Праймер кислотный и бескислотный разница: Праймер Коди * Кислотный, бескислотный, отзывы, цена

Содержание

Праймер: кислотный или бескислотный?

Праймер: кислотный или бескислотный?

Подготовка ногтевой пластины перед выполнением гель-лакового маникюра крайне важна. Используемые для этого этапа материалы должны быть качественными и верно подобранными.

Рассмотрим подробнее праймеры. Они бывают кислотными и бескислотными. Праймер используется для подготовки ногтя к последующему покрытию искусственным материалом.

Кислотные праймеры в составе имеют достаточно высокий процент метакриловой кислоты, что способствует более агрессивному воздействию кислотных праймеров на ногтевую пластину. Действие метакриловой кислоты способствует разрыхлению верхнего слоя ногтевой пластины, приподнимает кератиновые чешуйки, что увеличивает сцепляемость ногтя с искусственным покрытием. Поэтому кислотные праймеры применяются в случае использования жестких материалов, особенно акрила. Кислотные праймеры максимально обезжиривают и дегидрируют ногтевую пластину, поэтому их рекомендуется применять в случае «влажных рук».

Бескислотные праймеры более щадяще действуют на ноготь и являются универсальными. Их применение гарантирует мягкое дегидрирование и обезжиривание, сохранение целостности даже самых тонких ногтей. Если вы не имеете проблем с ноской искуственного материала на ногтях, то выбирайте бескислотные праймеры. А если вы мастер, то следует запастись и кислотным, и бескислотным праймером.

В случае любого выбора следует соблюдать технологию применения праймера:

– наносите праймер только на ногтевую пластину, избегайте попадания на кожу

– праймер наносится тонким слоем: отожмите кисть о край флакона, она должна быть полусухой

– праймер наносится с середины ногтя: поставьте кист на середину ногтя и подождите пока материал как-бы разойдется по ногтю и только потом пройдитесь кистью в местах, куда праймер «не дошел»

– перед нанесением материала на праймер, убедитесь в том, что нанесенный праймер высох, для этого подождите пару минут.

что общего между средствами, в чём отличие кислотного праймера от бескислотного

Существует множество мнений о том, что является главным достоинством женщины. Многие считают, что составить впечатление о представительнице прекрасного пола можно, лишь один раз взглянув на её руки. Они всегда на виду и должны выглядеть ухоженными. Именно поэтому сейчас столь востребованы услуги наращивания или укрепления ногтей, реализуемые различными способами. Одним из необходимых средств для этих методик является праймер. Выпускаются кислотные и бескислотные его разновидности. В чём между ними разница?

Праймер

Прежде чем рассматривать разновидности, стоит понять, что вообще такое праймер. Как уже упоминалось выше, это средство, применяемое в процедуре наращивания ногтей. Его название с латыни переводится как «первый».

Средство наносят ещё до покрытия ногтевой пластины базой — т. е. на подготовительном этапе. Оно предназначается для обезжиривания поверхности, удаления влаги и обеспечения лучшей адгезии последующего покрытия.

Кислотный праймер

Как очевидно из названия, средство содержит в своём составе кислоту, а именно метакриловую. Её содержание в праймере — 80%.

Это вещество отличается довольно агрессивным воздействием, но при правильном применении не оказывает вреда. Его используют, как правило, для акрилового наращивания. Считается, что для данного вида манипуляций с ногтями, применение средства, содержащего кислоту, является единственным способом качественного проведения процедуры и обеспечения долговечного и красивого результата.

Что происходит после нанесения состава? Входящие в него компоненты, способствуют поднятию чешуек верхнего слоя ногтя — т. е. делает его пористым и шершавым. Дополнительно с подсушиванием это способствует крепкой сцепке поверхности с искусственным материалом.

Справка! Многих волнует вопрос о вреде метакриловой кислоты. Она относится к третьему классу опасности — т. е. считается условно токсичной. Что это значит? Не происходит её накапливания в организме — кислота довольно быстро выводится из него. К тому же она используется для ногтей в столь малой концентрации, что просто не может стать действительно опасной для здоровья.

Бескислотный праймер

Менее агрессивный по воздействию — благодаря отсутствию кислоты, праймер используется в тех процедурах, где применяется гель-лак, шеллак или биогель. Его активным веществом является этилацетат. Это также мощный и довольно едкий растворитель, но менее опасный, чем метакриловая кислота — относится к четвёртому классу опасности. Его не используют для акриловой методики наращивания — для этой процедуры он бесполезен.

Благодаря щадящему действию, он может применяться на тонких пластинах, склонных к расслаиванию. Бескислотное средство, маркируемое «non acid», обеспечивает обезжиривание, устраняет загрязнения, готовит поверхность к нанесению геля.

Что общего у кислотного праймера и бескислотного

Общими для средств является их направленность и действие. Они применяются в процедурах, целью которых является улучшение внешнего вида ногтей — наращивании, укреплении, обеспечивая максимальную сцепку искусственного покрытия с поверхностью.

В чём отличие праймера кислотного от бескислотного

Параметры, определяющие разницу между средствами, наглядно представлены в таблице.

Таблица: различия между праймерами

Кислотный	Бескислотный
Более агрессивен по составу — при неаккуратном применении способен нанести вред коже.	Отличается щадящим воздействием — при попадании на кожу достаточно промыть поверхность с мылом.
Эффективен для процедур с использованием акрила.	Применяется во всех процедурах наращивания, кроме акрилового.
Позволяет достичь максимальной сцепки.	Из-за менее агрессивного воздействия эффект сцепления не намного, но меньше, чем у кислотного аналога.
Подходит для обладательниц жирной кожи.	Идеален для применения на тонкой пластине, часто расслаивающейся. Показан при склонной к сухости и чувствительной коже.
Высыхает в течение 4 минут.	Время высыхания — 1 минута.

Основное отличие одного средства от другого — в составе, который, в свою очередь, определяет их характеристики и область применения.

Для чего нужен праймер. Средство для наращивания ногтей

Что такое праймер для ногтей и для чего он нужен во время выполнения маникюра или педикюра?
Праймер — это средство для улучшения адгезии (сцепления) поверхности натурального ногтя с материалом, используемым для нейл-дизайна. Это прозрачное средство не имеет запаха и выпускается в виде жидкости или геля. Праймер часто применяют во время процедуры наращивания ногтей гелем или акрилом, используют для укрепления ногтей биогелем, а также перед нанесением базового слоя гель-лака.

Современный праймер объединяет в себе свойства дегидратора и обезжиривателя. Средство подсушивает поверхность ногтевой пластины и устраняет излишки жира, после чего акрил, гель-лак или любой другой декоративный материал надежно закрепляется на ногтях в течение нескольких недель. Кроме этого, праймер улучшает защитные свойства ногтевых пластин, находящихся под декоративным покрытием. Во время сцепления поверхности ногтя с декором поднимаются чешуйки верхнего кератинового слоя и под нанесенным покрытием не остаются пустоты, в которых могут размножаться опасные микроорганизмы, грибковая инфекция. Праймер уменьшает негативное воздействие активных веществ покрытия, которые могут вызвать расслоение, ломкость и истончение ногтевой пластины.

