All chemical reactions involve orbi

All chemical reactions involve orbital interactions. The orbital
description of a reaction can help you understand how chemical
reactions occur. As you study the various reactions presented in this
book, think about the orbitals involved in the reactions. Figure 5.1 is a
molecular orbital picture of ammonia reacting with boron trifluoride to
form a new bond. Ammonia is a base with a pair of nonbonding
electrons. The nitrogen of ammonia is sp3 hybridized. Boron
trifluoride is an acid with an incomplete octet of electrons. The boron
is sp2 hybridized with an empty p orbital. The reaction occurs when an
sp3 orbital of ammonia overlaps with the empty p orbital of boron
trifluoride. In the process, the boron becomes sp3 hybridized. With this
overlap the two molecules form a new bond.
Exercise 5.2
Show the orbitals involved in the acid-base reaction of a hydrogen ion
with a hydroxide ion.
Being able to identify an acid or base is important. Of equal
importance is the ability to recognize how the structure of that acid or
base affects its strength. The rest of this chapter is devoted to helping
you acquire the tools to do so. With these tools, you can predict the
outcome of chemical reactions. Much of the rest of the material in this
book depends on your ability to recognize acids and bases and their
relative strengths.
For this reaction, the amount of autoionization is extremely slight—at
25oC, it is 10–7 M (moles/liter). The concentrations of H3O⊕ and c- OH
are equal; that is, both measure 10–7 M. Chemists call this a neutral
solution. If you add a compound that is more acidic than water, you
increase the concentration of H3O⊕ ions and make the solution acidic.
If you add a compound that is more basic than water, you increase the
concentration of c- OH ions and make the solution basic.
The product of the H3O⊕ and c- OH concentrations in water is
equal to 10–14 and is a constant, Kw. Chemists define Kw with the
following equation.
Kw = [H3O⊕][ c- OH] = 1.00 x 10–14
Because the concentrations of H3O⊕ and c- OH are equal in a neutral
solution, you can easily calculate the concentration of both:
[H3O⊕] = [c- OH] = 1.00 x 10–7 M
Because the product of the two concentrations is a constant, Kw, when
one concentration increases, the other must decrease. For example, if
you add c- OH ions to water the concentration of the H3O⊕ decreases
by whatever amount is necessary for the product of the two
concentrations to still equal 10–14.
Because the hydronium ion concentrations can span a very
wide range of values, from greater than 1 M down to less than 10–14
M, chemists measure the concentration of H3O⊕ on a logarithmic scale
called pH. The pH values give the hydronium ion concentration of a
solution. Therefore, measuring the pH of a solution is a means of
quantifying the acidity of that solution. Chemists define this
measurement as the negative logarithm (base 10) of the H3O⊕
concentration, represented by the following equation:
pH = –log10[H3O⊕]
For simplicity, this book will normally refer to the H3O⊕ ion as the H⊕
ion from now on. If an equation shows the H⊕ ion present in aqueous
solution, remember that it is actually the H3O⊕ ion.
This equation shows the general reaction of an acid in water:
HA + H2O H3O + A
Conjugate
acid
Conjugate
base
Acid Base
Note that this reaction is an equilibrium. Most acid-base reactions are
equilibrium reactions because the reactants only partly ionize. Strong
acids and bases ionize completely in water. Weak acids and bases
ionize only partly in water. An acidic, aqueous solution is any solution
with a concentration of hydrogen ions greater than 10–7 M. Similarly,
a basic solution is any solution with a concentration of hydroxide ions
greater than 10–7 M.
To determine the relative strength of an acid or a base, you
need to find out how much the acid or the base ionizes, or dissociates,
in water at equilibrium. The equilibrium constant, Ke, gives this
information and is defined as follows:

Ke = [H3O⊕][Ac- ]
[HA][H2O]
However, because water is the solvent and its concentration is
essentially constant, a more meaningful value for acid ionization
comes from multiplying the equilibrium constant by the water
concentration:
Ka = Ke[H2O] = [H3O⊕][Ac- ]
[HA]
Chemists call Ka the acid dissociation constant. The value
of Ka specifies the strength of the acid. The stronger the acid, the
larger the amount of dissociation and the larger the concentration of
H3O⊕ ions. Thus, the stronger the acid, the larger the value of Ka.
Strong acids completely dissociate in water and have large
dissociation constants. Most organic compounds are weak acids and
have dissociation constants in the range from 10–2 to 10–60.
