Uvod
Jedna od uobičajenih podjela kiselina je na anorganske i organske kiseline. Poznate anorganske kiseline su klorovodična, sumporna kiselina, dušična i fosforna kiselina, a od organskih kiselina mravlja i octena kiselina. Poznata je i mliječna kiselina, kemijski spoj koji ima veliku ulogu u različitim biokemijskim procesima u organizmu. Polimerizacijom mliječne kiseline nastaje potpuno biorazgradiv polimer kojega se upotrebljava za proizvodnju, danas, vrlo popularnih biorazgradivih vrećica, kapsula za lijekove, kirurškoga konca i drugo.
Jedna od uobičajenih podjela kiselina je na anorganske i organske kiseline.
Poznate anorganske kiseline su:
- klorovodična,
- sumporna kiselina,
- dušična i fosforna kiselina.
Od organskih kiselina poznate su mravlja i octena kiselina.
Poznata je i mliječna kiselina.
To je kemijski spoj koji ima veliku ulogu u različitim biokemijskim procesima u organizmu.
Polimerizacijom mliječne kiseline nastaje potpuno biorazgradiv polimer.
Upotrebljava se za proizvodnju, danas, vrlo popularnih biorazgradivih vrećica,
kapsula za lijekove, kirurškoga konca i drugo.
Kiseline
Kiseline koje u svom sastavu imaju kisik, kao na primjer sumporna kiselina, dušična, fosforna, ili perklorna kiselina nastaju reakcijom odgovarajućega oksida nemetala s vodom.
[latex]nemetal{\space \stackrel{O_2}{\longrightarrow }}\space oksid\space nemetala{\space \stackrel{H_2O}{\longrightarrow }}\space kiselina[/latex]
Jednadžbe kemijskih reakcija dobivanja nekih kiselina:
[latex]SO_3\left(g\right)\space +\space H_2O\left(l\right)\space \longrightarrow H_2SO_4\left(aq\right)[/latex]
[latex]N_2O_5\left(g\right)\space +\space H_2O\left(l\right)\space \longrightarrow \space 2HNO_3\left(aq\right)[/latex]
[latex]Cl_2O_7\left(g\right)\space +\space H_2O\left(l\right)\space \longrightarrow 2HClO_4\left(aq\right)[/latex]
Navedeni oksidi su anhidridi odgovarajućih kiselina, primjerice fosforov(V) oksid, P4O10, je anhidrid fosforne kiseline, H3PO4.
Navedeni oksidi su anhidridi odgovarajućih kiselina.
Primjerice fosforov(V) oksid, P4O10, je anhidrid fosforne kiseline, H3PO4.
Dobivanje fosforne kiseline
Dobivanje dušične i dušikaste kiseline
Oksonijevi ioni i odgovarajući anioni kiselinskog ostatka nastaju kada molekule kiseline reagiraju s vodom. Ako sve ili gotovo sve molekule kiseline reagiraju s vodom, onda za takve kiseline kažemo da su jake kiseline. Njihovu ionizaciju u vodi pišemo sa strelicom u jednom smjeru. Budući da molekule kiselina nisu građene od iona takve se reakcije s vodom nazivaju reakcijom ionizacije.
Oksonijevi ioni i odgovarajući anioni kiselinskog ostatka nastaju
kada molekule kiseline reagiraju s vodom.
Ako sve ili gotovo sve molekule kiseline reagiraju s vodom,
onda za takve kiseline kažemo da su jake kiseline.
Njihovu ionizaciju u vodi pišemo sa strelicom u jednom smjeru.
Budući da molekule kiselina nisu građene od iona
takve se reakcije s vodom nazivaju reakcijom ionizacije.
[latex]HCl\left(g\right)\space +\space H_2O\left(l\right)\space \longrightarrow H_3O^+\left(aq\right)\space +\space Cl^–\left(aq\right)[/latex]
Oksonijev ion, H3O+, ima oblik trostrane piramide i nositelj je kiselih svojstava kiselina.
Kod slabih kiselina ne reagiraju s vodom sve molekule, nego tek jedan dio njih. Kiselina je to slabija što manji broj molekula reagira s vodom, odnosno što je manja koncentracija ionizacijom nastalih iona (H3O+ i A–). Njihovu ionizaciju u vodi pišemo sa ravnotežnim strelicama.
Kod slabih kiselina ne reagiraju s vodom sve molekule, nego tek jedan dio njih.
Kiselina je to slabija što manji broj molekula reagira s vodom.
Njihovu ionizaciju u vodi pišemo sa ravnotežnim strelicama.