♦ РАЗНОВИДНОСТИ

• Кислотный праймер.
Идеальное средство для быстрого и надежного сцепления искусственного покрытия с ногтевой пластиной. В состав кислотного праймера входит метакриловая кислота, которая не только обезвоживает и обезжиривает поверхность ногтя перед наращиванием акрилом, но и дезинфицирует её.

Не рекомендуется использовать это средство при повышенной ломкости и склонности ногтей к расслоению. Желательно перед процедурой обработать околоногтевую кожу жирным кремом, чтобы защитить её от воздействия кислоты, вызывающей раздражение и покраснение мягких тканей.

• Бескислотный праймер.
Это средство не оказывает раздражающее воздействие на кожу и не пересушивает ногтевую пластину, но больше подходит для дегидратации и обезжиривания поверхности перед наращиванием ногтей гелем. Бескислотный праймер можно использовать для улучшения сцепления базового слоя с поверхностью ногтя перед нанесением гель-лака.

• Преп-праймер (бонд).
Это средство хорошо обезжиривает и улучшает адгезивные свойства поверхности ногтевых пластин. Очень часто используется для предварительной обработки ногтя перед нанесением кислотного праймера во время наращивания. Преп-праймер можно использовать в качестве самостоятельного средства перед нанесением обычного лака, чтобы покрытие держалось дольше и сделалось более прочным.

♦ КАЧЕСТВЕННЫЕ КИСЛОТНЫЕ ПРАЙМЕРЫ ДЛЯ НОГТЕЙ

▪ RuNail Professional

▪ IBD Stick Primer

▪ YOKO Acid Bbased Primer

▪ TNL Professional

▪ KODI Professional Primer

♦ КАЧЕСТВЕННЫЕ БЕСКИСЛОТНЫЕ ПРАЙМЕРЫ ДЛЯ НОГТЕЙ

▪ RuNail Primer Non-Acid

▪ CND NailPrime

▪ BLUESKY Nail Systems

▪ EzFlow Non-Acid Primer

▪ MASURA Primer Basic

♦ КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ ПРАЙМЕРОМ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ

❶ Продезинфицировать пальчики антисептиком. Аккуратно отодвинуть лопаточкой пушера к приногтевому валику птеригий и разросшуюся кутикулу, а затем удалить ороговевшую кожу триммером для ногтей;

❷ Стеклянной или керамической пилочкой абразивностью 180-250 грит отшлифовать поверхность каждого ногтя и удалить пыль маникюрной щеточкой;

❸ Перед тем, как наносить праймер, на околоногтевую кожу наносим жирный крем для защиты от раздражения, которое может вызвать кислота. Слой средства на ногтевой пластине должен быть тонким и поэтому надо как следует отжать кисть о край флакончика перед нанесением. Затем слегка надавите кисточкой в центр ногтя, чтобы средство растекалось по поверхности тонким слоем. После этого одним движением проведите кисточкой по тем участкам ногтя, куда не попал праймер;

❹ Затем надо подождать около минуты, чтобы праймер подсох и на каждом ногте появился бледно-серый налёт. Выполнять полимеризацию этого слоя в УФ-лампе не требуется;

❺ Теперь ноготки готовы к следующему этапу процедуры (нанесение гель-лака, акрила для наращивания или специального укрепителя).

♦ ЧЕМ МОЖНО ЗАМЕНИТЬ ПРАЙМЕР

• Уксус столовый 9%.
Хорошо обезжиривает поверхность пластины и убирает лишнюю влагу, но не поднимает чешуйки верхнего слоя.

• Борная кислота 3%.
Хорошо обезжиривает поверхность и улучшает адгезию натуральной ногтевой пластины. Можно использовать перед нанесением специального укрепителя или перед наращиванием ногтей гелем.

• Жидкость для снятия лака с ацетоном.
Уместно использовать вместо праймера, если в составе средства нет масел. Жидкость для снятия лака хорошо подсушивает поверхность пластины и улучшает сцепление с материалом для наращивания.

• Бонд.
Преп-праймер вполне заменит обезжириватель и улучшит сцепление с базовым слоем перед нанесением лака или гель-лака. Преимущество бонда — не оказывает разрушительное воздействие на структуру ногтевой пластины.

♦ ВИДЕО МАТЕРИАЛЫ

Ваши рекомендации будут очень полезны всем посетительницам сайта! Оставляйте пожалуйста Комментарии к статье, делитесь друг с другом секретами домашнего ухода ногтями, советами по выбору лаков и материалов для дизайна ногтей.
Если вы хотите разместить на сайте свои фото и видео материалы по теме, напишите пожалуйста сообщение нам на емейл: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

На главную страницу

ТАКЖЕ УЗНАЙТЕ. ..

6 кислых продуктов — стоит ли их избегать?

Вы, наверное, слышали о щелочных диетах, которые, как говорят, способствуют созданию некислой среды в вашем теле. Хотя эти диеты обычно не основаны на надежных научных данных, вы все же можете уменьшить потребление кислотообразующих продуктов.

Уровень pH в крови вашего тела строго регулируется, около 7,4, который является слабощелочным или щелочным. Этот pH поддерживается такими механизмами, как дыхание и мочеиспускание.

Однако pH различных частей тела значительно различается.Например, в желудке очень кислый pH 1,35–3,5 для расщепления съедаемой вами пищи (1).

Хотя pH крови строго регулируется, pH вашей мочи изменяется в зависимости от необходимости сбалансировать pH вашего тела и изменяется от того, что вы едите.

Примечательно, что пищевые продукты имеют различную потенциальную кислотную нагрузку почек (PRAL), которая измеряется по выделению кислоты с мочой или кислотной нагрузке, которую должны выделять почки для поддержания pH вашего тела (2).

Содержание кислоты в рационе

Как правило, продукты с высоким содержанием кислоты включают мясо, сыр, безалкогольные напитки и переработанные зерна.И наоборот, фрукты и овощи имеют низкую кислотную нагрузку и, как правило, имеют щелочную или щелочную природу.

Западные диеты, как правило, содержат большое количество животного белка и других продуктов с высоким PRAL и низким содержанием фруктов и овощей (3).

С одной стороны, диеты с низким содержанием кислоты, например, растительные диеты, богатые овощами и фруктами, могут способствовать укреплению здоровья почек и сердца. С другой стороны, диета с высоким содержанием кислоты может иметь противоположный эффект (4, 5, 6, 7, 8).

Более того, высокая кислотная нагрузка в рационе была связана с повышенным уровнем сахара в крови, уровнем ожирения и уровнем воспалительного маркера C-реактивного белка (CRP) (8, 9, 10).

По этой причине рекомендуется ограничить количество продуктов с высоким PRAL и увеличить количество продуктов с низким PRAL, особенно овощей и фруктов.

