Obecná a anorganická chemie I

• Vícesytné kyseliny:

  • př.: H2S dvojsytná kyselina

  • H2S + H2O ⇄ H3O+ + HS-

  • pKA1 = 7,02

  • HS- + H2O ⇄ H3O+ + S2-

  • pKA2 = 13,9

Diagram predominantních stavů aniontu

• Distribuční diagram [H2S] + [HS− ] + [S2−] = = 0,1 mol * l−1

• Brønstedovy kyseliny a báze lze ve stejném rozpouštědle seřadit podle absolutní síly:

Typy kyselin a bází

• Kyseliny:

  • Hydridy - HF, HCl, HBr, HI, H2S, HCN, HSCN

    • HCl + H2O → H3O+ + Cl-

  • nekovové oxidy - CO2 , NO2 , SO2 , SO3

    • SO3 + H2O → H3O+ + SO42-

  • oxokyseliny - HClO, HNO3 , H2SO4 , H3PO4

    • H2SO4 + H2O → H3O+ + HSO4-

• Báze:

  • Hydridy - LiH, NaH, KH, MgH2, CaH2

    • NaH + H2O → Na+ + OH- + H2

  • Kovové oxidy - Li2O, Na2O, K2O, MgO, CaO

    • CaO + H2O → Ca2+ + OH-

  • Hydroxidy - LiOH, NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2

    • NaOH + H2O → Na+ + OH-

• Amfoterní sloučeniny - H2O, ZnO, Al2O3 , Al(OH)3

  • ZnO + 2 H3O+ → Zn2+ + H2O

  • ZnO + 2 OH- + H2O → [Zn(OH)4]2-

Rozpouštění solí

• Hnací silou rozpouštění je následná HYDRATACE iontů dipólem vody - uvolní se hydratační energie - rozpustnost je ovlivněna iontovostí soli - pokud se nevazebná interakce hydratace přemění v kovalentní interakci = HYDROLÝZA

• Hydratace:

  • Iontů:

    • [Al3+(H2O)6]3+(aq), to samé i u aniontů

  • Solí:

    • (Krystalo)hydráty (CuSO4.5H2O) [Cu(H2O)4]SO4 . H2O

• Příklad:

• Hydrolýza:

  • AlCl3 + H2O ↔ Al(OH)3 + HCl (rovnováha však posunuta k výchozím látkám), pokud chceme potlačit hydrolýzu, tak stačí snížit pH roztoku (přikápnutím HCl)

Diagramy stability kationtů

Diagram stability aniontů

• Sůl nehydrolyzujícího kationtu a silné kyseliny:

  • NaCl ⇢ Na+ + Cl- + H2O ⇄ Na+ + Cl- + H+ + OH

  • Roztok neutrální

• Sůl nehydrolyzujícího kationtu a slabé kyseliny:

  • KCN ⇢ K + + CN- + H2O ⇄ K + + HCN + OH-

  • Roztok zásaditý

• Sůl hydrolyzujícího kationtu a silné kyseliny:

  • Al(NO3)3 ⇢ Al3+ + NO3 - + H2O ⇄ Al(OH)3 + NO3 - + H+

  • Roztok kyselý

• Sůl hydrolyzujícího kationtu a slabé kyseliny:

  • NH4 F ⇢ NH4 + + F- + H2O ⇄ NH4OH + HF

  • Roztok neutrální (NH3 ·H2O), (soli často nerozpustné)

Iontové oxidy, hydroxidy a halogenidy

Halogenidy

• Příprava:

  • Přímé sloučení prvků:

    • Ti + 2Cl2 TiCl4

    • Příprava bezvodých halogenidů v případě, že ty nelze připravit dehydratací hydrátu:

      • BeCl2 ·4H2O → Be(OH)2 + 2 HCl + 2 H2O

  • Termická rozklad komplexní sloučeniny:

    • [Ni(NH3)6]Cl2 NiCl2 + 6 NH3

    • Příprava bezvodých halogenidů v případě, že ty nelze připravit dehydratací hydrátu:

      • BeCl2 ·4H2O → Be(OH)2 + 2 HCl + 2 H2O

  • Redukční halogenace:

    • Al2O3 + 3C + 3Cl2 2AlCl3 + 3 CO

    • BeO + CCl4 BeCl2 + COCl2

    • Příprava bezvodých halogenidů v případě, že ty nelze připravit dehydratací hydrátu:

      • BeCl2 ·4H2O → Be(OH)2 + 2 HCl + 2 H2O