כימיה לבגרות/חומצה בסיס: הבדלים בין גרסאות בדף
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
מ {{להשלים}} |
הרחבה |
||
שורה 1:
'''אינדיקאטור –''' חומר שעוזר לנו לגלות נוכחות של חומר מסוים. האינדיקאטור של חומר מסוים, מגיב עמו וכתוצאה מכך יש שינוי בצבע התמיסה.
'''סוגי אינדיקטורים לחומצה ובסיס :'''
# נייר לקמוס.
# נייר pH.
# ברום תימול כחול
# פנואל פתלאין.
=חומצה (HA)=
==הגדרת החומצה==
קימות שתי הגדרות לחומצה. שני ההגדרות נכונות; כל אחת מתארת תהליך שונה שעוברת חומצה :
# '''הגדרה של ארינוס:''' חומצה היא [[כימיה - 3 יחידות/חומרים מולקולריים|חומר מולקולארי]] בלבד היכולה לפלוט <sup>+</sup>H, כיוון שהיא בעלת קוטב חיובי חזק (<sup>+</sup>δ) .
# '''לפי לאורי ברנסטד (המקובלת):''' כאשר חומצה נמצאת במים מתקבל יון הידרוניום (<math>H_3O^+</math>).
==איך לזהות חומצה?==
לחומצות יש מספר תבניות קבועות והם :
# HX<sub>(g)</sub> כאשר X הוא הלוגן.
# HnXOn כאשר X הוא אל מתכת.
===דוגמאות===
חומצות חזקות : <math>H_2SO_4</math>,<math>HNO_3</math>, H<sub>3</sub>, <math>H_2SO_3</math>, <math>HPO_4</math>
חומצות חלשות : RCOOH (חומצה אורגנית)
==סוגי חומצות==
ישנם 3 סוגי חומצות :
# חומצה חד פרוטי. למשל : HI.
# חומצה דו פרוטית, למשל : H<span style="color: blue;"><sub>2</sub></span>SO<sub>3</sub>.
# חומצה תלת פרוטית. קיימת רק אחת והיא : H<span style="color: BLUE;"><sub>3</sub></span>PO<sub>4</sub>
==תגובה במים==
הגדרנו את החומצה : כאשר חומצה נמצאת במים מתקבל יון הידרוניום (<math>H_3O^+</math>). לכן, עתה, נראה איך מנסחים תגובה של חומצה עם מים.
בכדי להבין את השלבים, נראה את הניסוח עבור מספר חומצות.
'''הערה :''' כל חומצה בתמיסה מימית מוליכה חשמל כיוון '''שיש יונים חופשים בתמיסה'''.
===תבנית ניסוח תגובה ===
ניסוח תגובה נראה כך: <math>AH+B \rightarrow A^- + BH^+</math>
המימן (H) של מולקולת החומצה "נוטש" אותה לטובת מולקולת המים (B) וכך, נוצר יון הדרוניום וחומצה מ[[כימיה - 3 יחידות/מספר אטומי, מסה אטומית ויון|יוננת שלילית]] כיוון ש"עזב" אותה אלקטרון.
===דוגמאות===
====חומצה חד פרוטית====
# '''שלב א':''' רשימת החומצה + מים. <math>HNO_{3(l)} + H_2O_{(l)}</math>
# '''שלב ב :''' המימן (H) של מולקולת <math>HNO_3</math> "נוטש" אותה לטובת מולקולת המים וכך, נוצר יון הדרוניום. <math>HNO_{3(l)} + H_2O_{(l)}\rightarrow H_3O_{aq}^+ + A^-</math>
# '''שלב ג' :''' רושמים "מה נשאר מהחומצה" ומעליה הסימן מינוס. <math>HNO_{3(l)} + H_2O_{(l)} \rightarrow H_3O^+_{(aq)} + NO^-_{(aq)}</math>
====שימו לב! : חומצה דו פרוטית====
* '''שלב א' :''' רשימת החומצה + מים. <math>^2SO_4 + H_2O_{(l)}</math>
* '''<span style="color:BLUE;">שלב ב'</span> :''' ''שני'' מימנים נוטשים את החומצה לטובת ''שני'' מולקולות מים! לכן :
** יש לנו 2 מולקולות של יוני הדרוניום <math>2H_3O^+</math> ו-'''2''' מולקולות מים (<math>2H_2O</math>).
** החומצה מסרה 2 אלקטרונים ולכן היא מסומנת : <math>SO_4^2-</math>.
:כלומר : <math>H_2SO_4+2H_2O_{l}\rightarrow 2H_3O_{aq}^+ + SO_{4 aq}^{-2} </math>
====על אותו עקרון של חומצה דו פרוטית====
* '''שלב א' :''' רשימת החומצה + מים. <math>H_3PO_4 + H_2o_{(l)}</math>
* '''שלב ב' :''' שלושת המימנים מתחברים אל ''שלושה'' מולקולות מים ולכן הניסוח יראה כך :
<div style="direction: ltr;">
H<sub>3</sub>PO<sub>4</sub> + 3H<sub>2</sub>O ---> 3H<sub>3</sub>O<sup>+</sup><sub>(aq)</sub> + PO<sub>4</sub><sup>-3</sup>
</div>
=בסיס (B:)=
==הגדרת הבסיס==
בסיס הוא חומר [[כימיה - 3 יחידות/חומרים יוניים|יוני]] או [[כימיה - 3 יחידות/חומרים מולקולריים|מולקולרי]] אשר יכול לקשור <sup>-</sup>H כיוון שיש לו קוטב שלילי חזק (<sup>-</sup>δ) או יון שלילי.
