kyseliny a zásady

Chémia

2022

Vysvetľujeme, čo sú kyseliny a zásady, ich vlastnosti, ukazovatele a príklady. Tiež, čo je neutralizačná reakcia.

Látky s pH nižším ako 7 sú kyslé a látky s pH vyšším ako 7 sú zásady.

Čo sú kyseliny a zásady?

To je kyselina chemická látka schopný vydať protóny (H +) na inú chemikáliu. Báza je chemická látka schopná zachytávať protóny (H+) z inej chemickej látky.

Existujú však dve základné teórie, ktoré vysvetľujú, čo sú kyseliny a zásady: Arrheniova teória a Brönsted-Lowryho teória.

Podľa Arrheniovej teórie:

Kyselina je látka, ktorá vo vodnom roztoku uvoľňuje protóny (H +). To znamená, že ide o neutrálnu látku, ktorá po rozpustení vo vode disociuje na svoje ióny podľa nasledujúceho postupu reakciu reprezentatívny:

Napríklad: kyselina chlorovodíková (HCl)

Zásada je látka, ktorá vo vodnom roztoku uvoľňuje OH– ióny. Napríklad: hydroxid sodný (NaOH)

Táto teória má svoje obmedzenia, pretože podľa nej sú tieto zlúčeniny definované len vo vodnom roztoku a nie v iných médiách. Ďalej nevysvetľuje zlúčeniny ako amoniak (NH3), čo je zásada, ale keďže nemá vo svojom zložení OH–, nespĺňa Arrheniusovu definíciu zásady.

Na to všetko bola potrebná nová teória, ktorá by lepšie vysvetlila pojmy kyselina a zásada. Neskôr Brönsted a Lowry vyvinuli novú teóriu, ktorá zahŕňa Arrheniove princípy, ale nie je myslená len vo vodnom roztoku, a preto je oveľa komplexnejšia.

Podľa Brönsted-Lowryho teórie:

Podľa tejto teórie je kyselina chemická látka, ktorá je schopná odovzdať protóny (H +) inej chemickej látke a zásada je chemická látka, ktorá je schopná zachytiť protóny (H +) z inej chemickej látky.

Podľa tejto teórie je acidobázická reakcia rovnováhou, ktorú možno vyjadriť ako:

Kde sa HA správa ako kyselina, pretože sa vzdáva protónu H +, aby zostal ako A–. Na druhej strane, B sa správa ako báza, pretože zachytáva protón H +, aby sa stal HB +.

Niektoré látky sa môžu správať ako kyseliny a zásady zároveň a hovorí sa o nich, že sú amfotérne. To závisí od prostredia, v ktorom sa nachádzajú alebo s kým reagujú. Príkladom tohto typu látky je voda:

V prvej rovnici voda zachytáva protón H +, správa sa ako zásada a stáva sa H3O +. Zatiaľ čo v rovnici sa voda vzdáva protónu H +, správa sa ako kyselina a stáva sa OH–.

Zdá sa, že v oboch teóriách majú kyseliny a zásady rôzne pomery vodíkových iónov (H +). To určuje jeho kyslosť (v prípade kyselín) alebo jeho zásaditosť či zásaditosť (v prípade zásad).

The pH je veľkosť používaná na meranie kyslosti alebo zásaditosti roztoku, to znamená, že udáva koncentráciu vodíkových iónov prítomných v roztoku.

  • Kyseliny. Látky s pH 0 až 6.
  • Neutrálne Látka s pH 7 (voda).
  • Zásady / zásady. Látky s pH 8 až 14.

Čím nižšie je pH látky, tým vyšší je jej stupeň kyslosti. Napríklad čistá HCl má pH blízke 0. Na druhej strane, čím vyššie je pH látky, tým vyšší je jej stupeň zásaditosti. Napríklad lúh sodný má pH rovné 14.

Charakteristika kyselín a zásad

Kyseliny aj zásady môžu existovať ako kvapaliny, pevný alebo plynov. Na druhej strane môžu existovať ako čisté látky alebo zriedené, čím sa zachovajú mnohé z jeho vlastností.

Rozdiel v pH je najvýraznejšou vlastnosťou každého z nich. Keď hodnota pH zlúčeniny dosiahne jeden zo svojich extrémov, znamená to, že táto zlúčenina je vysoko nebezpečná pre väčšinu hmoty, pre obe organické, Čo anorganické.

Kyseliny a zásady majú rôzne fyzikálne vlastnosti:

Kyseliny

  • Majú kyslú chuť (napríklad: kyselina prítomná v rôznych citrusových plodoch).
  • Sú vysoko žieravé a pri vdýchnutí ich plynov môžu spôsobiť chemické poleptanie kože alebo poškodenie dýchacích ciest.
  • Sú dobrými vodičmi elektriny vo vodných roztokoch.
  • Reagujú s kovy produkujúce soli a vodík.
  • Reagujú s oxidmi kovov za vzniku soli a Voda.

Základy

  • Majú charakteristickú horkastú chuť.
  • Sú dobrými vodičmi elektriny v riešenia vodnatá.
  • Sú dráždivé pre pokožku: rozpúšťajú kožný tuk a môžu zničiť organickú hmotu kvôli ich leptavému účinku. Jeho dýchanie je to tiež nebezpečné.
  • Majú mydlový nádych.
  • Sú rozpustné vo vode.

Kyseliny a zásady v každodennom živote

Kyselina z batérie vytvára soľ reakciou s kovmi.

