Лингвофорум

Общий раздел => Наука и техника => Topic started by: Alexandra A on August 12, 2015, 14:26

Title: Отличие оснований от кислородных кислот
Post by: Alexandra A on August 12, 2015, 14:26
Есть амфотерные элементы, типа цинка-65, номер 30, 4 период, d-элемент.

Гидроксид цинка можно записать:

как основание: Zn(OH)2
как кислородную кислоту: H2(ZnO2)

А чем вообще отличатся основание от кислородной кислоты? Кислота безкислородная - это когда один водород. основание - это когда кислород + водород.

Но ведь в кислородной кислоте тоже есть кислород и водород!

Если элемент соединяется с чистым водородом - это кислотный остаток. Если элемент соединяется с кислородом и водородом - это металл. А цинк в данном минерале - это что? Это металл или часть кислотного остатка (ZnO2)?

Хотя я вот что подумала. Отличие между основаниями и кислородными кислотами всё же есть. В основании количество атомов кислорода и водорода всегда одинаковое, они же намертво связаны в группе (OH). В а кислородной кислоте, атомов кислорода и водорода может быть разное количество, как в серной кислоте H2(SO4).

Вопрос. Я права?
Title: Отличие оснований от кислородных кислот
Post by: злой on August 12, 2015, 14:39
Нет. Кислота дает положительно заряженные радикалы H+, а основание - отрицательно заряженные OH-. Эти радикалы и обуславливают все характерные химические свойства кислот, и некоторые физические.
Title: Отличие оснований от кислородных кислот
Post by: Alexandra A on August 12, 2015, 14:41
Нет. Кислота дает положительно заряженные радикалы H+, а основание - отрицательно заряженные OH-. Эти радикалы и обуславливают все характерные химические свойства кислот, и некоторые физические.
Но правда что в основании количество кислорода и водорода должно быть одинаково?
Title: Отличие оснований от кислородных кислот
Post by: злой on August 12, 2015, 14:49
Не обязательно. Гидроксид аммония (NH4OH) - вполне себе основание, а водорода там в пять раз больше, чем кислорода.
Title: Отличие оснований от кислородных кислот
Post by: Alexandra A on August 12, 2015, 14:51
Не обязательно. Гидроксид аммония (NH4OH) - вполне себе основание, а водорода там в пять раза больше, чем кислорода.

(NH4)(OH)

Так можно записать? Чтобы было видно, где металл (NH4), а где группа кислород-водород (OH)?
Title: Отличие оснований от кислородных кислот
Post by: злой on August 12, 2015, 14:55
А я не помню, как оно канонически должно записываться. Есть целый ворох правил, называется "номенклатура IUPAC". А для удобства можно записывать как угодно, лишь бы другим было понятно. Вообще, это банально раствор аммиака (NH3) в воде, т.е. NH3 + H2O, но с химической точки зрения обладает всеми свойствами основания. В быту - нашатырный спирт. Резкий запах - запах испаряющегося аммиака.
Title: Отличие оснований от кислородных кислот
Post by: Alexandra A on August 12, 2015, 14:58
А я не помню, как оно канонически должно записываться. Есть целый ворох правил, называется "номенклатура IUPAC". А для удобства можно записывать как угодно, лишь бы другим было понятно. Вообще, это банально раствор аммиака (NH3) в воде, т.е. NH3 + H2O, но с химической точки зрения обладает всеми свойствами основания.
Я выделяю скобками (OH) группу кислорода и водорода, чтобы было удобно понимать что это основание.

Точно так же удобнее выделить группу (NH4) скобками, если в данном случае она ведёт себя как металл. В учебнике же ясно написано, что основание - это когда металл.
Title: Отличие оснований от кислородных кислот
Post by: злой on August 12, 2015, 15:02
В учебнике "для любителей" написано, что обязательно металл. Это как у квадратных уравнений корней нет. Там может быть любой устойчивый в данный условиях положительно заряженный радикал. Но так, если по-простому, можно считать, что металл, ничего страшного не случится.

Хотя нет, я немножко наврал. Не любой. Такой радикал, который позволит гидроксильной группе (OH-) сохранить свои свойства основания. C6H5-OH (фенол) - ни фига не основание, а кислота, хоть там и есть, казалось бы, соответствующий радикал, так как он разваливается не на C6H5+ и OH-, а на C6H5-O- и H+ .
Title: Отличие оснований от кислородных кислот
Post by: Alexandra A on August 12, 2015, 15:10
Хотя нет, я немножко наврал. Не любой. Такой радикал, который позволит гидроксильной группе (OH-) сохранить свои свойства основания. C6H5-OH (фенол) - ни фига не основание, а кислота, хоть там и есть, казалось бы, соответствующий радикал, так как он разваливается не на C6H5+ и OH-, а на C6H5-O- и H+ .
О, нет! Только не в органическую химию, пожалуйста! Я в ней ничего не понимаю, и не пытаюсь...
Title: Отличие оснований от кислородных кислот
Post by: злой on August 12, 2015, 15:12
Хорошо, не буду травмировать вашу психику, пусть будут металлы :-)
Title: Отличие оснований от кислородных кислот
Post by: Python on August 12, 2015, 15:14
Разница между основаниями и кислотами отчетливо видна в случаях, когда соответствующие им свойства хорошо выражены: основания (щелочи) диссоциируют в воде с образованием ионов OH-, кислоты — ионов H+. Если же речь идет о нерастворимых основаниях и кислотах, смотрят по возможности взаимодействия их с сильными кислотами и щелочами (напр., Mg(OH)2 растворяется в кислотном растворе, но не растворяется в щелочном). Амфотерные гидроксиды (которые не диссоциируют и поэтому нерастворимы в воде) в химических формулах обычно записывают так же, как основания.

