jedigovnaskribd
DESCRIPTION
JEDIGOVNASKRIBDJEDIGOVNASKRIBDJEDIGOVNASKRIBDJEDIGOVNASKRIBDJEDIGOVNASKRIBDJEDIGOVNASKRIBDJEDIGOVNASKRIBDJEDIGOVNASKRIBDJEDIGOVNASKRIBDJEDIGOVNASKRIBDJEDIGOVNASKRIBDJEDIGOVNASKRIBDJEDIGOVNASKRIBDJEDIGOVNASKRIBDJEDIGOVNASKRIBDJEDIGOVNASKRIBDJEDIGOVNASKRIBDJEDIGOVNASKRIBDJEDIGOVNASKRIBDJEDIGOVNASKRIBDJEDIGOVNASKRIBDTRANSCRIPT
Kiseline, Lužine, Soli 1
Kiseline, lužine i soli
Kiseline Soli
- 17. skupina
HF Fluorovodična (Fluoridna) Fluoridi
HCl Klorovodična (Kloridna ili solna) Kloridi
HBr Bromovodična (Bromidna) Bromidi
HI Jodovodična (Jodidna) Jodidi
- Dušik
HNO2 Dušikasta (Nitritna) Nitriti
HNO3 Dušična (Nitratna) Nitrati
- Cijanidi
HCN Cijanovodična (Cijanidna) Cijanidi
HSCN Tiocijanovodična (Tiocijanatna) Tiocijanidi
- Klor
HClO Hipoklorasta (Hipokloritna) Hipoklorati
HClO2 Klorasta (Kloritna) Kloriti
HClO3 Klorna (Kloratna) Klorati
HClO4 Perklorna (Perkloratna) Perklorati
- Brom i Jod
HBrO Hipobromasta HIO Hipojodasta
HBrO2 Bromasta HIO2 Jodasta
HBrO3 Bromna HIO3 Jodna
HBrO4 Perbromna HIO4 Perjodna
- Sumpor
H2S Sumporovodična (Sulfidna) Sulfidi
H2SO3 Sumporasta (Sulfitna) Sulfiti
H2SO4 Sumporna (Sulfatna) Sulfati
H2S2O3 Tiosumporna (Tiosulfatna) Tiosulfati
H2S2O7 Pirosumporna (Dimeća ili Oleum) Pirosulfati
- Ugljik
H2CO3 Ugljična (Karbonatna) Karbonati
- Fosfor
H3PO3 Fosforasta (Fosfitna) Fosfiti
H3PO4 Fosforna (Fosfatna) Fosfati
- Organske
HCOOH Metanska (Mravlja)
CH3COOH Etanska (Octena)
pH vrijednost
- pH vrijednost kiseline je negativni logaritam od množinske koncentracije vodikovih iona u kiselini
- log ( )pH c H
- pH od krvi je 7,4 (±0,2)
- pOH je nešto što se mjeri kao 14-pH
- korisno log(2x10-3
) = 3-log(2)
Kiseline, Lužine, Soli 2
Kiseline i baze
- baze
hidroksidi – spojevi s OH skupinom
metalni oksidi
metalni hidridi
NH3
- Arrheniusova teorija
kiseline sve tvari koje u vodenoj otopini povećavaju konc. H+ tj. oksonijevih iona (H3O
+)
baze sve tvari koje u vodenoj otopini povećavaju konc. OH- iona
- Brönstadova teorija
kiseline sve tvari koje u vodenoj otopini mogu dati proton (protondonori)
baze sve tvari koje u vodenoj otopini mogu primiti proton (protonakceptori)
- Lewisova teorija
kiseline sve tvari koje u vodenoj otopini mogu dati elektronski par (elektrondonor)
baze sve tvari koje u vodenoj otopini mogu primiti elektronski par (elektronakceptor)
- voda ima svojstvo i kiseline i baze – amfoterna je, tj. ima amfiprotonska svojstva (u isto vrijeme je i protodonor i akceptor)
- protoliza – prelazak vodika s jedne molekule na drugu (protolitičke reakcije)
- kutevi
između vodika u vodi – 104,5° (oblik V)
između vodika u oksonijevom ionu – 110° (oblik krnje piramide)
sve veze su jednako duge – 106 pm
Disocijacija kiselina
