Úvod do kyselin

Přemýšleli jste někdy, proč citron chutná tak kysele? Nebo proč se mléko zkazí, když ho smícháte s limetkovou šťávou. Je to kvůli kyselinám, které jsou v ní obsaženy. Kyseliny a zásady jsou jedním z důležitých témat chemie, Pojďme se o nich dozvědět více.

Navržená videa

.

.

Co jsou to kyseliny?

Kyseliny jsou molekuly nebo jiné druhy, které mohou v reakcích odevzdávat proton nebo přijímat elektronový pár. Slovo „kyselina“ je odvozeno z latinského slova „acidus“, které znamená kyselý. Všechny kyselé prvky mají několik společných vlastností, tj. všechny mají kyselou chuť, mění barvu modrého lakmusového papírku na červenou a ztrácejí svou kyselost, pokud se spojí se zásaditými látkami. Hodnota pH kyselin se pohybuje v rozmezí 0 – 6.

Několik běžných příkladů kyselin jsou citrusové plody, jako jsou citrony, limetky, pomeranče, grapefruity atd. Všechny tyto plody obsahují kyselinu citronovou. Proto mají kyselou nebo trpkou chuť. Kyselina citronová je slabá kyselina, ale přesto ve směsi s vodou vytváří vodíkové ionty, a proto je pH citronové šťávy 2. Dalším příkladem kyseliny je ocet. Ocet se skládá z kyseliny octové. Přemýšleli jste někdy o tom, proč je vaše kůže po kousnutí mravencem nebo po štípnutí komárem červená a oteklá? Protože tento hmyz vstřikuje kyselinu mravenčí, která způsobuje takové kožní reakce. Dalšími běžnými kyselinami jsou kyselina dusičná, kyselina sírová, kyselina chlorovodíková atd.

Vlastnosti kyselin

Vlastnosti kyselin jsou následující;

• Kyseliny mění barvu modrého lakmusu na červenou
• Změní barvu methylové oranžové/žluté na růžovou
• Kyselé látky přemění fenolftalein ze sytě růžové na bezbarvou
• Mají kyselou nebo trpkou chuť
• Hladina pH kyselin se pohybuje v rozmezí 0-.6
• Kyseliny ztrácejí svou kyselost při kombinaci se zásadami
• Narušují chemické vlastnosti zásad
• Při reakci s kovy produkují plynný vodík
• Kyseliny produkují při reakci s uhličitany oxid uhličitý.
• Většina kyselin má korozivní povahu, což znamená, že mají tendenci korodovat nebo rezivět kovy.

Více o vlastnostech zásad se dozvíte zde.

Stáhněte si úvod do kyselin Cheat Sheet PDF

Klasifikace kyselin

Kyseliny se často klasifikují na základě zdroje, přítomnosti kyslíku, síly, koncentrace a zásaditosti.

Klasifikace na základě zdroje

To znamená, že kyseliny se klasifikují na základě jejich zdroje nebo původu. Rozlišují se především dva typy: Organické kyseliny a minerální kyseliny.

• Organické kyseliny: Jedná se o kyseliny získané z organických materiálů, jako jsou rostliny a živočichové. Například kyselina citronová (citrusové plody), kyselina octová (ocet), kyselina olejová (olivový olej) atd.
• Minerální kyseliny: Kyselina minerální se získává z minerálů. Jsou také známé jako anorganické kyseliny. Neobsahují uhlík. Například H2SO4, HCl. HNO3 atd.

Klasifikace na základě přítomnosti kyslíku

To znamená, že kyseliny se klasifikují na základě přítomnosti kyslíku. Ty jsou dvojího druhu:

• Kyslíkové kyseliny: Kyseliny, které mají ve svém složení kyslík, se nazývají kyslíkové kyseliny. Například H2SO4, HNO3 atd.
• Hydracid: Kyseliny, které se skládají z kyselin: Ty, které se skládají z vodíku v kombinaci s jinými prvky a neobsahují ve svém složení žádný kyslík a neobsahují ve svém složení žádný kyslík, se nazývají hydrokyseliny. Například HCl, HI, HBr atd.

