Tabla de Contenidos
A sav-bázis reakciók és az oxidációs-redukciós reakciók a kémiai reakciók két gyakori és nagyon eltérő osztálya. Míg a sav-bázis reakciók egy savas és egy bázikus vegyület közötti ioncserét foglalnak magukban anélkül, hogy az érintett atomok oxidációs állapota megváltozna, addig az oxidációs-redukciós reakciók elektroncserével járnak, amely befolyásolja az oxidációs állapotokat.
Ezen az alapvető különbségen kívül a sav-bázis és az oxidációs-redukciós reakciók különböző típusú kémiai reagenseket is tartalmaznak. A sav-bázisok savak és bázisok, míg az oxidációs-redukciósok oxidálószereket és redukálószereket igényelnek. Vannak olyan kémiai vegyületek , amelyek mindkét típusú kémiai reakcióban részt vehetnek , míg egy másik vegyületcsoport csak a kettő egyikében vehet részt. A nem oxidáló savak az ebbe a második csoportba tartozó vegyszerek példái.
Ahhoz, hogy megértsük, mit jelent az, hogy egy anyag nem oxidáló sav, először meg kell értenünk, mi a sav és mi az oxidálószer.
Mi az a sav?
A savaknak és bázisoknak többféle fogalma létezik. Az Arrhenius sav-bázis elmélet szempontjából savnak nevezzük azt az anyagot, amely vizes oldatban képes ionizálódni, és H + ionokat (protonokat) engedni az oldatba. A Brønsted- és Lowry-elmélet szempontjából a savak azok az anyagok, amelyek képesek protont adni egy bázisnak; míg a Lewis-elmélet a savakat elektronhiányos kémiai fajokként határozza meg, amelyek egy datív kovalens kötésben képesek elektronpárt fogadni.
Az összes definíció közül a Lewis-féle a legtágabb, és ez az, amely magában foglalja az összes olyan anyagot, amelyet savként ismerünk . A fogalom azt jelenti, hogy ahhoz, hogy egy anyag savként működjön, reagálnia kell egy másikkal, amely bázisként működik.
Mi az oxidálószer?
Az oxidálószerek olyan anyagok, amelyek képesek egy vagy több elektront eltávolítani egy másik kémiai anyagból. A folyamat során az oxidálószer redukálódik, míg a másik anyag (úgynevezett redukálószer) oxidálódik. Más szóval, az oxidálószerek olyan anyagok, amelyek képesek más anyagokat oxidálni, és ebből a képességükből kapták a nevüket.
A jó oxidálószer fő jellemzője, hogy nagy redukciós potenciállal rendelkezik. Ez azt jelzi, hogy erős hajlamuk van a redukcióra, ami viszont azt jelenti, hogy nagy kapacitásuk van más fajok oxidálására.
Mi az a nem oxidáló sav?
Az előző fogalmak alapján általános definíciót tudunk alkotni arra, hogy mi a nem oxidáló sav . Ebben az értelemben azt mondhatjuk, hogy a nem oxidáló sav minden olyan kémiai anyag, amely képes protont adni egy másiknak, vagy képes elektronpárt fogadni datív kovalens kötés formájában, de nem hajlamos redukálni. vagy más vegyi anyagokká oxidálódnak . Más szavakkal, a nem oxidáló sav viszonylag alacsony redukciós potenciállal rendelkező sav.
Ezzel a meghatározással óvatosan kell eljárni, mert félrevezető lehet. Minden Arrhenius- vagy Brønsted- és Lowry-sav protonokat vagy H + -ionokat termelés ezek molekuláris hidrogénné redukálhatók, így oxidálószerként működnek. Ebből a szempontból tehát azt mondhatnánk, hogy minden Arrhenius- vagy Brønsted- és Lowry-sav oxidáló sav. Ezt azonban nem tekintik annak. Az összetévesztés elkerülése érdekében oxidáló savaknak tekintjük azokat, amelyek oldatban olyan fajokat termelnek, amelyek redukciós potenciálja nagyobb, mint a hidrogéné. Mivel a redukciós potenciálokat a szabványos hidrogénelektróddal mérik, amelyhez definíció szerint nulla értéket rendelnek, az oxidálószer fogalma újraértelmezésre kerül olyan anyagként, amelynek pozitív redukciós potenciálja van.
Nem oxidáló savnak tehát bármely olyan kémiai anyagot definiálhatunk, amely képes protont adni egy másiknak, vagy képes elektronpárt fogadni datív kovalens kötés formájában, és amely nem hoz létre pozitív ill. negatív redukciós potenciál nagyobb, mint a hidrogéné .
A nem oxidáló savak jellemzői
A nem oxidáló savak a savaké általános jellemzőkkel rendelkeznek, és néhány más, ami miatt nem oxidálódnak. Ezek a jellemzők:
- Ezek savanyú ízű anyagok.
