background image

            

Acids and Bases 

Arrhenius acid is a substance that produces H

(H

3

O

+

) in water 

 

Arrhenius base is a substance that produces OH

in water 

 

A Brønsted acid is a proton donor 

A Brønsted base is a proton acceptor 

 

Acid-Base Properties of Water 

 

autoionization of water 

H

2

(l)

          H

+

 

(aq)

 + OH

-

 


background image

            

 

 

 

 

      

              Base                                                                         Conjugate Acid 

 

 

 

                                         Acid                                               conjugate base 

Molecular Structure and Acid Strength 

 

 

 

 

 

 

 

 

HF << HCl < HBr < HI 

Molecular Structure and Acid Strength 

O

 

H

 

H

 

+

 

O

 

H

 

H

 

O

 

H

 

H

 

H

 

O

 

H

 

-

 

+

 

[

 

]

 

+

 

H

2

O + H

2

O          H

3

O

+

 + OH

-

 

H   X

 

H

+

 + X

-

 

The 

stronger 

the bond

 

The 

weaker 

the acid

 


background image

            

 

 

 

The O-H bond will be more polar and easier to break if: 

•  Z is very electronegative or 

•  Z is in a high oxidation state 

 

 

1. Oxoacids having different central atoms (Z) that are from the same group and that 
have the same oxidation number. 

Acid strength increases with increasing electronegativity of Z 

 

 

 

 

Cl is more electronegative than Br4 

Z

 

O

 

H

 

Z

 

O

-

+  
H

+

-

+

H   O   Cl   O

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H   O   Br   O

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


background image

            

HClO

3

 > HBrO

3

 

 

 

 

 

 

2. Oxoacids having the same central atom (Z) but different numbers of attached groups. 

Acid strength increases as the oxidation number of Z increases. 

 

 

 

HClO

4

 > HClO

3

 > HClO

2

 > HClO 

 

 

 

 

 

 

Definition of An Acid 

Arrhenius acid is a substance that produces H

(H

3

O

+

) in water 

Brønsted acid is a proton donor 

Lewis acid is a substance that can accept a pair of electrons 

Lewis base is a substance that can donate a pair of electrons 

 

 

                      Acid              Base 

H

+

 

H   O   H

 

 

 

 

 

+   OH

-

 

 

 

 

 

 

 


background image

            

 

 

 

 

 

 

Lewis Acids and Bases 

 

 

 

 

 

 

 

 

No protons donated or accepted! 

Let’s look at this reaction, and others like it more closely. 

To see what’s really going on we need to look at the MOs. 

According to  
Arrhenius, an acid is any substance that produce H

+

 ions in a solution  

HCl     →     H

+

 + Cl

-

 

It is the Hydrogen ion (H

 +

) that is produced that makes HCl an acid. 

Some other common acids include: 
HNO

3

 nitric acid 

H

2

SO

4

 sulphuric acid 

HC

2

H

5

O

2

 acetic acid    

H

3

C

6

H

5

O

7

 citric  acid 

Note the H

+

 at the beginning of each formula  

 These are the acidic Hydrogen. The ones that separate in solution 

A base is any substance that produce hydroxide ion (OH

-

) when it dissolved in water. For example : 

NaOH  →    Na 

+

 +  OH

-

 

N   H

 

 

 

H

 

H

 

H

+

 

+

 

N   H

 

H

 

H

 

H

 

acid

 

base

 

N   H

 

 

 

H

 

H

 

acid

 

(electrophile)

 

base

 

(nucleophile)

 

F   B

 

F

 

F

 

+

 

F   B

 

F

 

F

 

N   H

 

H

 

H

 


background image

            

Is produced that makes NaOH a base . 
Some common base include: 
KOH potassium hydroxide 
Ca(OH)

calcium hydroxide 

NH

amonia 

 
Q- How can NH

3

 be abase when it does not contain a hydroxide/ 

Remember, the definition of abase says that it must produce OH

-

 ions when it dissolves in water. It 

does not necessary have to contain the OH

-

 ion. 

NH

3

 react with water molecules to produce NH4 ions and OH

-

 ions, so it is considered a base  

NH

 + H

2

O  →    NH

4

+

+ OH

 

Buffer solution 

 

When a week acid is dissolved in water the acid partially dissociates into a hydrogen ion 
and a conjugate base.  The molecular acid, hydrogen ion and base in equilibrium

CH

3

COOH       ↔           H

+

+CHOO 

When a base is added to the buffer, the OH

-

 combine  with the H

+

 in solution , forming 

water.  The acid molecular dissociates releasing more H 

+

and CH

3

COO

-

.  The pH remains 

constant. 

CH

3

COOH        ↔        H

+

+CH

3

COO

H

+

+CH

3

COO

+ OH

-                  

                 

CH

3

COOH +H

2

 




رفعت المحاضرة من قبل: Mohammed AGHA
المشاهدات: لقد قام 10 أعضاء و 166 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل