수소 이온 (H +) (양성자 공여체)을주고 다른 전자에게 전자를 받아들이는 물질을 산 이라고합니다. pH 7.0 미만입니다. 그러나 양성자를 받아 들여 전자를 기증하는 물질을 염기 라고 합니다 . 그들은 7.0 이상의 pH를 가지고 있습니다. 산은 신맛이 나는 반면, 염기는 쓴 맛이 있습니다.
산과 염기 는 화학에서 가장 중요한 부분 중 하나이지만 다른 과학 분야에서도 중요한 역할을합니다. 물질을 산과 염기로 구별하는 많은 정의가 있지만 가장 많이 받아 들여지는 것은 Arrhenius 이론, Bronsted-Lowry 이론 및 산 / 염기의 루이스 이론입니다. 산과 염기가 함께 반응하여 염을 형성합니다.
샤워 중에 사용되는 비누부터 부엌에있는 구연산 또는 식초에 이르기까지 산과 염기는 어디에나 있습니다. 때로는 그것들을 구별하고 확인하기가 어렵지만, 간단한 설명과 함께 아래에서 논의되는 특정 이론이 제공되었습니다.
비교 차트
| 비교 근거 | 산 | 기지 |
|---|---|---|
| 아 레니 우스 개념 | 산은 물에 용해되면 H + 이온의 농도가 증가하는 물질입니다. | 염기는 물에 용해되면 OH 이온의 농도를 증가시키는 물질입니다. |
| Bronsted-Lowry 개념 | 산은 양성자 기증자입니다. | 염기는 양성자 수용체입니다. |
| 루이스 개념 | 한 쌍의 전자 (친전 자체)를 받아들이고 빈 궤도를 가질 수있는 종은 루이스 산으로 알려져 있습니다. | 전자 쌍 (친 핵성)을 제공하고 고독한 전자 쌍을 갖는 그러한 종은 루이스 염기로 알려져있다. |
| 화학식 | 화학식이 H로 시작하는 이러한 화합물, 예를 들어 HCl (염산), H3BO3 (Boric acid), CH2O3 (Carbonic) 산). CH3COOH (아세트산)는 예외입니다. | 화학식이 OH로 끝나는 이러한 화합물, 예를 들어 KOH (수산화 칼륨), NaOH (수산화 나트륨). |
| pH 스케일 (용액에서 수소 이온의 농도) | 7 미만 | 7보다 큼 |
| 물리적 특성 | 맛에 신. | 맛의 쓴맛. |
| 타는듯한 느낌을줍니다. | 무취 (암모니아 제외). | |
| 산은 보통 끈적 거립니다. | 베이스가 미끄러 워요. | |
| 수소 가스를 생성하기 위해 금속과 반응합니다. | 지방과 기름과 반응합니다. | |
| 페놀프탈레인 지시약 | 무색으로 남아 있습니다. | 분홍색을냅니다. |
| 리트머스 테스트 | 파란색 리트머스 용지를 빨간색으로 바꿉니다. | 레드 리트머스 종이를 파란색으로 바꿉니다. |
| 힘 | 하이드로 늄 이온의 농도에 따라 다릅니다. | 수산화물 이온의 농도에 따라 다릅니다. |
| 물과 혼합시 해리 | 물에서 혼합 한 후 산이 해리되어 유리 수소 이온 (H +)을 생성합니다. | 염기는 해리되어 물에 혼합 한 후 유리 수산화물 이온 (OH-)을 생성합니다. |
| 예 | 염산 (HCl), 황산 (H2SO4), 질산 (HNO3), 탄산 (H2CO3). | 수산화 암모늄 (NH4OH), 수산화칼슘 (Ca (OH) 2), 수산화 나트륨 (NaOH). |
| 용도 | 방부제, 비료, 방부제로 사용, 탄산 음료, 가죽 가공, 가정용 청소, 소다 만들기, 음식 맛 등으로 사용됩니다. | 산성의 폐수를 중화하고 토양 산성도를 중화하기 위해 위약 (산소), 비누, 세제, 클렌저, 발한 억제제 겨드랑이 탈취제, 비유 해 알칼리에 사용됩니다. |
산의 정의
산이라는 단어는 라틴어 '산'또는 '에이서'에서 파생 된 것으로 '신맛'을 의미합니다. 산은 전자를 받아들이고 수소 이온 또는 양성자를 기증하는 화학 물질입니다. 수소 결합 원자를 함유하는 대부분의 산은 해리되어 물에 양이온과 음이온을 생성합니다.
산도는 일부 수소 이온의 존재에 의해 측정되므로 수소 이온 농도가 높을수록 산도가 높아지고 용액의 pH가 낮아집니다. pH 미터 스케일에서 1-7 (7은 중립) 사이의 스케일로 측정됩니다.