Следующие продукты являются одними из самых популярных продуктов с высоким содержанием кислоты.

1. Безалкогольные напитки

Безалкогольные напитки содержат фосфорную кислоту, которая является основным источником кислотной нагрузки западных диет (11).

Избыток фосфора, особенно в форме хорошо усваиваемой фосфорной кислоты, был связан с неблагоприятными последствиями для здоровья.

Более того, потребление соды связано с проблемами почек, снижением минеральной плотности костей и предиабетом, что может быть частично связано с кислотной нагрузкой соды (11, 12, 13, 14).

2. Красное мясо и другие животные белки

Красное мясо и обработанное мясо являются одними из наиболее распространенных продуктов, вырабатывающих кислоту, в рационе питания Запада. Красное мясо богато белком и фосфором, что увеличивает кислотную нагрузку в рационе (9).

Другие животные белки, такие как курица и яйца, также способствуют высокому содержанию кислоты в рационе (15).

3. Обработанные зерна

Западные диеты, как правило, содержат большое количество продуктов из очищенного зерна, таких как выпечка, фаст-фуд и белый хлеб, которые имеют высокое содержание кислоты в рационе (16).

Замена очищенных зерен фруктами, овощами и другими щелочными продуктами может помочь снизить кислотную нагрузку в рационе (4).

4. Сыр и молочные продукты

Сыр, молоко и мороженое содержат много фосфора и способствуют высокому содержанию кислот в рационе (4).

Хотя молочные продукты, такие как сыр и несладкий йогурт, питательны, диета с высоким содержанием этих продуктов и низким содержанием растительной пищи может способствовать высокому содержанию кислоты в рационе.

Молочные продукты — концентрированный источник потенциально кислотообразующих соединений, включая серосодержащие аминокислоты, хлорид и фосфор (8).

Резюме
Западные диеты обычно содержат много таких продуктов, как мясо, сыр, очищенные зерна и газированные напитки, но мало овощей и фруктов. Эти факторы способствуют высокой кислотной нагрузке в рационе, что связано с рядом негативных последствий для здоровья.

Некоторые продукты имеют кислый pH, но не образуют кислоту в организме.

Например, цитрусовые и томаты имеют кислый pH, но низкие PRAL.

Однако люди с гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью (ГЭРБ), которая характеризуется изжогой и срыгиванием, могут избегать этих продуктов. ГЭРБ поражает около 20% населения США и обычно лечится с помощью диетических изменений и приема лекарств (17).

Известно, что некоторые продукты, в том числе продукты с кислым pH, усиливают симптомы ГЭРБ. Таким образом, люди с этим заболеванием стараются их избегать (18).

Следующие продукты имеют кислый pH (19).

5. Цитрусовые

Цитрусовые, в том числе лимоны, лаймы, грейпфруты и апельсины, имеют кислый pH и, как известно, обостряют симптомы ГЭРБ (

ИНДИКАТОРОВ КИСЛОТНОЙ ОСНОВАНИЯ

ИНДИКАТОРЫ КИСЛОТНОЙ ОСНОВАНИЯ

Кислотно-щелочные индикаторы

Кислотно-основные индикаторы (также известные как индикаторы pH) — это вещества, которые изменить цвет с pH.

Обычно это слабые кислоты или основания.

Рассмотрим индикатор, представляющий собой слабую кислоту, с формулой HIn. В состоянии равновесия устанавливается следующее химическое уравнение.

HIn (водн.)	+	H ₂ O (л)	В ^— (водн.)	+	H ₃ O ⁺ (водн.)
кислота			основание
цвет A			цвет B

Кислота и сопряженное с ней основание имеют разные цвета.На низком pH, концентрация H ₃ O ⁺ высока, поэтому положение равновесия находится слева. Равновесное решение имеет цвет A. При высоком pH концентрация H ₃ O ⁺ низка, поэтому положение равновесия находится вправо, а положение равновесия раствор имеет цвет B.

Фенолфталеин является примером индикатора, который устанавливает это тип равновесия в водном растворе:


бесцветный (кислота)	пурпурный (основа)

Фенолфталеин — бесцветная слабая кислота, диссоциирующая в воде. образуя пурпурные анионы.В кислых условиях равновесие должно слева, а концентрация анионов слишком мала для пурпурного цвет, который необходимо соблюдать. Однако в щелочных условиях равновесие находится справа, и концентрация аниона становится достаточной чтобы наблюдался пурпурный цвет.

Мы можем применить закон равновесия к индикаторным равновесиям — в общем для индикатор слабой кислоты:

K _ln известен как индикатор диссоциации константа . Цвет индикатора меняется с цвета А на цвет. B или наоборот в момент поворота. В этот момент:

Итак, из выражения равновесия:

pH раствора в момент его поворота составляет p K _ln и является pH, при котором половина индикатора находится в кислотной форме, а другая половина в виде сопряженного с ней основания.

Диапазон индикатора

При низком pH индикатор слабой кислоты почти полностью находится в форме HIn, цвет которых преобладает.По мере увеличения pH интенсивность цвет HIn уменьшается, и равновесие сдвигается вправо. Следовательно, интенсивность окраски В ^— увеличивается. Индикатор наиболее эффективен, если изменение цвета отчетливо и более небольшой диапазон pH. Для большинства индикаторов диапазон находится в пределах ± 1 Стоимость p K _ln.

В таблице приведены примеры общих индикаторов.

Индикаторы используются в растворах для титрования, чтобы сигнализировать о завершении кислотно-основной реакции.

Универсальный индикатор — это смесь индикаторов, которые дают изменение цвета в широком диапазоне pH. PH раствора может быть приблизительно определяется при смешивании нескольких капель универсального индикатора с раствором.

Кислоты и основания

Это «Кислоты и основания», глава 10 из книги Введение в химию: общие, органические и биологические (v. 1.0).Чтобы узнать об этом подробнее (включая лицензирование), щелкните здесь.

Эта книга находится под лицензией Creative Commons by-NC-sa 3.0. См. Лицензию для получения более подробной информации, но это в основном означает, что вы можете делиться этой книгой, если указываете автора (но см. Ниже), не зарабатываете на ней деньги и делаете ее доступной для всех на тех же условиях.

Этот контент был доступен по состоянию на 29 декабря 2012 года, а затем он был загружен Энди Шмитцем, чтобы сохранить доступность этой книги.

Обычно здесь указываются автор и издатель. Однако издатель попросил удалить обычную атрибуцию Creative Commons для исходного издателя, авторов, названия и URI книги. Кроме того, по запросу издателя их имя было удалено в некоторых местах. Более подробная информация доступна на странице авторства этого проекта.

Для получения дополнительной информации об источнике этой книги или о том, почему она доступна бесплатно, посетите домашнюю страницу проекта.Здесь вы можете просмотреть или загрузить дополнительные книги. Чтобы загрузить файл .zip, содержащий эту книгу, для использования в автономном режиме, просто щелкните здесь.