Třídění podle síly kyseliny

Kyseliny vytvářejí ve směsi s H2O vodíkové ionty, síla kyseliny závisí na koncentraci vodíkových iontů přítomných v roztoku. Větší počet vodíkových iontů znamená větší sílu kyseliny, zatímco nižší počet vodíkových iontů znamená, že kyselina je slabá. Rozdělují se na :

• Silné kyseliny: Kyselina, která může být zcela nebo téměř zcela disociována ve vodě, se nazývá silná kyselina. Např. Kyselina sírová, kyselina dusičná, kyselina chlorovodíková, atd

H+ + H2O <–> H3O+

HCl(aq) <–> H+(aq) + SO4-(aq)

H2SO4(aq) <-> 2H+(aq) + SO4-(aq)

• Slabé kyseliny: Kyselina, která ve vodě nedisociuje úplně nebo disociuje zanedbatelně, se nazývá slabá kyselina. Např. ty, které obvykle denně konzumujeme, tj. kyselina citronová, kyselina octová atd

CH3COOH9(aq) <–> CH3COO-(aq) + H+(aq)

HCOOH(aq) <-> HCOO-(aq) + H+(aq)

Klasifikace na základě její koncentrace

Jak jsme studovali výše, koncentrace kyseliny závisí na počtu vodíkových iontů, které vytváří ve vodě. Na základě toho se kyselina klasifikuje jako :

• Koncentrovaná kyselina: Pokud je ve vodném roztoku rozpuštěno relativně vysoké procento kyseliny, jedná se o koncentrovanou kyselinu. Např. koncentrovaná kyselina chlorovodíková, koncentrovaná kyselina sírová, koncentrovaná kyselina dusičná atd,
• Zředěná kyselina: Pokud je ve vodném roztoku rozpuštěno relativně malé procento kyseliny, jedná se o zředěnou kyselinu. Např. zředěná kyselina chlorovodíková, zředěná kyselina sírová, zředěná kyselina dusičná atd.

Klasifikace podle zásaditosti kyseliny

Kyselina při disociaci ve vodě vytváří vodíkový ion. Počet těchto vodíkových iontů, které mohou být v kyselině nahrazeny, představuje zásaditost kyseliny.

• Kyselina monobazická: Kyselina monobazická je kyselina, která má pouze jeden vodíkový ion. Proto se tyto kyseliny spojují s jednou hydroxylovou skupinou zásady za vzniku soli a vody. Například HCl, HCOOH, HBr atd

• Dibazická kyselina: Kyselina dvojmocná je taková, která má dvě společné hydroxylové skupiny, je známá jako dvojmocná kyselina. Dibazická kyselina se disociuje ve 2 krocích. Mohou poskytovat 2 druhy solí, tj. normální sůl a vodíkovou sůl

H2SO4(aq) <-> H+(aq) + HSO-4(aq)

2NaOH(aq) + H2SO4(aq) <–> Na2SO4(aq) + 2H2O(l)

• Kyselina tribazická: Kyseliny tribazické jsou takové, které se mohou spojovat se třemi hydroxylovými skupinami. Mají tři zaměnitelné vodíkové ionty a vytvářejí 3 typy solí. Např. H3PO4

NaOH(aq) + H3PO4(aq) <-> NaH2PO4(aq) + H2O(l)

2NaOH(aq) + H3PO4(aq) <-> Na2HPO4(aq) + 2H2O(l)

Další informace o pojmu neutralizace naleznete zde.

Řešený příklad pro tebe

Q: Charakteristické vlastnosti kyseliny jsou dány přítomností ___________

1. hydridových iontů
2. hydroxylovaných iontů
3. hydroniových iontů
4. oxidových iontů

Sol: Správná odpověď je možnost „c“. Kyselina ve vodném roztoku dává ion H+, který se spojuje s vodou za vzniku hydroniových iontů (H3O+). Kyselina se tedy vyznačuje přítomností hydroniových iontů.

.