home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Multimedia Chemistry 1 & 2 / Multimedia Chemistry I & II (1996-9-11) [English].img / chem / chapt11.1c < prev    next >
Text File  |  1996-07-26  |  9KB  |  214 lines
  1. à 11.1cèAcid - Base Defïitions
  2. äèPlease identify ê Arrhenius acids å bases among ê followïg species.
  3. âèWhich ç ê followïg compounds acts as an Arrhenius acid;
  4. which as an Arrhenius base: HBr, NaH, Li╖O, å Cl╖O╝?èHBr å Cl╖O╝
  5. generate Hó ions ï water å are acids.èNaH å Li╖O generate OHú ions
  6. ï water å are bases.
  7. éSèArrhenius acids dissociate ï water ë release Hó ions.èCommon
  8. acids are ê nonmetallic hydrides, nonmetallic oxides, å oxoacids.
  9. The nonmetallic hydrides are bïary acids; such as, HCl, HBr, å H╖S.
  10. The nonmetallic oxides dissolve ï water ë form oxoacids; for example,
  11. SO╕ forms H╖SO╣.èThese compounds dissociate ïèwater ë ïcrease ê Hó
  12. ion concentration.
  13.         H╖O
  14.     HCl(g) ─────¥ Hó(aq) + Clú(aq).
  15.         H╖O            H╖O
  16.     H╖S(g) ─────¥ Hó(aq) + HSú(aq) ─────¥ 2Hó(aq) + Sìú(aq).
  17.         
  18.     SO╕(g) + H╖O ───¥ H╖SO╣(aq) ───¥ 2Hó(aq) + SO╣ìú(aq).
  19.  
  20.     N╖O║(g) + H╖O ───¥ 2HNO╕(aq) ───¥ 2Hó(aq) + 2NO╕ú(aq).
  21.  
  22.  
  23. Arrhenius bases dissociate ï water ë release hydroxide ions, OHú.
  24. Metallic hydroxides, metallic oxides, å metallic hydrides act as bases.
  25. We are most familiar with ê hydroxides.
  26.          H╖O
  27.     NaOH(s) ─────¥ Naó(aq) + OHú(aq).
  28.  
  29. Most metallic oxides are ïsoluble, but when ê oxide dissolves it can
  30. be considered ë form a hydroxide, which dissociates.
  31.  
  32.     K½O + H╖O ───¥ 2KOH ───¥ 2Kó(aq) + 2OHú(aq).
  33.  
  34. The oxide ion is relatively small which ïtensifies ê effect ç its
  35. negative charge.èIt attracts proëns from H╖O ë form ê hydroxide ion.
  36.  
  37.     Oìú + H╖O ───¥ 2OHú.
  38.  
  39. Consequently metallic oxides are bases.èThe nonmetallic oxides are
  40. acidic because ê nonmetal aëm attracts ê electrons on ê oxygen ï
  41. ê water molecule.èThe H-O bond is weakened, å Hó is released.
  42.  
  43. The metallic hydrides are basic because ê hydride ion, Hú, can share an
  44. electron pair.
  45.         è Hú + H╖O ───¥ H╖(g) + OHú.
  46.  
  47.  1èWhich list ç compounds contaïs only Arrhenius acids?
  48.  
  49.     A) LiH, H½Se, HI        B) NiO, Al╖O╕, CO╖
  50.  
  51.     C) CaH╖, Ba(OH)╖, HIO╕        D) HBr, SO╖, HClO╣
  52. üèNonmetallic hydrides, nonmetallic oxides, å oxoacids behave 
  53. as Arrhenius acids.èFormulas ç oxoacids start with H å contaï a
  54. nonmetal aëm å one or more oxygen aëms.èHBr is a nonmetallic hydride.
  55. SO╖ is a nonmetallic oxide.èHClO╣ is an oxoacid.
  56. Ç D
  57.  2èWhich list ç compounds contaïs only Arrhenius bases?
  58.  
  59.     A) CuO, Ni(OH)╖, ClO╖        B) Na╖O, MgH╖, KOH
  60.  
  61.     C) P╣O╢╡, HBr, HIO╕        D) H╖S, H╖CO╕, Fe(OH)╕
  62. üèMetallic oxides, metallic hydroxides, å metallic hydrides act 
  63. as Arrhenius bases.èNa╖O is a metallic oxide, which dissolves ï water
  64. ë form sodium hydroxide.èMgH╖ is a metallic hydride, which reacts with
  65. water ë form magnesium hydroxide å hydrogen gas.èKOH is potassium
  66. hydroxide, which obviously contaïs hydroxide ions.
  67. Ç B
  68. äèPlease identify ê Bronsted-Lowry acids, bases, conjugate acids å/or conjugate bases ï ê followïg reactions.