일부 산은 강하고 일부는 약합니다. 강산은 물에 완전히 해리되는 것, 예를 들어 염산으로 물에 용해 될 때 이온으로 완전히 해리됩니다. 물에서 부분적으로 해리되어 용액이 물, 산 및 이온을 함유하는 이러한 산을 약산, 예를 들어 아세트산이라고한다.
주로 산은 여러 가지 방법으로 정의되지만 Arrhenius 또는 Bronsted-Lowry 산이 허용됩니다. 루이스 산은 "루이스 산"으로 불리지 만, 이러한 정의는 동일한 분자 세트를 포함하지 않기 때문에.
Arrhenius 개념 – 물에 첨가 될 때 물질로 정의 될 수 있으며, 수소 이온 (H +)의 농도가 증가하면 산이라고합니다.
Bronsted-Lowry Concept – 이것에서, 산은 양성자 기증자라고합니다. 이 이론은 물에 용해되지 않고 물질을 정의하므로 널리 사용됩니다.
루이스 산 – 수소 원자를 포함하지 않지만 삼 불화 붕소, 삼염화 알루미늄과 같은 산으로 적합한 특정 화합물이 있습니다. 따라서 전자쌍을 받아 들여 공유 결합을 형성하는 화합물을 루이스 산이라고합니다.
산의 성질
- 부식성 (피부 화상).
- pH가 7 미만입니다.
- 파란색 리트머스 용지를 빨간색으로 바꿉니다.
- 수소 가스를 생성하기 위해 금속과 반응합니다.
- 염기와 반응하여 소금과 물을 생성합니다.
- 탄산염과 반응하여 이산화탄소, 물 및 소금을 형성합니다.
- 신맛.
- 물에 용해되면 수소 이온 (H +)을 분리하십시오.
중요성
DNA (Deoxy ribonucleic acid) 및 RNA (Ribonucleic acid)와 같은 생물학적 핵산은 유전 정보를 포함하고 다른 유전 정보는 한 세대에서 다른 세대로 이전됩니다. 아미노산조차도 단백질을 만드는 데 도움이되므로 매우 중요합니다. 지방산 및 이의 유도체는 카르 복실 산기 또한 중요한 역할을한다.
동물의 뱃속에서 분비되는 위산의 일부인 염산조차도 단백질과 다당류를 가수 분해하는 데 도움이됩니다. 산은 또한 포름산을 생성하는 개미와 같은 방어 메커니즘에서 작용함으로써 도움이되고, 옥토 피는 멜라닌으로 불리는 검은 산을 생성합니다.
젖산, 식초, 황산, 구연산과 같은 다른 산은 자연에서 발견되며 그 용도가 다르고 중요합니다.
베이스의 정의
염기는 전자를 제공하고 수소 이온 또는 양성자를 받아들입니다. 염기의 역할은 물의 역할은 하이드로 늄 (H 3 O +) 이온의 농도를 낮추는 반면 산은 농도를 증가 시키는데 작용하기 때문에 염기는 산의 화학 물질과 반대되는 화학 물질이라고 할 수 있습니다. 일부 강산은 또한 염기로서 작용하는 것으로 보인다. 염기는 pH 미터 스케일에서 7-14 범위 사이에서 측정됩니다.
그러나 염기와 알칼리 사이에는 많은 혼란이 있습니다. 많은 염기는 물에 녹지 않지만, 염기가 물에 녹 으면 알칼리 라고합니다. 수용액에서 염기가 산과 반응하여 용액이 중성이되면이를 중화 반응 이라고합니다.
예를 들어, 수산화 나트륨은 임의의 산-염기 반응에서 산을 중화시키기 때문에 알칼리뿐만 아니라 염기이고; 둘째, 물에 녹습니다. 한편, 구리 산화물은 염기이지만 수용액에서 산을 중화하지만 물에는 용해되지 않기 때문에 알칼리는 아니다.
강염기 는 산-염기 반응에서 매우 약산의 분자로부터 탈 양성자 화되거나 양성자 (H +)를 제거하는 화합물입니다. 알칼리 금속의 수산화물 및 수산화 나트륨 및 수산화칼슘과 같은 알칼리 토금속이 각각 강염기의 예이다. 약염기 는 수용액에서 완전히 이온화되지 않거나 양성자가 불완전한 물질입니다.
Arrhenius 개념 – 수용액에서 수산화 이온 (OH-)을 생성하는 물질을 염기라고합니다. 예를 들어, 수산화 나트륨 (NaOH)은 물에서 분리되어 Na +와 OH– 이온을 생성합니다. LiOH, Ba (OH) 2, NaOH와 같은 물질은 Arrhenius 염기라고 할 수 있습니다. 그러나이 이론은 화학식에 수산화물을 포함하는 물질로 제한되었으며 수용액에만 적용 할 수있었습니다. 이로 인해 Bronsted-Lowry 이론이라는 또 다른 개념이 존재하게되었습니다.
Bronsted-Lowry Concept –이 이론에 따르면 수소 이온 (H +) 또는 양성자를 수용 할 수있는 물질을 염기라고합니다.
