Chemické reakce a rovnováhy
Přihlásit se
Chemické reakce a rovnováhy (2/6) · 6:03

Neutralizační reakce Jak poznáme, jestli je daná sloučenina kyselina nebo báze? A jestli jsou slabé nebo silné? V tomto úvodu do neutralizace se seznámíme s Bronstedovou-Lowreho teorií.

Navazuje na Chemickou vazbu.
Neutralizační reakce Zdravím Vás, mé jméno je Andersen a vítám Vás u 30. videa základů chemie. Tématem tohoto videa jsou neutralizační reakce. Někdy jsou nazývány též acidobazickými. Tato část chemie je založena na jednom z nejvíce zastoupených prvků ve vesmíru. 90 procent atomů ve vesmíru jsou vodíky. Víme, že se vodíkový atom skládá z jednoho protonu a jednoho elektronu. Vzpomeňme si, že proton je kladně nabitý, zatímco elektron záporně. Pokud vodíku sebereme elektron, co mu zbyde? Zbyde jen samotný proton. Toto bude platit vždy, vodíkový kation není nic jiného než proton. To hraje ohromně důležitou roli v takzvaných neutralizačních reakcích. Voda je takzvaně amfoterní. To znamená, že se může chovat jako zásada i jako báze. Abychom byli konkrétní, bude to buď Bronstedova-Lowryho kyselina, nebo Bronstedova-Lowryho zásada. Co se tím míní? Bronstedova-Lowryho kyselina je sloučenina, která je schopna odštěpit ze své molekuly proton, který je poté navázán na zásadu. Tedy kyselina vždy dává proton zásadě. Toto je podle mě nejvýstižnější definice kyselin a zásad. Procesu, při kterém je vyměněn proton, říkáme neutralizace. Tyto reakce probíhají jen ve vodných roztocích. A my už bychom měli být schopni rozlišit kyselinu od báze. Tedy rozpoznat takzvané konjugované páry lišící se jen o proton. Zároveň je na této definici založeno rozpoznávání síly kyselin a zásad. Nebo alespoň vysvětlení, co znamená tato síla. Voda je, jak již víme, zajímavá z mnoha ohledů. Teď si ukážeme další. Totiž že pokud máme dost molekul vody kolem vody, začnou si tyto molekuly vyměňovat protony. Víme, že kyslík má částečný záporný náboj a proton je kladný. Proto se může stát, že jeden z protonů přelétne z jedné molekuly na druhou. Vytvoří se tak kladně nabité oxonium a hydroxidový anion, který má záporný náboj. Dle Bronstedovy-Lowreho teorie kyselin a zásad. Jedna molekula vody slouží jakožto kyselina, která poskytne jiné proton. Druhá molekula v roli zásady proton přijímá. Takto z definice poznáme kyselinu a zásadu. Již bylo zmíněno, že voda se může chovat obojetně, jako kyselina i jako zásada. Odkud se vlastně definice, kterou tu používáme, vzala? Kdysi žili dva vědci, pan Bronsted z Dánska a pan Lowry z Anglie. Oba toto objevili ve stejnou dobu, proto je to pojmenováno po obou. Co se tady vlastně děje? Vezmete kyselinu a zásadu a přenesete proton z kyseliny na zásadu. Můžeme to přepsat jakožto kyselinu obsahující proton, který bude přenesen na bázi. Vezmeme tedy kyselinu a zásadu, smícháme je, tomu říkáme neutralizace, a získáme tím konjugovanou zásadu a konjugovanou kyselinu. Tato šipka naznačuje, že reakce probíhá oběma směry. To je důvod, proč šipka ukazuje oběma směry. Ukázkou může být reakce kyseliny octové s vodou. Když tedy mám kyselinu octovou a vodu, můžu vzít proton z kyseliny a darovat jej vodě. V této reakci je kyselinou kyselina octová a zásadou je voda. Voda je zajímavá tím, že se může chovat jako zásada, ale i jako kyselina. Pojďme se teď rychle zamyslet nad tím, jestli zde je voda kyselinou nebo zásadou. A jak je tomu v této druhé reakci? To odvodíme z dříve probrané definice. Ta říká, že kyselina je sloučenina, která daruje svůj proton A také říká, že zásada je sloučenina, která proton přijímá. V této první reakci, ve které reaguje kyselina chlorovodíková a voda... ...už jste vymysleli, jak se voda bude chovat? Kyselinou zde je kyselina chlorovodíková a zásadou bude voda. A to protože voda přijímá proton, proto to musí být zásada. Kyselina chlorovodíková ztrácí proton, tím se vytvoří konjugovaná báze, chlorid. Voda naopak přijímá proton, a tím je vytvořena konjugovaná kyselina. Pojďme dál, tady máme reakci vody s amoniakem. V tomto případě se voda bude chovat jako kyselina. A to proto, že daruje proton, který následně získá amoniak. Tím se vytvoří konjugovaná báze. Když se bavíme o silných kyselinách nebo silných zásadách, co tím vlastně myslíme? Pojďme se podívat na něco opravdu silného. Například kyselina chlorovodíková Pokud ji smícháme s vodou, naprosto se rozpadne. Jinak řečeno, všechny protony se odštěpí od chloridů. Tímto je definovaná silná kyselina, šipka nám jde pouze doprava. Tento proton se tu nebude potulovat sám, okamžitě s vodou vytvoří oxonium. Osamocené protony v roztoku nenajdeme. Toto je tedy silná kyselina. Pokud nás zajímá příklad slabé kyseliny, tak tou je například kyselina octová. Ta odštěpuje proton do vody, ale současně si část bere zase zpět. Proto tu máme obousměrnou šipku. Když se podíváme na hydrogenuhličitanový anion, ten bude mnohem více přijímat proton, než ho odštěpovat. Takové látce potom říkáme velmi slabá kyselina. Můžeme se na to koukat i z pohledu báze. Ve směru, ve kterém se zvyšuje kyselost, se zároveň snižuje zásaditost a naopak. O tomto mluví Bronstedova-Lowreho teorie kyselin a zásad, jak je poznat a jak funguje neutralizace. Co byste si z této lekce měli odnést je dovednost poznat, co je kyselina a zásada a jejich konjugované páry. Pamatujte si, že stačí jen sledovat, odkud kam se přenáší proton. A to vám prozradí, která sloučenina je kyselina a která zásada.
video