Because acids have such a large range of values for their
dissociation constants, chemists often convert those values to a
logarithmic scale, similar to pH. The following equation defines this
scale

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ปฏิกิริยาเคมีทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการมีปฏิสัมพันธ์โคจร วง
คำอธิบายของการเกิดปฏิกิริยาสามารถช่วยให้คุณเข้าใจวิธีการทางเคมี
ปฏิกิริยาเกิดขึ้น ขณะที่ท่านศึกษาปฏิกิริยาต่างๆที่นำเสนอในครั้งนี้
หนังสือคิดเกี่ยวกับ orbitals ที่เกี่ยวข้องในปฏิกิริยา รูปที่ 5.1 เป็น
ภาพที่โคจรในระดับโมเลกุลของแอมโมเนียปฏิกิริยากับโบรอน trifluoride เพื่อ
สร้างพันธะใหม่ แอมโมเนียเป็นฐานกับคู่ของ nonbonding เป็น
อิเล็กตรอน ไนโตรเจนแอมโมเนียเป็น SP3 ไฮบริด โบรอน
trifluoride เป็นกรดที่มี octet ที่ไม่สมบูรณ์ของอิเล็กตรอน โบรอน
เป็น SP2 ไฮบริดที่มี P ว่างโคจร ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเมื่อ
SP3 โคจรของแอมโมเนียคาบเกี่ยวกับ P ว่างโคจรของโบรอน
trifluoride ในการที่จะกลายเป็นโบรอน SP3 ไฮบริด ด้วยเหตุนี้การ
ซ้อนทับกันสองโมเลกุลสร้างพันธะใหม่.
การออกกำลังกาย 5.2
แสดง orbitals ที่เกี่ยวข้องในการเกิดปฏิกิริยาของกรดเบสของไฮโดรเจนไอออน
ที่มีไอออนไฮดรอกไซ.
ความสามารถในการระบุเป็นกรดหรือฐานเป็นสิ่งสำคัญ เท่ากับ
สำคัญคือความสามารถที่จะรับรู้ว่าโครงสร้างของกรดหรือว่า
ฐานส่งผลกระทบต่อความแข็งแรง ส่วนที่เหลือของบทนี้จะทุ่มเทที่จะช่วยให้
คุณได้รับเครื่องมือในการทำเช่นนั้น ด้วยเครื่องมือเหล่านี้คุณสามารถคาดการณ์
ผลของปฏิกิริยาเคมี ส่วนที่เหลือของวัสดุในนี้
หนังสือเล่มนี้ขึ้นอยู่กับความสามารถในการรับรู้กรดและเบสของพวกเขาและ
ความแข็ง.
สำหรับปฏิกิริยานี้ปริมาณของ autoionization เล็กน้อยคือที่มาก
25oC มันเป็น 10-7 M (โมล / ลิตร) . ความเข้มข้นของH3O⊕และ C- OH
มีค่าเท่ากัน; ว่ามีที่วัดทั้งสอง 10-7 เมตรเคมีเรียกสิ่งนี้ว่าเป็นกลาง
วิธีการแก้ปัญหา ถ้าคุณเพิ่มสารประกอบที่เป็นกรดมากขึ้นกว่าน้ำที่คุณ
เพิ่มความเข้มข้นของไอออนH3O⊕และทำให้การแก้ปัญหาที่เป็นกรด.
ถ้าคุณเพิ่มสารประกอบที่เป็นพื้นฐานมากกว่าน้ำที่คุณเพิ่ม
ความเข้มข้นของไอออน C- โอ้และทำให้ วิธีการแก้ปัญหาพื้นฐาน.
ผลิตภัณฑ์ของH3O⊕และความเข้มข้น OH C- ในน้ำเป็น
เท่ากับ 10-14 และเป็นค่าคงที่, กิโลวัตต์ นักเคมีกำหนดกิโลวัตต์กับ
สมการต่อไป.