Эта книга вам помогла? Подумайте о том, чтобы передать это:

Creative Commons поддерживает свободную культуру от музыки до образования. Их лицензии помогли сделать эту книгу доступной вам.

ДонорыВыберите.org помогает таким людям, как вы, помогать учителям финансировать их школьные проекты, от художественных принадлежностей до книг и калькуляторов.

Вступительное эссе

Одной из наиболее концентрированных кислот в организме является желудочная кислота, которую можно приблизительно представить как 0,05 М раствор соляной кислоты. Особые клетки стенки желудка выделяют эту кислоту вместе со специальными ферментами в процессе пищеварения. В лаборатории 0,05 М раствор соляной кислоты растворяет некоторые металлы.Как желудок выживает в присутствии такой реактивной кислоты?

На самом деле, у желудка есть несколько механизмов, чтобы противостоять этому химическому натиску. Во-первых, слизистая оболочка желудка покрыта тонким слоем слизи, содержащей ионы бикарбоната (HCO ₃ ^—). Они реагируют с соляной кислотой с образованием воды, диоксида углерода и безвредных хлорид-ионов. Если кислота проникает через слизь, она может атаковать поверхностный слой клеток желудка, называемый эпителием желудка .Клетки желудочного эпителия постоянно теряются, поэтому поврежденные клетки быстро удаляются и заменяются здоровыми.

Однако, если эпителий желудка разрушается быстрее, чем его можно заменить, кислота может достичь стенки желудка, что приведет к образованию язв. Если язва становится достаточно большой, она может обнажить кровеносные сосуды в стенке желудка, вызывая кровотечение. В экстремальных ситуациях потеря крови из-за сильной язвы может угрожать здоровью человека.

Язвы также могут возникать в результате присутствия в желудке определенной бактерии — Helicobacter pylori .Механизм образования язв не такой, как у язв, вызванных кислотой желудка, и до конца не изучен. Однако есть два основных метода лечения язв: (1) антацидов для химической реакции с избытком соляной кислоты в желудке и (2) антибиотиков для уничтожения бактерий H. pylori в желудке.

Многие из нас знакомы с группой химических веществ под названием кислоты . Но знаете ли вы, что нужно, чтобы соединение стало кислотой? Фактически, существует несколько различных определений кислоты , которые используются в химии, и каждое определение подходит для разных обстоятельств.Менее знакома — но не менее важна для химии и, в конечном итоге, для нас — группа химикатов, известная как оснований . И кислоты, и основания настолько важны, что мы посвятим им целую главу — их свойствам и их реакциям. Рисунок 10.1 «Распространенность кислот и оснований» показывает, насколько распространены кислоты и основания в повседневной жизни.

Рисунок 10.1 Распространенность кислот и оснований

Продукты, показанные на этой фотографии, все кислоты или основания, дают представление о том, насколько распространены и важны кислоты и основания в повседневной жизни.

10. 1 Определение кислот и оснований по Аррениусу

Цель обучения

Распознавать соединение как кислоту Аррениуса или основание Аррениуса.

Один из способов определить класс соединений — описать различные характеристики, которые являются общими для его членов. В случае соединений, известных как кислоты, общие характеристики включают кислый вкус, способность изменять цвет растительного красителя лакмус на красный и способность растворять определенные металлы и одновременно выделять газообразный водород.Для соединений, называемых основами, общими характеристиками являются скользкая текстура, горький вкус и способность изменять цвет лакмусовой бумаги на синий. Кислоты и основания также реагируют друг с другом с образованием соединений, обычно известных как соли.

Примечание

Хотя мы включаем их вкусы в число общих характеристик кислот и оснований, мы никогда не выступаем за дегустацию неизвестного химического вещества!

Однако химики предпочитают определять кислоты и основания в химических терминах. Шведский химик Сванте Аррениус разработал первые химические определения кислот и оснований в конце 1800-х годов. Аррениус определил кислоту — соединение, которое увеличивает концентрацию иона водорода (H ⁺) в водном растворе. как соединение, повышающее концентрацию иона водорода (H ⁺) в водном растворе. Многие кислоты представляют собой простые соединения, которые при растворении выделяют катион водорода в раствор. Точно так же Аррениус определил соединение baseA, которое увеличивает концентрацию гидроксид-иона (OH ^—) в водном растворе.как соединение, повышающее концентрацию гидроксид-иона (OH ^—) в водном растворе. Многие основания представляют собой ионные соединения, которые имеют ион гидроксида в качестве аниона, который высвобождается при растворении основания в воде.

Многие основания и их водные растворы названы с использованием обычных правил для ионных соединений, которые были представлены в главе 3 «Ионное связывание и простые ионные соединения», раздел 3. 4 «Ионная номенклатура»; то есть они называются гидроксидными соединениями. Например, гидроксид натрия (NaOH) является одновременно ионным соединением и водным раствором.Однако у водных растворов кислот есть свои правила наименования. Названия бинарных кислот (соединения с водородом и еще одним элементом в их формуле) основаны на корне имени другого элемента, которому предшествует префикс hydro и за которым следует суффикс — ic acid . Таким образом, водный раствор HCl [обозначенный «HCl (водный)»] называется соляной кислотой, H ₂ S (водный) называется сероводородной кислотой и так далее. Кислоты, состоящие из более чем двух элементов (обычно водорода и кислорода и некоторых других элементов), имеют названия, основанные на названии другого элемента, за которым следует суффикс — ic acid или -ous acid , в зависимости от количества кислорода. атомы в формуле кислоты.Другие префиксы, такие как per- и hypo- , также встречаются в названиях некоторых кислот. К сожалению, не существует строгого правила для количества атомов кислорода, связанных с суффиксом — ic acid ; названия этих кислот лучше всего запоминаются. В Таблице 10.1 «Формулы и названия некоторых кислот и оснований» перечислены некоторые кислоты и основания и их названия. Обратите внимание, что кислоты имеют водород, записанный первым, как если бы это был катион, в то время как большинство оснований имеют отрицательный ион гидроксида, если он появляется в формуле, записанный последним.

Примечание

Название кислород происходит от латинского, означающего «производитель кислоты», потому что его первооткрыватель Антуан Лавуазье считал, что кислород является незаменимым элементом в кислотах. Лавуазье ошибался, но менять имя уже поздно.

Таблица 10.1 Формулы и названия некоторых кислот и оснований

Формула	Имя
Кислоты
HCl (водн. )	соляная кислота
HBr (водн.)	бромистоводородная кислота
HI (водн.)	иодоводородная кислота
H ₂ S (водн.)	сероводородная кислота
HC ₂ H ₃ O ₂ (водн.)	уксусная кислота
HNO ₃ (водн.)	азотная кислота
HNO ₂ (водн.)	азотистая кислота
H ₂ SO ₄ (водн.)	серная кислота
H ₂ SO ₃ (водн.)	сернистая кислота
HClO ₃ (водн. )	хлорная кислота
HClO ₄ (водн.)	хлорная кислота
HClO ₂ (водн.)	хлористая кислота
H ₃ PO ₄ (водн.)	фосфорная кислота
H ₃ PO ₃ (водн.)	фосфорная кислота
Основания
NaOH (водн.)	натрия гидроксид
КОН (водн.)	гидроксид калия
Мг (ОН) ₂ (водн.)	гидроксид магния
Ca (OH) ₂ (водн. )	кальция гидроксид
NH ₃ (водн.)	аммиак

Пример 1

Назовите каждое вещество.

