Hauptunterschied – Acidität vs. Basizität
Säure und Basizität von Verbindungen sind Hinweise auf den pH-Wert. Die Säure eines Mediums wird durch saure Verbindungen verursacht, die Wasserstoffionen freisetzen können (H+), was zu einem niedrigen pH-Wert in diesem Medium führt. Die Basizität eines Mediums wird durch basische Verbindungen verursacht, die Hydroxidionen freisetzen können (OH–), was zu einem hohen pH-Wert in diesem Medium führt. Der Hauptunterschied zwischen Säure und Basizität besteht darin, dass Säure einen niedrigen pH-Wert verursacht, während Basizität in einem wässrigen Medium einen hohen pH-Wert verursacht.
Was ist Säure?
Säure ist der Säuregeh alt in Substanzen. Die Konzentration von Wasserstoffionen (H+) ist der wichtigste Parameter zur Bestimmung des Säuregeh alts. Die Wasserstoffionenkonzentration wird als pH-Wert ausgedrückt. Der pH-Wert ist der negative Logarithmus der Wasserstoffionenkonzentration. Je höher also die Wasserstoffionenkonzentration, desto niedriger der pH-Wert. Ein niedriger pH-Wert weist auf einen höheren Säuregeh alt hin.
Nach dem Säuregeh alt von Substanzen gibt es zwei Arten von Säuren, nämlich starke Säuren und schwache Säuren. Starke Säuren verursachen in wässrigen Medien einen höheren Säuregeh alt, während schwache Säuren zu einem niedrigen Säuregeh alt führen. Starke Säuren können vollständig in Ionen dissoziieren und dabei alle möglichen Wasserstoffionen freisetzen (H+). Im Gegensatz dazu dissoziiert eine schwache Säure teilweise und setzt nur einige Wasserstoffionen frei. Säuren können auch als einprotonige Säuren und mehrprotonige Säuren kategorisiert werden; Monoprotische Säuren setzen ein Wasserstoffion pro Molekül frei, während polyprotische Säuren mehr Wasserstoffionen pro Molekül freisetzen.
Der Säuregeh alt von Säuren wird durch den pKa-Wert der Säure bestimmt. pKa ist der negative Logarithmus von Ka. Ka ist die Säuredissoziationskonstante einer Lösung. Es ist ein quantitatives Maß für die Stärke einer Säure in einer Lösung (oder Acidität). Je niedriger der pKa-Wert ist, desto stärker ist die Säure. Je höher der pKa, desto schwächer ist die Säure.
Abbildung 01: Zitronensaft hat einen hohen Säuregeh alt
Die periodischen Trends der Acidität chemischer Elemente hängen grundsätzlich von ihren Elektronegativitätswerten ab. Die Elektronegativität chemischer Elemente nimmt von links nach rechts einer Periode zu. Wenn die Elektronegativität eines Atoms höher ist, kann es sehr leicht ein negatives Atom darauf stabilisieren, weil es eine höhere Affinität zu Elektronen hat. Daher werden die mit stark elektronegativen Atomen assoziierten Wasserstoffionen leichter freigesetzt als schwach elektronegative Atome, was zu einer höheren Acidität führt. Wenn Sie im Periodensystem eine Gruppe nach unten gehen, nimmt der Säuregeh alt zu. Dies liegt daran, dass die Größe der Atome in der Gruppe zunimmt. Große Atome können auf ihnen negative Ladungen stabilisieren (durch Ladungsverteilung); daher kann ein mit einem großen Atom verbundenes Wasserstoffion leicht freigesetzt werden.
Was ist Basizität?
Basizität einer Substanz ist die Anzahl der Wasserstoffatome, die in einer bestimmten Säure durch eine Base ersetzt werden können. Mit anderen Worten, die Basizität einer Verbindung ist die Anzahl der Wasserstoffionen, die vollständig mit den von einer Base freigesetzten Hydroxidionen reagieren können.
Abbildung 02: Chemische Struktur des Hydroxid-Ions
Die Faktoren, die die Basizität einer Verbindung beeinflussen können, sind unten aufgeführt.
- Elektronegativität
- Atomradius
- Formelle Gebühren
Elektronegativität eines Atoms bezieht sich auf seine Affinität zu Elektronen. Ein Atom mit hoher Elektronegativität kann im Vergleich zu Atomen mit niedriger Elektronegativität Elektronen anziehen. Je höher die Elektronegativität, desto niedriger die Basizität. Um Hydroxidionen freizusetzen, sollten die Bindungselektronen zwischen dem Sauerstoffatom und dem Rest des Moleküls vollständig vom Sauerstoffatom angezogen werden (das Sauerstoffatom in der Hydroxidgruppe sollte elektronegativer sein als das andere Atom, an das es gebunden ist). Beispiel: Wenn die Basizität von ROH hoch ist, ist die Elektronegativität von R kleiner als die des Sauerstoffatoms.
Abbildung 03: Seifen sind schwache Basen, die durch die Reaktion von Fettsäuren mit Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid entstehen.
Der Atomradius ist ein weiterer Faktor, der die Basizität einer Verbindung beeinflusst. Wenn der Atomradius klein ist, ist die Elektronendichte dieses Atoms hoch. Daher kann das Hydroxidion leicht freigesetzt werden. Dann ist die Basizität dieser Verbindung vergleichsweise hoch.
Formale Ladungen sind im Allgemeinen entweder positive oder negative Ladungen. Eine positive Formalladung weist auf eine geringere Elektronendichte hin. Daher können Bindungselektronen nicht vollständig vom Hydroxidion angezogen werden. Dann kann es nicht leicht freigesetzt werden (das Hydroxidion), was auf eine geringere Basizität hinweist. Im Gegensatz dazu bewirkt eine negative Formalladung eine höhere Basizität.
Was ist der Unterschied zwischen Acidität und Basizität?
Säure vs. Basizität |
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| Säure ist der Säuregeh alt in Substanzen. | Basizität bezieht sich auf den Zustand einer Base, die Hydroxidionen (OH-) freisetzen kann. |
| pH-Wert | |
| Säure verursacht einen niedrigen pH-Wert in wässrigen Medien. | Basizität verursacht einen hohen pH-Wert in wässrigen Medien. |
| Ionen | |
| Säure zeigt eine hohe Konzentration an Wasserstoffionen in einem Medium an. | Basizität zeigt eine hohe Konzentration an Hydroxidionen in einem Medium an. |
| Periodische Trends | |
| Der Säuregeh alt nimmt von links nach rechts einen Punkt und eine Gruppe nach unten zu. | Die Basizität nimmt von links nach rechts um einen Punkt und nach unten um eine Gruppe ab. |
| Effekt der Elektronegativität | |
| Acidität ist hoch, wenn die Elektronegativität (des Atoms, an das das Wasserstoffatom gebunden ist) hoch ist. | Basizität ist hoch, wenn die Elektronegativität (des Atoms, an das das Sauerstoffatom des Hydroxidions gebunden ist) niedrig ist. |
Zusammenfassung – Acidität vs. Basizität
Säure und Basizität sind zwei grundlegende Begriffe, die in der Chemie verwendet werden. Säure wird durch saure Verbindungen verursacht. Basizität wird durch basische Verbindungen verursacht. Der Hauptunterschied zwischen Säure und Basizität besteht darin, dass Säure einen niedrigen pH-Wert verursacht, während Basizität in einem wässrigen Medium einen hohen pH-Wert verursacht.
