7 charakteristík najdôležitejších kyselín



Niektoré z nich charakteristík kyselín dôležitejšie sú jeho fyzikálne vlastnosti, jeho sila a schopnosť neutralizovať bázy.

Kyseliny sú chemické látky, ktoré sú schopné darovať hydroniový ión (H3O+), alebo ako sa bežne nazýva protón (H+), vo vodnom médiu alebo schopné tvoriť väzby s hydroxidovými iónmi alebo s akoukoľvek látkou schopnou prijať pár elektrónov. 

Často majú všeobecný vzorec H-A, kde H je protón a "A" je všeobecný termín spojený s časťou, ktorá nie je protónová kyselina.

Pôvodne, naše pojmy kyslosti pochádzali zo starovekých Grékov, ktorí definovali látky "horkej chuti" ako oxein, ktorý mutoval v latinskom slove pre ocot, acetum, ktorý sa neskôr stal "kyselinou". 

Tieto látky mali nielen horkú chuť, ale mali aj schopnosť meniť farbu lakmusového papiera.

Teoretické štruktúrovanie kyselín začalo, keď francúzsky chemik Antoine Laurent Lavoisier (1743-1796) obrátil svoju pozornosť na klasifikáciu kyselín a zásad. Jeho myšlienka spočívala v tom, že všetky kyseliny obsahovali viac-menej konkrétnu "esenciu", ktorá bola zodpovedná za ich kyslosť a nebola len iná.

Lavoisier sa však mylne domnieval, že táto látka oxein-génový ako to nazval, bol to atóm kyslíka. Na začiatku 19. storočia anglický chemik Humphry Davy (1778-1829) ukázal, že kyslík nemohol byť zodpovedný za kyslosť, pretože tam boli početné kyseliny, ktoré neobsahovali kyslík (LESNEY, 2003).

O desaťročia neskôr bola myšlienka kyslosti spojená s prítomnosťou vodíka navrhnutá Justusom von Liebigom (1803-1873). Clarity bol uvedený na pole, keď v roku 1890 Svante August Arrhenius (1859-1927) definoval kyseliny ako "látky, ktoré dodávajú katióny vodíka do roztoku" (Encyclopædia Britannica, 1998).

Hlavné vlastnosti kyselín

1. Fyzikálne vlastnosti

Kyseliny majú chuť, stojí za to nadbytočnosť, kyselinu a ich zápach často spáli nozdry.

Sú to kvapaliny s lepivou alebo mastnou textúrou a majú schopnosť meniť farbu lakmusového papiera a pomaranča z metylu na červenú (Vlastnosti kyselín a báz, S.F.).

2- Schopnosť generovať protóny

V roku 1923 dánsky chemik Johannes Nicolaus Brønsted a anglický chemik Thomas Martin Lowry predstavili teóriu Brønsteda a Lowryho, ktorá potvrdzuje, že akákoľvek zlúčenina, ktorá môže preniesť protón na inú zlúčeninu, je kyselina (Encyclopædia Britannica, 1998). Napríklad v prípade kyseliny chlorovodíkovej: \ t

HCI → H+ + cl-

Teória Brønsteda a Lowryho nevysvetlila kyslé správanie určitých látok. V roku 1923 americký chemik Gilbert N. Lewis predstavuje svoju teóriu, v ktorej je kyselina považovaná za akúkoľvek zlúčeninu, ktorá je v chemickej reakcii schopná spojiť pár elektrónov, ktoré nie sú zdieľané v inej molekule (Encyclopædia Britannica, 1998).

Týmto spôsobom ióny ako Cu2+, Viera2+ a viera3+ majú schopnosť spájať páry voľných elektrónov, napríklad z vody, aby produkovali protóny nasledujúcim spôsobom:

 Cu2+ + 2H2O → Cu (OH)2 + 2H+

3 - Sila kyseliny

Kyseliny sú klasifikované ako silné kyseliny a slabé kyseliny. Sila kyseliny je spojená s jej rovnovážnou konštantou, teda pre prípad kyselín sú uvedené konštanty pomenované konštanty kyslosti Ka.

Silné kyseliny majú teda veľkú kyslosť konštantnú, takže majú tendenciu úplne sa disociovať. Príkladmi týchto kyselín sú kyselina sírová, kyselina chlorovodíková a kyselina dusičná, ktorých kyslé konštanty sú také veľké, že ich nemožno merať vo vode..

Na druhej strane je slabá kyselina taká, ktorej disociačná konštanta je nízka, takže je v chemickej rovnováhe. Príkladmi týchto kyselín sú kyselina octová a kyselina mliečna a kyselina dusitá, ktorých kyslé konštanty sú rádovo 10%.-4. Obrázok 1 ukazuje rôzne kyslé konštanty pre rôzne kyseliny.

