О+ и ОН–. Ако погледнем киселината тук горе, която е Н3О+, ако отдаде един протон, виждаме, че спрегнатата основа е вода. Ако водата отдаде един протон, получаваме ОН–. Разликата между тези двете тук обаче е два протона, а не един протон. Значи Н3О+ и ОН– не са спрегната двойка киселина-основа, защото се различават с два протона, а не с един. И в последния пример, който ще разгледаме, се казва, че флуоридният йон е спрегната основа на HF. Каква е връзката между натриевия флуорид и флуоридния йон? Те също не са спрегната двойка киселина-основа, защото ако вземем F– и той приеме един протон, няма да получим натриев флуорид. Те са свързани със натриевия йон. Значи по определение тези двете не са спрегната киселина и основа. В това видео научихме, че имаме спрегната двойка киселина-основа, когато двете вещества имат една и съща формула, като едното има един протон повече. Киселината има един протон повече, който може да отдаде на основата.