Ať už to víte nebo ne, pravděpodobně znáte mnoho kyselin a zásad. Už jste někdy lisovali limetkovou šťávu přes taco? Pak jste použili kyselou látku. Už jste někdy museli čistit ucpaný odtok chemikálií? Je pravděpodobné, že chemická látka je velmi silná základna. Jeho žíravá povaha pomůže zbavit se všeho, co zanáší odtok. Toto jsou základní příklady kyselin a zásad.
Čím to je, ale chemicky, tím, že se limetková šťáva a odtok čistí odlišně? Jaké jsou podobnosti mezi kyselinami a zásadami? Jaké jsou rozdíly mezi kyselinami a zásadami?
Chemická definice kyselin a zásad
Existuje několik definic kyselin a zásad. Nejužší definicí je Arrheniova definice. Může to být také nejintuitivnější a nejjednodušší úroveň definování kyselin a zásad.
An Kyselina arrheniová zvyšuje koncentraci H+ nebo H3Ó+ (hydroniový ion), protože protony ve skutečnosti samy neplují v roztoku. Arrheniova báze zvyšuje koncentraci OH- ionty.
Příkladem kyseliny Arrhenius je tedy HCl. Když se HCl disociuje v roztoku, zvyšuje se koncentrace hydroniových iontů. Příkladem Arrheniovy báze je NaOH. Když se NaOH disociuje ve vodě, zvyšuje se koncentrace hydroxidových iontů.
Tipy
Kyseliny uvolňují proton nebo H+, ve vodě. Báze uvolňují hydroxidový iont, OH-, ve vodě.
Problém s používáním definic Arrhenius spočívá v tom, že vás omezuje na diskusi pouze o vodných roztocích.
Aby bylo možné definovat více reakcí, Brønsted-Lowry definice se zaměřuje na přenos protonů. Kyselina Brønsted-Lowry je jakýkoli druh, který daruje proton jiné molekule. Brønsted-Lowryho báze je jakýkoli druh, který přijímá proton z jiné molekuly.
Je důležité si uvědomit, že definice Brønsted-Lowryho rozšiřují definici kyselin a zásad, takže Arrheniovy kyseliny a zásady jsou také Brønsted-Lowryho kyseliny a zásady.
Nakonec Lewis Definice je nejobsáhlejší definicí kyselin a zásad. Stejně jako kyselina Arrhenius je kyselina Brønsted-Lowry, kyselina Brønsted-Lowry je kyselina Lewis.
V Lewisově definici jsou kyseliny akceptory elektronových párů. V důsledku toho je kyselina schopna vytvořit kovalentní vazbu s čímkoli, co dodává elektrony. Báze jsou dárci elektronových párů.
Tipy
Lewisovy kyseliny jsou akceptory elektronových párů a Lewisovy báze jsou donory elektronových párů.
Použití stupnice pH
Jak můžete vlastně měřit, zda je něco kyselina nebo báze? Můžete použít stupnici pH, která vám řekne koncentraci vodíkových iontů. Jedním z nejcennějších rozdílů kyselin a zásad pro identifikační účely je koncentrace vodíkových iontů.
Jako koncentrace H+ a OH- iontů v řešeních je často velmi malé číslo, navrhl vědec ve 20. století lepší způsob podívat se na koncentraci vodíkových iontů by znamenalo definovat kyselost jako záporný logaritmus vodíkových iontů koncentrace. Toto se nazývá měření pH.
Nebo:
POH je záporný logaritmus koncentrace iontů OH.
Se snižováním koncentrace vodíkových iontů se zvyšuje pH.
Hodnota pH nad 7 naznačuje, že roztok je zásaditý. Hodnota pH 7 znamená, že roztok je neutrální. Hodnota pH pod 7 naznačuje, že roztok je kyselý.
Pokud potřebujete znát přesné pH roztoku, můžete použít pH metr. Pokud potřebujete vědět pouze to, zda je kyselý nebo zásaditý, můžete pravděpodobně použít výše uvedené definice k poučenému odhadu, zda je roztok kyselý nebo zásaditý.