4 - pH menšie ako 7

Stupnica pH meria úroveň alkality alebo kyslosti roztoku. Stupnica sa pohybuje od nuly do 14. Hodnota pH nižšia ako 7 je kyslá. Hodnota pH vyššia ako 7 je zásaditá. Stredný bod 7 predstavuje neutrálne pH. Neutrálny roztok nie je ani kyselinový ani zásaditý.

Stupnica pH sa získa podľa koncentrácie H+ a je nepriamo úmerná. Kyseliny zvyšovaním koncentrácie protónov znižujú pH roztoku.

5. Schopnosť neutralizovať zásady

Arrhenius vo svojej teórii navrhuje, aby kyseliny, ktoré sú schopné vytvárať protóny, reagovali s hydroxylovými bázami za vzniku soli a vody nasledujúcim spôsobom:

HCl + NaOH → NaCl + H2O.

Táto reakcia sa nazýva neutralizácia a je základom analytickej techniky nazývanej titrácia (Bruce Mahan, 1990)..

6- Redukčná oxidačná kapacita

Vzhľadom na jeho schopnosť produkovať nabité druhy sa ako prostriedok na prenos elektrónov v redoxných reakciách používajú kyseliny.

Kyseliny majú tiež tendenciu zmenšovať sa, pretože majú schopnosť prijímať voľné elektróny. Kyseliny obsahujú ióny H+. Majú tendenciu brať elektróny a vytvárať plynný vodík.

2H+ +2e- → H2

Kovy nemajú prísnu kontrolu nad svojimi elektrónmi. Opúšťajú ich bez veľkého boja a vytvárajú kovové ióny.

Viera → Viera2++2e-

Takže keď dáte železný klinec do kyseliny, ióny H + chytia elektróny zo železa. Železo sa mení na rozpustné ióny Fe2 +, a pevný kov postupne zmizne. Reakcia je:

Fe + 2H+ → Viera2++ H2

Toto je známe ako kyslá korózia. Kyseliny nielenže korodujú kovy ich rozpustením, ale tiež reagujú s organickými zlúčeninami, ako sú tie, ktoré tvoria bunkovú membránu.

Táto reakcia je zvyčajne exotermická, čo spôsobuje ťažké popáleniny pri kontakte s pokožkou, preto sa s týmto typom látky musí zaobchádzať opatrne. Obrázok 3 je bezpečnostný kód, ak je látka žieravá.

7- Kyselinová katalýza

Zrýchlenie chemickej reakcie pridaním kyseliny je známe ako kyslá katalýza. Uvedená kyselina sa pri reakcii nespotrebuje.

Katalytická reakcia môže byť špecifická pre kyselinu, ako je to v prípade rozkladu sacharózového cukru na glukózu a fruktózu na kyselinu sírovú alebo môže byť všeobecná pre akúkoľvek kyselinu..

Mechanizmus reakcií katalyzovaných kyselinou a bázou je vysvetlený v zmysle koncepcie Brønsted-Lowryho kyselín a zásad, ako je tá, v ktorej dochádza k počiatočnému prenosu protónov z kyslého katalyzátora do činidla (Encyclopædia Britannica, 1998)..

Vo všeobecnosti sú reakcie, pri ktorých sa jedná o elektrofil, katalyzované v kyslom prostredí, buď elektrofilnými adíciami alebo substitúciami..

Príklady kyslej katalýzy sú nitrácia benzénu v prítomnosti kyseliny sírovej (obrázok 4a), hydratácia eténu za vzniku etanolu (obrázok 4b), esterifikačné reakcie (obrázok 4c) a hydrolýza esterov (obrázok 4d) (Clark, 2013). ).

referencie

  1. Bruce Mahan, R. M. (1990). Chémia vysoká škola kurz štvrté vydanie. Wilmington: Addison-Wesley Iberoamericana S.A..
  2. Clark, J. (2013, 20. december). Príklady kyslej katalýzy v organickej chémii. Zdroj: chem.libretexts.org.
  3. Encyclopædia Britannica. (1998, 20. júl). Katalýza na báze kyseliny. Získané z britannica.com.
  4. Encyclopædia Britannica. (1998, 21. december). Arrheniova teória. Získané z britannica.com.
  5. Encyclopædia Britannica. (1998, 20. júl). Teória Brønsted-Lowry. Získané z britannica.com.
  6. Encyclopædia Britannica. (1998, 20. júl). Lewisova teória. Získané z britannica.com.
  7. LESNEY, M. S. (2003, marec). Chémia chémie Základné dejiny kyseliny - od Aristotela až po Arnolda. Zdroj: pubs.acs.org.
  8. Vlastnosti kyselín a báz. (S.F.). Zdroj: sciencegeek.net.