kyseliny a zásady

Síla kyselin a zásad

• Kyselina je tím silnější, čím snadněji odštěpí proton, a naopak zásada je tím silnější, čím snadněji proton váže.

• Silná kyselina má slabou konjugovanou bázi a naopak

• Sílu kyselin a zásad určuje také disociační konstanta

  • HCl + H2O Cl- + H3O+

$$K_{A} = \frac{\left\lbrack Cl^{-} \right\rbrack\left\lbrack H_{3}O^{+} \right\rbrack}{\left\lbrack \text{HCl} \right\rbrack}$$

• Stejným způsobem vytvoříme KB

• Silná kyselina (zásada) – KA (KB) > 10-2

• Slabá kyselina (zásada) – KA (KB) < 10-4

• Silná kyselina: H2SO4, HNO3, HI, HBr, HClO3

• Silná zásada: NaOH, hydroxidy s-kovů (nejsilnější je CsOH)

KC autoprotolýzy vody se říká iontový součin vody

Kv = [H3O+][OH−]

• Značí se Kv

• Při 25 °C se Kv = 10-14

• Roztoky neutrální: [H3O+] = [OH-]

• Roztoky zásadité: [H3O+] < [OH-]

• Roztoky kyselé: [H3O+] > [OH-]

• Pro vyjádření kyselosti či zásaditosti se nepoužívá vyjádření pomocí molární koncentrace. Využívá se vyjádření s kladnými hodnotami exponentů, které se označuje jako pKv.

• Platí: pH + pOH = 14

pH =  − log  [H3O+]

pOH =  − log  [OH−]

Acidobazické indikátory:

• Látky, které při různých hodnotách pH mění své zbarvení.

• Např. univerzální indikátorové papírky (napuštěné směsí indikátorů), které se pro každou hodnotu pH zbarví jinou barvou

• K přesnému změření pH se používá pH-metr

• Indikátorů se využívá při titraci

  • Využívá se toho, že disociovaná a nedisociovaná forma indikátorů mají rozdílné zbarvení (Ostwaldova teorie)

  • Při titraci různých látek se používají různé indikátory. Například methyloranž a methylčerveň jsou vhodné pro titraci slabých zásad, fenolftalein pro titraci slabých kyselin.

  • Princip titrace se zakládá na stanovení neznámé koncentrace známého objemu analyzovaného roztoku, do kterého se přidává činidlo o známé koncentraci. Ve chvíli, kdy přidáme takové množství činidla, že látky spolu právě a beze zbytku zareagují, nastane bod ekvivalence. To se projeví změnou barvy indikátoru.

Hydrolýza slabých kyselin a zásad

• Nedisociují zcela

• Rovnováha je posunuta doleva (v roztoku je méně iontů ne celých látek)

$$K_{A} = \frac{\left\lbrack {H_{3}O}^{+} \right\rbrack^{2}}{c_{M}}$$

Hydrolýza solí:

Sůl vznikla reakcí silné kyseliny a silné zásady:

• NaOH + HCl NaCl

• Na+ a Cl- jsou stabilní a nereagují s vodou --> neutrální pH

Sůl vznikla reakcí slabé kyseliny a silné zásady:

• CH3COONa + H2O CH3COO- Na+

• Nějaká část CH3COO- zreaguje s vodou (CH3COO- + H2O CH3COOH + OH-)

• pH je zásadité

Sůl vznikla reakcí silné kyseliny a slabé zásady:

• NH4Cl + H2O NH4+ + Cl-

• Nějaká část NH4+ zreaguje s vodou (NH4+ + H2O NH3 + H3O+)

• pH je kyselé

Sůl vznikla reakcí slabé kyseliny a slabé zásady:

• CH3COONH4 + H2O CH3COO- + NH4+

• Když budou stejně slabé --> pH neutrální

• Když bude slabší kyselina --> pH zásaditější

• Když bude slabší zásada --> pH kyselejší