Axit là gì? tính chất của axit, hóa học phổ thông

Axit là gì?

Axit, còn được viết là a-xít, là các hợp chất hóa học có thể hòa tan trong nước và có vị chua, thông thường biểu diễn dưới dạng công thức tổng quát HₓA. Thông thường, axit là bất kỳ chất nào tạo được dung dịch có độ pH nhỏ hơn 7 khi nó hòa tan trong nước. Độ pH càng nhỏ thì tính axit càng mạnh

I. AXIT LÀ GÌ

1. Định nghĩa

– Định nghĩa:

+ Thuyết điện li: Axit là chất khi tan trong nước phân li ra ion H⁺.

+ Thuyết Bronsted: Axit là những chất có khả năng cho proton (ion H⁺).

Axit và bazơ theo quan điểm của Bronsted

– Axit gồm:

+ Các axit vô cơ, hữu cơ: HCl, H₂SO₄, CH₃COOH, (COOH)₂ …

+ Các kim loại ở dạng hiđrat hóa (trừ các ion Na⁺, K⁺, Ba²⁺ và Ca²⁺): Al(H₂O)₃³⁺, Cu(H₂O)₂²⁺…

+ Các ion: H⁺, NH₄⁺, H₃O⁺, RNH₃⁺, HSO₄^– …

2. So sánh tính axit của các axit

a. So sánh định tính

– Nguyên tắc chung: Nguyên tử H càng linh động thì tính axit càng mạnh.

– Đối với các axit có oxi của cùng một nguyên tố: càng nhiều O tính axit càng mạnh.

HClO < HClO₂ < HClO₃ < HClO₄

– Đối với axit của các nguyên tố trong cùng chu kì: nguyên tố trung tâm có tính phi kim càng mạnh thì tính axit của axit càng mạnh (các nguyên tố đều ở mức hóa trị cao nhất).

H₃PO₄ < H₂SO₄ < HClO₄

– Đối với axit của các nguyên tố trong cùng một nhóm A thì:

+ Axit không có oxi: tính axit tăng dần từ trên xuống dưới:

HF < HCl < HBr < HI            (do bán kính ion X^– tăng)

+ Axit có O: tính axit giảm dần từ trên xuống dưới:

HClO₄ > HBrO₄ > HIO₄         (do độ âm điện của X giảm dần)

– Với các axit hữu cơ RCOOH: (nguyên tử H được coi không có khả năng hút hoặc đẩy e)

+ Nếu gốc R no (đẩy e) làm giảm tính axit. Gốc R no càng nhiều nguyên tử C thì khả năng đẩy e càng mạnh: HCOOH > CH₃COOH > CH₃CH₂COOH > CH₃CH₂CH₂COOH > n-C₄H₉COOH.

+ Nếu gốc R hút e (không no, thơm hoặc có halogen…) sẽ làm tăng tính axit.

* Xét với gốc R có chứa nguyên tử halogen:

+ Halogen có độ âm điện càng lớn thì tính axit càng mạnh:

CH₂FCOOH > CH₂ClCOOH > CH₂BrCOOH > CH₂ICOOH > CH₃COOH

+ Gốc R có chứa càng nhiều nguyên tử halogen thì tính axit càng mạnh:

Cl₃CCOOH > Cl₂CHCOOH > ClCH₂COOH > CH₃COOH

+ Nguyên tử halogen càng nằm gần nhóm COOH thì tính axit càng mạnh:

CH₃CH₂CHClCOOH > CH₃CHClCH₂COOH > CH₂ClCH₂CH₂COOH > CH₃CH₂CH₂COOH

– Với một cặp axit/bazơ liên hợp: tính axit càng mạnh thì bazơ liên hợp của nó càng yếu và ngược lại.

– Với một phản ứng: axit mạnh đẩy được axit yếu khỏi dung dịch muối (trường hợp trừ một số đặc biệt).

b. So sánh định lượng

– Với axit HX trong nước có cân bằng:

HX ↔ H⁺ + X^– ta có hằng số phân ly axit: K_A

– K_A chỉ phụ thuộc nhiệt độ, bản chất của axit. Giá trị của K_A càng lớn tính axit của axit càng mạnh.