Зміст:
Визначення кислоти та приклади
Кислота — це хімічний вид, який віддає протони або іони водню та/або приймає електрони . Більшість кислот містять зв’язаний атом водню, який може вивільнятися (дисоціювати), утворюючи катіон та аніон у воді. Чим вища концентрація іонів водню, утворених кислотою, тим вища її кислотність і нижчий рН розчину.
Слово кислота походить від латинських слів acidus або acere , що означає «кислий», оскільки однією з характеристик кислот у воді є кислий смак (наприклад, оцту або лимонного соку).
У цій таблиці подано огляд основних властивостей кислот у порівнянні з основами.
| Резюме кислотних і лужних властивостей | ||
|---|---|---|
| Власність | Кислота | База |
| pH | менше 7 | більше 7 |
| лакмусовий папірець | від синього до червоного | не змінює лакмус, але може повертати кислотний (червоний) папірець назад у синій |
| смак | кислий (наприклад, оцет) | гіркий або мильний (наприклад, харчова сода) |
| запах | відчуття печіння | часто немає запаху (виняток становить аміак) |
| текстура | липкий | слизький |
| реактивність | реагує з металами з утворенням водню | реагує з кількома жирами та оліями |
Кислоти Арреніуса, Бренстеда-Лоурі та Льюїса
Існують різні способи визначення кислот. Людина, яка має на увазі «кислоту», зазвичай має на увазі кислоту Арреніуса або Бренстеда-Лоурі . Кислоту Льюїса зазвичай називають «кислотою Льюїса». Причина різних визначень полягає в тому, що ці різні кислоти не містять однаковий набір молекул:
- Кислота Арреніуса : згідно з цим визначенням, кислота – це речовина, яка збільшує концентрацію гідроній-іонів (H 3 O + ) при додаванні у воду. Ви також можете розглянути збільшення концентрації іонів водню (H + ) як альтернативу.
- Кислота Бренстеда-Лоурі : згідно з цим визначенням, кислота – це матеріал, здатний діяти як донор протонів. Це менш обмежувальне визначення, оскільки не виключаються розчинники, крім води. По суті, будь-яка сполука, яку можна депротонувати, є кислотою Бренстеда-Лоурі, включаючи типові кислоти, а також аміни та спирт. Це найпоширеніше визначення кислоти.
- Кислота Льюїса : кислота Льюїса — це сполука, яка може приймати електронну пару для утворення ковалентного зв’язку. Згідно з цим визначенням, деякі сполуки, які не містять водню, вважаються кислотами, зокрема трихлорид алюмінію та трифторид бору.
Приклади кислот
Ось приклади типів кислот і конкретних кислот:
- Кислота Арреніуса
- Монопротонова кислота
- кислота Льюїса
- Хлористого-воднева кислота
- Сірчана кислота
- Плавикова кислота
- Оцтова кислота
- Шлункова кислота (яка містить соляну кислоту)
- Оцет (який містить оцтову кислоту)
- Лимонна кислота (міститься в цитрусових)
Сильні і слабкі кислоти
Кислоти можна визначити як сильні або слабкі залежно від того, наскільки повністю вони дисоціюють на свої іони у воді. Сильна кислота, наприклад соляна, у воді повністю дисоціює на свої іони. Слабка кислота лише частково дисоціює на свої іони, тому розчин містить воду, іони та кислоту (наприклад, оцтову).
Вивчайте більше
6.1: Що таке кислота і основа?
Найбільш раннє визначення кислот і підстав – це визначення Арреніуса, яке стверджує, що:
- Кислота – це речовина, яка при розчиненні у воді утворює іони водню Н + , і
- Основою є речовина, що утворює гідроксид-іони ОН – при розчиненні у воді.
Наприклад, соляна кислота – це кислота, оскільки вона утворює Н + , коли розчиняється у воді.
\[\mathrm(\mathrm) \stackrel> <\longrightarrow>\mathrm^(\mathrm)+\mathrm^(\mathrm)\nonumber\]
Аналогічно, NaOH є основою, оскільки він утворює OH – коли розчиняється у воді.
\[\mathrm(\mathrm) \stackrel> <\longrightarrow>\mathrm^(\mathrm)+\mathrm^(\mathrm)\nonumber\]
Зауважимо, що іон водню Н + не існує в реальності. Він зв’язується з молекулами води і існує у вигляді іона гідронію H 3 O + (aq).
\[\mathrm^(\mathrm)+\mathrm_ \mathrm \rightarrow \mathrm_ \mathrm^(\mathrm)\nonumber\]
Однак Н + (aq) часто пишуть на місці (H 3 O + (aq).
Найменування арренієвих кислот і основ
У таблиці 1 наведені назви і формули деяких поширених кислот і їх аніонів.
Правила найменування кислот
- Назви закінчуються словом «кислота».
- Якщо аніон не є оксианіоном, то додайте приставку hydro- до назви аніона і змініть останній склад назви аніона на —ic. Наприклад, Cl – це хлорид-іон, а HCl – соляна кислота.
- Якщо аніон є оксианіоном з останнім складом —їли, змініть останній склад на —ic. Не використовуйте приставку гідро-, а додайте останнє слово «кислота». Якщо в назві оксианіона присутній префікс пер-, збережіть приставку в назві кислоти. Наприклад, NO 3 – це нітрат, а HNO 3 – азотна кислота. Інший приклад, ClO 4 – це перхлорат, а HClO 3 – хлорна кислота.
- Якщо аніон є оксианіоном з останнім складом —ite, змініть останній склад на —ous. Не використовуйте приставку гідро-, а додайте останнє слово «кислота». Якщо в назві оксианіона є приставка гіпо-, збережіть приставку в назві кислоти. Наприклад, NO 2 – це нітрит, а HNO 2 – азотна кислота. Інший приклад, ClO – це гіпохлорит, а HClO – хлорноватиста кислота.