Existujú stovky príkladov kyselín a zásad, ktoré možno nájsť vo všetkých odboroch chémie, ale ktoré sú ako celok rozdelené do dvoch veľkých rodín: anorganické a organické. Anorganické kyseliny sú obvykle známe ako minerálne kyseliny, vyznačujúce sa tým, že sú obzvlášť silné v porovnaní s organickými.
Kyselinami a zásadami sa rozumejú látky, ktoré majú kyslú alebo saponatickú príchuť. Obidva sú žieravé, hoci slovo „žieravé“ sa často používa pre silné základy. Stručne povedané: ak sa pokožky dotknú, spália a korodujú. Jeho vlastnosti v rozpúšťadlách viedli celý rad definícií v histórii.
Správanie kyselín a zásad po rozpustení vo vode. Zdroj: Gabriel Bolívar.
Obrázok nižšie ukazuje všeobecné správanie kyselín a zásad, keď sa pridávajú alebo rozpúšťajú v pohári vody. Kyseliny produkujú roztoky s pH nižším ako 7, v dôsledku iónov hydronium, H 3 O + ; zatiaľ čo zásady vytvárajú roztoky s pH nad 7 v dôsledku hydroxylových (alebo hydroxylových) iónov, OH - .
Ak sa pridá kyselina chlorovodíková, HCl (červená kvapka) na sklo, bude H 3 O + a Cl - ióny hydratované. Na druhej strane, ak zopakujeme experiment s hydroxidom sodným, NaOH (fialová kvapka), budeme mať OH - a Na + ióny .
definícia
Čoraz viac študované a pochopené charakteristiky kyselín a zásad stanovili pre tieto chemické zlúčeniny viac ako jednu definíciu. Medzi týmito definíciami máme definíciu Arrhénia, definíciu Bronsted-Lowryho a nakoniec definíciu Lewisa. Pred citovaním príkladov je potrebné objasniť to.
Arrhenius
Kyseliny a bázy, podľa Arrhenius, sú tie, ktoré, keď sa rozpustí vo vode, produkovať H 3 O + alebo OH - ióny , v tomto poradí. To znamená, že obrázok už predstavuje túto definíciu. Sama osebe však zanedbáva niektoré kyseliny alebo zásady, ktoré sú príliš slabé na to, aby vytvorili takéto ióny. Tu prichádza definícia Bronsted-Lowryho.
Bronsted-Lowryho
Kyseliny Bronsted-Lowry sú tie, ktoré môžu darovať ióny H + , a zásady sú tie, ktoré tieto H + prijímajú . Ak kyselina veľmi ľahko daruje svoju H + , znamená to, že je to silná kyselina. To isté sa deje so základňami, ale prijíma H + .
Máme teda silné alebo slabé kyseliny a zásady a ich sily sa merajú v rôznych rozpúšťadlách; najmä vo vode, z ktorej sú známe známe jednotky pH (0 až 14).
Preto silne kyslý HA úplne daruje svoje H + vode v reakcii ako:
HA + H 2 O => A - + H 3 O +
Kde A - je konjugovaná báza HA. Odtiaľto pochádza H 3 O + prítomná v pohári s kyslým roztokom.
Medzitým slabá báza B deprotonuje vodu, aby získala svoju príslušnú H + :
B + H 2 O <=> HB + OH -
V prípade, HB je konjugovaná kyselina B. To je prípad amoniaku, NH 3 :
NH 3 + H 2 O <=> NH 4 + + OH -
Veľmi silná báza môže priamo darovať OH ióny - bez potreby reakcie s vodou; rovnako ako NaOH.
lewis
Nakoniec Lewisove kyseliny sú tie, ktoré získavajú alebo prijímajú elektróny, a Lewisove zásady sú tie, ktoré darujú alebo strácajú elektróny.
Napríklad Bronstedova-Lowryho báza NH 3 je Lewisova báza, pretože atóm dusíka prijme H + darovaním jeho dvojica voľných elektrónov (H 3 N: H + ) k tomu. Preto tieto tri definície navzájom nesúhlasia, ale skôr sa vzájomne prelínajú a pomáhajú študovať kyslosť a zásaditosť v širšom spektre chemických zlúčenín.
Príklady kyselín
Po objasnení definícií sa ďalej uvedie séria kyselín s ich príslušnými vzorcami a názvami:
-HF: kyselina fluorovodíková
-HBr: kyselina bromovodíková
-HI: kyselina jodovodíková
H 2 S: sírovodík
H 2 So: kyselina selenhydric
H 2 Te: kyselina tellurhydric
Sú to binárne kyseliny, tiež nazývané hydracidy, ku ktorým patrí uvedená kyselina chlorovodíková, HCl.
