PROTOLYTICK REAKCIEReakcie, pri ktorch dochdza k odovzdvaniu a prijmaniu protnov (katinov H+) medzi kyselinami a zsadami => acidobzick - reakcie, kde reaguje kyselina = acidum a zsada = bza

ARRHENIOVA TERIA KYSELN A ZSAD:- tto teria plat len pre reakcie prebiehajce vo vodnom roztoku !! KYSELINA - ltka schopn vo vodnom roztoku odtiepi vodkov katin H+ HCl H+ + Cl HNO3 H+ + NO3

kyselina + voda

D

anin kyseliny + oxniov katin H3O+

+

H2 O D Cl-

+

+

HCl

+

+

H3O+

ZSADA - ltka schopn vo vodnom roztoku odtiepi hydroxidov anin OH NaOH Na+ + OH Ca(OH)2 Ca2+ + 2OH

zsada + voda D protonizovan bza + hydroxidov anin OHH+

+

+

+

-

NH3

+

H2O

D

NH4+

+

OH-

BRNSTEDOVA TERIA KYSELN A ZSAD:

KYSELINA - ltka schopn odtepova protn = je donorom protnu - vznik (konjugovan) zsada kyselina - H+ zsada CH3COOH H++ CH3COOH

ZSADA - ltka schopn viaza protn = je akceptorom protnu - vznik (konjugovan) kyselina zsada + H+ kyselina NH3 + H+ NH4+

Reakciou kyseliny a zsady vznik z kyseliny konjugovan zsada a zo zsady konjugovan kyselina

H+

+HCl + NH3 D

Cl-

++

+NH4+

Kad kyselina K je spriahnut so zodpovedajcou zsadou Z, s ktorou tvor tzv. konjugovan pr.

V protolytickej reakcii s vdy dva konjugovan pry kyseliny a zsady, priom navzjom vdy reaguje kyselina z jednho konjugovanho pru so zsadou druhho konjugovanho pru.

Funkcia Brnstedovej kyseliny alebo zsady sa me prejavi a po spojen dvoch konjugovanch sstav. Von protny v roztokoch nie s schopn existencie, a preto kyselina K1 me svoj protn odtiepi iba vtedy, ak je prtomn zsada Z2, ktor by ho prijala a pritom vznikne nov kyselina K2 a zsada Z1. V roztoku teda prebiehaj vdy sasne dva deje: 1. protolytick systm: 2. protolytick systm: HCl D H++ ClNH3 + H+ D NH4+

Ltka me ma vlastnosti kyseliny len v prtomnosti zsady a vlastnosti zsady len v prtomnosti kyseliny. Kyseliny: H2SO4, HSO4, H2PO4, HPO42, H2O, H3O+, NH4+, CH3COOH, HNO3 Zsady: Cl, SO42, H2PO4, PO43, OH, NH3, CH3COO, CO32, NO2, HCO3 Amfolyty = amfotrne ltky: ltky, ktor sa sprvaj aj ako kyselina aj ako zsada H2O, HCO3 , H2SO4 ,HS

LEWISOVA TERIA:KYSELINA - ltka, ktor m von elektrnov obal a je schopn prija elektrn od zsady = je jeho akceptorom AlCl3, BCl3, FeCl3, H, Co3+ ZSADA - ltka, ktor je donorom vonho elektrnovho pru NH3 Reakcia Lewisovej kyseliny a Lewisovej zsady je podmienen vznikom koordinanej (donorovo-akceptornej) vzby H++ H2O H3O+ Tto teria je vemi uiton, pretoe sa vzahuje aj na ltky ktor nemaj odtiepiten protn. Najvie uplatnenie m v organickej chmii. Jej praktick vyuitie v chmii zniuje fakt, e tak ltky ako H2SO4, HCl a pod. v jej ponman nie s kyseliny.

DISOCICIA KYSELN A ZSAD

- rozpanie ltok v H2O za vzniku inov - vedie k ustleniu protolytickej rovnovhy DISOCIAN KONTANTA - miera urujca silu kyseln zsad - jej hodnoty s uveden v tabukch Disocian kontanta kyseln(A) m je jej hodnota vyia, tm je kyselina silnejia a m viu schopnos odtepova protn H+ HA + H2O H3O+ + A napr. disocicia kys. mravej v H2O CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO Disocian kontanta zsad(B) m je jej hodnota vyia, tm je zsada silnejia a m viu schopnos viaza protny H+ B + H2O HB+ + OH napr. disocicia amoniaku v H2O NH3 + H2O NH4+ + OH Siln kyseliny alebo zsady s vo vodnom roztoku prakticky plne disociovan. Disocian kontanta: KA > 10-2 Stredne siln kyseliny alebo zsady s vo vodnom roztoku iastone disociovan. Disocian kontanta KA = 10-2- 10-4 Slab kyseliny alebo zsady s disociovan len nepatrne . Disocian kontanta KA < 10-4 ! Veobecne plat, e najslabie s tie kyslkat kyseliny v ktorch molekulch sa zhoduje poet atmov vodka a kyslka. Naopak kyslkat kyseliny s tm silnejie, m viac obsahuj atmov kyslka v porovnan s atmami vodka. SILN kyseliny: HCl, HI, H2SO4, HNO3, HClO4 STREDNE SILN kyseliny: H3PO4, HNO2, HCOOH SLAB kyseliny: H2S, H2CO3, HCN, CH3COOH SILN zsady: NaOH, KOH STREDNE SILN zsady: Ca(OH)2 SLAB zsady: NH4OH, Al(OH)3

