Chemie - Teorie kyselin a zásad

Autor: Přemysl Brada

Teorie kyselin a zásad

Arrheniova teorie – platí jen pro vodné roztoky

- kyseliny – jsou látky, které ve vodném prostředí odštěpují H⁺

- zásady - jsou látky, které ve vodném prostředí odštěpují OH–

- neutralizace – vzájemná reakce kyseliny a zásady, vzniká sůl a voda

HCl + NaOH ® NaCl + H_2O

Brönstedova teorie – platí v libovolném prostředí

- kyseliny – jsou částice, které jsou schopny odštěpovat vodíkový kation (proton), donor protonu

- kyselina ↔ H+ + zásada

- zásady - jsou částice, které mohou vodíkový kation (proton) přijímat, akceptor protonu

- zásada + H+ ↔ kyselina

Konjugovaný pár – dvojice částic, které se liší pouze o proton

Protolytická reakce – reakce, při které si reagující látky navzájem vyměňují protony H+

konjugovaný pár 1

┌———————————┐

HCl + H2O ↔ H3O+ + Cl–

kys.1 zás.2 kys.2 zás.1

└———┘

konjugovaný pár 2

Acidobazická reakce – reakce kyseliny a zásady

Amfoterní látky – látky, které mohou vystupovat jako kyseliny nebo jako zásady (např. H2O, HSO4–, HCO3–,

H2PO4–, HPO42–)

H2O ↔ H+ + OH– (voda – kys.)

H2O + H+ ↔ H3O+ (voda – zás.)

- je reakce, při které se kyseliny ve vodném prostředí rozpadají na ionty

HA + H2O ↔ H3O+ + A–

- částice se může chovat jako kyselina jen v tom případě, jestliže je v jejím okolí zásada, která je schopná od ní

proton přijmout, platí i obráceně

- disociační konstanta kyselin KHA – charakterizuje schopnost kyseliny předat proton

- čím více se kyselina disociuje (čím snadněji protony uvolňuje), tím je kyselina silnější a disociační

konstanta větší

- obecně platí, že nejslabší jsou kyseliny, v jejichž molekulách se shoduje počet atomů vodíku a kyslíku,

čím více je v molekule kyseliny atomů kyslíku v porovnání s atomy vodíku, tím je kyselina silnější

- vícesytné kyseliny – kyseliny, které jsou schopné z jedné molekuly odštěpit více vodíkových kationtů

- disociují ve více stupních:

např: I. H2CO3 + H2O ↔ H3O+ + HCO3–

II. HCO3– + H2O ↔ H3O + CO32–

- každý disociační stupeň charakterizuje jedna disociační konstanta:

KHA1 je disociační konstanta pro 1. stupeň a KHA2 pro 2. stupeň

obecně platí: KHA1 >> KHA2

c(H3O+) . c(A–)

- K = ––––––––––– - voda je v roztoku ve velkém nadbytku, její koncentrace se

c(HA) . c(H2O) v průběhu disociačního děje prakticky nemění, c(H2O)® 1

c(H3O+) . c(A–)

- KHA = –––––––––––

c(HA)

- veličina, podle které určujeme sílu kyselin

silné kyseliny – KHA > 10-2, téměř 100% disociovaných molekul

- H2SO4, HNO3, HCl, HClO4

středně silné kyseliny – 10-2 > KHA > 10-4

- H3PO4

slabé kyseliny – KHA < 10-4, kolem 50% rozštěpených molekul

- H2CO3, organické kyseliny