Teorie kyselin a zásad neutralizace, pH

TEORIE KYSELIN A ZÁSAD

• NEUTRALIZACE, pH

Teorie kyselin a zásad

• 1. Arrheniova teorie:

• Kyselina – látka schopná odštěpit proton H+

• Zásada - látka schopná odštěpit skupinu OH-

• jednoduché, názorné, ale platí jen ve vodných roztocích

• 2. Brönsted – Lowryho teorie

• Kyselina – částice (molekula, ion) schopné odštěpovat proton

• Zásada – částice (molekula, ion) schopné proton vázat

• 3. Lewisova teorie – vychází z elektronové struktury

• Kyseliny – látky mající volný orbital, který mohou zaplnit

• sdílením volného elektronového páru jiného atomu

• Zásady – látky mající volný elektronový pár

Amfoterní částice

• H2O, NH3, HSO4-, HCO3-

• H2O → H+ + OH- H2O + H+→H3O+

• NH3 → H+ + NH2- NH3 + H+ → NH4+

Vznik kyselin a hydroxidů

• – reakcí oxidu a vody

Disociace kyseliny    HCl     ==> H+ + Cl-

• Disociace kyseliny    HCl     ==> H+ + Cl-

• Disociace zásady     NaOH ==> Na+ + OH-

• Disociace soli           NaCl ==> Na+ + Cl-

NEUTRALIZACE

• Chemická reakce kyseliny se

• zásadou, při které vzniká voda a sůl

• - Vzniklé produkty jsou pH neutrální.

• Tato reakce je doprovázena

• změnou pH původních látek,

• někdy bývá provázena i barevnými

• změnami.

Kyseliny, hydroxidy a soli jsou v roztoku disociovány - skutečný mechanismus reakce je: HCl + H2O → H3O+ + Cl- (voda se chová jako zásada – přijala H) NaOH → Na+ + OH- NaCl → Na+ + Cl- přesnější zápis celé (iontové) reakce: H3O+ + Cl- + Na+ + OH- → Na+ + Cl- + 2 H2O vynecháme – li ionty, které se v reakci nemění, dostaneme: H3O+ + OH- → 2 H2O

Mechanismus neutralizace ve vodném roztoku spočívá ve slučovaní kationtů H3O+ a hydroxidových aniontů OH- na molekuly vody H2O neutrální roztok – látkové koncentrace iontů H3O+ a OH- mají stejnou hodnotu c (H3O+) = c (OH-) kyselý c (H3O+) > c (OH-) zásaditý c (H3O+) < c (OH-)

Kyselost a zásaditost

• - roztoky kyselé, neutrální a zásadité

• indikátory (ukazatelé): látky, které v přítomnosti kyselin mění

• svou barvu: lakmus, fenolftalein, metylčerveň, metyloranž…

• přesnější: stupnice pH s hodnotami 0 -14

• pH metry, lakmusové papírky

• podstata kyselosti a zásaditosti: koncentrace vodíkových a

• hydroxidových iontů v roztoku

• - kyseliny silné a slabé

• Obecně pro kyslíkaté kyseliny: nejslabší jsou kyseliny, v jejichž molekulách se shoduje počet atomů vodíku a kyslíku. Čím více je v molekule atomů kyslíku v porovnání s atomy vodíku, tím silnější je kyselina (slabá HClO, H4SiO4, H2CO3), silná H2SO4, HClO4

• Silné zásady: NaOH a KOH, slabá NH4OH

pH – vodíkový exponent

• Vyjádření míry kyselosti (zásaditosti) roztoku –stupnice pH

• pH = - log [H3O+] záporný logaritmus koncentrace vodíkových iontů

• 0 7 14

• kyselost zásaditost

Obrázky převzaty z internetu; tabulka s hodnotami pH ze stránek wikipedie http://cs.wikipedia.org/wiki/PH