"आम्ल" च्या विविध आवृत्यांमधील फरक

१० बाइट्स वगळले ,  ५ महिन्यांपूर्वी
छो
दोन शब्दांमधील जागा काढली (अधिक माहिती)
No edit summary
छो (दोन शब्दांमधील जागा काढली (अधिक माहिती))
Hydrochloric acid हे वायुरूपात असून, पाण्यात विरघळल्यावर आम्लाचे गुणधर्म दर्शवते. तीव्र [[आम्ल]] पदार्थ हे धातूंवर गंज चढवतात; पण याला carbonic acid आणि boric acid असे अपवाद आहेत.
 
आम्ल पदार्थांच्या तीन व्याख्या आहेत: Arrhenius व्याख्या, Bronsted-Lowry वाख्या आणि Lewis व्याख्या. Arrhenius व्याख्येनुसार जे पदार्थ जल मिश्रणात hydronium (H+) विद्युतभारित कणांचे प्रमाण वाढवतात त्यांना आम्ल म्हणतात. Bronsted-Lowry च्याLowryच्या व्याख्येनुसार प्रोटॉन देणारे पदार्थ हे आम्ल पदार्थ असतात. व्यवहारात आढळणारी आम्ले ही जल मिश्रित किंवा पाण्यात विरघळणारी असतात. म्हणून या दोन्ही व्याख्या एकमेकांना पूरक आहेत. आम्ल पदार्थात hydronium (H+) विद्युतभारित कण ७ मोल्स/लिटरपेक्षा कमी असतात. आम्लाच्या कॉन्सन्ट्रेशनची संख्या ऋण असते. म्हणून आम्ल पदार्थांचे पी.एच. मूल्य ७ पेक्षा कमी असते.
 
रसायन शास्त्रात Lewis व्याख्या प्रचलित आहेत. यानुसार Lewis आम्ल म्हणजे जी विद्युत-परमाणू स्वीकारतात ती.. ह्याचे उदाहरण म्हणजे धातूंचे कॅटायन, boron trifluoride व aluminium trichloride सारख्या विद्युत-परमाणूंची कमतरता असणारे रेणू. तीनही व्याख्यांनुसार hydronium विद्युतभारित कण हे आम्ल पदार्थ आहेत. पण Bronsted-Lowry आम्ल असणारी अल्कोहोल व अमीन ही Lewis आम्लारी आहेत. कारण या रेणूंमध्ये oxygen व nitrogen या अणूंवर जी लोन पेअर (दोन्हीं अणूंमध्ये न विभागलेली विद्युतपरमाणूंची जोडी) असते, ती देऊन ते आम्लारी पदार्थांचे गुणधर्म दाखवतात.
H<sub>2</sub>O(l) + H<sub>2</sub>O(l) H<sub>3</sub>O+(aq) + OH−(aq)
 
पाण्यामध्ये पुष्कळअंशी रेणू अविभाजित असतात; पण खूप कमी रेणू सतत विद्युतभारित कणांत रूपांतरित होत असतात. पाणी न आम्ल आहे न आम्लारी; कारण पाण्यात hydronium व hydroxide विद्युतभारित कण नेहमी समप्रमाणात असतात. ते पाण्यात विरघळल्यावर hydroxide चेhydroxideचे प्रमाण वाढवतात ते Arrhenius आम्लारी पदार्थ.. बरेचसे रसायन तज्‍ज्ञ hydrogen विद्युतभारित कण या शब्दाचा प्रयोग करतात, पण पाण्यामध्ये hydrogenचे न्युक्लिअस आढळत नाहीत. ते hydronium (H3O+) विद्युतभारित कणाच्या रूपात आढळतात.
 