- disocijacija (ionizacija) – nastaju kation (oksonijev ion) i kiselinski ostatak
monoprotonske 4 2 3 4HClO H O H O ClO
o produkt – perklorni ion
diprotonske 2 4 2 3 4 2
2 4 2 3 42
4 2 3 4
2 0 2H SO H O H O HSO
H SO H H O SOHSO H O H O SO
o produkti – hidrogensulfatni, pa sulfatni ion
triprotonske
3 4 2 3 2 4
2 3
2 4 2 3 4 3 4 2 3 4
3
4 2 3 4
3 0 3
H PO H O H O H PO
H PO H O H O HPO H PO H H O PO
HPO H O H O PO
o produkti – dihidrogenfosfatni, hidrogenfosfatni, pa fosfatni ion
Jakost kiselina
- jakost se definira stupnjem ionizacija (tj. disocijacije) – α
- jakost ovisi o privlačnoj sili – što je ona veća između kationa i aniona, manji je broj H+ iona i kiselina je slabija
- ( )
( )
množina ioniziranih (disociranih) iona c H
ukupna množina c HA
α≈1 (jake)
- Perklorna (HClO4) najjača
- Jodidna (HI)
Kiseline, Lužine, Soli 3
- Bromidna (HBr)
- Sumporna (H2SO4)
- Kloridna (HCl)
- Dušična (HNO3)
0,01< α>1 (srednje)
- Fluoridna (HF)
- Fosfatna (H3PO4)
- Sumporasta (H2SO3)
a<0,01 (slabe)
- Sumporovodična (H2S)
- Ugljična (H2CO3)
- HCN, CH3COOH, HNO2
Dobivanje kiselina
1. Otapanje halogenovodika u vodi
- samo HF, HCl, HBr i HI
- odlično se otapaju
- u plinovitom su stanju
( ) 2 ( ) ( )
( ) 2 ( ) ( )
( ) 2 ( ) ( )
( ) 2 ( ) ( )
g l aq
g l aq
g l aq
g l aq
HF H O HF
HBr H O HBr
HCl H O HCl
HI H O HI
2. Otapanje oksida nemetala u vodi
- oksidi nemetala – anhidridi – tvari koje u reakciji s vodom daju kiselinu ili lužini
2 2 2 3
2 2 2 3
3 2 2 4
4 10 2 3 4
2 7 2 4
2 5 2 3
2 2 3
6 4
2
2
3 2
CO H O H CO
SO H O H SO
SO H O H SO
P O H O H PO
Cl O H O HClO
N O H O HNO
NO H O HNO NO
3. Otapanje sumporovodika u vodi
- mislim da ovom metodom može nastati samo sumporovodična kiselina (H2S)
2 ( ) 2 ( ) 2 ( )g l aqH S H O H S
4. Iz soli u reakciji s kiselinom koja je jača nego kiselina koja se nalazi u soli
- ovo su samo primjeri, može biti jako puno tako nastalih kiselina
2 4 2 4
2 2 4 2 2 4
3 2 3 2
2 2NaCl H SO HCl Na SO
Na S H SO H S Na SO
CaCO HCl H CO CaCl
Kiseline, Lužine, Soli 4
Hidroksidi
- opća formula - BOH
- B može biti metal ili amonijev ion (NH4+)
- primjeri hidroksida
prva skupina
o LiOH
o NaOH
o KOH…
druga skupina
o Mg(OH)2
o Ca(OH)2
o Sr(OH)2…
prijelazni metali
o Fe(OH)2, Fe(OH)3, Zn(OH)2, Al(OH)3…
amonijev hidroksid – NH4OH
Disocijacija hidroksida
- lužina – vodena otopina hidroksida
- hidroksidi nisu elektroliti, a lužine jesu
- primjeri disocijacije:
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
4 4
( ) 2
( ) 2
( ) 3
H O
H O
H O
H O
Ca OH Ca OH
Mg OH Mg OH
Al OH Al OH
NH OH NH OH
Jakost lužina
- ovisi o broju OH- iona
- izražava se prema stupnju disocijacije (α)
- ( )
( )
množina ioniziranih (disociranih) iona c OH
ukupna množina c BOH
Jake lužine
- 1. skupina (bez LiOH)
NaOH
KOH
RbOH
CsOH najjača
- 2. skupina (ali bez Be(OH)2 i Mg(OH)2 jer su one slabe)
