Síla kyselin

Podstata acidobazických reakcí
Vzájemné reakce kyselin a zásad
Kyseliny = acidum
Zásady = báze

Protolytické rovnováhy
ustavují se v soustavách, kde při reakci dochází k odevzdávání a přijímání protonů
př. 1.disociace kys.octové ve vodě
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-
2.disociace amoniaku ve vodě
NH3 + H2O NH4+ + OH-

Brönstedova teorie kyselin a zásad
Každou protolytickou rovnováhu je možno rozdělit na dvě dílčí rovnováhy:
1. rovnováha H2O a CH3COOH
H2O + H+ H3O+
CH3COOH H+ + CH3COO-
2. rovnováha H2O a NH3
H2O OH- + H+
NH3 + H+ NH4+
tyto dílčí rovnováhy použil ke své definici kyselin a zásad
Kyseliny = látky schopné odštěpovat proton ve formě H+ - donory protonů
Zásady = látky schopné přijímat proton ve formě H+- akceptory protonů
Při protolytické reakci:
1. kyselina – H+→ zásada
2. zásada + H+→ kyselina
Reaguje spolu kyselina a zásada
Vyměňují si mezi sebou proton ve formě H+

HA + B HB+ + A-

HB+ = Brönstedova kyselina odvozená od zásady B
A- = Brönstedova zásada odvozená od kyseliny HA
Tyto dvoje se lišící se o proton H+ se nazývá=Konjugovaný pár (Protolytický systém)
HCl + H2O → H3O+ + Cl
Z2 ---------K2
K1-------------------------------Z1

NH3 + H2O → OH- + NH4+
Z2--------K2
K1---------------------------------Z1

1. Zásada B + od ní odvozená kyselina HB+

2. Kyselina HA + od ní odvozená zásada A-

první protolytický systém si vyměňuje protony s druhým protolytickým systémem
- kyselina je tím silnější, o co snadněji odštěpí proton H+
- zásada je tím silnější, o co snadněji příjme proton H+
- kyselina je tím silnější, o co slabší je její konjugovaná zásada
Používá se pojem: Brönstedova kyselina – obecné značení HA
Brönstedova zásada – obecné značení B
HB + H2O → H3O+ + B

Arrheniova teorie
Kyseliny = látky, které v roztocích disociují na ionty H+ a příslušné anionty (je schopna odštěpit kationt vodíku H+)
HCl H+ + Cl-
H2SO4 2 H+ + SO42-
H3PO4 3 H+ + PO43-
Zásady = látky, které v roztocích disociují na hydroxylové anionty a příslušné kationty (látka schopna odštěpi hydroxidový aniont OH-)
NaOH Na+ + OH-
Ca(OH)2 Ca2+ + 2 OH-
Kyseliny jsou kyselé, protože obsahují více H+ než OH-
Zásady jsou zásadité, protože obsahují více OH- než H+
Platí pouze pro vodné roztoky
Neřeší zásady bez částice OH
HNO3 → H+ + NO3Ca(OH)2 → Ca2+ + 2OH-
Chyby Arrheniovy teorie
H+ se v roztoku nevyskytují, jsou vázány na rozpouštědlo

H2 O + H+ H3O+ oxoniový kation

mohou být i látky, které neobsahují OH-

např. Na2CO3, NH3, Na2S atd.

Kyselé roztoky mohou tvořit i látky, které neodštěpují H+ např. NH4Cl, Al2(SO4)3

Lewisova teorie kyselin a zásad
Brönstedovu teorii nelze použít v případě aprotních látek ⇒ vznikla Lewisova teorie
Zásada = látka, která je donorem volného elektronového páru (látky s volným elektronovým párem, který může sdílet s jinou látkou)
NH3 H2O
Kyselina = látka, která je schopna vázat volný elektronový pár = akceptor (látka s volným orbitalem, který může zaplnit společným sdílením volného elektronového páru jiné látky)
BCl3 AlCl3 nebo kationty H+ Co3+ Ag+
Neutralizace kyseliny zásadou je podmíněna vznikem koordinačně-kovalentní vazby (viz papír)
Uplatňuje se v organické chemii