Kyseliny
DEFINICE
Kyseliny jsou sloučeniny, které ve vodných roztocích kromě kationtů vodíku neodštěpují žádný jiný kationt.
PŘÍKLADY
HNO3 | - kyselina dusičná |
HF | - kyselina fluorovodíková |
H2SO4 | - kyselina sírová |
H2S | - kyselina sirovodíková |
ROZDĚLENÍ
Kyseliny můžeme rozdělit například takto:
KYSELINY |
Kyslíkaté HNO2,
H3PO3 |
Bezkyslíkaté HCl, HBr |
Silné HI, H2SO4 |
Slabé HCN, H2CO3 |
Středně silné HF, H3PO4 |
NÁZVOSLOVÍ
Bezkyslíkaté kyseliny
Jejich názvy se tvoří slovem kyselina a přidáním koncovky
-ová k názvu původní sloučeniny.
HF | - kyselina fluorovodíková |
HCN | - kyselina kyanovodíková |
H2S | - kyselina sirovodíková |
Kyslíkaté kyseliny (oxokyseliny)
Názvosloví kyselin záleží na oxidačním čísle (náboji)
kyselinotvorného prvku.
Podíváme se na vzorec H2SO4. Z něj vidíme, že iontů vodíků je 2, síry 1 (jednička se nepíše) a kyslíků 4. Náboj kationtu vodíku je +1, a protože vodíku máme dva, celkový náboj je +2. Kyslík má náboj -2 a z toho vyplývá, že celkový náboj je -8. Součet nábojů se musí rovnat nule. Co se týče síry, její náboj x budeme muset zjistit jednoduchou rovnici: sečteme si všechny náboje po pořádku +2 + x -8 = 0.
Řešení: x= +6
Po zjištění oxidačního čísla si odvodíme název tak, že k názvu kyselinotvorného prvku (v tomto případě k síře) přiřadíme odpovídající koncovku. Podle tabulky si tu koncovku vyhledáme. Bude to vypadat následovně: síra + -ová = kyselina sírová.
Jestliže prvek tvoří v témže oxidačním čísle dvě čí více jednoduchých oxokyselin, zpřesňují se názvy těchto oxokyselin tak, že pomocí
číslovkových předpon se vyjádří počet vodíků (předpona hydrogen-).
Příklad:
HPO3 | - kys. hydrogenfosforečná |
H3PO4 | - kys. trihydrogenfosforečná |
HAsO2 | - kys. hydrogenarsenitá |
H4SiO4 | - kys. tetrahydrogenkřemičitá |
Tabulka koncovek kyslíkatých kyselin |
oxidační č. |
koncovka |
příklad |
vzorec |
I |
- ná |
kyselina bromná |
H+IBr+IO-II |
II |
- atá |
kyselina olovnatá |
H2+IPb+IIO2-II |
III |
- itá |
kyselina boritá |
H+IB+IIIO2-II |
IV |
- ičitá |
kyselina uhličitá |
H2+IC+IVO3-II |
V |
- ičná - ečná |
kyselina dusičná
kyselina chlorečná |
H+IN+VO3-II
H+ICl+VO3-II |
VI |
- ová |
kyselina sírová |
H2+IS+VIO4-II |
VII |
- istá |
kyselina jodistá |
H+II+VIIO4-II |
VIII |
- ičelá |
kyselina osmičelá |
H2+IOs+VIIIO5-II |
GRAFICKÉ VZORCE
Grafické vzorce znázorňují nejen složení molekuly, ale i způsob vazby mezi jednotlivými ionty.
Pro napsání grafického vzorce kyseliny budeme se řídit následujícími postupy a pravidly:
1. Vypočítáme oxidační číslo každého prvku molekuly.
2. Ke každému iontu musí vést takové množství čár (vazeb), které odpovídá zjištěnému oxidačnímu číslu v b.1.
3. V bezkyslíkatých binárních kyselinách kationt vodíku H+, který se při chemických reakcích může vyměnit na jiný kationt, se připojuje k kyselinotvornému prvku přímo.
4. V kyslíkatých kyselinách kationt vodíku H+, který se při chemických reakcích může vyměnit na jiný kationt, se připojuje k kyselinotvornému prvku přes kyslík.
5. Mezi ionty se stejným znamínkem náboje nesmí být spojení (kromě některých sloučenin například peroxidů).
Příklad 1. Kyselina chlorovodíková - H+ICl-I.
Grafický vzorec: H-Cl
Příklad 2. Kyselina chlorná - H+ICl+IO-II.
Grafický vzorec: H-O-Cl
Příklad 3. Kyselina dusitá - H+IN+IIIO2-II.
Grafický vzorec: H-O-N=O
Příklad 4. Kyselina fosforečná - H3+IP+VO4-II
Grafický vzorec:
H-O\
H-O-P=O
H-O/
Příklad 5. Kyselina manganistá - H+IMn+VIIO4-II
Grafický vzorec:
//O
H-O-Mn =O
\\O
CHEMICKÉ VLASTNOSTI
Kyseliny reagují:
1) se zásadotvornými oxidy; vzniká sůl a voda:
H2SO4 + K2O = K2SO4 + H2O - síran draselný + voda
2) s amfoterními oxidy; vzniká sůl a voda:
6HCl + Al2O3 = 2AlCl3 + 3H2O - chloritan hlinitý + voda:
3) s hydroxidy (reakce neutralizace); vzniká sůl a voda:
H2S + 2LiOH = Li2S + 2H2O - sulfid litný + voda
4) s amfoterními hydroxidy; vzniká sůl a voda:
2HNO3 + Zn (OH)2 = Zn (NO3)2 + 2H2O - dusičnan zinečnatý + voda
5) se solemi; vzniká nová kyselina a nová sůl:
a) silná kyselina "vytlačuje" ze soli slabší kyselinu:
2HI + Na2SiO3 = H2SiO3 + 2NaI - kyselina křemičitá + jodid sodný
b) kyselina po reakci je těkavější než před reakcí:
2H3PO4 + 3K2S = 3H2S + 2K3PO4 - plynný sirovodík + fosforečnan draselný
c) vytvořená sůl je nerozpustná ve vodě:
H2S + Cu(NO3)2 = 2HNO3 + CuS - kyselina dusičná + sulfid měďnatý (sraženina)
6) kyseliny (s výjimkou dusičné, koncentrované sírové a některých jiných) reagují s kovy, které v pořadí chemické aktivity jsou vlevo od vodíku:
POŘADÍ CHEMICKÉ AKTIVITY |
Li |
K |
Ba |
Ca |
Na |
Mg |
Al |
Be |
Mn |
Zn |
Cr |
Fe |
Cd |
Co |
Ni |
Sn |
Pb |
H2 |
Sb |
Cu |
Hg |
Ag |
Pt |
Au |
|
Růst chemické aktivity |
vzniká sůl a plynný vodík.
2HCl + Zn = ZnCl2 + H2 - chlorid zinečnatý + plynný vodík
HCl + Cu = nereagují