Kyselina
Kyseliny (všeobecne často označované HA) alebo acidá sú tradičné chemické zlúčeniny, ktorých vodný roztok má pH menšie ako 7,0. Táto definícia aproximuje modernú Brønstedovu-Lowryho definíciu, ktorá definuje kyselinu ako zlúčeninu schopnú poskytnúť vodíkový katión (H+) inej zlúčenine (ktorú nazývame zásada):
- HA → H+ + A−
alebo vo vodnom prostredí
- HA + H2O → A− + H3O+
Systémy a reakcie kyselín a zásad sú odlišné od redoxných reakcií, pretože v nich nedochádza k zmenám oxidačných čísel.
Každá kyselina obsahuje aspoň jeden atóm vodíka. Slovenský názov je odvodený od prvku kyslík a pochádza z čias, kedy sa mylne myslelo, že charakteristickým prvkom pre kyseliny je práve kyslík.
Existujú tak kyseliny anorganické (napr. kyselina sírová, kyselina chlorovodíková), ako aj kyseliny organické (napr. kyselina mravčia, kyselina maslová).
Vodné roztoky kyselín majú kyslú chuť a menia farbu niektorých organických farbív. Nositeľom kyslých vlastností je katión vodíka H+, ten s prítomnými farbivami reaguje, pričom v molekule farbiva nastávajú zmeny, ktoré sa prejavujú aj zmenou farby. Takáto zmena farby prezrádza prítomnosť kyseliny. V zásadach sa tieto farbivá sfarbujú inak.
Organické farbivá, ktorými zisťujeme prítomnosť kyselín alebo zásad, voláme indikátory.
Definícia kyseliny
Existuje niekoľko teórií definujúcich pojmy kyselina a zásada. V chémii sa niektoré látky označujú podľa týchto teórií ako Arrheniova kyselina, Brønstedova kyselina alebo Lewisova kyselina.
Arrheniova teória
Najstaršou teóriou je Arrheniova teória kyselín a zásad (1899), podľa ktorej sú kyseliny látky, ktoré vo vodnom roztoku odštepujú protón.
Brønstedtova teória
Arrheniovu teóriu rozšíril Johannes Nicolaus Brønsted, vo svojej protolytickej teórii kyselín a zásad. Podľa tejto nie je kyselinou látka, ktorá je schopná odštepovať protón, t. j. vodíkový katión. Táto teória sa už nevzťahuje na vodné prostredie a akceptuje aj interakciu medzi látkou a rozpúšťadlom.
Lewisova teória
Najvšeobecnejšou teóriou je Lewisova teória (1923), ktorá definuje kyselinu ako látku, ktorá má voľný elektrónový obal a je schopná prijať elektrón od zásady. Táto teória je veľmi užitočná, pretože sa vzťahuje aj na látky ktoré nemajú odštiepiteľný protón. Táto teória má najväčšie uplatnenie v organickej chémii.
Rozdelenie kyselín
Kyslíkaté kyseliny
Názov je odvodený z podstatného mena kyselina a z prídavného mena podľa príslušného anhydridu kyseliny.
Odvodzujeme ich od oxidov, ktoré voláme anhydridy kyselín. Od niektorých anhydridov odvodzujeme viacero kyselín. Na rozlíšenie spresňujeme názvy týchto kyselín tým, že počet atómov vodíka v ich molekule uvádzame s predponami utvorených z gréckych čísloviek, len pre kyselinu s jedným atómom vodíka sa číslovka zvyčajne vynecháva. Kyselina s dvoma atómami vodíka má predponu dihydrogen-, kyselina s tromi atómami vodíka trihydrogen-, so štyrmi atómami vodíka tetrahydrogen-, a s piatimi atómami vodíka pentahydrogen-.
- kyselina sírová H2SO4
- kyselina dusičná HNO3
- kyselina uhličitá H2CO3
- kyselina trihydrogenfosforečná H3PO4
Bezkyslíkaté kyseliny
Bezkyslíkaté kyseliny sú vodné roztoky hydridov. Ich názov je zložený s podstatného mena kyselina a z prídavného mena utvoreného od názvu príslušného hydridu. Najdôležitejšie bezkyslíkaté kyseliny sú zlúčeniny vodíka s halogénmi- tzv. halogénovodíkové kyseliny
- kyselina chlorovodíková HCl (aq.)
- kyselina fluorovodíková HF (aq.)
- kyselina bromovodíková HBr (aq.)
- kyselina jodovodíková HI (aq.)
- kyselina kyanovodíková HCN (aq.)
- kyselina azidovodíková HN3 (aq.)
Peroxokyseliny
Peroxokyseliny sú odvodené z kyslíkatých kyselín, v ktorých je kyslík substituovaný za peroxoskupinu (-OOH):
- kyselina peroxodusičná NO2(OOH)
- kyselina diperoxouhličitá CO(OOH)2
- kyselina peroxosírová H2SO5
Tiokyseliny
Tiokyseliny sú odvodené z kyslíkatých kyselín a majú kyslík substituovaný sírou:
- kyselina tiosiričitá H2S2O2
- kyselina trihydrogénditiofosforečná H3PO2S2
Halogénkyseliny
Halogénkyseliny sú odvodené z kyslíkatých kyselín, v ktorých je subsituovaná funkčná skupina -OH halogénom:
- kyselina fluorosírová HSO3F
Amidokyseliny
Amidokyseliny (amidy kyselín) sú odvodené z kyslíkatých kyselín, v ktorých je subsituovaná funkčná skupina -OH aminovou (-NH2):
- kyselina amidosírová (amid kyseliny sírovej) HSO3NH2
- kyselina imido-bis(sírová) (HSO3)2NH
Sýtnosť kyselín
Sýtnosť kyseliny určujeme podľa počtu vodíkových iónov, ktoré sa z kyseliny môžu odštepovať.
Rozoznávame:
- jednosýtne kyseliny - kyselina dusičná (HNO3), kyselina chlorovodíková (HCl)
- dvojsýtne kyseliny - kyselina sírová (H2SO4), kyselina siričitá (H2SO3)
- trojsýtne kyseliny - kyselina trihydrogenfosforečná (H3PO4)
- viacsýtne kyseliny - kyselina tetrahydrogenkremičitá (H4SiO4)
Iné projekty
Chemický portál |