Насколько я понимаю, запись амфотерного остатка как кислотного слегка упрощена: на самом деле, при взаимодействии со щелочами происходит не отрыв иона H+, а присоединение OH- с образованием комплексного иона (что-то типа Zn(OH)42-).

Отличие между основаниями и кислородными кислотами всё же есть. В основании количество атомов кислорода и водорода всегда одинаковое, они же намертво связаны в группе (OH). В а кислородной кислоте, атомов кислорода и водорода может быть разное количество, как в серной кислоте H2(SO4).
Еще существуют оксигидроксиды металлов (напр., FeOOH), имеющие свойства оснований или амфотерных соединений. Другое дело, его можно превратить в гидроксид с той же степенью валентности металла.

Хотя действительно, для многих кислот характерно большее количечтво атомов кислорода, чем водорода, с невозможностью образования соединений вида HnXOn с той же степенью валентности элемента X (напр., HNO3 нельзя превратить в H5NO5).
Title: Отличие оснований от кислородных кислот
Post by: Alexandra A on August 12, 2015, 15:15
Хорошо, не буду травмировать вашу психику, пусть будут металлы :-)
Да можно любые не-металлы (сера, кремний, фосфор, хлор).

Лишь бы не углерод!

Туда и лезть не стоит.
Title: Отличие оснований от кислородных кислот
Post by: злой on August 12, 2015, 15:16
.... и не каждое основание - щелочь :-)
Title: Отличие оснований от кислородных кислот
Post by: Alexandra A on August 12, 2015, 15:27
Еще существуют оксигидроксиды металлов (напр., FeOOH)
это можно записать как (FeO)(OH)?

То есть FeO в качестве металла?
Title: Отличие оснований от кислородных кислот
Post by: Руслан14 on August 12, 2015, 15:41
Как я это понимаю
X-O-H
если связь X-O крепче связи O-H, то это кислота. Если наоборот, то основание. Если примерно одинаковые, то амфотерное в-во.
Title: Отличие оснований от кислородных кислот
Post by: Python on August 12, 2015, 15:52
это можно записать как (FeO)(OH)?
Думаю, да.
То есть FeO в качестве металла?
Нет. Связи с оксидной и гидроксидной группой здесь примерно одинаковы, при взимодействии с кислотой они обе разрываются (впрочем, опять же, есть нюансы с образованием комплексных ионов, но это уже глубокие дебри).
Title: Отличие оснований от кислородных кислот
Post by: Awwal12 on August 13, 2015, 09:16
положительно заряженный радикал
Нет. Кислота дает положительно заряженные радикалы H+, а основание - отрицательно заряженные OH-.
Ион. Ионы.
Радикалы - электронейтральны.
Title: Отличие оснований от кислородных кислот
Post by: злой on August 13, 2015, 09:29
Википедия не согласна, что радикалы электронейтральны, бывают и такие и такие вроде, радикалы и ионы это как теплое со сладким, разные вещи. Но здесь вы совершенно справедливо поправили - ион будет вернее.
Title: Отличие оснований от кислородных кислот
Post by: Toman on September 24, 2015, 21:42
Википедия не согласна, что радикалы электронейтральны, бывают и такие и такие вроде
Ага. Один из широко известных ион-радикалов - надпероксид, который получается, когда молекуле кислорода удаётся схавать только один электрон.
Title: Отличие оснований от кислородных кислот
Post by: Toman on September 25, 2015, 00:50
впрочем, опять же, есть нюансы с образованием комплексных ионов, но это уже глубокие дебри
Вот это-то и печально, что с точки зрения "школьной химии" это считается какими-то глубокими дебрями - при том, что на самом деле как раз никаких голых ионов металлов в химии "обычных условий" не бывает, а бывает только то, что по жизни ничем не отличается от комплексов, а значит, по-честному, ими и должно называться. Скажем, любой катион металла в водном растворе либо гидратирован (а гидратированный катион - это, конечно, комплекс), либо находится в комплексе же с какими-нибудь другими лигандами. Т.е. концептуально неправильно ставить вопрос вроде такого: "а вдруг в этой ситуации там образуется комплекс?" Ибо он там заведомо всегда есть, если речь не идёт о плазме. Вопрос надо ставить, например, как "какие лиганды победят". А также не забывать про второй вопрос: "а что произойдёт со свойствами лигандов в составе комплекса". Например: "насколько кислее вода в этом гидратированном катионе?"
Title: Отличие оснований от кислородных кислот
Post by: Toman on September 25, 2015, 02:40
Как я это понимаю
X-O-H
если связь X-O крепче связи O-H, то это кислота. Если наоборот, то основание. Если примерно одинаковые, то амфотерное в-во.
Вот как раз случай рассуждений с точки зрения "школьной химии". Прикол-то в том, что поскольку голых катионов металлов в водном растворе не бывает, если мы мысленно разорвём связь X-O, на то же место тут же присобачится "гидратирующая" молекула воды, т.е. тут же получаем обратно опять же ковалентную связь X-O. Поменяли шило на мыло. Поэтому смотреть на прочность связи X-O в контексте оценки кислотно-основных свойств смысла мало. А сравнивать надо прочность (на умозрительный ионный разрыв) связей O-H в нашем XOH и в воде. Если слабее, чем в воде, то считать кислотой, если прочнее, чем в воде - основанием. Чтобы совсем честно - надо ещё было бы аналогично сравнить и протонированные формы H3O+ и XOH2+ на прочность связывания протона - но они (соседние ступени диссоциации) в целом достаточно хорошо коррелируют.