Hvad er en ikke-oxiderende syre?

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


Syre-basereaktioner og oxidations-reduktionsreaktioner er to almindelige og meget forskellige klasser af kemiske reaktioner. Mens syre-base-reaktioner involverer ionudveksling mellem en sur art og en basisk art uden nogen ændring i oxidationstilstandene for ethvert involveret atom, involverer oxidations-reduktionsreaktioner en udveksling af elektroner, der påvirker oxidationstilstandene.

Ud over denne grundlæggende forskel involverer syre-base og oxidations-reduktionsreaktioner også forskellige typer kemiske reagenser. De syrebaserede kræver indgreb af syrer og baser, mens de oxidationsreducerende kræver oxidationsmidler og reduktionsmidler. Der er nogle kemiske forbindelser , der kan deltage i begge slags kemiske reaktioner , mens en anden gruppe af forbindelser kun kan deltage i en af ​​de to. Ikke-oxiderende syrer er et eksempel på kemikalier, der tilhører denne anden gruppe.

For at forstå, hvad det betyder, at et stof er en ikke-oxiderende syre, skal vi først forstå, hvad der er en syre, og hvad der er en oxidant.

Hvad er en syre?

Der er flere forskellige begreber om syrer og baser. Fra Arrhenius syre-base-teoriens synspunkt er en syre et stof, der er i stand til at ionisere i vandig opløsning og frigive H + -ioner (protoner) i opløsningen. Fra Brønsted- og Lowry-teoriens synspunkt er syrer de stoffer, der er i stand til at donere en proton til en base; mens Lewis teori definerer syrer som elektronmangelfulde kemiske arter, der er i stand til at modtage et par elektroner i en dativ kovalent binding.

Ikke-oxiderende syrer

Af alle definitioner er Lewis’s bredeste og er den, der omfatter alle de stoffer, vi kender som syrer. Begrebet indebærer, at for at et stof kan fungere som en syre, skal det reagere med et andet, der fungerer som en base.

Hvad er et oxidationsmiddel?

Oxidationsmidler er stoffer, der er i stand til at fjerne en eller flere elektroner fra et andet kemisk stof. Under processen reduceres oxidationsmidlet, mens det andet stof (kaldet reduktionsmidlet) oxideres. Oxidationsmidler er med andre ord stoffer, der er i stand til at oxidere andre stoffer, og det er fra denne egenskab, de får deres navn.

Det vigtigste kendetegn ved et godt oxidationsmiddel er, at det har et højt reduktionspotentiale. Dette indikerer, at de har en stærk tendens til at reducere, hvilket igen indebærer, at de har en stor kapacitet til at oxidere andre arter.

Hvad er en ikke-oxiderende syre?

Baseret på de foregående begreber kan vi etablere en generel definition af, hvad en ikke-oxiderende syre er . I denne forstand kan vi sige, at en ikke-oxiderende syre er ethvert kemisk stof, der er i stand til at donere en proton til en anden eller er i stand til at acceptere et par elektroner i form af en dativ kovalent binding, men som ikke har en tendens til at reducere eller oxideres til andre kemiske arter . Med andre ord er en ikke-oxiderende syre en syre med et relativt lavt reduktionspotentiale.

Man skal være forsigtig med denne definition, da den kan være vildledende. Alle Arrhenius- eller Brønsted- og Lowry-syrer producerer protoner eller H + -ionerog disse kan reduceres til molekylært brint og fungerer således som oxidationsmidler. Ud fra dette synspunkt kunne vi så sige, at alle Arrhenius- eller Brønsted- og Lowry-syrer er oxiderende syrer. Dette anses dog ikke for at være sådan. For at undgå forvirring anses oxiderende syrer for at være dem, der i opløsning producerer nogle arter, hvis reduktionspotentiale er større end brints. Da reduktionspotentialer måles ud fra standard brintelektroden, som per definition tildeles værdien nul, genfortolkes begrebet oxidationsmiddel som et stof, der har et positivt reduktionspotentiale.

Vi kan derfor definere en ikke-oxiderende syre som ethvert kemisk stof, der er i stand til at donere en proton til en anden eller er i stand til at acceptere et par elektroner i form af en dativ kovalent binding, og som ikke genererer nogen art med en positiv eller negativt reduktionspotentiale større end brints .

Karakteristika for ikke-oxiderende syrer

Ikke-oxiderende syrer har de generelle egenskaber af syrer og nogle andre, der gør dem ikke-oxiderende. Disse funktioner er:

  • De er surt smagende stoffer.
  • De er generelt opløselige i vand.
  • De producerer vandige opløsninger med sur pH (mindre end 7).
  • De kan være både stærke og svage syrer.
  • De har ingen tendens til at opfange elektroner eller krympe.
  • De genererer ikke ioner med et reduktionspotentiale større end eller lig med nul.
  • De reduceres ikke let.
  • De kan være ætsende og irriterende for huden og andet organisk væv.
  • De kan reagere med aktive metaller for at producere gasformigt brint.