Lewis Base – Bronsted-Lowry 개념의 산과 염기에 이어 가장 널리 사용되는 개념 중 하나입니다. 이들 염기가 친 핵성이므로 원자 쌍, 전자 또는 고 전자쌍을 갖는 이온을 루이스 염기라고 할 수있다. 그것은 고독한 쌍의 도움으로 분자의 양전하를 공격한다는 것을 의미합니다. NH3는 루이스 염기이다. 다시 말해, 비 결합 전자를 몇 개 기부 할 수있는 OH- 이온과 같은 물질을 루이스 염기 또는 전자쌍 공여체라고합니다.
베이스의 속성
- 부식성 (피부 화상).
- pH가 7보다 높습니다.
- 레드 리트머스 용지를 파란색으로 바꿉니다.
- 비누 느낌이나 미끄러운 느낌.
- 산과 반응하여 소금과 물을 생성합니다.
- 많은 가용성 염기에는 하이드 록실 이온 (OH–)이 포함되어 있습니다.
중요성
염기 (수산화 나트륨)는 종이, 비누 및 레이온이라는 섬유를 제조하는 데 사용됩니다. 표백제로는 수산화칼슘이 사용된다. 소화 불량시 사용되는 위장 액으로서 생성 된 위액에 대한 영향을 줄이기 위해 '안타 시드'로 사용되는 수산화 마그네슘. 탄산나트륨과 같은 염기는 세척 소다 및 경수 연화에 사용됩니다. 소듐 수소는 베이킹 파우더의 제조, 베이킹 소다 및 소화기에서도 사용됩니다.
양쪽 성 물질 은 산 및 염기의 특성을 갖는 물질이며; 심지어 그들은 물과 같은 양성자를 받아들이고 기증 할 수 있습니다.
산과 염기의 주요 차이점
다음은 산을 염기와 구별하는 중요한 점입니다.
- Arrhenius 개념 에 따르면 : 산은 물에 용해되면 H + 이온의 농도가 증가하는 반면, 염기는 물에 용해되면 OH-이온의 농도가 증가합니다.
- 반면, Bronsted-Lowry 개념 은 산은 양성자 공여체이고 염기는 양성자 수용체라고 말합니다.
- 루이스 이론은 그것들을 한 쌍의 전자 (친전 자체)를 받아들이고 빈 궤도를 가질 종으로 설명하는데 루이스 산 (Lewis acid)이라고 알려진 반면, 한 쌍의 전자 (친 핵구)를 기증하고 고독한 전자 쌍을 갖는 종은 루이스 기지로 알려진.
- 산의 화학식은 H, 예를 들어 HCl (염산), H3BO3 (붕산), CH2O3 (카르 본산)으로 시작한다. 이기는 하지만
CH3COOH (아세트산)는 예외이지만 화학식이 OH로 끝나는 화합물 (예 : KOH (칼륨)
수산화물), NaOH (수산화 나트륨)가 염기로 알려져있다. pH 스케일 (용액에서 수소 이온의 농도)은 7보다 작지만 염기에서 7보다 큽니다. - 산은 신맛이 있으며 연 소감이 있으며 일반적으로 끈적 거리며 금속과 반응하여 수소 가스를 생성합니다. 염기는 쓴맛이 나기 때문에 반대쪽이지만 일반적으로 무취 (암모니아 제외)이지만 미끄러운 상태입니다. 염기는 지방 및 오일과 반응합니다.
- 페놀프탈레인에서, 지시 산은 무색 으로 남아 있고 염기는 분홍색을 gives니다. 리트머스 종이 테스트 산에서 파란색 리트머스 종이를 빨간색으로, 빨간색 리트머스 종이를 파란색으로 바꿉니다.
- 산의 강도 는 하이드로 늄 이온의 농도에 의존하는 반면, 강도는 수산화물 이온의 농도에 의존한다.
- 물에서 혼합 될 때 산은 해리되어 유리 수소 이온 (H + ) 을 생성하는 반면, 염기는 물에서 혼합 될 때 유리 수산화물 이온 (OH- ) 을 제공하도록 해리됩니다.
- 산의 예는 염산 (HCl), 황산 (H2SO4), 질산 (HNO3), 탄산 (H2CO3)입니다. 염기의 예는 수산화 암모늄 (NH4OH), 수산화칼슘 (Ca (OH) 2), 수산화 나트륨 (NaOH)이다.
결론
생명과 직간접 적으로 연결된 기본적인 물리 화학적 원리에 대해 간단히 이해하는 것이 가치가 있습니다. 산과 염기가 그중 일부입니다. 위의 내용에서 우리는 그들의 속성과 함께 논의했습니다. 우리는 세 가지 중요한 이론을 몇 가지 예와 함께 논의합니다. 우리는 이것이 생명의 중요한 부분이라고 결론을 내며 화학 실험실뿐만 아니라 일상 업무에서도 종종 사용합니다.