HF (водн.)
Sr (OH) ₂ (водн.)

Решение

Эта кислота имеет только два элемента в своей формуле, поэтому ее название включает префикс hydro -. Основа названия другого элемента, фтора, — fluor , и мы также должны включить окончание — ic acid . Его название — плавиковая кислота.
Это основание называется ионным соединением между ионом стронция и ионом гидроксида: гидроксид стронция.

Упражнение по развитию навыков

Назовите каждое вещество.

Обратите внимание на то, что одно основание, указанное в Таблице 10. 1 «Формулы и названия некоторых кислот и оснований» — аммиак — не содержит гидроксида в составе своей формулы. Как это соединение увеличивает количество гидроксид-иона в водном растворе? Вместо того, чтобы диссоциировать на ионы гидроксида, молекулы аммиака реагируют с молекулами воды, забирая ион водорода из молекулы воды с образованием иона аммония и иона гидроксида:

NH ₃ (водн.) + H ₂ O (ℓ) → NH ₄ ⁺ (водн.) + OH ^— (водн.)

Поскольку эта реакция аммиака с водой вызывает увеличение концентрации гидроксид-ионов в растворе, аммиак удовлетворяет определению основания Аррениуса.Многие другие азотсодержащие соединения являются основаниями, потому что они также реагируют с водой с образованием гидроксид-ионов в водном растворе.

Как мы отмечали ранее, кислоты и основания химически реагируют друг с другом с образованием солей . Соль — это общий химический термин для любого ионного соединения, образованного из кислоты и основания. В реакциях, где кислота представляет собой соединение, содержащее ионы водорода, а основание представляет собой соединение, содержащее гидроксид-ион, вода также является продуктом. Общая реакция следующая:

кислота + основание → вода + соль

Реакция кислоты и основания с образованием воды и соли называется нейтрализацией. Реакция кислоты и основания с образованием воды и соли.. Как и любое химическое уравнение, химическое уравнение нейтрализации должно быть правильно сбалансировано. Например, реакция нейтрализации гидроксида натрия и соляной кислоты выглядит следующим образом:

NaOH (водн.) + HCl (водн.) → NaCl (водн.) + H ₂ O (ℓ)

с коэффициентами все понимается как один. Реакция нейтрализации между гидроксидом натрия и серной кислотой выглядит следующим образом:

2NaOH (водн.) + H ₂ SO ₄ (водн.) → Na ₂ SO ₄ (водн.) + 2H ₂ O (ℓ)

После того, как реакция нейтрализации должным образом сбалансирована, мы можем использовать ее для выполнения стехиометрических расчетов, таких как те, которые мы практиковали в главе 5 «Введение в химические реакции» и главе 6 «Количества в химических реакциях».

Пример 2

Азотная кислота [HNO ₃ (водн.)] Может быть нейтрализована гидроксидом кальция [Ca (OH) ₂ (водн.)].

Напишите сбалансированное химическое уравнение реакции между этими двумя соединениями и определите соль, которую они образуют.
Для одной реакции изначально присутствует 16,8 г HNO ₃. Сколько граммов Ca (OH) ₂ необходимо, чтобы нейтрализовать такое количество HNO ₃?
Во второй реакции 805 мл 0.672 M Ca (OH) ₂ присутствует изначально. Какой объем 0,432 М раствора HNO ₃ необходим для нейтрализации раствора Ca (OH) ₂?

Решение

Поскольку в формуле для Ca (OH) ₂ присутствуют два иона OH ^—, нам нужны два моля HNO ₃ для получения ионов H ⁺. Уравнение химического состава имеет следующий вид:
Ca (OH) ₂ (водн. ) + 2HNO ₃ (водн.) → Ca (NO ₃) ₂ (водн.) + 2H ₂ O (ℓ)
Образовавшаяся соль — нитрат кальция.
Этот расчет очень похож на вычисления, которые мы сделали в главе 6 «Количества в химических реакциях». Сначала мы переводим массу HNO ₃ в моль, используя ее молярную массу 1,01 + 14,00 + 3 (16,00) = 63,01 г / моль; затем мы используем сбалансированное химическое уравнение, чтобы определить соответствующее количество молей Ca (OH) ₂, необходимое для его нейтрализации; и затем мы конвертируем это количество молей Ca (OH) ₂ в массу Ca (OH) ₂, используя его молярную массу 40.08 + 2 (1,01) + 2 (16,00) = 74,10 г / моль.
16,8 г HNO3 × 1 моль HNO 363,01 г HNO3 × 1 моль Ca (OH) 22 моль HNO3 × 74,10 г Ca (OH) 21 моль Ca (OH) 2 = требуется 9,88 г Ca (OH) 2
Наличие информации о концентрации позволяет нам использовать навыки, которые мы развили в главе 9 «Решения». Во-первых, мы используем данные по концентрации и объему, чтобы определить количество присутствующих молей Ca (OH) ₂. Учитывая, что 805 мл = 0,805 л,
0.672 M Ca (OH) 2 = моль Ca (OH) 20,805 л раствора (0,672 M CaOH) ₂ × (0,805 л раствора) = моль Ca (OH) ₂ = 0,541 моль Ca (OH) ₂
Мы объединяем эту информацию с надлежащим соотношением из сбалансированного химического уравнения, чтобы определить количество молей HNO ₃ необходимо:
0,541 моль Ca (OH) 2 × 2 моль HNO 31 моль Ca (OH) 2 = 1,08 моль HNO3
Теперь, еще раз используя определение молярности, определяем необходимый объем раствора кислоты:
0.432 M HNO3 = 1.08 моль HNO3 Объем HNO3 объем HNO3 = 1,08 моль HNO 30,432 M HNO3 = 2,50 л = 2,50 × 103 мл HNO3

Упражнение по развитию навыков

Синильная кислота [HCN (водн. )] Может быть нейтрализована гидроксидом калия [КОН (водн.)].

Напишите сбалансированное химическое уравнение реакции между этими двумя соединениями и определите соль, которую они образуют.
Для одной реакции 37.Первоначально присутствует 5 г HCN. Сколько граммов КОН необходимо, чтобы нейтрализовать такое количество HCN?
Во второй реакции первоначально присутствует 43,0 мл 0,0663 М КОН. Какой объем 0,107 М раствора HCN необходим для нейтрализации раствора КОН?

Примечание

Синильная кислота (HCN) является одним исключением из правил присвоения названий кислотам, которые определяют использование префикса hydro- для бинарных кислот (кислот, состоящих из водорода и только одного другого элемента).

Упражнения по обзору концепции

Дайте Аррениусовские определения кислоты и основания.

ответов

Аррениевая кислота: соединение, повышающее концентрацию иона водорода (H ⁺) в водном растворе; Основание Аррениуса: соединение, которое увеличивает концентрацию гидроксид-иона (OH ^—) в водном растворе.
реакция кислоты и основания

Ключевые вынос

Кислота Аррениуса увеличивает концентрацию ионов H ⁺ в воде, в то время как основание Аррениуса увеличивает концентрацию ионов OH ^— в воде.

Упражнения

Приведите два примера кислот Аррениуса.
Приведите два примера оснований Аррениуса.
Перечислите общие свойства кислот.
Перечислить общие свойства баз.
Назовите каждое соединение.
1. HBr (водн.)
2. Ca (OH) ₂ (водн.)
3. HNO ₃ (водн.)
4. Fe (OH) ₃ (водн.)
Назовите каждое соединение.
1. HI (водн.)
2. Cu (OH) ₂ (водн.)
3. H ₃ PO ₄ (водн.)
4. CsOH (водн.)
Предложите название для воды (H ₂ O), используя правила наименования кислот.
Предложите название для перекиси водорода (H ₂ O ₂), используя правила наименования кислот.
Напишите сбалансированное химическое уравнение нейтрализации Ba (OH) ₂ (водн.) HNO ₃ (водн.).
Напишите сбалансированное химическое уравнение нейтрализации H ₂ SO ₄ (водн. ) С помощью Cr (OH) ₃ (водн.).
Сколько молей гидроксида натрия (NaOH) необходимо для нейтрализации 0,844 моль уксусной кислоты (HC ₂ H ₃ O ₂)? (Подсказка: начните с написания сбалансированного химического уравнения для процесса.)
Сколько молей хлорной кислоты (HClO ₄) необходимо для нейтрализации 0.052 моль гидроксида кальция [Ca (OH) ₂]? (Подсказка: начните с написания сбалансированного химического уравнения для процесса.)
Гидразойная кислота (HN ₃) может быть нейтрализована основанием.
1. Напишите вычисленное химическое уравнение реакции азойной кислоты и гидроксида кальция.
2. Сколько миллилитров 0.0245 M Ca (OH) ₂ необходимо для нейтрализации 0,564 г HN ₃?
Лимонная кислота (H ₃ C ₆ H ₅ O ₇) имеет три атома водорода, которые могут образовывать ионы водорода в растворе.
1. Напишите вычисленное химическое уравнение реакции лимонной кислоты и гидроксида натрия.
2. Если апельсин содержит 0.0675 г H ₃ C ₆ H ₅ O ₇, сколько миллилитров 0,00332 M раствора NaOH необходимо для нейтрализации кислоты?
Гидроксид магния [Mg (OH) ₂] входит в состав некоторых антацидов. Сколько граммов Mg (OH) ₂ необходимо для нейтрализации кислоты в 158 мл 0,106 М HCl (водн. )? Возможно, сначала будет полезно написать сбалансированное химическое уравнение.
Гидроксид алюминия [Al (OH) ₃] входит в состав некоторых антацидов. Сколько граммов Al (OH) ₃ необходимо для нейтрализации кислоты в 96,5 мл 0,556 M H ₂ SO ₄ (водн.)? Возможно, сначала будет полезно написать сбалансированное химическое уравнение.

ответов

HCl и HNO ₃ (ответы могут быть разными)
кислый вкус, реагирует с металлами, реагирует с основаниями и приобретает красный цвет
1. кислота бромистоводородная
2. кальция гидроксид
3. азотная кислота
4. гидроксид железа (III)
2HNO ₃ (водн. ) + Ba (OH) ₂ (водн.) → Ba (NO ₃) ₂ (водн.) + 2H ₂ O
1. 2HN ₃ (водн.) + Ca (OH) ₂ → Ca (N ₃) ₂ + 2H ₂ O
2. 268 мл

10.2 Определение кислот и оснований по Бренстеду-Лоури

Цели обучения

Распознает соединение как кислоту Бренстеда-Лоури или основание Бренстеда-Лоури.
Проиллюстрируйте процесс переноса протона, который определяет кислотно-щелочную реакцию Бренстеда-Лоури.

Аммиак (NH ₃) увеличивает концентрацию гидроксид-иона в водном растворе, реагируя с водой, а не высвобождая гидроксид-ионы напрямую.Фактически, определения Аррениуса кислоты и основания сосредоточены на ионах водорода и ионах гидроксида. Есть ли более фундаментальные определения кислот и оснований?

В 1923 году датский ученый Йоханнес Бронстед и английский ученый Томас Лоури независимо друг от друга предложили новые определения кислот и оснований. Вместо того, чтобы рассматривать ионы водорода и гидроксид, они сосредоточились только на ионе водорода. Кислота Бренстеда-Лоури — соединение, которое поставляет ион водорода (H ⁺) в реакцию; донор протонов.представляет собой соединение, которое поставляет ион водорода в реакцию. Основание Бренстеда-Лоури — соединение, которое принимает ион водорода (H ⁺) в реакции; акцептор протона, наоборот, представляет собой соединение, которое принимает ион водорода в реакции. Таким образом, определения кислоты и основания по Бренстеду-Лоури сосредоточены на движении ионов водорода в реакции, а не на производстве ионов водорода и гидроксид-ионов в водном растворе.

Давайте использовать реакцию аммиака в воде, чтобы продемонстрировать определения кислоты и основания Бренстеда-Лоури.Молекулы аммиака и воды являются реагентами, а ион аммония и ион гидроксида — продуктами:

NH ₃ (водн.) + H ₂ O (ℓ) → NH ₄ ⁺ (водн.) + OH ^— (водн.)

В этой реакции произошло то, что исходная молекула воды передала ион водорода исходной молекуле аммиака, которая, в свою очередь, приняла ион водорода. Проиллюстрируем это следующим образом:

Поскольку молекула воды отдает ион водорода аммиаку, это кислота Бренстеда-Лоури, а молекула аммиака, которая принимает ион водорода, является основанием Бренстеда-Лоури.Таким образом, аммиак действует как основание как в смысле Аррениуса, так и в смысле Бренстеда-Лоури.

Является ли кислота Аррениуса, подобная соляной, все еще кислотой в смысле Бренстеда-Лоури? Да, но это требует от нас понимания того, что на самом деле происходит, когда HCl растворяется в воде. Напомним, что атом водорода представляет собой отдельный протон, окруженный одним электроном. Чтобы сделать ион водорода ионом , мы удаляем электрон, оставляя голый протон. Действительно ли у есть голые протоны, плавающие в водном растворе? Нет, мы не.На самом деле происходит то, что ион H ⁺ присоединяется к H ₂ O, образуя H ₃ O ⁺, который называется ионом гидроксония . В большинстве случаев H ⁺ и H ₃ O ⁺ представляют один и тот же вид, но запись H ₃ O ⁺ вместо H ⁺ показывает, что мы понимаем, что вокруг нет плавающих голых протонов. в растворе. Скорее, эти протоны фактически присоединены к молекулам растворителя.