==איך לזהות בסיס?==
לבסיס יש תבניות קבועות :
*''' חומר יוני בסיסי :''' M(OH( כאשר M היא מתכת.
* '''חומר מולקולרי בסיסי : '''[[W:אמין|אמינים]] - RNH<sub>2</sub>. "מקרים פרטים :" NH<sub>3</sub> (אמוניה).
==תגובה במים==
הגדרנו כי הבסיס הוא חומר [[כימיה - 3 יחידות/חומרים יוניים|יוני]] או [[כימיה - 3 יחידות/חומרים מולקולריים|מולקולרי]] אשר יכול לקשור <sup>-</sup>H כיוון שיש לו קוטב שלילי חזק (<sup>-</sup>δ) או יון שלילי. עתה, נראה כיצד לנסח את התגובה.התגובה זהה לתגובת חומצה, רק שבמקום לקבל יוני הדרוניום נקבל <sup>-</sup>OH.
===דוגמאות===
חומר יוני במים מתפרק. לכן, חומר יוני בסיסי במים יתפרק לשני חומרים, אחד מתכת והשני <sup>-</sup>OH. המים ירשמו מעל לחץ.
דוגמא : <math>NaOH_{(s)}\rightarrow Na^+ + OH^-</math>
דוגמא לניסוח תגובה במים (המים נרשמים ליד החומר) של חומר מולקולרי : <math>NH_3 + H_2O\rightarrow NH_{4 aq}^+ + OH^-</math>
==אמפיפרוטנים - חומרים יונים המתפקדים כבסיס במים==
ישנם חומרים המתפקדים כבסיס במים, חשוב לדעת אותם :
# CO<sub>3</sub><sup>-2</sup>
# <sup>-</sup>H
# <sup>2-</sup>O
דוגמא לתגובות :
===דוגמא I===
ינתן ניסוח ויבקדו לרשום תגובת סתירה: <math>CaO_{(s)}\rightarrow Ca_{(aq)}^{2-} + o^{2-}</math> .
התגובה : <math>O^{-2} + H_2O_{(l)}\rightarrow 2OH^-</math>
===דוגמא II===
* <math>CaH_{2 (s)}\rightarrow Ca^{-2} + 2H{-}</math>
* <math>H^- + H_2O\rightarrow H_{2(aq)} + OH^-</math>
=תגובת סתירה=
תגובת סתירה זו תגובה בין בסיס לחומצה.
'''ניסוח :''' <math>H_3O^+ + OH^-\rightarrow 2H_2O</math> <br />
כאשר חומצה ובסיס נמצאים יחד, מתרחשת תגובה במהלכה נפלטים מולקולות מים.
=סולם pH=
[[תמונה:PH scale.png|left|thumb|210px|סרגל]]
סולם pH הוא סרגל המודד את רמת החומציות בתמיסה. הסרגל נע בין הטווחים 1-14. כאשר :
* 1-6 : התמיסה חומצית. ערך 1 מסמל את רמת החומציות הגבוה ביותר.
* 7 : התמיסה נטרלית.
* 8-14 : התמיסה בסיסית.
במהלך תגובת הסתירה, רמת ה-pH משתנה, כיוון שמולקולות חומצה מגיבות עם מולקולות בסיס והופכות למים. <br />
סתירה מלאה - אם כמות החומצה והבסיס שווים, נקבל בסופו של דבר תמיסה נטרלית, כלומר מים (PH=7). במהלך התגובות שנרשום, נתייחס תמיד לסתירה מלאה.
==דוגמאות לניסוח==
ניסוח התגובה בין בסיס KOH לחומצה <math>H_2SO_{4 g}</math> יתבצע כך :
* נרשום ניסוח עבור החומצה + מים : <math>H_2SO_{4 (g)} + 2H_2O_{(l)}\rightarrow 2H_3O^+ + SO_{4 (aq)}^{-2}</math>
* ניסוח הבסיס + מים : <math>KOH_{)s)}\rightarrow K^+ + OH^-</math> (מעל החץ יש מים).
* ביצוע תגובת סתירה :
** איזון המשוואה - על פי ההגדרה, אמרנו שחייב להיות כמות זהה של חומצה ושל בסיס לקבלת סתירה מלאה. כיוון שיש לנו 2 מולקולות של יוני הדרוניום, אנו צריכים שני מולקולות של יוני הידרוכסיד (OH) . לכן, נוסיף יותר מהתמיסה השניה (בסיס ומים). כלומר נשים : <math>2KOH_{)s)}\rightarrow 2K^+ + 2OH^-</math>
** <math>2H_3O^+ + SO_{4 (aq)}^{-2} + 2K^+ + 2OH^-\rightarrow4H_2O + 2K^+ + SO_{4 aq}^{2-}</math>
==תגובת סתירה ו[[כימיה - 3 יחידות/סטויכיומטריה|סטויכיומטריה]]==
בדרך כלל, נושא זה משולב יחד עם נושא [[כימיה - 3 יחידות/סטויכיומטריה|סטויכיומטריה]]. גם פה יכול להופיע נושא ה[[כימיה - 3 יחידות/סטויכיומטריה/עודפים|עודפים]].
[[קטגוריה : כימיה]]
| |||