Ca(OH)2
Sr(OH)2
Kiseline, Lužine, Soli 5
Ba(OH)2
Slabe lužine
- NH4OH i AL(OH)3
- Be(OH)2 i Mg(OH)2
- LiOH
Soli
- spojevi koji se sastoje B + A
- B = metal ili amonijev ion (NH4+), tj. ono što dobijemo iz lužine kad joj maknemo OH skupinu
- A = kiselinski ostatak, ono što dobijemo iz kiseline kad joj maknemo vodikov kation (H+)
- ako nastane sol koja u sebi ima H, zovemo ju kiselom soli
- ako nastane sol koja u sebi ima OH, zovemo ju bazičnom soli
- soli s vodikom – primarne soli
- potpuno neutralizirane soli – sekundarne soli
- neutralizacija – proces u kojem iz kiseline i lužine nastanu sol i voda
- pH vrijednost soli:
ako su u soli dio od jake lužine i dio od jake kiseline, pH = 7
ako su u soli dio od jake lužine i dio od slabe kiseline – treba hidroliza, pH>7
ako su u soli dio od slabe lužine i dio od jake kiseline – treba hidroliza, pH<7
Hidroliza
događa se kada se sol sastoji od slabe kiseline i jake lužine ili obrnuto
tada nakon što napišemo jednadžbu disocijacije, slabio dio soli (dakle metal, amonijev ion ili kiselinski ostatak) spojimo
sa vodom u obliku H+OH
- (isto što i H2O)
ako sa H+OH
- spajamo slabi dio kis., on će se spoijti sa H
+ i ostat će nam suvišak OH
- i tada je otopina lužnata, a pH>7
ako sa H+OH
- spajamo slabi dio lužine, on će se spojiti sa OH
- i ostat će nam suvišak H
+ i tada je otopina kisela, a pH<7
Primjeri:
o za lužnatu otopinu
2 2 2
- - -
2 2
0
)
7
)
iz izjake slabelužine kiseline
2
-
K NO H K NO
slabi dio (NO spajamo s vodom
NO H OH HNO OH pH
budući da je ostalo u suvišku hidroksidne skupine (...+OH
otopina je lužnata, a pH>7
o za kiselu otopinu
4 3 2 4 3
-
4 4
0
)
7
)
iz izslabe jakelužine kiseline
4
+
NH NO H NH NO
slabi dio (NH spajamo s vodom
NH H OH NH OH H pH
budući da je ostalo u suvišku kationa vodika (...+H
otopina je kisela, a pH<7
Kiseline, Lužine, Soli 6
Dobivanje soli
1. Direktna sinteza metala i nemetala
2 3
2 2
2
2 3
2
2 2
Al Cl AlCl
Zn Br ZnBr
Na Cl NaCl
2. Metal + Kiselina Sol + H2
2 2
2 4 2 4 3 2
2
2 3 ( ) 3
Mg HBr MgBr H
Al H SO Al SO H
3. Metalni oksid + Kiselina Sol + H2O
2 3 3 2
2 4 4 2
6 2 3Al O HCl AlCl H O
CaO H SO CaSO H O
4. Nemetalni oksid + Lužina Sol + H2O
2 2 3 22CO NaOH Na CO H O
5. Neutralizacija – Kiselina + Lužina Sol + H2O
2
2
NaOH HCL NaCl H O molekulski oblik
NaOH HCL Na OH H Cl Na Cl H O ionski oblik
Puferi
- puferi su ili
smjese slabih kiselina i njihovih soli – kiseli puferi
smjese slabih lužina i njihovih soli – lužnati puferi
- djeluju po principu pomaka kemijske ravnoteže u smjeru nastajanja slabe kiseline/lužine
- neutraliziraju višak kiseline ili višak lužine
- puferi u organizmu
karbonatni
o hidrogenkarbonatni ion HCO3-
i karbonatni ion CO32-
fosfatni
o dihidrogenfosfatni ion H2PO4-
