Existují stovky příkladů kyselin a zásad, které lze nalézt ve všech oborech chemie, ale které jsou jako celek rozděleny do dvou velkých rodin: anorganické a organické. Anorganické kyseliny jsou obvykle známé jako minerální kyseliny, které jsou ve srovnání s organickými kyselinami zvláště silné.
Kyselinami a zásadami se rozumí látky, které mají kyselou nebo saponatovou chuť. Oba jsou žíravé, ačkoli slovo 'žíravý' je často používáno pro silné základy. Stručně řečeno: spálí a koroduje pokožku, pokud se jí dotknou. Jeho vlastnosti v rozpouštědlech vedly řadu definic v celé historii.
Chování kyselin a zásad při rozpuštění ve vodě. Zdroj: Gabriel Bolívar.
Obrázek níže ukazuje obecné chování kyselin a zásad, když jsou přidány nebo rozpuštěny ve sklenici vody. Kyseliny produkují roztoky s hodnotami pH pod 7 v důsledku iontů hydronia, H 3 O +; zatímco báze vytvářejí roztoky s pH nad 7 v důsledku hydroxylových (nebo hydroxylových) iontů, OH -.
Pokud se přidá kyselina chlorovodíková, HCl (červená kapka) na sklo, bude H 3 O + a Cl - ionty hydratované. Na druhou stranu, pokud opakujeme experiment s hydroxidem sodným, NaOH (fialová kapka), budeme mít OH - a Na + ionty.
Definice
Rostoucí a pochopené vlastnosti kyselin a bází stanovily pro tyto chemické sloučeniny více než jednu definici. Mezi těmito definicemi máme definici Arrheniuse, definici Bronsted-Lowryho a nakonec definici Lewise. Před citováním příkladů je třeba o tom mít jasno.
Arrhenius
Kyseliny a báze, podle Arrhenius, jsou ty, které, když se rozpustí ve vodě, produkovat H 3 O + nebo OH - ionty, v tomto pořadí. To znamená, že obrázek již představuje tuto definici. Sama o sobě však zanedbává některé kyseliny nebo báze, které jsou příliš slabé na to, aby mohly takové ionty produkovat. Zde přichází definice Bronsted-Lowry.
Bronsted-Lowry
Kyseliny Bronsted-Lowry jsou ty, které mohou darovat ionty H +, a báze jsou ty, které tyto H + přijímají. Pokud kyselina velmi snadno daruje svou H +, znamená to, že je to silná kyselina. Totéž se stane se základnami, ale přijímá H +.
Máme tedy silné nebo slabé kyseliny a báze a jejich síly se měří v různých rozpouštědlech; zejména ve vodě, ze které jsou stanoveny známé jednotky pH (0 až 14).
Proto silná kyselina HA zcela daruje své H + vodě v reakci jako:
HA + H 2 O => A - + H 3 O +
Kde A - je konjugovaná báze HA. Odtud pochází H 3 O + přítomná ve skle s kyselým roztokem.
Mezitím slabá báze B deprotonuje vodu, aby získala odpovídající H +:
B + H 2 O <=> HB + OH -
V případě, HB je konjugovaná kyselina B. To je případ amoniaku, NH 3:
NH 3 + H 2 O <=> NH 4 + + OH -
Velmi silná báze může přímo darovat OH ionty - bez nutnosti reakce s vodou; stejně jako NaOH.
Lewis
Nakonec, Lewisovy kyseliny jsou ty, které získávají nebo přijímají elektrony, a Lewisovy báze jsou ty, které darují nebo ztrácí elektrony.
Například Bronstedova-Lowryho báze NH 3 je Lewisova báze, protože atom dusíku přijme H + darováním jeho dvojice volných elektronů (H 3 N: H +) k tomu. Proto tyto tři definice navzájem nesouhlasí, ale spíše se prolínají a pomáhají studovat kyselost a zásaditost v širším spektru chemických sloučenin.
Příklady kyselin
Po vyjasnění definic bude níže uvedena řada kyselin s příslušnými vzorci a názvy:
-HF: kyselina fluorovodíková
-HBr: kyselina bromovodíková
-HI: kyselina jodovodíková
H 2 S: sirovodík
H 2 Se: kyselina selenhydric
H 2 Te: kyselina tellurhydric
Jedná se o binární kyseliny, také nazývané hydracidy, ke kterým výše uvedená kyselina chlorovodíková, HCI, patří.