Kw = [H3O⊕] [C- OH] = 1.00 x 10-14
เพราะความเข้มข้นของH3O⊕และ C- OH มีความเท่าเทียมกันในความเป็นกลาง
แก้ปัญหาคุณสามารถคำนวณความเข้มข้นของทั้งสอง :
[H3O⊕] = [C- OH] = 1.00 x 10-7 M
เพราะผลิตภัณฑ์ของทั้งสองมีความเข้มข้นเป็นคงกิโลวัตต์เมื่อ
หนึ่งในความเข้มข้นเพิ่มขึ้นอีกจะต้องลดลง ตัวอย่างเช่นถ้า
คุณเพิ่มไอออน OH C- น้ำความเข้มข้นของH3O⊕ลดลง
โดยสิ่งที่จำนวนเงินเป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับผลิตภัณฑ์ของทั้งสอง
ความเข้มข้นยังคงเท่ากับ 10-14.
เพราะความเข้มข้นของไฮโดรเนียมไอออนสามารถขยายมาก
หลากหลาย ค่าจากมากกว่า 1 M ลงไปน้อยกว่า 10-14
M เคมีวัดความเข้มข้นของH3O⊕ในระดับลอการิทึม
เรียกว่าค่า pH ค่าพีเอชให้ความเข้มข้นของไฮโดรเนียมไอออนของ
การแก้ปัญหา ดังนั้นการวัดค่า pH ของการแก้ปัญหาคือวิธีการ
เชิงปริมาณความเป็นกรดของการแก้ปัญหาว่า นักเคมีกำหนดนี้
วัดเป็นลอการิทึมลบ (ฐาน 10) ของH3O⊕
ความเข้มข้นที่แสดงโดยสมการต่อไปนี้:
ค่า pH = -log10 [H3O⊕]
สำหรับความเรียบง่ายหนังสือเล่มนี้ปกติจะอ้างถึงไอออนH3O⊕เป็นH⊕
ไอออน จากนี้ไป. ถ้าสมการแสดงไอออนH⊕ที่มีอยู่ในน้ำ
. แก้ปัญหาจำได้ว่ามันเป็นจริงไอออนH3O⊕
สมการนี้แสดงให้เห็นถึงปฏิกิริยาทั่วไปของกรดในน้ำ:
HA + H2O H3O + A
Conjugate
กรด
Conjugate
ฐาน
กรด
ทราบว่านี้ ปฏิกิริยาสมดุล ส่วนใหญ่เกิดปฏิกิริยากรดเบสมี
ปฏิกิริยาสมดุลเพราะสารตั้งต้นเพียงบางส่วนอิออน ที่แข็งแกร่ง
กรดและเบสอิออนอย่างสมบูรณ์ในน้ำ กรดอ่อนแอและฐาน
อิออนเพียงบางส่วนในน้ำ กรดสารละลายเป็นวิธีการแก้ใด ๆ
ที่มีความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนมากกว่า 10-7 เมตรในทำนองเดียวกัน,
การแก้ปัญหาพื้นฐานคือการแก้ปัญหาใด ๆ ที่มีความเข้มข้นของไอออนโซดาไฟ
มากกว่า 10-7 เมตร
เพื่อตรวจสอบความแข็งแรงของกรด หรือฐานที่คุณ
ต้องไปหาวิธีการมากกรดหรือฐานแตกตัวของไอออนหรือ dissociates,
ในน้ำที่สมดุล สมดุลคง Ke ให้นี้
ข้อมูลและถูกกำหนดให้เป็นดังนี้Ke = [H3O⊕] [ทํา] [HA] [H2O] อย่างไรก็ตามเนื่องจากน้ำเป็นตัวทำละลายและความเข้มข้นของมันคือเป็นหลักคงมีค่ามีความหมายมากขึ้นสำหรับ ไอออนไนซ์กรดมาจากการคูณสมดุลอย่างต่อเนื่องโดยน้ำความเข้มข้น: Ka = Ke [H2O] = [H3O⊕] [ทํา] [HA] นักเคมีเรียกการ้าวฉานกรดอย่างต่อเนื่อง ค่าของการะบุความแข็งแรงของกรด แข็งแรงกรดที่ปริมาณของการแยกตัวออกขนาดใหญ่และขนาดใหญ่ที่มีความเข้มข้นของH3O⊕ไอออน ดังนั้นการที่แข็งแกร่งกรดที่มีขนาดใหญ่มูลค่าของกา. กรดแก่สมบูรณ์แยกตัวออกในน้ำและมีขนาดใหญ่คงแยกออกจากกัน สารประกอบอินทรีย์ส่วนใหญ่เป็นกรดที่อ่อนแอและมีค่าคงที่แยกออกจากกันในช่วงตั้งแต่ 10-2 10-60. เพราะกรดดังกล่าวมีขนาดใหญ่ช่วงของค่าสำหรับพวกเขาคงแยกออกจากกันนักเคมีมักจะแปลงค่าเหล่านั้นไปยังมาตราส่วนลอการิทึมคล้ายกับพีเอช สมการต่อไปนี้กำหนดขนาด

