Unterschied zwischen Acidität und Basizität

Hauptunterschied - Säuregehalt versus 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 in diesem Medium führt. Die Basizität eines Mediums wird durch basische Verbindungen verursacht, die Hydroxidionen freisetzen können (OH^-), was zu einem hohen pH in diesem Medium führt. Der Hauptunterschied zwischen Säure und Basizität ist das Acidität verursacht einen niedrigen pH-Wert, wohingegen Basizität einen hohen pH-Wert in einem wässrigen Medium verursacht.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist Säure? 
3. Was ist Basicität?
4. Side-by-Side-Vergleich - Säuregehalt vs. Basizität in Tabellenform
5. Zusammenfassung

Was ist Säure??

Säure ist der Säuregehalt in Substanzen. Die Konzentration von Wasserstoffionen (H⁺) ist der wichtigste Parameter zur Bestimmung des Säuregehaltes. Die Wasserstoffionenkonzentration wird als pH-Wert ausgedrückt. Der pH-Wert ist der negative Logarithmus der Wasserstoffionenkonzentration. Je höher die Wasserstoffionenkonzentration ist, desto niedriger ist der pH-Wert. Ein niedriger pH-Wert zeigt einen höheren Säuregehalt an.

Je nach Säuregehalt der Substanzen gibt es zwei Arten von Säuren als starke Säuren und schwache Säuren. Starke Säuren führen zu einem höheren Säuregehalt in wässrigem Medium, während schwache Säuren zu einem geringen Säuregehalt führen. Starke Säuren können vollständig in Ionen dissoziieren und alle möglichen Wasserstoffionen freisetzen (H⁺). Im Gegensatz dazu dissoziiert eine schwache Säure teilweise und setzt nur einige Wasserstoffionen frei. Säuren können auch als Monoprotsäuren und Polyprototsäuren klassifiziert werden; Monoprotische Säuren setzen ein Wasserstoffion pro Molekül frei, während Polyprotische Säuren mehr Wasserstoffionen pro Molekül freisetzen.

Die Acidität von Säuren wird durch den pKa der Säure bestimmt. pKa ist der negative Logarithmus von Ka. Ka ist die Säuredissoziationskonstante einer Lösung. Es ist eine quantitative Messung der Stärke einer Säure in einer Lösung (oder Säure). Je niedriger der pKa ist, desto stärker ist die Säure. Je höher der pKa ist, desto schwächer ist die Säure.

Abbildung 01: Zitronensaft hat eine hohe Säure

Die periodischen Trends der Azidität chemischer Elemente hängen im Wesentlichen von ihren Elektronegativitätswerten ab. Die Elektronegativität chemischer Elemente steigt von links nach rechts einer Periode. Wenn die Elektronegativität eines Atoms höher ist, kann es sehr leicht ein negatives Atom darauf stabilisieren, da es eine höhere Affinität für Elektronen hat. Daher werden die mit hoch elektronegativen Atomen assoziierten Wasserstoffionen leicht freigesetzt als niedrig elektronegative Atome, was zu einer höheren Acidität führt. Wenn Sie im Periodensystem eine Gruppe hinuntergehen, steigt der Säuregehalt. Dies liegt daran, dass die Größe der Atome in der Gruppe zunimmt. Große Atome können negative Ladungen (durch Ladungsverteilung) stabilisieren. Daher kann ein mit einem großen Atom assoziiertes Wasserstoffion leicht freigesetzt werden.

Was ist Basicität??

Die Basizität einer Substanz ist die Anzahl der Wasserstoffatome, die durch eine Base in einer bestimmten Säure ersetzt werden können. Mit anderen Worten ist die Basizität einer Verbindung die Anzahl von Wasserstoffionen, die vollständig mit Hydroxidionen reagieren können, die von einer Base freigesetzt werden.

Abbildung 02: Chemische Struktur des Hydroxidions

Die Faktoren, die die Basizität einer Verbindung beeinflussen können, sind unten aufgeführt.

1. Elektronegativität
2. Atomradius
3. Formelle Anklage

Die Elektronegativität eines Atoms bezieht sich auf seine Affinität für Elektronen. Ein Atom mit einer hohen Elektronegativität kann im Vergleich zu Elektronen mit niedriger Elektronegativatome Elektronen anziehen. Je höher die Elektronegativität, desto niedriger die Basizität. Um ein Hydroxidion 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). Bsp: Wenn die Basizität von ROH hoch ist, ist die Elektronegativität von R geringer als die des Sauerstoffatoms.

Abbildung 03: Seifen sind schwache Basen, die durch Reaktion von Fettsäuren mit Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid gebildet werden.

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.

Formelle Gebühren sind im Allgemeinen entweder positive Gebühren oder negative Gebühren. Eine positive formale Ladung zeigt eine geringere Elektronendichte an. Daher können Bindungselektronen nicht vollständig durch das Hydroxidion angezogen werden. Dann kann es nicht leicht freigesetzt werden (das Hydroxidion), was auf eine geringere Basizität hinweist. Im Gegensatz dazu führt eine negative formelle Ladung zu einer höheren Basizität.

Was ist der Unterschied zwischen Acidität und Basicität??

Säure vs. Basicität
Säure ist der Säuregehalt in Substanzen.	Basizität bezieht sich auf den Zustand einer Base, die Hydroxidionen (OH-) freisetzen kann..
pH-Wert
Die Säure verursacht in wässrigen Medien einen niedrigen pH-Wert.	Die Basizität bewirkt einen hohen pH-Wert in wässrigen Medien.
Ions
Die Acidität zeigt eine hohe Konzentration von Wasserstoffionen in einem Medium an.	Basizität zeigt eine hohe Konzentration von Hydroxidionen in einem Medium an.
Periodische Trends
Der Säuregehalt steigt von links nach rechts um eine Periode und in einer Gruppe.	Die Basizität verringert sich von links nach rechts um eine Periode und nach unten in einer Gruppe.
Wirkung der Elektronegativität
Die Acidität ist hoch, wenn die Elektronegativität (des Atoms, an das das Wasserstoffatom gebunden ist) hoch ist.	Die Basizität ist hoch, wenn die Elektronegativität (des Atoms, an das das Sauerstoffatom des Hydroxidions gebunden ist) niedrig ist.

Zusammenfassung - Acidity vs Basicity

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 Acidität und Basizität ist, dass Acidität einen niedrigen pH-Wert verursacht, wohingegen Basizität einen hohen pH-Wert in einem wässrigen Medium verursacht.

Referenz:

1. „7.3: Strukturelle Auswirkungen auf Säure und Basizität.“ Chemie LibreTexts, Libretexts, 7. September 2016, Hier verfügbar.
2. "Periodischer Trend". Student Doctor Network, Hier verfügbar.

Bildhöflichkeit:

1. "Lemon-edit1" Von André Karwath aka Aka - Eigenes Werk (CC BY-SA 2.5) über Commons Wikimedia
2. "Hydroxid-Lone-Paare-2D" (Public Domain) über Commons Wikimedia
3. "589824" (CC0) über Pixabay