CH3COOH(aq) + H2O(l) CH3COO–(aq) + H3O+(aq) Ka= 1,7×10–5
[latex]CH_3COOH\left(aq\right)+H_2O\left(l\right)\rightleftharpoons CH_3COO^–\left(aq\right)+H_3O^+\left(aq\right)\space\space \mathit{K}_a=1,7\times 10^{–5}\space mol \space dm^{–3}[/latex]
Jake kiseline
- jodovodična, HI
- perklorna, HClO4
- bromovodična, HBr
- klorovodična, HCl
- sumporna, H2SO4
- dušična, HNO3
Slabe kiseline
- octena, CH3COOH
- ugljična, H2CO3
- sumporovodična, H2S
- hipoklorasta, HClO
- cijanovodična, HCN
Svojstva nekih kiselina
Svojstva nekih kiselina navedena su u prikazu koji slijedi. Ispod rotirajućeg modela kliknite na ikonu i pročitajte još o nekim svojstvima kiselina.
Baze
Čiste baze uglavnom su čvrste tvari, a u laboratoriju se najčešće rabe njihove otopine.
Piktogrami na etiketama na bočicama u kojima se nalaze lužine upozoravaju na njihovo korozivno djelovanje na metale ali i nagrizajuće djelovanje na kožu i sluznicu očiju. U svakodnevnoj upotrebi lužine se često nalaze u sastavu sredstava za čišćenje. Amonijeva lužina ima i dodatni piktogram koji upozorava da je opasna za vodene organizme i utječe na ravnotežu nitrata u tlu.
Dobivanje baza
Baze nastaju reakcijom odgovarajućega oksida metala s vodom.
[latex]metal{\space \stackrel{O_2}{\longrightarrow }}\space oksid\space metala{\space \stackrel{H_2O}{\longrightarrow }}\space hidroksid\space metala (baza)[/latex]
Primjer nastajanja kalcijeve lužine
[latex]Ca(s){\space \stackrel{O_2}{\longrightarrow }}\space CaO(s){\space \stackrel{H_2O}{\longrightarrow }}\space Ca(OH)_2(s)[/latex]
Ako je hidroksid topljiv u vodi, nastaje odgovarajuća lužina.
[latex]{\ce{Ca(OH)2(s)<=>[H2O]}}[/latex] [latex]{\ce{Ca^{2+}(aq) + 2OH^{-}(aq)}}[/latex]
Prema tome lužine su vodene otopine hidroksida (baza) koje u reakciji s vodom povećavaju koncentraciju hidroksidnih, OH– iona.
Jake baze u reakciji s vodom potpuno disociraju. Njihovu disocijaciju u vodi pišemo sa strelicom u jednom smjeru.
[latex]NaOH(s){\space \stackrel{H_2O}{\longrightarrow }}\space Na^+(aq)\space +\space OH^–(aq)[/latex]
Kod slabih baza ne reagiraju s vodom sve molekule, nego tek jedan dio njih. Baza je to slabija što manji broj molekula reagira s vodom, odnosno što je manja koncentracija ionizacijom nastalih iona (OH– i B+). Njihovu ionizaciju u vodi pišemo sa ravnotežnim strelicama.
[latex]NH_3(g)+H_2O(l)\space \rightleftharpoons \space NH^+_4(aq)+OH^–(aq)\space \space \mathit{K_{\mathit{a}}}=1,8\times 10^{–5}[/latex]
Jake baze
(hidroksidi nekih alkalijskih i zemnoalkalijskih metala)
- litijev hidroksid, LiOH
- natrijev hidroksid, NaOH
- kalijev hidroksid, KOH
- rubidijev hidroksid, RbOH
- cezijev hidroksid, CsOH
- kalcijev hidroksid, Ca(OH)2
- stroncijev hidroksid, Sr(OH)2
- barijev hidroksid, Ba(OH)2
Slabe baze
- amonijak, NH3
- magnezijev hidroksid, Mg(OH)2
- etilamin, CH3CH2NH2
- metilamin, CH3NH2
- anilin, C6H5NH2
- hidrazin, N2H4
Svojstva nekih baza
Svojstva nekih baza navedena su u prikazu koji slijedi. Ispod rotirajućeg modela kliknite na ikonu i pročitajte još o nekim svojstvima baza.
U vrlo burnoj reakciji kalija s vodom oslobađa se vodik i nastaje kalijeva lužina. Reakcija je egzotermna.
Reakcija kalija s vodom
jednadžba kemijske reakcije:
[latex]2K\left(s\right)+2H_2O\left(l\right)\longrightarrow 2KOH\left(aq\right)+H_2\left(g\right)[/latex]