KYSL, NEUTRLNE A ZSADIT ROZTOKY

- kyslos/zsaditos/neutralita roztokov sa uruje poda ich koncentrcie oxonivch inov H3O+ a hydroxidovch inov OH Oxniov katiny kyslos vodnho roztoku Hydroxidov aniny zsaditos vodnho roztoku KYSL ROZTOK: c (H3O+) > c (OH-) H2O + HCl H3O+ + ClH2O + H2O H3O+ + OHZSADIT ROZTOK: c (H3O+) < c (OH-) NH3 + H2O H3O+ + OHH2O + H2O H3O+ + OHNEUTRLNY ROZTOK: c (H3O+) = c (OH-) H2O + H2O H3O+ + OHNa vyjadrenie miery kyslosti a zsaditosti bola v roku 1901(Sorenson) zaveden stupnica pH. Jej hodnota je definovan ako zporn hodnota dekadickho logaritmu aktivity oxoniovch katinov H3O+

pH = -log{c(H3O+)}pOH = -log{c(OH--)} PLAT: pH + pOH = 14

pH

Rastca kyslos

Rastca zsaditos

c(H3O+) 100 10-2 10-4 10-6 10-7 10-8 10-10 10-12 10-14

pH

0

2

4

6

7

8

10

12

14

Ltka Kyselina v batriach aldon kyseliny Citrnov ava Coca-cola Ocot Pivo Kva aj Kysl d Sliny onkologickch pacientov Mlieko ist voda Sliny zdravho loveka Krv Morsk voda Mydlo pavok pre domce pouitie Nehasen vpno Lh sodn pre domce pouitie 2,0 2,4 2,5 2,9 4,5 5,0 5,5

pH KONTANTA Sin koncentrci inov H3O+a OH je vo vodnch roztokoch vdy kontantn ! Je oznaovan ako inov sin vody a zskava hodnoty 10-14.V istej vode je ltkov koncentrcia oboch inov rovnak: 10-7. To zodpoved pH = 7. Kyslos vznik prebytkom katinov H3O+ a zsaditos je prebytkom hydroxidovch inov na kor oxoniovch.

NEUTRALIZCIA - chemick reakcia prebiehajca vo vodnom roztoku kyseln a zsad za vzniku vody a prslunej soli, je sptnou reakciou autoprotolzy. HCl + NaOH H2O + NaCl HNO3 + H2O NO3 + H3O+ Podstatou neutralizcie je zluovanie oxniovch katinov a hydroxidovch aninov na molekuly vody. HYDROLZA SOL - protolytick reakcia inov sol s vodou - pri rozpan sol vo vode dochdza k ich ionizcii NaCl Na+ + ClNH4Cl (NH4)+ + (Cl)Vzniknut iny mu v niektorch prpadoch reagova s inmi rozpadla (vody), priom vznikaj z katinov zsady a z aninov kyseliny. 1. so silnej zsady a slabej kyseliny => zsadit roztok Na2CO3 2 Na+ + CO32 2 Na+ + CO32 + 2 H2O H2CO3 + 2 Na+ + 2 OH2. so slabej zsady a silnej kyseliny => kysl roztok Al3+ + 3 Cl + 3 H2O Al(OH)3 + 3 Cl + 3 H+

3. so silnej kyseliny a silnej zsady => neutrlny roztok Na+ + Cl + H2O Na+ + Cl + H2O Soli slabej zsady a slabej kyseliny vo vodnom roztoku bud hydrolyzova za vzniku katinu a aninu a reakcia roztoku bude kysl alebo zsadit poda toho, i vyiu disocian kontantu m kyselina alebo zsada. Poznmka : V praxi je asto potrebn udrova kontantn hodnotu pH uritho procesu, resp. s potrebn roztoky so stlou hodnotou pH. Na tento el slia tzv. TLMIV ROZTOKY (pufry). Obvykle sa pripravuj zmieanm slabej kyseliny a jej konjugovanej zsady (v prslunej soli so silnou zsadou) vo vhodnom koncentranom pomere. Charakteristickm prkladom je vodn roztok kyseliny octovej a octanu sodnho alebo roztok amoniaku a chloridu amnneho. Hodnota pH tlmivho roztoku zvis len od pomeru koncentrcie soli a slabej kyseliny (resp. slabej zsady), a preto sa zriedenm roztoku prakticky nemen. Aj pri pridan malho mnostva silnej kyseliny alebo hydroxidu sa zmen len nepatrne.

Mria Krmrikov