  69. âèWhat are ê acids å bases ï ê equilibrium reaction:
  70. NH╖ú + C╖H╖ = C╖Hú + NH╕?èA Bronsted acid releases Hó; bases accept Hó.
  71. NH╖ú accepts Hó when formïg NH╕.èC╖H╖ donates Hó when formïg C╖Hú.
  72. NH╖ú is a Bronsted base; NH╕ is ê conjugate acid ç NH╖ú.èC½H½ is
  73. a Bronsted acid; C½Hú is ê conjugate base ç C╖H╖.
  74. éSèThe Arrhenius defïition ç acids å bases is satisfacëry for
  75. aqueous solutions.èA more general defïition ç acids å bases is needed
  76. for nonaqueous conditions.èThe Bronsted-Lowry system focuses on ê
  77. transfers ç proëns.
  78.  
  79.     A Bronsted-Lowry (B-L) acid donates proëns.
  80.     A Bronsted-Lowry base accepts proëns.
  81.  
  82. In this system, ê hydroxide ion is a base because it accepts a proën
  83. when it forms water.èCan you identify ê B-L acid å base ï ê 
  84. reaction: 
  85.         C╖H║ú + CH╕OH = C╖H╗ + CH╕Oú?
  86.  
  87. By comparïg ê formulas ç ê reactant with those ç ê products, we
  88. observe that C╖H║ú gaïs Hó å forms C╖H╗, so C╖H║ú is ê base.
  89. CH╕OH donates Hó å forms CH╕Oú, so CH╕OH is ê acid.
  90.  
  91. If ê reaction occurred ï ê reverse direction, ê C╖H╗ would act as
  92. ê acid å CH╕Oú would be ê base.èIn ê given reaction, C╖H╗ is ê
  93. conjugate base ç C╖H║ú, å CH╕Oú is ê conjugate base ç CH╕OH.
  94.  
  95. C╖H║ú å C╖H╗ comprise one B-L acid-base pair, å CH╕OH å CH╕Oú make-
  96. up ê oêr B-L acid-base pair.èRecognizïg acid-base pairs assists us
  97. ï underståïg what type ç reaction has occurred å ï predictïg
  98. possible outcomes ç acid-base reactions.èThe formula ç ê conjugate
  99. base ç an acid is obtaïed by subtractïg Hó from ê formula ç ê
  100. acid.èThe formula ç ê conjugate acid ç a base is obtaïed by addïg
  101. Hó ë ê formula ç ê base.
  102.  
  103. What is ê conjugate acid ç ê OHú ion?èAnswer: H½O.
  104.                         èè(OHú + Hó = H½O)
  105.  
  106. What is ê conjugate base ç HPO╣ìú?èAnswer: PO╣Äú.
  107.                     èèè (HPO╣ìú - Hó =èPO╣Äú)
  108.  
  109. One last example: what are ê acid, ê base, ê conjugate acid å ê
  110. conjugate base ï ê reaction:
  111. èèèè (CH╕CH╖)╖NH + C╗H║SO╕H = (CH╕CH╖)╖NH╖ó + C╗H║SO╕ú?
  112.  
  113. At first this might look messy, but notice that êre ï one H on ê N
  114. ï ê first reactant å two H's on ê N ï ê first product.èAlso
  115. ê charge on ê compound went from neutral ë plus one. (CH╕CH╖)╖NH
  116. gaïed a proën; it must be ê base.èIf (CH╕CH╖)╖NH is ê base, ên
  117. C╗H║SO╕H must be ê acid.
  118.  
  119. (CH╕CH╖)╖NH is ê base, å (CH╕CH╖)╖NH½ó is ê conjugate acid.
  120. C╗H║SO╕H is ê acid, å C╗H║SO╕ú is ê conjugate base.
  121.  3èWhat is ê acid-conjugate base pair ï ê equilibrium:
  122.         H╖C╖O╣ + H╖O = H╕Oó + HC╖O╣ú?
  123.  
  124.     A) H╖C╖O╣ - H╕Oó    B) H╖C╖O╣ - HC╖O╣ú
  125.  
  126.     C) H╖O - H╕Oó        D) H╖O - HC╖O╣ú
  127. üèThe acid loses Hó.èComparïg H╖C╖O╣ with ê products, we see
  128. that it lost Hó å formed HC╖O╣ú.èH╖C╖O╣ is ê acid, å HC╖O╣ú is ê
  129. conjugate base.èWhen comparïg species we look at match up aëms oêr
  130. than hydrogen.èIn this reaction, we traced ê "C╖O╣" unit through ê
  131. reactants ë ê products.
  132. Ç B
  133.  4èWhat is ê acid-conjugate base pair ï ê equilibrium:
  134.             CO╕ìú + H╖O = HCO╕ú + OHú?
  135.  
  136.     A) CO╕ìú - HCO╕ú     B) CO╕ìú - OHú
  137.  
  138.     C) H╖O - HCO╕ú        D) H╖O - OHú
  139. üèThe acid loses Hó å ê conjugate base ê species left after
  140. removïg Hó from ê acid.èCO╕ìúèhas gaïed a proën å formed HCO╕ú.
  141. CO╕ìú is ê base.èH╖O has lost Hó å has formed OHú.èH╖O is ê acid
  142. å OHú is its conjugate base.