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ปฏิกิริยาทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับการปฏิสัมพันธ์ทั้งหมดโคจร ของวงโคจรรายละเอียดของปฏิกิริยาที่สามารถช่วยให้คุณเข้าใจวิธีการทางเคมีปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นได้ ในขณะที่คุณศึกษาปฏิกิริยาต่าง ๆนำเสนอในนี้หนังสือ คิดเกี่ยวกับวงโคจรที่เกี่ยวข้องในปฏิกิริยา รูปที่ 5.1 คือภาพวงโคจรโมเลกุลของแอมโมเนียจะทำปฏิกิริยากับโบรอนไตรฟลูออไรด์สร้างพันธะใหม่ แอมโมเนียเป็นฐานกับคู่ของ nonbondingอิเล็กตรอน ไนโตรเจนแอมโมเนียเป็น SP3 ) . โบรอนไตรฟลูออไรด์เป็นกรดที่มีคเตทที่ไม่สมบูรณ์ของอิเล็กตรอน โบรอนมีปัญหากับดีเอ็นเอที่ว่างเปล่าจุดโคจร ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเมื่อ่วงของทับซ้อนแอมโมเนียกับว่างเปล่า p โคจรของโบรอนไตรฟลูออไรด์ . ในกระบวนการ โบรอนเป็น SP3 ) . กับนี้ซ้อนสองโมเลกุลสร้างพันธะใหม่การออกกำลังกาย .แสดงวงโคจรที่เกี่ยวข้องในกรด - ด่างปฏิกิริยาของไฮโดรเจนไอออนกับไฮดรอกไซด์ไอออนสามารถระบุประเภท กรด หรือ เบส เป็นสำคัญ เท่ากับที่สำคัญคือ ความสามารถในการจำวิธีการที่โครงสร้างของกรดหรือฐานที่มีผลต่อความแข็งแรงของ ส่วนที่เหลือของบทนี้จะทุ่มเทที่จะช่วยให้คุณได้รับเครื่องมือในการทำ ด้วยเครื่องมือเหล่านี้คุณสามารถทำนายผลของปฏิกิริยาทางเคมี มากของส่วนที่เหลือของวัสดุในหนังสือ ขึ้นอยู่กับความสามารถในการรับรู้ของกรดและเบส และจุดแข็งของญาติสำหรับปฏิกิริยานี้ ยอดเงินของ autoionization เป็นสิ่งเล็กน้อยที่25oc คือ 10 – 7 M ( โมล / ลิตร ) ความเข้มข้นของ h3o ⊕และซี - โอเท่าเทียมกัน นั่นคือ ทั้งวัด 10 – 7 เมตร นักเคมีเรียกนี้เป็นกลางโซลูชั่น ถ้าคุณเพิ่มสารประกอบที่เป็นกรดมากขึ้นกว่าน้ำเพิ่มความเข้มข้นของไอออน h3o ⊕และให้สารละลายที่เป็นกรดถ้าคุณเพิ่มสารประกอบที่พื้นฐานมากกว่าน้ำ คุณเพิ่มความเข้มข้นของ C - โอ้ ไอออน และให้โซลูชั่นพื้นฐานผลิตภัณฑ์ของ h3o ⊕และ C - โอ้ ความเข้มข้นของน้ำ คือเท่ากับ 10 – 14 และเป็นกิโลวัตต์คงที่ . นักเคมีกำหนด kW กับตามสมการกิโลวัตต์ = [ h3o ⊕ ] [ c - ] = 1.00 x 10 – 14เพราะความเข้มข้นของ h3o ⊕และ C - โอ้มีค่าเป็นกลางโซลูชั่นที่คุณสามารถคำนวณความเข้มข้นของทั้งสอง :[ h3o ⊕ ] = [ ] = C - 1.00 x 10 ( 7 ม.