- Általában vízben oldódnak.
- Savas pH-jú (7-nél kisebb) vizes oldatokat állítanak elő.
- Lehetnek erős és gyenge savak is.
- Nem hajlamosak elektronokat felvenni vagy zsugorodni.
- Nem hoznak létre nullánál nagyobb vagy azzal egyenlő redukciós potenciállal rendelkező ionokat.
- Nem könnyen csökkenthetők.
- Maró hatásúak és irritálhatják a bőrt és más szerves szöveteket.
- Aktív fémekkel reagálva gáznemű hidrogént állítanak elő.
Miért oxidálódnak egyes savak, mások miért nem?
Az oxidáló savak és a nem oxidáló savak létezésének oka egyszerűen az, hogy a savasság és a redukáló potenciál nem feltétlenül függ össze egymással. A savasság a sav stabilitásának függvénye a konjugált bázis stabilitásához viszonyítva. Az erősen savas anyagok vagy erősen instabil szerkezetűek, amelyek stabilizálódnak a konjugált bázissá történő átalakuláskor, vagy olyan konjugált bázisokat képeznek, amelyek különösen stabilak; vagy mindkettő előfordulhat egyszerre.
Ehelyett egy anyag azon képessége, hogy oxidálószerként viselkedjen, a redukciós potenciáltól és a redukált anyag stabilitásától függ, amely eltér a konjugált bázistól.
Két szemléltető példa az oxidáló és nem oxidáló savak közötti különbségre
Sok ásványi sav erős sav és egyben jó oxidálószer is. Tipikus példa erre a salétromsav (HNO 3 ), amely vízben disszociálva nitrátionokat (NO 3 – ) termel, amelyek könnyen nitrogén-monoxiddá (NO) redukálhatók. A nitrát jó oxidálószer, mivel pozitív redukciós potenciálja +1,10 V, ami viszonylag magas.
A nitrát jó oxidálószer, mert ennek az ionnak minden stabil rezonanciaszerkezetében a központi nitrogénatom pozitív formális töltést hordoz, annak ellenére, hogy a nitrogén erősen elektronegatív elem. Emiatt a nitrogén erősen hajlamos elektronokat felvenni és redukálni.
Ez ellentétben áll a sósavval (HCl), amely szintén erős ásványi sav , de nem oxidálószer. A sósav konjugált bázisának, azaz a kloridionnak (Cl – ) megvan a teljes oktettje, és egy erősen elektronegatív atomon negatív töltés is van, ami az ideális helyzet. Valójában a klór nem redukálható a kloridionon túl, így lehetetlen, hogy a HCl oxidálószerként működjön (hacsak nem H+ az oxidálószer, de ahogy korábban láttuk, a H+ nem számít).
Példák nem oxidáló savakra
Sok nem oxidáló sav létezik. A legtöbb szerves sav nem oxidáló, míg az összes hidrocid szintén nem oxidáló. Az alábbiakban a laboratóriumban általánosan használt 13 nem oxidáló sav listája található.
| Hidrofluorsav (HF) | Hidrogén – szulfid ( H2S ) | benzoesav (C 6 H 5 COOH) |
| Sósav (HCl) | Szénsav (H 2 CO 3 ) | Klór- ecetsav (ClCH 2COOH ) |
| Hidrobromid (HBr) | Ecetsav (CH 3 COOH) | Hangyasav (HCOOH) |
| Jódhidrogénsav (HI) | Foszforsav (H 3 PO 4 ) | Trifluor-ecetsav ( CF3COOH ) |
| Kénsav (H 2 SO 4 ) |
Hivatkozások
CAMEO Chemicals. (n.d.). Savak, erős, nem oxidáló . KÁMEA. https://cameochemicals.noaa.gov/react/1
Chang, R. (2008). Fizikai kémia a kémiai és biológiai tudományok számára (3. kiadás). MCGRAW HILL OKTATÁS.
M Olmo, RN (nd). Oxidációs-redukciós potenciálok . Hiperfizika. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/Chemical/redoxp.html
New Jersey Institute of Technology. (n.d.). Savak (nem oxidáló) . NJIT.EDU. https://www.njit.edu/environmentalsafety/sites/njit.edu.environmentalsafety/files/Acids_%28Non-Oxidizing%292-fillable-logoFix_0.pdf
Sav-bázis reakció | A . (2016, május 11.). i-sciences.com. https://www.i-ciencias.com/pregunta/46889/definicion-clara-de-un-quotacido-no-oxidantequot
Jelentések (2015, január 30.). Oxidáns jelentése . Jelentések. https://www.meanings.com/oxidant/
Arrhenius savak és bázisok elmélete . (2015, május 21.). Chemicals.Net. https://www.quimicas.net/2015/05/arrhenius-theory-of-acids-y-bases.html