i hidrogenfosfatni ion HPO42-
Kiseli pufer
- 4 3 3
3 3
3
3
CH COOH i CH COONa
1 : 1
sa soli (CH COONa) mora reagirati neka kiselina, npr. HCl CH COONa HCL CH COOH NaCl
sa kiselinom (CH COOH) mora reagirati neka lužina, npr. NaOH 3 3 2 CH COOH NaOH CH COONa H O
- još jedan primjer – H2CO3 i KHCO3
Lužnati pufer
-
4
4 4
4 4 2
4
4
4
NH Cl i NH OH
1 : 1
sa soli (NH Cl) mora reagirati neka lužina, npr. NaOH NH Cl NaOH NH OH NaCl
sa lužinom (NH OH) mora reagirati neka kiselina, npr. HCl NH OH HCl NH Cl H O
- još jedan primjer – NH4OH i (NH4)2SO4
Kiseline, Lužine, Soli 7
- ali npr. HNO3 i NaNO3 nije nikakav pufer - čim je HNO3 jaka kiselina, ne može bit pufer
Primjeri raznih stvari za vježbu
- predloži metode dobivanja ovih kiselina
Kiselina Dobivanje Metoda
H2SO4 SO3 + H2O H2SO4 otapanjem oksida nemetala u vodi
HCl 2NaCl + H2SO4 Na2SO4 + 2HCl iz soli u reak. s kis. koja je jača od kis. u soli
HCl(g) + H2O HCl(aq) otapanjem halogenovodika u vodi
HNO3 N2O5 + H2O 2HNO3 otapanjem oksida nemetala u vodi
3NO2 + H2O 2HNO3 + NO otapanjem oksida nemetala u vodi
HClO4 Cl2O7 + H2O 2HClO4 otapanjem oksida nemetala u vodi
H3PO4 P4O10 + H2O 4H3PO4 otapanjem oksida nemetala u vodi
H2S H2S(g) + H2O H2S(aq) otapanjem sumporovodika u vodi
H2CO3 CO2 + H2O H2CO3 otapanjem oksida nemetala u vodi
- prikaži metode dobivanja ovih lužina
Ca(OH)2 CaO + H2O Ca(OH)2 otapanjem oksida metala u vodi
Ca + 2H2O Ca(OH)2 + H2 otapanjem metala u vodi, nastaju hidroksid i vodik
NaOH Na2O + H2O 2NaOH otapanjem oksida metala u vodi
2Na2O2 + 2H2O 4NaOH + O2 otapanjem natrijeva peroksida u vodi
KOH 4KO2 + 2H2O 4KOH + 3O2 otapanjem kalijeva superoksida u vodi
NH4OH NH3 + H2O NH4OH otapanjem amonijaka u vodi
Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O 2Al(OH)3 otapanjem oksida metala u vodi
- prikaži metode dobivanja ovih soli
(NH4)2SO4 2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4 amonijak + kiselina = sol
Ca(H2PO4)2 Ca(OH)2 + H3PO4 Ca(H2PO4)2 + H2O kiselina + lužina = sol + voda
NH4Cl NH4NO3 + NaCl NaNO3 + NH4Cl zamjena soli ili tako nešto, ne znam točno ime
KHCO3 KOH + H2CO3 KHCO3 + H2O kiselina + lužina = sol + voda
- koji su produkti ovih reakcija
AgNO3 + KI AgNO3 + KI AgI + KNO3
Na2O + 2HCl Na2O + 2HCl 2NaCl + H2O
CO2 + 2KOH CO2 + 2KOH K2CO3 + H2O
CO2 + Ca(OH)2 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
SO3 + Ca(OH)2 SO3 + Ca(OH)2 CaSO4 + H2O
Mg(OH)2 + 2HNO3 Mg(OH)2 + 2HNO3 Mg(NO3)2 + 2H2O
2H3PO4 + Al2O3 2H3PO4 + Al2O3 2AlPO4 + 3H2O
Primjer neutralizacije po stupnjevima
3 2
2 3 3 2
2 3 3 2 2
3 3 3 2 2
2 2
2 3
( )
( ) ( )( ) ( ) 2
( ) ( ) 2
:
( ) 2( ) 2 2 3 2 3 2( )
Mg NO
Mg OH HNO Mg OH NO H OMg OH HNO Mg NO H O
Mg OH NO HNO Mg NO H O
ionskioblik
Mg OH HNO Mg OH H NO Mg NO OH2
3 2 2
2
2 ( ) 2
H O
H Mg NO H O