Кислотная соль

Кислые соли — это класс солей , которые образуют кислый раствор после растворения в растворителе . Его образование в качестве вещества имеет большую электропроводность, чем у чистого растворителя. ^[1] Кислый раствор, образованный кислой солью, получается при частичной нейтрализации дипротонных или полипротонных кислот . Полунейтрализация происходит из- ^за оставшихся заменяемых атомов водорода от частичной диссоциации слабых кислот, которые не прореагировали с гидроксид -ионами ( ОН− ) для создания молекул воды.

Формирование

Кислотно-основное свойство полученного раствора в результате реакции нейтрализации зависит от оставшихся солевых продуктов. Соль, содержащая реакционноспособные катионы, подвергается гидролизу , в результате которого они реагируют с молекулами воды, вызывая депротонирование сопряженных кислот .

Например, кислая соль хлорид аммония является основным веществом, образующимся при полунейтрализации аммиака в водном растворе хлористого водорода : [ ^2]

NH ₃ ( водный раствор ) + HCl(водный раствор) → [NH ₄ ] ⁺ Cl ⁻ (водный раствор)

Примеры кислых солей

Использование в пищу

Кислотные соли часто используются в пищевых продуктах как часть разрыхлителей. В этом контексте кислотные соли называются «разрыхлительными кислотами». ^[9] Обычные разрыхлители включают винный камень и монокальцийфосфат .

Кислотную соль можно смешать с определенной базовой солью (например, бикарбонатом натрия или пищевой содой) для создания разрыхлителей, которые выделяют углекислый газ . ^[10] Разрыхлители могут быть медленнодействующими (например, алюмофосфат натрия ), которые реагируют при нагревании, или быстродействующими (например, винный камень), которые реагируют немедленно при низких температурах. Разрыхлители двойного действия содержат как медленнодействующие, так и быстродействующие разрыхлители и реагируют при низких и высоких температурах, обеспечивая подъем разрыхлителя в течение всего процесса выпечки. ^[11]

Динатрийфосфат , Na2HPO4 , используется в пищевых продуктах, а мононатрийфосфат, _NaH2PO4_, используется _в кормах для животных, зубной пасте и сгущенном молоке _.

Интенсивность кислоты

Кислота с более высоким значением K a доминирует в химической реакции. Она служит лучшим источником протонов ( H ⁺ ). Сравнение между $K$ $a$ и K b указывает на кислотно-основное свойство полученного раствора, посредством которого:

Раствор является кислым, если $K a > K b$ . Он содержит большую концентрацию ионов H ⁺ , чем концентрацию ионов OH ⁻ из-за более интенсивного гидролиза катионов по сравнению с гидролизом анионов.
Раствор щелочной, если $K a < K b$ . Анионы гидролизуются сильнее катионов, что приводит к избыточной концентрации ^ионов ОН− .
Ожидается, что раствор будет нейтральным только тогда, когда $K a = K b$ . ^[12]

Другими возможными факторами, которые могут изменить уровень pH раствора, являются соответствующие константы равновесия и дополнительные количества любого основания или кислоты.

Например, в растворе хлорида аммония NH+4оказывает основное влияние на кислый раствор. Он имеет большее значение $K a$ по сравнению с молекулами воды; $K a$ NH+4является5,6 × 10 ⁻¹⁰ , а $K w$ H ₂ O составляет1,0 × 10 ⁻¹⁴ . Это обеспечивает его депротонирование при реакции с водой и отвечает за pH ниже 7 при комнатной температуре. Cl ⁻ не будет иметь сродства к H ⁺ и не будет иметь тенденции к гидролизу, так как его значение $K$ $b$ очень низкое ( $K$ $b$ Cl ⁻ составляет7,7 × 10 ⁻²¹ ). ^[13]

Гидролиз аммония при комнатной температуре дает:

{\ce {NH4+_{(вод)} \ + H2O_{(вод)}<=> NH3_{(вод)}\ + H3O+_{(вод)}}}

K_{\mathrm {a} }={\frac {\mathrm {[NH_{3}][H_{3}O^{+}]} {\mathrm {[NH_{4}^{+ }]} }}={\frac {K_{\mathrm {w} }}{K_{\mathrm {b} }}}

K_{\mathrm {a} }={\frac {[1,0\times 10^{-14}]}{[1,8\times 10^{-5}]}}={5,6}\times 10^{-10}

Смотрите также

Ссылки

^ Кэди, HP; Элси, HM (1928). «Общее определение кислот, оснований и солей». Журнал химического образования . 5 (11): 1425. Bibcode : 1928JChEd...5.1425C. doi : 10.1021/ed005p1425.
^ Декок, Роджер Л.; Грей, Гарри Б. (1989). Химическая связь и структура (Второе издание). Саусалито, Калифорния: University Science Book. стр. 97–98. ISBN 978-0-935702-61-3. Получено 8 февраля 2018 г.
^ Береговая охрана США, Министерство транспорта. CHRIS — Данные об опасных химических веществах. Том II. Вашингтон, округ Колумбия: Типография правительства США, 1984-5.
^ Льюис, Р. Дж. Ст.; Сжатый химический словарь Хоули, 15-е издание. John Wiley & Sons, Inc. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 2007., стр. 1153
^ Лид, DR CRC Handbook of Chemistry and Physics 88TH Edition 2007-2008. CRC Press, Taylor & Francis, Бока-Ратон, Флорида 2007, стр. 4-90
^ Хейнс, WM (ред.). CRC Handbook of Chemistry and Physics. 95-е издание. CRC Press LLC, Boca Raton: FL 2014-2015, стр. 4-89
^ Сомов, Н.В.; Чаусов, Ф.Ф.; Русс, Дж. (2017). «Высокосимметричный полиморф безводного динатриевого гидрофосфата». Журнал неорганической химии . 62 (2): 172–174. doi :10.1134/S0036023617020176. S2CID 102468247.
^ ab Wiley, John; Hoboken, NJ (2004). Опасные свойства промышленных материалов Сакса (11-е издание под ред. Ричарда Дж. Льюиса). Wiley-Interscience. стр. 3274. doi :10.1021/ja041002c. ISBN 978-0-471-47662-7.
^ Уоллес, Дэвид (10 июня 2015 г.). «Разрыхлители кислот – ингредиенты для выпечки». BAKERpedia . Получено 17 октября 2019 г.
^ "The Many Uses of Cream of Tartar". Office for Science and Society . Получено 17 октября 2019 г.
^ Габриала, Поп (2007). «ИССЛЕДОВАНИЯ РОЛИ ХИМИЧЕСКИХ РАЗРЫХЛИВОЧНЫХ АГЕНТОВ В КАЧЕСТВЕ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ». Журнал агропищевых процессов и технологий . XIII, № 1: 105–112. S2CID 54052197.
^ Рэймонд, Чанг (2010). Химия (десятое изд.). Америка, Нью-Йорк: McGraw-Hill. С. 725–727. ISBN 978-0077274313. Получено 9 февраля 2018 г.
^ Lower, SK, (1999). Введение в кислотно-основную химию. Chem1 General Chemistry Text. Получено с http://www.chem1.com/acad/pdf/c1xacid1.pdf