Примечание

Протон в водном растворе может быть окружен более чем одной молекулой воды, что приводит к формулам типа H ₅ O ₂ ⁺ или H ₉ O ₄ ⁺ вместо H ₃ O ⁺. Однако проще использовать H ₃ O ⁺.

Имея это в виду, как мы определяем HCl как кислоту в смысле Бренстеда-Лоури? Рассмотрим, что происходит, когда HCl растворяется в H ₂ O:

HCl + H ₂ O (ℓ) → H ₃ O ⁺ (водн.) + Cl ^— (водн.)

Мы можем изобразить этот процесс с помощью электронных точечных диаграмм Льюиса:

Теперь мы видим, что ион водорода передается от молекулы HCl к молекуле H ₂ O, образуя ионы хлора и ионы гидроксония.Как донор ионов водорода, HCl действует как кислота Бренстеда-Лоури; в качестве акцептора иона водорода H ₂ O является основанием Бренстеда-Лоури. Итак, HCl — это кислота не только в смысле Аррениуса, но и в смысле Бренстеда-Лоури. Более того, согласно определениям Бренстеда-Лоури, H ₂ O является основанием при образовании водной HCl. Таким образом, определения кислоты и основания по Бренстеду-Лоури классифицируют растворение HCl в воде как реакцию между кислотой и основанием, хотя определение Аррениуса не пометило бы H ₂ O как основание в этом случае.

Примечание

Все кислоты и основания Аррениуса также относятся к кислотам и основаниям Бренстеда-Лоури. Но не все кислоты и основания Бренстеда-Лоури являются кислотами и основаниями Аррениуса.

Пример 3

Анилин (C ₆ H ₅ NH ₂) плохо растворяется в воде. У него есть атом азота, который может принимать ион водорода от молекулы воды, как это делает атом азота в аммиаке. Напишите химическое уравнение этой реакции и определите кислоту и основание Бренстеда-Лоури.

Решение

C ₆ H ₅ NH ₂ и H ₂ O являются реагентами. Когда C ₆ H ₅ NH ₂ принимает протон от H ₂ O, он получает дополнительный H и положительный заряд и оставляет после себя ион OH ^—. Реакция следующая:

C ₆ H ₅ NH ₂ (водн.) + H ₂ O (ℓ) → C ₆ H ₅ NH ₃ ⁺ (водн.) + OH ^— (водн. )

Поскольку C ₆ H ₅ NH ₂ принимает протон, это основание Бронстеда-Лоури.Молекула H ₂ O, поскольку она отдает протон, является кислотой Бренстеда-Лоури.

Упражнение по развитию навыков

Кофеин (C ₈ H ₁₀ N ₄ O ₂) — стимулятор, содержащийся в кофе и чае. При растворении в воде он может принимать протон от молекулы воды. Напишите химическое уравнение этого процесса и определите кислоту и основание Бренстеда-Лоури.

Определения кислоты и основания по Бренстеду-Лоури можно применять к химическим реакциям, которые происходят в растворителях, отличных от воды. Следующий пример иллюстрирует.

Пример 4

Амид натрия (NaNH ₂) растворяется в метаноле (CH ₃ OH) и разделяется на ионы натрия и ионы амида (NH ₂ ^—). Ионы амида реагируют с метанолом с образованием аммиака и метоксид-иона (CH ₃ O ^—).Напишите сбалансированное химическое уравнение для этого процесса и определите кислоту и основание Бренстеда-Лоури.

Решение

Уравнение реакции между NH ₂ ^— и CH ₃ OH с образованием NH ₃ и CH ₃ O ^— выглядит следующим образом:

NH ₂ ^— (сольв.) + CH ₃ OH (ℓ) → NH ₃ (сольв.) + CH ₃ O ^— (сольв.)

Метка (solv) указывает, что частицы растворены в каком-либо растворителе, в отличие от (водный) , который указывает водный раствор (H ₂ O).В этой реакции мы видим, что ион NH ₂ ^— принимает протон от молекулы CH ₃ OH с образованием молекулы NH ₃. Таким образом, в качестве акцептора протона NH ₂ ^— является основанием Бренстеда-Лоури. В качестве донора протона CH ₃ OH представляет собой кислоту Бренстеда-Лоури.

Упражнение по развитию навыков

Пиридиний хлорид (C ₅ H ₅ NHCl) растворяется в этаноле (C ₂ H ₅ OH) и разделяется на ионы пиридиния (C ₅ H ₅ NH ⁺) и хлорид-ионы .Ион пиридиния может переносить ион водорода на молекулу растворителя. Напишите сбалансированное химическое уравнение для этого процесса и определите кислоту и основание Бренстеда-Лоури.

Для вашего здоровья: кислотно-основные реакции Бренстеда-Лоури в фармацевтике

Есть много интересных применений кислотно-основных реакций Бренстеда-Лоури в фармацевтической промышленности. Например, лекарства часто должны быть водорастворимыми для максимальной эффективности.Однако многие сложные органические соединения не растворимы или слабо растворяются в воде. К счастью, те лекарства, которые содержат протоноакцепторные атомы азота (а их очень много), могут реагировать с разбавленной соляной кислотой [HCl (водн.)]. Атомы азота, действующие как основания Бренстеда-Лоури, принимают ионы водорода из кислоты, образуя ион, который обычно гораздо более растворим в воде. Затем модифицированные молекулы лекарственного средства могут быть выделены в виде хлоридных солей:

RN (сл водн.) + H + (водн.) → RNH + (водн.) → Cl- (водн.) RNHCl (s)

, где RN представляет собой некоторое органическое соединение, содержащее азот.Метка (sl aq) означает «слабоводный», указывая на то, что соединение RN лишь слабо растворимо. Модифицированные таким образом препараты называются солями гидрохлорида . Примеры включают сильнодействующее обезболивающее кодеин, который обычно вводят в виде гидрохлорида кодеина. Также используются другие кислоты, кроме соляной. Бромистоводородная кислота, например, дает солей гидробромида . Декстрометорфан, ингредиент многих лекарств от кашля, выпускается как гидробромид декстрометорфана.На прилагаемом рисунке показан другой препарат в виде гидрохлоридной соли.

Название этого лекарства ясно дает понять, что оно существует в виде гидрохлоридной соли.

Упражнение по анализу концепции

Дайте определения кислот Бренстеда-Лоури и основания Бренстеда-Лоури.

Ответ

Кислота Бренстеда-Лоури является донором протонов, а основание Бренстеда-Лоури является акцептором протонов.

Основные выводы

Кислота Бренстеда-Лоури является донором протонов, а основание Бренстеда-Лоури является акцептором протонов.
Кислотно-основные реакции Бренстеда-Лоури по существу являются реакциями переноса протона.

