Fő különbség – savasság vs lúgosság
A vegyületek savassága és bázikussága a pH-t jelzik. A közeg savasságát savas vegyületek okozzák, amelyek hidrogénionokat bocsáthatnak ki (H+), ami a közegben alacsony pH-értéket eredményez. A közeg bázisosságát bázikus vegyületek okozzák, amelyekből hidroxidionok szabadulhatnak fel (OH–), ami a közegben magas pH-értéket eredményez. A savasság és a bázikusság közötti legfontosabb különbség az, hogy a savasság alacsony pH-t, míg a bázikusság magas pH-t okoz vizes közegben.
Mi az a savasság?
A savasság az anyagok savtartalma. A savasság azonosítására használt fő paraméter a hidrogénionok koncentrációja (H+). A hidrogénion koncentrációt pH értékben fejezzük ki. A pH a hidrogénion koncentráció negatív logaritmusa. Ezért minél magasabb a hidrogénion-koncentráció, annál alacsonyabb a pH-érték. Az alacsony pH-érték magasabb savasságot jelez.
Az anyagok savassága szerint kétféle savat különböztetünk meg: erős savakat és gyenge savakat. Az erős savak magasabb savasságot okoznak a vizes közegben, míg a gyenge savak alacsony savasságot eredményeznek. Az erős savak teljesen ionokká disszociálhatnak, és minden lehetséges hidrogéniont felszabadítanak (H+). Ezzel szemben a gyenge sav részlegesen disszociál, és csak néhány hidrogénion szabadul fel. A savakat monoprotikus savak és poliprotikus savak közé is sorolhatjuk; a monoprotikus savak molekulánként egy hidrogéniont szabadítanak fel, míg a poliprotikus savak molekulánként több hidrogéniont szabadítanak fel.
A savak savasságát a sav pKa-értéke határozza meg. pKa a Ka negatív logaritmusa. Ka az oldat sav disszociációs állandója. Ez az oldatban lévő sav erősségének (vagy savasságának) kvantitatív mérése. Minél alacsonyabb a pKa, annál erősebb a sav. Minél magasabb a pKa, annál gyengébb a sav.
01. ábra: A citromlé magas savasságú
A kémiai elemek savasságának periodikus trendjei alapvetően elektronegativitásuk értékétől függenek. A kémiai elemek elektronegativitása egy perióduson belül balról jobbra növekszik. Ha egy atom elektronegativitása nagyobb, akkor nagyon könnyen stabilizálni tudja a rajta lévő negatív atomot, mert nagyobb affinitása az elektronokhoz. Ezért a nagy elektronegatív atomokhoz kapcsolódó hidrogénionok könnyen felszabadulnak, mint az alacsony elektronegatív atomok, ami magasabb savasságot eredményez. A periódusos rendszerben egy csoport lefelé haladásakor a savasság növekszik. Ennek az az oka, hogy az atomok mérete növekszik a csoporton belül. A nagy atomok stabilizálni tudják rajtuk a negatív töltéseket (töltéseloszlással); így egy nagy atomhoz kapcsolódó hidrogénion könnyen felszabadulhat.
Mi az a Basicity?
Egy anyag bázisossága az adott savban bázissal helyettesíthető hidrogénatomok száma. Más szavakkal, egy vegyület bázikussága azon hidrogénionok száma, amelyek teljes mértékben képesek reagálni a bázis által felszabaduló hidroxidionokkal.
02. ábra: A hidroxid-ion kémiai szerkezete
Az alábbiakban felsoroljuk azokat a tényezőket, amelyek befolyásolhatják a vegyület bázikusságát.
- Elektronegativitás
- Atomsugár
- Formális díjak
Az atom elektronegativitása az elektronokhoz való affinitására utal. A nagy elektronegativitású atomok az alacsony elektronegativitású atomokhoz képest vonzhatják az elektronokat. Minél nagyobb az elektronegativitás, annál kisebb a bázikusság. A hidroxidion felszabadítása érdekében az oxigénatom és a molekula többi része közötti kötéselektronokat az oxigénatomnak teljesen magához kell vonzania (a hidroxidcsoport oxigénatomjának elektronegatívabbnak kell lennie, mint a másik atom, amelyhez kapcsolódik). Például: ha a ROH bázikussága nagy, akkor R elektronegativitása kisebb, mint az oxigénatomé.
03. ábra: A szappanok gyenge bázisok, amelyek zsírsavak nátrium-hidroxiddal vagy kálium-hidroxiddal való reakciója során keletkeznek.
Az atomsugár egy másik tényező, amely befolyásolja a vegyület bázikusságát. Ha az atom sugara kicsi, akkor az atom elektronsűrűsége nagy. Így a hidroxidion könnyen felszabadulhat. Ekkor ennek a vegyületnek a bázikussága viszonylag magas.
A formális töltések általában pozitív vagy negatív töltések. A pozitív formális töltés kisebb elektronsűrűséget jelez. Ezért a kötéselektronokat a hidroxidion nem tudja teljesen vonzani. Ekkor nem szabadul fel könnyen (a hidroxidion), ami alacsonyabb bázikusságot jelez. Ezzel szemben a negatív formális töltés magasabb bázikusságot okoz.
Mi a különbség a savasság és a lúgosság között?
Savasság kontra bázikusság |
|
| A savasság az anyagok savtartalma. | A bázisosság a bázis állapotára vonatkozik, amely hidroxidionokat (OH-) szabadíthat fel. |
| pH | |
| A savasság alacsony pH-t okoz vizes közegekben. | A bázikusság magas pH-t okoz vizes közegekben. |
| Ionok | |
| A savasság a hidrogénionok magas koncentrációját jelzi egy közegben. | A bázikusság a hidroxidionok magas koncentrációját jelzi egy közegben. |
| Időszakos trendek | |
| A savasság egy periódussal balról jobbra növekszik, egy csoporttal lefelé. | Az alaposság balról jobbra csökken egy ponttal és egy csoporttal lefelé. |
| Az elektronegativitás hatása | |
| A savasság akkor magas, ha (annak az atomnak az elektronegativitása, amelyhez a hidrogénatom kapcsolódik) magas. | A bázisosság akkor magas, ha az elektronegativitása (annak az atomnak, amelyhez a hidroxidion oxigénatomja kapcsolódik) alacsony. |
Összefoglaló – Savasság vs lúgosság
A savasság és a lúgosság a kémiában használt két alapvető fogalom. A savasságot savas vegyületek okozzák. A bázikusságot bázikus vegyületek okozzák. A savasság és a bázikusság közötti legfontosabb különbség az, hogy a savasság alacsony pH-t, míg a bázikusság magas pH-t okoz vizes közegben.