เพราะผลิตภัณฑ์ของทั้งสองความเข้มข้นเป็นกิโลวัตต์ คงที่ เมื่อหนึ่งความเข้มข้นเพิ่มขึ้นอีกต้องลดลง ตัวอย่างเช่น ถ้าคุณเพิ่ม ซี - โอไอออนน้ำความเข้มข้นของ⊕ h3o ลดลงโดยตามจำนวนที่จำเป็นสำหรับผลิตภัณฑ์ของทั้งสองความเข้มข้นจะยังคงเท่ากับ 10 – 14เพราะ hydronium ความเข้มข้นของไอออนที่สามารถขยายมากหลากหลายคุณค่าจากมากกว่า 1 เมตร ลงน้อยกว่า 10 14 จำกัดM , นักเคมีวัดความเข้มข้นของ h3o ⊕บนมาตราส่วนลอการิทึมชื่อกรดด่าง pH ค่าให้ hydronium ความเข้มข้นของไอออนโซลูชั่น ดังนั้น การวัด pH ของสารละลาย คือ ความหมายของค่าความเป็นกรดของสารละลายที่ นักเคมีกำหนดนี้การวัดผลเป็นลบ ( ลอการิทึมฐาน 10 ) ของ h3o ⊕สมาธิ แทนด้วยสมการดังต่อไปนี้pH = – LN [ h3o ⊕ ]สำหรับความเรียบง่าย , หนังสือเล่มนี้ปกติจะอ้างถึง h3o ⊕ไอออนเป็น H ⊕ไอออนจาก ถ้าสมการแสดง H ไอออนในสารละลาย⊕ปัจจุบันโซลูชั่นที่ จำไว้ว่ามันเป็นจริง h3o ⊕ไอออนสมการนี้แสดงปฏิกิริยาทั่วไปของกรดในน้ำh3o + H2O + ฮาคือกรดคือฐานกรด เบสทราบว่าปฏิกิริยานี้เป็นสมดุล ปฏิกิริยากรด - ด่างมากที่สุดคือสมดุลปฏิกิริยาเพราะสารตั้งต้นเพียงบางส่วนเปลี่ยนเป็นอิออน . แข็งแรงกรดและเบสเปลี่ยนเป็นอิออนอย่างสมบูรณ์ในน้ำ กรดและเบสอ่อนเปลี่ยนเป็นอิออนเพียงส่วนหนึ่งในน้ำ เป็นกรด , สารละลายจะแก้ปัญหาใด ๆที่มีความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนมากกว่า 10 – 7 เมตร เช่นเดียวกันโซลูชั่นพื้นฐาน เป็นสารละลายที่มีความเข้มข้นของไฮดรอกไซด์ไอออนมากกว่า 10 – 7 ม.เพื่อตรวจสอบความแรงสัมพัทธ์ของกรดหรือเบส คุณต้องการค้นหาเท่าใดกรดหรือเบส dissociates ionizes , หรือ ,ในน้ำที่สมดุล ส่วน Ke สมดุลคงที่ ช่วยให้นี้ข้อมูลและกำหนดดังนี้Ke = [ h3o ⊕ ] [ AC ][ ฮา ] [ H2O ]อย่างไรก็ตาม เนื่องจากน้ำเป็นตัวทำละลายและความเข้มข้นของคือเป็นค่าคงที่ มีค่ามีความหมายสำหรับกรดไนเซชั่นมาจากการคูณสมดุลโดยน้ำสมาธิ :เก๋ค่ะ = [ ] = [ h3o h2o ⊕ ] [ AC ][ ฮา ]นักเคมีเรียกกะกรดหวิวที่คงที่ ค่าของกากำหนดความแรงของกรด ยิ่งเป็นกรดขนาดใหญ่ปริมาณของการแยกตัวออกและมีความเข้มข้นของh3o ⊕ไอออน ดังนั้น แข็งแกร่งกรดที่มีค่าค่ะกรดที่แข็งแรงสมบูรณ์แยกน้ำและมีขนาดใหญ่ค่าคงที่การแตกตัว . สารประกอบอินทรีย์ส่วนใหญ่เป็นกรดอ่อน และค่าคงที่การแตกตัวได้ในช่วงตั้งแต่ 10 – 2 ถึง 10 – 60เพราะกรดดังกล่าวมีขนาดใหญ่ช่วงของค่าสำหรับพวกเขาค่าคงที่การแตกตัว , นักเคมีมักจะแปลงค่าเป็นมาตราส่วนลอการิทึมคล้ายกับสมการต่อไปนี้กำหนดนี้ .ขนาด