==Brønsted-Lowry आम्ल==
गिल्बर्ट.एन.लुईस यांनी १९२३ साली आम्लाची एक नवीन व्याख्या दिली. या व्याख्येत प्रोटाॅनबदली शिवाय होणाऱ्या आम्ल-अम्लारी प्रक्रियेंचेदेखील स्पष्टीकरण आहे. लुईस आम्ल म्हणजे जे दुसऱ्या रेणूकडून इलेक्ट्रॉनची जोडी स्वीकारते. Bronsted आम्ल-आम्लारी प्रक्रियेत प्रोटाॅनची अदलाबदली होते तर लुईस आम्ल-आम्लारी प्रक्रियेत इलेक्ट्रॉनच्या जोडीची. सगळी Bronsted आम्ले लुईस आम्ले असतात पण सगळी लुईस आम्ले Bronsted आम्ले नसतात. खालील उदाहरण वरील वाक्याचे स्पष्टीकरण देते:
पहिल्या भागात fluoride विद्युतभारित कण boron trifluoride लाtrifluorideला दोन इलेक्ट्राॅन देते आणि मग ते tetraborofluorate मध्ये रूपांतरित होते. ही इलेक्ट्राॅनची जोडी बोरॉन व फ्लोरीन या अणूंच्या मध्ये असते; आणि फ्लोरीन न्युक्लिअसहून लांब असते. म्हणून फ्लोरीन आयन (विद्युतभारित कण) इलेक्ट्रॉनची जोडी देतो.. इलेक्ट्रॉनची जोडी स्वीकारत असल्यामुळे boron trifluoride हे एक लुईस आम्ल आहे. पण हीच प्रक्रिया Bronsted व्याख्येत बसत नाही कारण प्रोटाॅनची अदलाबदल होत नाही आहे. अमोनियाची प्रक्रिया मात्र लुईस आणि Bronsted या दोन्ही व्याख्यांमध्ये बसते. प्रोटाॅन स्वीकारल्यामुळे अमोनिया एक Bronsted आम्लारी आहे तर ते इलेक्ट्रॉनची जोडी hydronium लाhydroniumला देत असल्याने एक लुईस आम्लारीसुद्धा आहे. इलेक्ट्रॉन दान करणारे रेणू लुईस आम्लारी मानले जातात. तर जे इलेक्ट्रॉनची जोडी स्वीकारतात ते लुईस आम्ले असतात. H<sub>3</sub>O+ मधून जेव्हा हायड्रोजन आयन वेगळा होतो तेव्हा, इलेक्ट्रॉनची जोडी ऑक्सिजनकडे जाते; म्हणून पाण्याचा रेणू एका लुईस आम्लाप्रमाणे वागतो. स्थितीनुसार लुईस आम्लाला electrophile किंवा oxidizer पण म्हणतात.
 
Bronsted व्याख्या ही सर्वात जास्त प्रचलित आहे. आम्ल-आम्लारी प्रक्रिया म्हणजे प्रोटाॅन अदलाबदल हे मानले जाते.
आम्लाच्या रासायनिक प्रक्रिया मुख्यतः HA H+ + A- या रूपाच्या असतात. यात HA हे आम्ल आहे आणि A- हे त्याचे Conjugate आम्लारी आहे. कॉन्ज्युगेट आम्ल-आम्लारी मध्ये फक्त एक प्रोटाॅनचा फरक असतो. प्रोटाॅन मिळण्याने किंवा काढण्याने त्यांचे एकमेकांमध्ये रूपांतर होते. प्रोटाॅन वाढला तर त्याला प्रोटोनेशन असे म्हणतात आणि कमी झाला तर डीप्रोटोनेशन असे म्हणतात. आम्ल विद्युतभारित व त्याचे कॉन्ज्युगेट आम्लारी चार्जविरहित असू शकतात. या स्थितीत प्रक्रिया HA+ H+ + A- अशी असते. मिश्रणात आम्ल व त्याच्या कॉन्ज्युगेट आम्लारीमध्ये एक समतोल किंवा इक्विलिब्रिअम असतो. K एक न बदलणारी संख्या आहे ज्याला इक्विलिब्रिअम कॉन्स्टंट असे म्हणतात. ती मिश्रणातल्या सर्व घटकांच्या स्थिर स्थितीत (इक्विलिब्रिअम)मध्ये असणाऱ्या संख्यांमधला संबंध देते. त्या पदार्थाचे कॉन्सन्ट्रेशन (मोल/लिटर मिश्रण)मध्ये देतात. म्हणजे [H<sub>2</sub>O] असे लिहिले असेल तर ते जलाचे कॉन्सेन्ट्रेशन सांगते. Ka आम्ल-आम्लारीच्या प्रक्रियेसाठी वापरले जाते. प्रक्रियेत भाग घेणाऱ्या पदार्थांच्या कॉन्सेन्ट्रेशनला प्रक्रिया पूर्ण झाल्यावर मिळणाऱ्या पदार्थांच्या कॉन्सेन्ट्रेशनने भागल्यावर Ka हे कॉन्स्टंट मिळते. आम्लाच्या प्रक्रियेत आम्लाचे कॉन्सेन्ट्रेशन हे अपूर्णांकातील भाजक तर हायड्रोनिअम व कॉन्ज्युगेट आम्लारीच्या कॉन्सेन्ट्रेशनचा गुणाकार अपूर्णांकातील अंशात येतो.
जे आम्ल अधिक तीव्र असते त्याच्या Ka ची संख्या जास्त असते. त्याच्या मिश्रणात हायड्रोनिअम जास्त असतात कारण तीव्र आम्ल अधिक प्रोटाॅन देतात. Ka ही संख्या बऱ्याचदा खूप लहान असल्याने तिला आकड्यांमध्ये मांडणे गैरसोयीचे होते. करते. म्हणून pKa चीpKaची संकल्पना वापरली जाते. pKa चीpKaची संख्या pKa = -log10Ka या समीकरणाने मिळते. pKa जितका कमी तितकी आम्लाची तीव्रता जास्त. अनेक पुस्तकांत आणि संदर्भग्रंथांत आम्लाच्या पाण्यामधील मिश्रणातील २५°C तापमानाला असणाऱ्या pKa या संख्या दिलेल्या असतात.
'''
Nomenclature (आम्लाचे नामकरण)'''
 
