Wird Ethanol als Säure oder Base angesehen? Oder wirkt es als amphotere Spezies? Ist Säure und Basizität ein relatives Konzept? Kann jemand dies bitte auf der Grundlage der Brønsted-Lowry-Säuren / Basen-Theorie erklären, die auf dem protonischen Konzept basiert? Wird es $ \ ce {H +} $ Ionen spenden oder annehmen? Ich bin mir nicht sicher, welcher Säure-Base-Theorie ich in diesem Fall folgen soll. Jede Hilfe wird geschätzt.
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Antwort
Da es sich um Brønsted-Lowry-Säuren und -Basen handelt, geht es uns nur darum, ob es sich um ein Molekül handelt oder nicht e hat (oder inwieweit es die Fähigkeit hat), ein Proton (Säure) zu spenden oder ein Proton (Base) zu akzeptieren oder beides zu tun (amphoter).
Der Fall von Ethanol ist ziemlich einfach zu bewerten. Erstens könnte das Hydroxylproton an eine starke Base abgegeben werden, obwohl dies in einer wässrigen Lösung nur in geringem Maße geschieht, da Wasser eine viel stärkere Säure als Ethanol ist. Dennoch hat Ethanol die Fähigkeit, als Säure zu wirken, da es das Hydroxylproton abgeben kann. Wässrige Ethanollösungen sind jedoch leicht basisch. Dies liegt daran, dass der Sauerstoff in Ethanol einsam ist Elektronenpaare, die Protonen und damit Ethanol aufnehmen können, können als schwache Base fungieren.
Zusammenfassung – TL / DR:
Da Ethanol Protonen sowohl spenden als auch akzeptieren kann, sollte es in Bezug auf die Brønsted-Lowry-Säure-Base-Theorie als amphotere Verbindung angesehen werden.
Antwort
Säure und basicity ist ein relatives Konzept. Eine Spezies kann sich wie eine Säure oder eine Base verhalten, aber das würde dann von der Reaktion abhängen, über die wir sprechen. Betrachten Sie zum Beispiel Essigsäure $ (\ ce {CH3COOH}) $. Es kann amüsant sein, dass es sich im Gegensatz zu seinem Namen oft nicht wie eine Säure verhält! Als Beispiel möchten Sie vielleicht die Reaktion seiner konjugierten Base Acetation mit $ \ ce {untersuchen HCl} $. $$ \ ce {HCl + CH3COONa – > NaCl + CH3COOH} $$ In diesem Fall kann gesagt werden, dass das Acetation gezwungen wurde > $ \ ce {H +} $ von $ \ ce {HCl} $ zu akzeptieren, verhält sich also wie eine Basis.
Aber Dinge wie können geradezu verwirrend sein, und daher beziehen wir uns normalerweise darauf, dass Arten eine sind Säure oder eine Base im Vergleich zu Wasser. Alkohole gelten (im Allgemeinen) als basisch, mit Ausnahme von Phenol. Die abnehmende Reihenfolge der Säurestärke würde dann wie folgt zusammengefasst:
$$ \ ce {Phenol \ gt H2O \ gt ROH} $$
Daher kann Ethanol als Base bezeichnet werden.
Solche Vergleiche können leicht durchgeführt werden, wenn Sie bereit sind, dies zu untersuchen die $ \ ce {pK_a} $ -Werte (Sie können sie nachschlagen, wenn Sie sich nicht sicher sind, was sie bedeuten). Wasser hat einen $ \ ce {pK_a} $ von $ \ ce {15.7} $. Alkohole im Allgemeinen ha ve a $ \ ce {pK_a} $ im Bereich von $ \ ce {16-19} $. Sie sind also schwächere Säuren als Wasser. Ein umstrittener Fall ist jedoch Methanol $ \ ce {(CH3OH)} $. Es hat ein $ \ ce {pK_a = 15.54} $, wodurch es ein wenig sauer als Wasser ist.
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- Sind Sie sich über diesen pKa sicher? aus Wasser? Sollte ' nicht 14 sein? Außerdem sollten Sie ' den Befehl \ ce auf pKa nicht verwenden. Zum einen ist es nicht ' eine Chemikalie und es scheint auch Ihre Dezimalstellen in Multiplikation umgewandelt zu haben.
- chem.libretexts.org/Core/Organic_Chemistry/Fundamentals/… Dieser Wert von pKa funktioniert ' nicht, wenn wir nehmen berücksichtigt, dass Gleichgewichtskonstanten tatsächlich in Bezug auf Aktivitäten definiert sind. Ich denke, der Hersteller von \ mchem hatte Sie im Sinn, als sie es gemacht haben, weil Sie stattdessen \ pu für das verwenden können, was Sie getan haben, und es sollte besser formatiert werden.
- @berryholmes You ' widersprechen sich in Ihrem ersten Kommentar …
- @berryholmes Sie sagen, dass sowohl $ K_a = K_ {eq} \ cdot \ ce {H2O} $ als auch $ K_w = K_ {eq} \ cdot \ ce {H2O} $. Dies würde natürlich bedeuten (richtig, aber nicht unbedingt richtig abgeleitet), dass $ K_a = K_w = 1 \ cdot 10 ^ {- 14} $.
- @Tyberius Ich entschuldige mich, ich habe einen Fehler in meinem Kommentar gemacht, $ K_a = K_ {eq} $. Wenn wir also $ \ ce {[H +] = [OH-] = 10 ^ {- 7 nehmen }} $, und werte $ \ frac {10 ^ {- 7} \ mal 10 ^ {- 7}} {55.56} $ aus, es ergibt sich $ \ ca. 1.8 \ mal 10 ^ {- 16} $ der Wert, den wir gesucht haben. Also $ K_a = K_ {eq} = \ frac {K_w} {[H_2O]} $. Ich möchte meinen Fehler korrigieren, aber ich ' kann meinen vorherigen Kommentar nicht bearbeiten 🙁