Prítomnosť kyselín a zásad v našom každodennom živote je bohatá. Napríklad vo vnútri batérií našich elektronických zariadení sú zvyčajne kyselina sírová. Z tohto dôvodu, keď sa poškodia a ich obsah sa naleje do prístroja, reagujú s kovom elektród a vytvárajú belavú soľ.

Existujú aj mierne kyseliny, s ktorými na dennej báze manipulujeme, ako napr octová kyselina (ocot), kyselina acetylsalicylová (aspirín), kyselina askorbová (vitamín C), kyselina uhličitá (prítomná v sýtených limonádach), kyselina citrónová (prítomná v citrusových plodoch) alebo kyselina chlorovodíková (žalúdočná šťava, ktorú náš žalúdok vylučuje na rozpustenie potravy).

Čo sa týka základov, hydrogénuhličitan sodný sa používa na pečenie, ako deodorant a v rôznych prostriedkoch proti páleniu záhy. Ďalšími bežne používanými zásadami sú uhličitan sodný (detergent), chlórnan sodný (čistiace bielidlo), hydroxid horečnatý (laxatívum) a hydroxid vápenatý (stavebné vápno).

Indikátory kyseliny a zásady

Spôsob, ako rozlíšiť medzi kyslou zlúčeninou a zásaditou, je meranie jej hodnoty pH. V súčasnosti existuje množstvo metód na meranie pH látky.

  • Použitie acidobázických indikátorov. Indikátory sú zlúčeniny, ktoré sa menia z farba zmenou pH roztoku, v ktorom sa nachádzajú. Napríklad fenolftaleín je kvapalina, ktorá sa zmení na ružovú, ak sa pridá do zásady, a zmení sa na bezfarebnú, ak sa pridá do kyseliny. Ďalším príkladom je lakmusový papierik, ktorý je ponorený do roztoku a ak sa sfarbí do červena alebo oranžova, bude to kyslá látka a ak stmavne, bude to zásaditý roztok.
  • Pomocou potenciometra alebo pH metra. Existujú elektronické zariadenia, ktoré nám priamo udávajú hodnotu pH roztoku.

Neutralizačná reakcia

Neutralizačná reakcia alebo (acidobázická reakcia) je a chemická reakcia Čo sa stane, keď sa tieto dva typy zlúčenín zmiešajú, čím sa na oplátku získa soľ a určité množstvo vody. Tieto reakcie sú zvyčajne exotermický (generujú teplo) a jeho názov pochádza zo skutočnosti, že vlastnosti kyseliny a zásady sa navzájom rušia.

Na klasifikáciu neutralizačných reakcií je dôležité poznať typy kyselín a zásad.

  • Silná kyselina. Je to kyselina, ktorá sa vo vodnom roztoku úplne ionizuje, to znamená, že sa na ňu úplne premení ióny ktoré tvoria jeho molekulu. Napríklad: HCl (aq), HBr (aq), H2S04 (aq).
  • Silná základňa. Je to zásada, ktorá sa vo vodnom roztoku úplne ionizuje, to znamená, že sa úplne premení na ióny, ktoré tvoria jej molekulu. Napríklad: NaOH (aq), LiOH (aq), KOH (aq).
  • Slabá kyselina. Je to kyselina, ktorá je vo vodnom roztoku čiastočne ionizovaná, to znamená, že nie je úplne transformovaná na ióny, ktoré tvoria jej molekulu. Preto je koncentrácia iónov v roztoku tohto typu kyseliny nižšia ako v silnej. Napríklad: kyselina citrónová, kyselina uhličitá (H2CO3)
  • Slabá základňa. Je to zásada, ktorá sa vo vodnom roztoku čiastočne ionizuje. To znamená, že nie je úplne transformovaný na ióny, ktoré tvoria jeho molekulu. Preto je koncentrácia iónov v roztoku tohto typu bázy nižšia ako v silnej. Napríklad: amoniak (NH3), hydroxid amónny (NH4OH)

Neutralizačné reakcie môžu prebiehať štyrmi spôsobmi v závislosti od vlastností ich činidiel:

  • Silná kyselina a silná zásada. Najhojnejšie činidlo zostane v roztoku v porovnaní s druhým činidlom. Hodnota pH výsledného roztoku bude závisieť od toho, ktoré činidlo je väčšie pomer.
  • Slabá kyselina a silná zásada. Získa sa roztok zásaditého pH, zásada zostane v roztoku.
  • Silná kyselina a slabá zásada. Kyselina sa neutralizuje a časť kyseliny zostane v roztoku v závislosti od stupňa koncentrácie kyseliny. pH výsledného roztoku je kyslé.
  • Slabá kyselina a slabá zásada. Výsledok bude kyslý alebo zásaditý v závislosti od koncentrácií vašich činidiel.

Príklady kyselín a zásad

Kyseliny

    • kyselina chlorovodíková (HCl)
    • Kyselina sírová (H2SO4)
    • Kyselina dusičná (HNO3)
    • Kyselina chloristá (HClO4)
    • Kyselina mravčia (CH2O2)
    • Kyselina brómová (HBrO3)
    • Kyselina boritá (H3BO3)
    • Kyselina octová (C2H4O2)

Základy

  • lúh sodný (NaOH)
  • Hydroxid vápenatý (Ca (OH) 2)
  • Amoniak (NH3)
  • Hydrogénuhličitan sodný (NaHCO3)
  • hydroxid draselný (KOH)
  • Chlórnan sodný (NaClO)
  • Fluorid vápenatý (CaF2)
  • Hydroxid bárnatý (Ba [OH] 2)
  • Hydroxid železitý (Fe [OH] 3)
!-- GDPR -->