Kyselina

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Za kyselinu je tradičně považována látka, jejíž vodný roztok má hodnotu pH nižší než 7. Tzn. že kyseliny jsou látky, které mají schopnost ve vodě odštěpovat proton (Arrheniova teorie).

Obsah

1 Definice kyselin
2 Dělení kyselin
- 2.1 Karboxylové kyseliny
3 Jednotlivé kyseliny

[editovat] Definice kyselin

Existuje několik teorií definujících pojmy kyselina a zásada. Nejčastěji se používají tři: Arrheniova, teorie Brönsteda a Lowryho a nejobecnější Lewisova.

[editovat] Arrheniova teorie

Tato teorie byla formulována roku 1887 Arrheniem. Ten vycházel z předpokladu, že kyseliny a zásady jsou schopné v roztoku disociovat (tzn. jedná se o elektrolyty). Jako kyseliny byly definovány látky, které jsou schopné odštěpit proton podle rovnice:

HA ↔ H⁺ + A⁻

Velkou nevýhodou této teorie bylo, že nebrala v úvahu funkci rozpouštědla.

[editovat] Teorie Brönsteda a Lowryho

Tuto teorii formulovali v roce 1923 Brönsted a Lowry. Rozšířili Arrheniovu teorii o následnou solvataci uvolněných protonů molekulami rozpouštědla:

H⁺ + H₂O ↔ H₃O⁺

Teorie se tedy týkala pouze protických rozpouštědel. Jako kyseliny byly definovány látky, které jsou schopné být donory protonu (jeví pozorovatelnou snahu odštěpit proton). Zásady jsou naopak akceptory protonu. Např. v následující dvojici reakcí vystupuje vodou jednou jako kyselina a podruhé jako zásada:

RNH₂ + H₂O ↔ RNH₃⁺ + OH⁻

HCN + H₂O ↔ CN⁻ + H₃O⁺

[editovat] Solvoteorie kyselin a zásad

Tuto teorii formulovali v roce 1954 Guttmann a Lindqvist jako rozšíření Brönstedovy teorie pro aprotická rozpouštědla. Základním požadavkem této teorie je autoionizace rozpouštědla.

Kyseliny jsou potom látky, které při interakci s rozpouštědlem zvyšují koncentraci aniontů produkovaných autoionizací rozpouštědla. Např. roztok hydrogensíranu v kapalném amoniaku se chová jako kyselina:

2 NH₃ ↔ NH₄⁺ + NH₂⁻ (autoionizace)

HSO₄⁻ + NH₃ ↔ NH₄⁺ + SO₄²⁻

[editovat] Lewisova teorie

Tato teorie je nejobecnější, lze ji aplikovat i na sloučeniny, které neobsahují kyselý proton. Jako kyselinu definuje každou částici, která má volný elektronový pár a je schopna ho poskytnout pro vytvoření donor-akceptorové vazby s jinou částicí (zásadou). Jako kyseliny lze tedy chápat všechny nukleofilní částice, např. amoniak, oxid uhelnatý, fluoridový anion, síranový anion, chlorid železitý, atd.

Tato teorie se využívá především při objasňování reakčního mechanismu.

[editovat] Dělení kyselin

Existují dva základní způsoby, podle kterých můžeme dělit jednotlivé kyseliny.

Podle chemického složení
- Kyslíkaté a bezkyslíkaté kyseliny - podle přítomnosti atomu kyslíku v aniontu
- Organické a anorganické kyseliny
Podle kyselosti - v závislosti na disociační konstantě se kyseliny děli na slabé, středně silné a silné.

[editovat] Karboxylové kyseliny

Skupinu karboxylových kyselin tvoří velké množství kyselin, v nichž je vždy obsažen uhlík, vodík, kyslík, někdy dusík a síra. Všechny tyto kyseliny spadají do organické chemie, jsou charakteristické svojí karboxylovou skupinou COOH. Pokud obsahují aminovou skupinu NH₂, jedná se o tzv. aminokyseliny.