KISELINEKISELINE I BAZE I BAZE

Pripremio: Varga IštvanPripremio: Varga Ištvan

HEMIJSKO-PREHRAMBENA SREDNJA ŠKOLA HEMIJSKO-PREHRAMBENA SREDNJA ŠKOLA ČOKAČOKA

varga.ivarga.i@neobee.net@neobee.net

Arenijusova teorija kiselina i bazaArenijusova teorija kiselina i baza

• Kiseline Kiseline su supstance koje disocijacijom u su supstance koje disocijacijom u vodenim rastvorima daju vodenim rastvorima daju vodonikovevodonikove jonejone,dok ,dok baze hidroksidne jone.baze hidroksidne jone.

Opštim jednačinama: Opštim jednačinama:

HA HHA H+ + A + A--

MOH MMOH M++ + OH + OH--

Primeri disocijacije kiselina Primeri disocijacije kiselina i bazai baza

HCl HHCl H++ + Cl + Cl--

HNOHNO33 H H++ + NO + NO33--

HClOHClO44 H H++ + ClO + ClO44--

1.stepen:1.stepen: H H22SOSO44 H H++ + HSO + HSO44--

2.stepen:2.stepen: HSO HSO44-- H H++ + SO + SO44

2-2- ili zbirno ili zbirno

HH22SOSO44 2H 2H++ + SO + SO442-2-

Višebazne kiseline disosuju postupno. HVišebazne kiseline disosuju postupno. H+ + jon je u jon je u vodenim rastvorima hidratisan. vodenim rastvorima hidratisan. Znači, postoji Znači, postoji samo hidratisan proton Hsamo hidratisan proton H33OO++. .

Nosilac kiselosti je hidronijum jon.Nosilac kiselosti je hidronijum jon.

NaOH NaNaOH Na++ + OH + OH--

1.stepen: Ca(OH)1.stepen: Ca(OH)22 CaOH CaOH++ + OH + OH--

2.stepen: CaOH2.stepen: CaOH+ + Ca Ca2+2+ + OH + OH-- ili zbirno ili zbirno Ca(OH)Ca(OH)22 Ca Ca2+2+ + 2OH + 2OH--

Višekisele baze disosuju postupno.Višekisele baze disosuju postupno.Nosilac baznih osobina je hidroksidni jon.Nosilac baznih osobina je hidroksidni jon.

Arenijusova teorija se odnosiArenijusova teorija se odnosi samo na vodene samo na vodene rastvore.rastvore.

Utvrđeno je, da u drugim rastvaračima kiseline i Utvrđeno je, da u drugim rastvaračima kiseline i baze ne daju Hbaze ne daju H33OO++ i OH i OH-- jone. jone.

Protolitička teorija kiselina i bazaProtolitička teorija kiselina i baza

KISELINE KISELINE su supstance koje mogu da daju protonsu supstance koje mogu da daju proton

( proton donori ), a ( proton donori ), a BAZE BAZE su supstance koje mogu su supstance koje mogu da prime protone ( proton akceptori ).da prime protone ( proton akceptori ).

Brenšted i Lori 1923.god.Brenšted i Lori 1923.god.

KISELINAKISELINA BAZABAZA + H + H++

i obrnuto:i obrnuto:

BAZA BAZA + H + H++ KISELINAKISELINA

Primeri:Primeri: HH22O OHO OH-- + H + H++

HNOHNO33 NO NO33- - + H + H++

NHNH44++ NH NH33 + H + H++

HCOHCO33-- CO CO33

2-2- + H + H++

HH22O + HO + H++ H H33OO++

NHNH33 + H + H++ NH NH44++

Kako se vidi, kiseline i baze mogu biti:Kako se vidi, kiseline i baze mogu biti:

- neutralni molekuli,- neutralni molekuli,

- katjoni i anjoni. - katjoni i anjoni.

U rastvorima ne postoje slobodni protoni. Oni U rastvorima ne postoje slobodni protoni. Oni prelaze na supstance koja može da ih primi.prelaze na supstance koja može da ih primi.

Prema tome uspostavlja se ravnoteža:Prema tome uspostavlja se ravnoteža:

K1K1 + + B2B2 B1B1 + + K2K2

Konjugovani par

Na primer:

HCl + H2O H3O+ + Cl-

K1 B2 B1 K2

Neke supstance na pr. Voda može biti proton Neke supstance na pr. Voda može biti proton donor i proton akceptor u zavisnosti od donor i proton akceptor u zavisnosti od supstance sa kojom reaguje:supstance sa kojom reaguje:

CHCH33COOH + COOH + H H22OO CH CH33COOCOO-- + H + H33OO++

NHNH33 + + HH22O O NH NH44++ + OH + OH--

Baza

Kiselina

Jačina kiselina i bazaJačina kiselina i baza

• Zavisi odZavisi od rastvaračarastvaračaU vodenim rastvorima jake kiseline su potpuno U vodenim rastvorima jake kiseline su potpuno

disosovane, daju Hdisosovane, daju H33OO++ jone i probližno su iste jone i probližno su iste

jačine. jačine. Zato je najjača kiselina u vodenom Zato je najjača kiselina u vodenom rastvoru Hrastvoru H33OO++ jon. jon.

Konjugovane baze jakih kiselina su najslabije baze Konjugovane baze jakih kiselina su najslabije baze u vodenim rastvorima.u vodenim rastvorima.