Hvorfor er nogle syrer oxiderende og andre ikke?

Grunden til at der er oxiderende syrer og ikke-oxiderende syrer er simpelthen, at surhedsgrad og reducerende potentiale ikke nødvendigvis er relateret til hinanden. Surhed er en funktion af stabiliteten af ​​en syre i forhold til stabiliteten af ​​dens konjugerede base. Stoffer, der er meget sure, har enten meget ustabile strukturer, der stabiliserer sig ved omdannelse til konjugatbasen, eller danner konjugerede baser, der er særligt stabile; eller begge kan også forekomme på samme tid.

I stedet afhænger et stofs evne til at opføre sig som et oxidationsmiddel af reduktionspotentialet og stabiliteten af ​​den reducerede art, som er forskellig fra konjugatbasen.

To illustrative eksempler på forskellen mellem oxiderende og ikke-oxiderende syrer

Mange mineralsyrer er stærke syrer og samtidig gode oxidationsmidler. Et typisk eksempel er salpetersyre (HNO 3 ), som, når den dissocieres i vand, producerer nitrationer (NO 3 ), der let kan reduceres til nitrogenmonoxid (NO). Nitrat er et godt oxidationsmiddel, da det har et positivt reduktionspotentiale på +1,10 V, hvilket er relativt højt.

Grunden til, at nitrat er et godt oxidationsmiddel, er, at det centrale nitrogenatom i alle stabile resonansstrukturer for denne ion bærer en positiv formel ladning, på trods af at nitrogen er et meget elektronegativt grundstof. Dette gør, at nitrogen har en stærk tendens til at opfange elektroner og reducere.

Dette er i modsætning til saltsyre (HCl), som også er en stærk mineralsyre , men ikke er et oxidationsmiddel. Den konjugerede base af saltsyre, det vil sige chloridionen (Cl ) har sin fulde oktet og har også en negativ ladning på et stærkt elektronegativt atom, hvilket er den ideelle situation. Faktisk kan klor ikke reduceres ud over chloridionen, så det er umuligt for HCl at fungere som et oxidationsmiddel (medmindre H+ er oxidanten, men som vi så tidligere, tæller H+ ikke).

Eksempler på ikke-oxiderende syrer

Eksempel på ikke-oxiderende syre

Der er mange ikke-oxiderende syrer. De fleste organiske syrer er ikke-oxiderende, mens alle hydrocider også er ikke-oxiderende. Nedenfor er en liste over 13 ikke-oxiderende syrer, der almindeligvis anvendes i laboratoriet.

Flussyre (HF) Svovlbrinte ( H2S ) Benzoesyre (C 6 H 5 COOH)
Saltsyre (HCl) Kulsyre (H 2 CO 3 ) Chloreddikesyre (ClCH 2 COOH )
Hydrobromidsyre (HBr) Eddikesyre (CH 3 COOH) Myresyre (HCOOH)
Hydrojodsyre (HI) Fosforsyre (H 3 PO 4 ) Trifluoreddikesyre (CF 3 COOH)
Svovlsyre (H 2 SO 4 )    

Referencer

CAMEO Kemikalier. (n.d.). Syrer, Stærk Ikke-oxiderende . CAMEO. https://cameochemicals.noaa.gov/react/1

Chang, R. (2008). Fysisk kemi for de kemiske og biologiske videnskaber (3. udg.). MCGRAW HILL UDDANNELSE.

M Olmo, RN (nd). Oxidations-reduktionspotentialer . Hyperfysik. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/Chemical/redoxp.html

New Jersey Institute of Technology. (n.d.). Syrer (ikke-oxiderende) . NJIT.EDU. https://www.njit.edu/environmentalsafety/sites/njit.edu.environmentalsafety/files/Acids_%28Non-Oxidizing%292-fillable-logoFix_0.pdf

Syre-base reaktion | Klar definition af . (2016, 11. maj). i-sciences.com. https://www.i-ciencias.com/pregunta/46889/definicion-clara-de-un-quotacido-no-oxidantequot

Betydninger (2015, 30. januar). Oxidant betydning . Betydninger. https://www.meanings.com/oxidant/

Arrhenius teori om syrer og baser . (2015, 21. maj). Chemicals.Net. https://www.quimicas.net/2015/05/arrhenius-theory-of-acids-y-bases.html

-Reklame-

mm
Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

Artículos relacionados

Flammefarvetesten