الخاصية الحامضية والقاعدية

الخاصية الحامضية والقاعدية

أنواع الأكاسيد:-  [1] حامضية.                 [2] قاعدية.               [3] مترددة.

الأكاسيد الحامضية:-

·       هى أكاسيد اللافلزات مثل:-   CO2, SO2, SO3, P2O5

·    تذوب فى الماء وتعطى أحماضاً:- (لذلك تسمى أكاسيد اللافلزات الأكاسيد الحامضية)

CO2 + H2O                  H2CO3                         (حمض الكربونيك)        

SO2 + H2O                  H2SO3 (حمض الكبريتوز)                    

SO3 + H2O                  H2SO4 (حمض الكبريتيك)                    

P2O5 + 3H2O              2H3PO4 (حمض الأرثوفسفوريك)            

·    تتفاعل مع القلويات وتعطى ملحاً وماءً:-

CO2 + NaOH              Na2CO3 + H2O

SO2 + 2NaOH            Na2SO3 + H2O

الأكاسيد القاعدية:-

·    هى أكاسيد الفلزات مثل:-  MgO, Na2O, K2O, CuO

·    بعضها يذوب فى الماء ويكون قلويات:- (أكاسيد قلوية)

Na2O + H2O                2NaOH

K2O + H2O                 2KOH

CaO + H2O                 Ca(OH)2

MgO + H2O                Mg(OH)2

·    بعضها لا يذوب فى الماء مثل:- CuO, Fe2O3, Ag2O, PbO

·    تتفاعل الأكاسيد القاعدية مع الأحماض منتجة ملحاً وماءً:       -

Na2O + 2HCl              2NaCl + H2O

MgO + H2SO4            MgSO4 + H2O

الأكاسيد المترددة:-

·  هى الأكاسيد التى تتفاعل مع الأحماض كأكاسيد قاعدية وتتفاعل مع القلويات كأكاسيد حامضية وينتج فى الحالتين ملح وماء.

Al2O3, ZnO, Sb2O3, SnO

تدرج الخواص الحامضية والقاعدية فى الجدول الدورى

[1] فى الدورة الأفقية:-

بزيادة العدد الذرى تقل الصفة القاعدية للأكاسيد بينما تزداد الصفة الحامضية للأكاسيد (من يسار إلى يمين الجدول) وذلك لضعف الصفة الفلزية وزيادة الصفة اللافلزية (لنقص نصف القطر).

لأن ذلك يؤدى إلى زيادة الشحنة النواة وزيادة قوة الرابطة بين العنصر ومجوعة الهيدروكسيد وبالتالى صعوبة كسر الرابطة بينهما لكى تعطى أيون الهيدروكسيد.

[2] فى المجموعة الرأسية:-

المجموعة الأولى

المجموعة السابعة

تزداد الخاصية القاعدية بزيادة العدد الذرى وذلك بسبب زيادة نصف القطر الذرى وضعف قوى الترابط بين العنصر ومجموعة الهيدروكسيد مما يؤدى إلى سهولة انفصال أيون الهيدروكسيد السالب

تزداد الخاصية الحامضية بزيادة العدد الذرى وذلك بسبب زيادة نصف القطر الذرى وضعف قوى الترابط بين العنصر وأيون الهيدروجين مما يؤدى إلى سهولة انفصال أيون الهيدروجين الموجب.

قلوى ضعيف

LiOH

تزداد الخاصية القاعدية

حمض ضعيف

HF

تزداد الخاصية الحامضية

قلوى قوى

NaOH

حمض متوسط

HCl

قلوى أكثر قوة

KOH

حمض قوى

HBr

قلوى أكثر قوة

RbOH

أقوى الأحماض

HI

أقوى القلويات

CsOH

باعتبار أن الأحماض والقواعد مركبات هيدروكسيلية يمكن تمثيلها بالصيغة العامة (MOH)

حيث (M) هى ذرة العنصر فيمكن تأينها بإحدى طريقتين إما أن:-

[1] تعطى أيونات هيدروكسيد وتعتبر قاعدة:

MOH                           M+ + OH-

[2] تعطى أيونات هيدروجين وتعتبر حامضاً:

MOH                           MO- + H+

وبافتراض أن الذرات الثلاث مرتبة فى مثلث كما يلى:-

وهناك ثلاثة احتمالات:-

1-   إذا كانت قوة الجذب بين (M +, O -) أكبر من قوة الجذب بين (H +, O -) تتأين المادة كحمض.

2-   إذا كانت قوة الجذب بين (H +, O -) أكبر من قوة الجذب بين (M +, O -) تتأين المادة كقاعدة.

3-   إذا تساوت قوتا الجذب فإن المادة تتأين كحمض أو كقاعدة ويتوقف ذلك على وسط التفاعل.

[أ] فى الوسط الحمضى:- تتفاعل كقاعدة.

[ب] فى الوسط القلوى:- تتفاعل كحامض.

تعتمد قوى الجذب السابقة على ذرة العنصر من حيث:-

1- الحجم.                       2- مقدار الشحنة الكهربية.

مثال:-

·  فى الفلزات القلوية مثل الصوديوم يكون حجم الذرة كبير ولا تحمل إلا شحنة واحدة موجبة فتضعف قوة الرابطة بينها وبين (O -) والتى تنجذب أكثر لأيون الهيدروجين وبذلك تعطى أيون (OH -) أى تتأين كقاعدة.

·  كلما اتجهنا ناحية اليمين نجد أن ذرات اللافلزات مثل الكلور حجمها يقل وتزداد شحنتها وبذلك يزداد انجذابها إلى (O -) وبذلك تعطى أيون (H+) أى تتأين كحامض.

قوة الأحماض الأكسجينية:-

تعتمد قوة الأحماض الأكسجينية على عدد ذرات الأكسجين غير المرتبطة بذرات الهيدروجين

الصيغة العامة للأحماض الأكسجينية:-

MOn(OH)m

حيث:- (M) : هى ذرة العنصر                (On) : عدد ذرات الأكسجين

الحمض الأقوى: هو الذى يحتوى على عدد أكبر من ذرات الأكسجين غير المرتبطة بالهيدروجين.

نوع الحمض

عدد ذرات O غير المرتبطة بـ H

اسم الحمض

صيغة الحمض الأكسجينية

MOn(OH)m

حمض ضعيف

--

الأرثوسليكونيك

Si(OH)2

حمض متوسط

1

الأرثوفسفوريك       

PO(OH)3

حمض قوى

2

الكبريتيك

SO2(OH)2

حمض قوى جداً

3

البيروكلوريك

ClO3(OH)