Najjača baza u vodenom rastvoru je OHNajjača baza u vodenom rastvoru je OH-- jon, jer je jon, jer je voda njegova konjugovana kiselina, najslabija voda njegova konjugovana kiselina, najslabija kiselina. kiselina.

Amfoterni elektroliti ( amfoliti )Amfoterni elektroliti ( amfoliti )

Hidroksidi metala slabo rastvorljivi u vodi, pokazuju Hidroksidi metala slabo rastvorljivi u vodi, pokazuju osobine i kiselina i baza:osobine i kiselina i baza:

• U reakciji sa bazama ponašaju se kao kiseline.U reakciji sa bazama ponašaju se kao kiseline.• U reakciji sa kiselinama ponašaju se kao baze.U reakciji sa kiselinama ponašaju se kao baze.

Na primer:Na primer:

Zn(OH)Zn(OH)2(s) 2(s) + 2HCl ZnCl + 2HCl ZnCl22 + 2H + 2H22OO

Zn(OH)Zn(OH)2(s)2(s) + 2NaOH Na + 2NaOH Na22[Zn[Zn(OH)(OH)44]]

Baza

KiselinaNatrijum-tetrahidroksocinkat (II)

Amfoterni elektroliti su još i :Amfoterni elektroliti su još i :

Pb(OH)Pb(OH)22 Sn(OH) Sn(OH)22 Al(OH) Al(OH)33

Cr(OH)Cr(OH)3 3 Sb(OH) Sb(OH)33 As(OH) As(OH)33

Sn(OH)Sn(OH)44 i drugi. i drugi.

Slabi elektroliti. Konstanta disocijacijeSlabi elektroliti. Konstanta disocijacijeDisocijacija slabih elektrolita u vodenim rastvorima je Disocijacija slabih elektrolita u vodenim rastvorima je

povratan proces na koji se može primeniti zakon o povratan proces na koji se može primeniti zakon o dejstvu masa:dejstvu masa:

Slaba kiselina disosuje:Slaba kiselina disosuje:

HA HHA H++ + A + A--

k

H AK

HA

Konstanta disocijacije kiseline

Slaba baza disosuje:Slaba baza disosuje:

MOH MMOH M++ + OH + OH--

b

M OHK

MOH

Konstanta disocijacije baze

Konstanta disocijacije se ne menja sa promenom koncentracije rastvora !!!

Konstanta disocijacije je merilo jačine slabih Konstanta disocijacije je merilo jačine slabih elektrolita. elektrolita.

Ona zavisi:Ona zavisi:

- od prirode elektrolita;- od prirode elektrolita;

- temperature rastvora.- temperature rastvora.

U odnosu na veličinu konstante disocijacije U odnosu na veličinu konstante disocijacije kiseline se dele na:kiseline se dele na:

• Vrlo slabe K Vrlo slabe K ≤ 10 ≤ 10 -7-7 mol/dm mol/dm33

• Slabe K ≤ 10 Slabe K ≤ 10 -2-2 mol/dm mol/dm33

• Jake K ≤ 1000 mol/dmJake K ≤ 1000 mol/dm33

• Vrlo jake K Vrlo jake K >> 1000 mol/dm 1000 mol/dm33..

Veza između konstante disocijacije i stepena disocijacije je:

2

1

cK

c

c analitička koncentra-

cija

Gornji izraz je poznat kao OSTVALDOV zakon razblaženja.

Kod veoma slabih elektrolita α teži nuli, zato se izraz pojednostavljuje:

2K c

Primeri i zadaci : Udžbenik str.43.

Disocijacija višebaznih kiselina odvija se postupno.

Na primer:

I.stepen: H3PO4 H+ + H2PO4- K1

II. “ H2PO4- H+ + HPO4

2- K2

III. “ HPO42- H+ + PO4

3- K3

K1 > K2 > K3Konstante disocijacije jakih elektrolita zavise

od koncentracije rastvora !

Izračunavanje koncentracije H+ i OH- jona u rastvorima slabih kiselina i baza

1. Kiselina:

k kH K c 2. Baza:

b bOH K c

Suzbijanje disocijacije slabih elektrolita

Uticaj zajedničkog jona

Ako se rastvoru slabog elektrolita doda jak elektrolit s kojim on ima zajednički jon, doći će do suzbijanja

disocijacije slabog elektrolita.

Kod kiselina:

Rastvoru CH3COOH dodajemo so CH3COONa

U rastvoru su prisutni sledeći joni:

CH3COOH H+ + CH3COO - i

CH3COONa Na+ + CH3COO -

Pošto u rastvoru ima višak CH3COO – jona, po Le Šateljeovom principu mora se odvijati ona reakcija kojom se smanjuje koncentracija CH3COO – jona.

Prema tome CH3COO – joni će reagovati sa H+ jonima dajući CH3COOH i pri tome dolazi do

smanjenja koncentracije H+ jona.

Kod baza:

Slaboj bazi NH4OH dodajemo so NH4Cl.

Rastvor će sadržati NH4+ jone u višku jer i baza i

so disocijacijom daju NH4+ jone. Zato NH4

+ joni

stupaju u reakciju sa OH – jonima dajući NH4OH.

Koncentracija H+ i OH – jona izračunava se prema

sledećim izrazima:

kiselinek

soli

cH K

c

bazeb

soli

cOH K

c

Primeri iz udžbenika str. 49, 50.