-HNO 3 : kyselina dusičná
-HNO 2 : kyselina dusitá
-HNO: kyselina hyponitózová
H 2 CO 3 : kyseliny uhličitej
-H 2 CO 2 : kyselina uhličitá, ktorá je v skutočnosti známa pod menom kyseliny mravčej, HCOOH, najjednoduchšia organická kyselina zo všetkých
H 3 PO 4 : kyselina fosforečná
H 3 PO 3 alebo H 2 : kyselina fosforitá, s väzbou HP
H 3 PO 2 alebo H: kyselina fosforná, s dvoma HP väzbami
H 2 SO 4 : kyselina sírová
H 2 SO 3 : kyselina siričitá
H 2 S 2 O 7 : kyselina disírová
-HIO 4 : kyselina jodistá
-HIO 3 : kyseliny JODIČNÝ
-HIO 2 : kyselina jód
-HIO: kyselina hypojódová
H 2 CrO 4 : kyselina chrómová
-HMnO 4 : kyselina manganaté
CH 3 COOH: kyselina octová (ocot)
-CH 3 SO 3 H: kyselina metánsulfónová
Všetky tieto kyseliny, okrem kyseliny mravčej a posledné dve, sú známe ako oxokyseliny alebo ternárne kyseliny.
Ostatné:
-AlCl 3 : chlorid hlinitý
-FeCl 3 : chlorid železitý
-BF 3 : fluorid boritý
- Kovové katióny rozpustené vo vode
-Carbocations
-H (CHB 11 Cl 11 ): superkyselina Carboran
- FSO 3 H: kyselina fluorsulfonová
- HSbF 6 : kyselina fluóranimónová
- FSO 3 H SBF 5 : Kyselina magic
Posledné štyri príklady tvoria desivé super kyseliny; zlúčeniny schopné dezintegrovať takmer akýkoľvek materiál len dotykom. AlCl 3 je príkladom Lewisovej kyseliny, pretože kovový stred hliníka je schopný prijímať elektróny v dôsledku jeho elektronickej deficitu (nie je dokončí valenčné oktet).
Príklady báz
Medzi anorganickými bázami sú hydroxidy kovov, ako je hydroxid sodný, a niektoré molekulárne hydridy, ako napríklad amoniak, už uvedené. Tu sú ďalšie príklady báz:
-KOH: hydroxid draselný
-LiOH: hydroxid lítny
-RbOH: hydroxid rubídia
-CsOH: hydroxid cézny
-FOH: hydroxid vápenatý
-Be (OH) 2 : hydroxid berýlia
-Mg (OH) 2 : hydroxid horečnatý
-Ca (OH) 2 : hydroxid vápenatý
-Sr (OH) 2 : hydroxid strontnatý
-Ba (OH) 2 : hydroxid bárnatý
-Ra (OH) 2 : hydroxid sodný
-Fe (OH) 2 : hydroxid železitý
-Fe (OH) 3 : hydroxid železitý
-Al (OH) 3 : hydroxid hlinitý
-Pb (OH) 4 : hydroxid olovnatý
-Zn (OH) 2 : hydroxid zinočnatý
-Cd (OH) 2 : hydroxid kadmia
-Cu (OH) 2 : hydroxid meďnatý
-Ti (OH) 4 : hydroxid titaničitý
Ph 3 : fosfín
-AsH 3 : arzín
-NaNH 2 : amid sodný
- C 5 H 5 N: pyridín
- (CH 3 ), N: trimetylamín
- C 6 H 5 NH 2 : fenylamin alebo anilín
-NaH: hydrid sodný
-KH: hydrid draselný
-Carbaniones
-Li 3 N: lítium nitrid
-Alkoxides
- 2 NLi: lítiumdiizopropylamid
-Diethynylbenzene anión: C 6 H 4 C 4 2- (najsilnejší báza doposiaľ známa)
Referencie
- Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). chémia (8. vydanie). CENGAGE Learning.
- Shiver a Atkins. (2008). Anorganická chémia. (Štvrté vydanie). Mc Graw Hill.
- Naomi Hennah. (10. októbra 2018). Ako učiť kyseliny, zásady a soli. Získané z: edu.rsc.org
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (31. augusta 2019). Vzorce bežných kyselín a zásad. Získané z: thinkco.com
- David Wood. (2019). Porovnanie bežných kyselín a zásad. Štúdia. Obnovené z: study.com
- Ross Pomeroy. (2013, 23. augusta). Najsilnejšie kyseliny na svete: ako oheň a ľad. Získané z: realclearscience.com
- Wikipedia. (2019). Diethynylbenzénový dianion. Obnovené z: en.wikipedia.org