क्लासिकल नामकरण पद्धतीत आम्लांची शास्त्रीय नावे त्यांच्या ॲनायन (anion) वरून ठेवण्यात यायची. त्या ॲनायनच्या पुढे लागलेले प्रत्यय काढून त्याच्या आधी एक नवीन प्रत्यय जोडण्यात येतो.. खालील तक्त्यात हे प्रत्यय दिले आहेत. उदाहरणार्थ HCl मध्ये chloride आयन असतो म्हणून त्याला hydrochloric acid असे म्हणतात. IUPAC नामकरणात त्या रेणूच्या नावाआधी aqueous जोडतात. उदाहरण म्हणजे HCl लाHClला aqueous hydrogen chloride असे म्हणतात. ज्या आम्लांमध्ये फक्त हायड्रोजन आणि अजून एकच पदार्थाचा रेणू असतो त्याच्या नावाआधी ‘hydro’ लावतात.
 
क्लासिकल नामकरण :
'''आम्लाची तीव्रता:'''
 
आम्लाची तीव्रता त्याच्या प्रोटाॅन देण्याच्या क्षमतेवर आवलंबून आहे. जे आम्ल पाण्यात पूर्णपणे आयनमध्ये विभाजित होते, म्हणजे एक मोल आम्ल, एक मोल हायड्रोजन आणि एक मोल कॉन्ज्युगेट आम्लारी देते, ते आम्ल तीव्र असते. ते पाण्यात विरघळले की पूर्णपणे विभाजित होते, आणि आम्लाच्या म्हणजे पूर्ण रेणूच्या स्वरूपात राहत नाही. जे आम्ल कमी तीव्र असते ते पूर्णपणे पाण्यात विरघळत नाही. त्याच्या मिश्रणात आम्ल आणि कॉन्जुगेट आम्लारी दोघांचे रेणू असतात. Hydrochloric acid (HCl), hydroiodic acid (HI), hydrobromic acid (HBr), perchloric acid (HClO<sub>4</sub>), nitric acid (HNO<sub>3</sub>) आणि sulfuric acid (H2SO<sub>4</sub>) ही काही तीव्र आम्लांची उदाहरणे आहेत. ही आम्ल पाण्यात पूर्णपणे आयनमध्ये विभाजित होतात. आम्लाची प्रोटाॅन देण्याची क्षमता H आणि A हे अणू आम्लाच्या रेणूंमध्ये किती स्थिर राहतात यावर अवलंबून आहे. ही स्थिरता A च्याAच्या आकारावर अवलंबून आहे. पाण्यात किंवा मिश्रणात कॉन्ज्युगेट आम्लारी किती स्थिर आहे ह्यावर पण आम्लाची तीव्रता अवलंबून असते. Ka जितके जास्त किंवा pKa जितके कमी तितकी आम्लाची तीव्रता जास्त.
 
'''रासायनिक गुणधर्म:'''
HA<sub>2</sub>−(aq) + H<sub>2</sub>O(l) H<sub>3</sub>O+(aq) + A<sub>3</sub>−(aq) Ka 3
 
ऑर्थोफाॅस्फाॅरिक आम्ल (H<sub>3</sub>PO<sub>4</sub>) हे एक ट्रायप्रोटिक आम्लाचे उदाहरण आहे. त्याला फाॅस्फाॅरिक आम्ल म्हणतात. ते हायड्रोनिअम आयन देऊन H<sub>2</sub>PO<sub>4</sub>− आयन, मग H(PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>- आणि शेवटी (PO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>- आयनमध्ये रूपांतरित होते. सायट्रिक आम्ल हे एक ऑरगॅनिक ट्रायप्रोटिक आम्लाचे उदाहरण आहे. ते तीन हायड्रोजन आम्ले देऊन सायट्रेट आम्लात रूपांतरित होते. मात्र तिन्ही आम्ले सम प्रमाणात दिली जात नाहीत, जसा कॉन्ज्युगेट बेसवर चार्ज वाढतो तशी त्याची हायड्रोनिअम द्यायची क्षमता कमी होते. Ka चीKaची संख्या प्रत्येक विभाजनाबरोबर कमी होते.
 
जरी प्रत्येक विभाजनाबरोबर हायड्रोनिअमची संख्या कमी होते तरी मिश्रणात सगळे कॉन्जुगेट आम्लारी असतात. प्रत्येक बेसच कॉन्सनट्रेशन α (अल्फा) दर्शावत. उदाहरासाठी H<sub>2</sub>A, HA-, आणि A<sub>2</sub>- हे तीन आयन एका ट्रायप्रोटिक आम्लाच्या मिश्रणात असतात. जर मिश्रणाचे पी.एच दिले असेल तर प्रत्येक कॉन्ज्युगेट आम्लासाठी α शोधता येते.
८१,८०४

संपादने