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Arrhenius 산 및 기초

Arrhenius 산과 염기는 대부분의 학생들이 화학 수업에서 배우는 첫 번째 유형 및 기초입니다. 부분적으로 이것은 Arrhenius 산-염기 이론이 분자와 이온을 기반으로 한 산과 염기에 대한 최초의 현대적인 설명이기 때문입니다. 1884 년에 스 반테 아르 레니 우스 (Svante Arrhenius)의 산성 이론은 1903 년에 그에게 노벨 화학 상을 받았다. 다른 이유는 사람들이 Arrhenius 산과 기지에 대해 배우는 것이 가장 간단한 설명을 제공하고 Brønsted -Lowry 산과베이스 산 및베이스를 이해하기위한 좋은 출발점이기 때문이다.

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  • Svante Arrhenius는 산과 기초의 최초의 현대 정의를 제안했습니다.
  • Arrhenius 산은 물에 분리되어 수소 이온을 형성하거나 수용액에서 H 농도를 증가시킵니다.
  • Arrhenius베이스는 물에 분리되어 수산화물 이온을 형성하거나 수용액에서 OH 농도를 증가시킵니다.
  • 중화 반응은 Arrhenius 산과 염기가 물과 소금을 형성 할 때 발생합니다.

Arrhenius 산 정의

Arrhenius acid 수용액에서 수소 이온 (H)의 농도를 증가시키는 화학 종이다. Arrhenius 산 해리에 대한 화학 반응의 일반적인 형태는 다음과 같습니다.

ha ( aq ) → H ( aq ) + a ( aq )

예를 들어, 염산은 물에 분리되어 수소 이온과 클로라이드 이온을 형성하는 Arrhenius 산입니다.

HCl ( aq ) → H ( aq ) + cl ( aq )

수소 이온 또는 하이드로 늄 이온

산 관련 수소 이온 농도의 원래 Arrhenius 정의는 실제로 유리 수소 이온이 물 분자에 부착되어 수소 이온, H 3 를 형성합니다. o.

H ( aq ) + h 2 O ( l ) → h 3 o ( aq )

따라서 염산 분리에 대한보다 정확한 방정식은 다음과 같습니다.

HCl ( aq ) + h 2 O ( l ) → h 3 o ( aq ) + cl ( aq )

수소 이온 또는 하이드로 늄 이온에 따라 Arrhenius 산을 정의하는지 여부는 중요하지 않습니다.

Arrhenius 산의 예

Arrhenius 산은 화학 공식에 하나 이상의 수소 원자를 함유합니다. 그러나 수소를 함유하는 모든 분자가 산이 아닙니다. 예를 들어, 메탄 (ch 4 )는 약간 극성 공유 결합만을 함유하는 비극성 분자이기 때문에 Arrhenius 산이 아닙니다. 종이 산이 되려면 분자는 극성이어야하며 수소와 다른 원자 사이의 결합은 극성이어야합니다.

Arrhenius 기본 정의

Arrhenius Base 수용액에서 수산화 이온 (OH)의 농도를 증가시키는 화학 종이다. Arrhenius 기본 해리에 대한 화학 방정식의 일반적인 형태는 다음과 같습니다.

Boh ( aq ) → B ( aq ) + OH ( aq )

예를 들어, 나트륨 히드 록 사이드 (NaOH)는 물에 분리되어 나트륨 이온과 수산화물 이온을 형성합니다 :

NaOH (AQ) → NA (AQ) + OH (AQ)

모든 Arrhenius Bases Hydroxides입니까?

물질이 수산화물이 필요한지 궁금 할 것입니다. 대답은 그것이 당신이 요구하는 사람에 달려 있다는 것입니다.

일부 교과서와 강사는 수성 용액에서 OH 농도를 증가시키고 화학적 공식에서 적어도 하나의 "OH"를 갖는 종으로 Arrhenius 기저를 좁게 정의합니다.

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이름 공식
아세트산 ch 3 cooh
클로르 산 hclo 3
히드로 클로르 산 HCl
Hydrobromic Acid hbr
hydroiodic acid hi
hydrofluoric acid hf
Nitric Acid hno 3
옥살산 h 2 c 2 o 4
과염소산 hclo 4
인산산 h 3 po 4
황산 h 2 그래서 4
황산산 h 2 그래서 3

그러나, 다른 화학자들은 수산화물 이온 농도를 증가시키는 모든 종으로서 Arrhenius 기저를 정의합니다. 이 정의 하에서, 메틸 아민은 화학적 공식이 포함되지 않더라도 수산화 이온을 형성하기 때문에 Arrhenius 기저입니다.

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ch 3 nh 2 ( aq ) + h 2 O ( l ) 3 ch 3 nh 3 ( aq ) + OH ( aq )

Arrhenius 산-염기 반응 (중화)

Arrhenius 산 및 Arrhenius베이스는 일반적으로 물과 염을 형성하는 중화 반응에서 서로 반응합니다. 염기로부터의 수소 이온은 염기로부터의 수소 이온이 물을 형성하기 위해 물을 형성하는 반면, 산의 해리로부터의 음이온의 양이온은 염을 형성한다.

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산 + 염기 → 물 + 소금

예를 들어, 히드로 플루오르 산 (Arrhenius acid)과 수산화 리튬 (Arrhenius base) 사이의 반응을 고려하십시오.

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hf ( aq )> h ( aq ) + f ( aq ))
lioh ( aq ) → li ( aq ) + OH ( aq )

전반적인 반응은 다음과 같습니다.

hf ( aq ) + lioh ( aq ) → h 2 O ( l ) + lif ( aq )

Arrhenius 산-염기 이론의 한계

산과 염기의 Arrhenius 정의는 가장 일반적인 산과 염기의 거동을 설명하지만 용매가 물 외에 또는 가스 사이에 화학 반응이 발생할 때 정의는 적용되지 않습니다. Arrhenius 이론에는 사용이 있지만 대부분의 화학자들은 개념에보다 일반화 된 접근 방식을 취하기 때문에 Brønsted Lowry 산과 기초 이론을 사용합니다.

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참조

  • Finston, H.L.; Rychtman, A.C. (1983). 현재의 산-염기 이론에 대한 새로운 견해 . 뉴욕 :John Wiley &Sons. doi :10.1002/ciuz.19830170211
  • Meyers, R. (2003). 화학의 기초 . 그린 우드 프레스. ISBN 978-031316647.
  • Miessler G.L.; Tarr D.A. (1999). 무기 화학 (제 2 판). Prentice-Hall. ISBN 0-13-841891-8.
  • Murray, Kermit K.; et al. (2013 년 6 월) [2006]. "질량 분석법 권장 사항과 관련된 용어의 표준 정의". 순수하고 응용 화학 . 85 (7) :1515–1609. doi :10.1351/pac-rec-06-04-06


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이름 공식
리튬 하이드 록 사이드 lioh
나트륨 하이드 록 사이드 naoh
수산화 칼륨 koh
Rubidium Hydroxide rboh
Cesium hydroxide csoh
*칼슘 히드 록 사이드 ca (OH) 2
*Strontium hydroxide sr (OH) 2
*바륨 하이드 록 사이드 ba (OH) 2
*0.01m 이하의 농도에서만 해리