Упражнения

Обозначьте каждый реагент кислотой Бренстеда-Лоури или основанием Бренстеда-Лоури.
HCl (водн.) + NH ₃ (водн.) → NH ₄ ⁺ (водн.) + Cl ^— (водн.)
Обозначьте каждый реагент кислотой Бренстеда-Лоури или основанием Бренстеда-Лоури.
H ₂ O (ℓ) + N ₂ H ₄ (водн.) → N ₂ H ₅ ⁺ (водн.) + OH ^— (водн.)
Объясните, почему кислоту Бренстеда-Лоури можно назвать донором протонов.
Объясните, почему основание Бренстеда-Лоури можно назвать акцептором протона.
Напишите химическое уравнение реакции аммиака в воде и обозначьте кислоту и основание Бренстеда-Лоури.
Напишите химическое уравнение реакции метиламина (CH ₃ NH ₂) в воде и обозначьте кислоту и основание Бренстеда-Лоури.
Продемонстрируйте, что растворение HNO ₃ в воде на самом деле является кислотно-основной реакцией Бренстеда-Лоури, описав ее химическим уравнением и обозначив кислоту и основание Бренстеда-Лоури.
Определите кислоту и основание Бренстеда-Лоури в следующем химическом уравнении:
C ₃ H ₇ NH ₂ (водн.) + H ₃ O ⁺ (водн.) → C ₃ H ₇ NH ₃ ⁺ (водн.) + H ₂ O (ℓ)
Напишите химическое уравнение реакции, которая происходит, когда гидрохлорид кокаина (C ₁₇ H ₂₂ ClNO ₄) растворяется в воде и отдает протон молекуле воды.(Когда гидрохлориды растворяются в воде, они разделяются на ионы хлора и соответствующий катион.)
Если гидробромид кодеина имеет формулу C ₁₈ H ₂₂ BrNO ₃, какова формула исходного соединения кодеина?

ответов

HCl: кислота Бренстеда-Лоури; NH ₃: База Бренстеда-Лоури
Кислота Бренстеда-Лоури отдает ион H ⁺ — номинально протон — в кислотно-основной реакции.
NH ₃ + H ₂ O → NH ₄ ⁺ + OH ^—; NH ₃: база Бронстеда-Лоури; H ₂ O: кислота Бренстеда-Лоури
HNO ₃ + H ₂ O → H ₃ O ⁺ + NO ₃ ^—; HNO ₃: кислота Бренстеда-Лоури; H ₂ O: основание Бренстеда-Лоури
C ₁₇ H ₂₂ NO ₄₊ + H ₂ O → H ₃ O ⁺ + C ₁₇ H ₂₁ NO ₄

10.3 Вода: кислота и основание

Цель обучения

Напишите химические уравнения воды, действующей как кислота и как основание.

Вода (H ₂ O) представляет собой во многих отношениях интересное соединение. Здесь мы рассмотрим его способность вести себя как кислота или основание.

В некоторых случаях молекула воды принимает протон и, таким образом, действует как основание Бренстеда-Лоури. Мы видели пример растворения HCl в H ₂ O:

HCl + H ₂ O (ℓ) → H ₃ O ⁺ (водн.) + Cl ^— (водн.)

В других случаях молекула воды может отдавать протон и, таким образом, действовать как кислота Бренстеда-Лоури.Например, в присутствии амид-иона (см. Пример 4 в разделе 10.2 «Определение кислот и оснований по Бренстеду-Лоури») молекула воды отдает протон, образуя аммиак в качестве продукта:

H ₂ O (ℓ) + NH ₂ ^— (водн.) → OH ^— (водн.) + NH ₃ (водн.)

В данном случае NH ₂ ^— является основанием Бренстеда-Лоури (акцептор протона).

Итак, в зависимости от обстоятельств H ₂ O может действовать как кислота Бренстеда-Лоури или как основание Бренстеда-Лоури.Вода — не единственное вещество, которое может реагировать как кислота в одних случаях или как основание в других, но это, безусловно, самый распространенный пример — и самый важный. Вещество, которое может отдавать или принимать протон, в зависимости от обстоятельств, называется амфипротическим веществом, которое может либо отдавать, либо принимать протон, в зависимости от обстоятельств. соединение.

Молекула воды может действовать как кислота или основание даже в образце чистой воды. Примерно 6 из каждых 100 миллионов (6 из 10 ⁸) молекул воды подвергаются следующей реакции:

H ₂ O (ℓ) + H ₂ O (ℓ) → H ₃ O ⁺ (водн.) + OH ^— (водн.)

Этот процесс называется автоионизацией воды — процесс, при котором вода ионизируется на ионы гидроксония и гидроксид-ионы, действуя как кислота и основание.(Рисунок 10.2 «Автоионизация») и происходит в каждой пробе воды, будь то чистая вода или часть раствора. В какой-либо амфипротической жидкости происходит автоионизация. (Для сравнения, жидкий аммиак также подвергается автоионизации, но только около 1 молекулы из миллиона миллиардов (1 из 10 ¹⁵) вступает в реакцию с другой молекулой аммиака.)

Рисунок 10.2 Автоионизация

Небольшая часть молекул воды — примерно 6 из 100 миллионов — самопроизвольно ионизируется на ионы гидроксония и ионы гидроксида.Эта картина обязательно переоценивает степень автоионизации, которая действительно происходит в чистой воде.

Пример 5

Определить воду как кислоту Бренстеда-Лоури или как основание Бренстеда-Лоури.

H ₂ O (ℓ) + NO ₂ ^— (водн.) → HNO ₂ (водн.) + OH ^— (водн.)
HC ₂ H ₃ O ₂ (водн.) + H ₂ O (ℓ) → H ₃ O ⁺ (водн.) + C ₂ H ₃ O ₂ ^— (водн.)

Решение

В этой реакции молекула воды отдает протон иону NO ₂ ^—, образуя OH ^— (водн.).В качестве донора протонов H ₂ O действует как кислота Бренстеда-Лоури.
В этой реакции молекула воды принимает протон от HC ₂ H ₃ O ₂, превращаясь в H ₃ O ⁺ (водн.). В качестве акцептора протона H ₂ O представляет собой основание Бренстеда-Лоури.

Упражнение по развитию навыков

Определить воду как кислоту Бренстеда-Лоури или как основание Бренстеда-Лоури.

HCOOH (водн.) + H ₂ O (ℓ) → H ₃ O ⁺ (водн.) + HCOO ^— (водн.)
H ₂ O (ℓ) + PO ₄ ^3- (водн.) → OH ^— (водн.) + HPO ₄ ^2- (водн.)

Упражнения по обзору концепции

Объясните, как вода может действовать как кислота.
Объясните, как вода может выступать в качестве основы.

ответов

В правильных условиях H ₂ O может отдавать протон, превращая его в кислоту Бренстеда-Лоури.
При правильных условиях H ₂ O может принимать протон, что делает его основанием Бренстеда-Лоури.