-HNO 3: kyselina dusičná
-HNO 2: kyselina dusitá
-HNO: kyselina hyponitrous
H 2 CO 3: kyseliny uhličité
-H 2 CO 2: kyselina uhličitá, která je ve skutečnosti lépe známa pod názvem kyselina mravenčí, HCOOH, nejjednodušší organická kyselina ze všech
H 3 PO 4: kyselina fosforečná
H 3 PO 3 nebo H 2: kyselina fosforitá, s vazbou HP
H 3 PO 2 nebo H: kyselina fosforná, se dvěma HP vazbami
H 2 SO 4: kyselina sírová
H 2 SO 3: kyselina siřičitá
H 2 S 2 O 7: kyselina disírová
-HIO 4: kyselina jodistá
-HIO 3: kyselina jodová
-HIO 2: kyselina jodová
-HIO: kyselina hypojodinová
H 2 CrO 4: kyselina chromová
-HMnO 4: kyselina manganaté
CH 3 COOH: kyselina octová (ocet)
-CH 3 SO 3 H: kyselina methansulfonová
Všechny tyto kyseliny, kromě kyseliny mravenčí a posledních dvou, jsou známé jako oxokyseliny nebo ternární kyseliny.
Ostatní:
-AlCl 3: chlorid hlinitý
-FeCl 3: chlorid železitý
-BF 3: fluorid boritý
- Kovové kationty rozpuštěné ve vodě
-Carbocations
-H (CHB 11 Cl 11): superkyselina carborane
- FSO 3 H: kyselina fluorsulfonová
- HSbF 6: kyselina fluoroantimonová
- FSO 3 H SbF 5: Kyselina magic
Poslední čtyři příklady tvoří děsivé super kyseliny; sloučeniny schopné rozpadat téměř jakýkoli materiál pouhým dotykem. AlCl 3 je příkladem Lewisovy kyseliny, protože kovový střed hliníku je schopen přijímat elektrony v důsledku jeho elektronické deficitu (není dokončí valenční oktet).
Příklady bází
Mezi anorganické báze máme hydroxidy kovů, jako je hydroxid sodný, a některé molekulární hydridy, jako je například amoniak, již zmíněné. Zde jsou další příklady základen:
-KOH: hydroxid draselný
-LiOH: hydroxid lithný
-RbOH: hydroxid rubidia
-CsOH: hydroxid cesný
-FOH: hydroxid vápenatý
-Be (OH) 2: hydroxid berylium
-Mg (OH) 2: hydroxid hořečnatý
-Ca (OH) 2: hydroxid vápenatý
-Sr (OH) 2: hydroxid strontnatý
-Ba (OH) 2: hydroxid barnatý
-Ra (OH) 2: radiohydroxid
-Fe (OH) 2: hydroxid železitý
-Fe (OH) 3: hydroxid železitý
-Al (OH) 3: hydroxid hlinitý
-Pb (OH) 4: hydroxid olovnatý
-Zn (OH) 2: hydroxid zinečnatý
-Cd (OH) 2: hydroxid kademnatý
-Cu (OH) 2: hydroxid měďnatý
-Ti (OH) 4: hydroxid titaničitý
Ph 3: fosfin
-AsH 3: arsine
-NaNH 2: amid sodný
- C 5 H 5 N: pyridin
- (CH 3), N: trimethylamin
- C 6 H 5 NH 2: fenylamin nebo anilin
-NaH: hydrid sodný
-KH: hydrid draselný
-Barbanionové
-Li 3 N: nitrid lithia
-Alkoxidy
- 2 NLi: lithium diisopropylamid
-Diethynylbenzene anion: C 6 H 4 C 4 2- (nejsilnější báze dosud známá)
Reference
- Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). Chemie (8. ed.). CENGAGE Učení.
- Shiver & Atkins. (2008). Anorganická chemie. (Čtvrté vydání). Mc Graw Hill.
- Naomi Hennah. (10. října 2018). Jak učit kyseliny, báze a soli. Obnoveno z: edu.rsc.org
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (31. srpna 2019). Vzorce běžných kyselin a zásad. Obnoveno z: thinkco.com
- David Wood. (2019). Porovnání běžných kyselin a zásad. Studie. Obnoveno z: study.com
- Ross Pomeroy. (2013, 23. srpna). Nejsilnější kyseliny na světě: jako oheň a led. Obnoveno z: realclearscience.com
- Wikipedia. (2019). Diethynylbenzenový dianion. Obnoveno z: en.wikipedia.org