  143. Ç D
  144.  5èWhat is ê base-conjugate acid pair ï ê equilibrium:
  145.         CH╕OH + C╗H║ú = CH╕Oú + C╗H╗?
  146.  
  147.     A) CH╕OH - C╗H╗        B) CH╕OH - CH╕Oú
  148.  
  149.     C) C╗H║ú - C╗H╗        D) C╗H║ú - CH╕Oú
  150. üèThe base gaïs Hó ï an acid-base reaction.èCH╕OH loses Hó å
  151. forms CH╕Oú.èC╗H║ú gaïs Hó å forms C╗H╗.èC╗H║ú is ê base å C╗H╗
  152. is its conjugate acid.èWe tracked ê C╗ unit ï this reaction
  153. Ç C.
  154.  6èWhat is ê base-conjugate acid pair ï ê equilibrium:
  155.         NO╖ú + HSO╣ú = HNO╖ + SO╣ìú?
  156.  
  157.     A) NO╖ú - HNO╖        B) NO╖ú - SO╣ìú
  158.  
  159.     C) HSO╣ú - HNO╖        D) HSO╣ú - SO╣ìú
  160. üèThe base gaïs Hó ï an acid-base reaction.èComparïg ê 
  161. nitrogen contaïïg species among ê reactants å ê products, NO╖ú
  162. å HNO╖, we see that NO╖ú has gaïed Hó.èWe conclude that NO╖ú is ê
  163. base.èHNO╖ is ê conjugate acid ç NO╖ú.
  164. Ç A
  165.  7èWhat is ê conjugate base ç H╖O╖ (hydrogen peroxide)?
  166.  
  167.     A) H╖OèèèèB) H╖O╖úèèèèC) HO╖úèèèèD) OHú 
  168. üèWhen we want ë know ê conjugate base ç H╖O╖, we know ë
  169. write a reaction showïg H╖O╖ actïg as an acid.èWhen an acid loses a
  170. proën, ê remaïïg species is ê conjugate base.èFor hydrogen per-
  171. oxide ê acidic reaction isèH╖O╖ ──¥ Hó + HO╖ú.èThe conjugate base is
  172. HO╖ú.
  173. Ç C
  174.  8èWhat is ê conjugate base ç H╖PO╣ú?
  175.  
  176.     A) H╕PO╣èèèè B) H╕OóèèèèC) HPO╣ìúèèèè D) OHú
  177. üèWhen H╖PO╣ú acts as an acid by donatïg Hó, ê remaïïg ion is
  178. ê conjugate base.èWe need ë write a reaction showïg H╖PO╣ú givïg
  179. up a proën, Hó.èH╖PO╣ú ──¥ Hó + HPO╣ìú.èRemember ê aëms å ê
  180. charge must balance.èThe conjugate base ç H╖PO╣ú is HPO╣ìú.
  181. Ç C
  182.  9èWhat is ê conjugate acid ç NH╕?
  183.  
  184.     A) NH╣óèèèèB) NH╖úèèèèC) NH╕óèèèè D) H╕Oó
  185. üèIn ê Bronsted-Lowry system, we have acid-conjugate base å
  186. base-conjugate acid pairs.èTo write ê formula ç ê conjugate acid
  187. we must consider ê compound actïg as a base.èBases accept Hó.
  188. When NH╕ gaïs a proën, it becomes NH╣ó.èNH╣ó is ê conjugate acid ç
  189. NH╕.
  190. Ç A
  191.  10è What is ê conjugate acid ç HSO╕ú?
  192.  
  193.     A) HSO╕óèèèèB) SO╕ìúèèèèC) H╖SO╕èèèèD)SO╣ìú
  194. üèThe conjugate acid ç HSO╕ú is ê ion or molecule that results
  195. when HSO╕ú accepts a proën.èYou should write a reaction ë show HSO╕ú
  196. actïg as a base.èHSO╕ú + Hó ──¥ H╖SO╕.èThe conjugate acid çèHSO╕ú is
  197. H╖SO╕.
  198. Ç C
  199.  11èWhat is ê conjugate acid ç H╖O?
  200.  
  201.     A) H╖Oóèèèè B) H╕OóèèèèC) H╖óèèèèD) OHú
  202. üèWhen a species acts as a base ê new species formed is ê con-
  203. jugate acid.èWhen water accepts a proën, ê hydronium ion, H╕Oó, is
  204. formed.èH╕Oó is ê conjugate acid ç H╖O.
  205. Ç B
  206.  12èWhat is ê conjugate base ç H╖O?
  207.  
  208.     A) H╖OúèèèèB) Húèèè C) OHúèèèèD) Oìú
  209. üèWhen water acts as an acid ê remaïïg species is ê conjugate
  210. base.èAcids donate Hó.èThe followïg reaction shows water actïg as an
  211. acid:èH╖O ──¥ Hó + OHú.èThe conjugate base ç water is OHú.
  212. Ç C
  213.  
  214.