Referate
Acizi, baze, saruri
ACIZI. BAZE. SARURI
Prezentare.
Acizii sunt substante care (in stare pura sau in solutie apoasa) au gust acru, descompun piatra de var cu degradare de bioxid de carbon, reactioneaza cu unele metale cum este zincul degajand hydrogen si schimba din violet in rosu culoarea unui colorant izolat din plante (anume din unii licheni) si numit turnesol.
Voturi:0
de catre: danutza
Profesor indrumator: 0
Numar pagini: 0
Tip document: .doc
Nivel: Liceu
Dimensiune: 130.0 KB
Downloads: 1
Credite: 0
Din referat: Acizi, baze, saruri
ACIZI. BAZE. SARURI
Prezentare.
Acizii sunt substante care (in stare pura sau in solutie apoasa) au gust acru, descompun piatra de var cu degradare de bioxid de carbon, reactioneaza cu unele metale cum este zincul degajand hydrogen si schimba din violet in rosu culoarea unui colorant izolat din plante (anume din unii licheni) si numit turnesol.
Am intalnit in capitolele precedente, cativa acizi, de exemplu: acidul clorhidric, HCl, acidul percloric, HClO4, si acidul sulfuric, H2SO4.
Din experienta zilnica ne sunt cunoscuti unii acizi organici, ca de exemplu acidul acetic, CH3COOH, din otet si acizii din fructele acre, de exemplu acidul citric din lamaie.
Bazele au gust lesietic, produc in solutie o senzatie grasa la pipait si schimba culoarea turnesolului din rosu in albastru. Printre baze se numara hidroxizii metalelor alcaline, cum sunt hidroxizii metalelor alcalino-pamantoase, de exemplu hidroxidul de calciu (varul stins), Ca(OH)2, hidroxizii altor metale si amoniacul, NH3.
Acizii reactioneaza cu bazele, in anumite proportii definite. Cand un acid reactioneaza cu o baza, dispar proprietatile sale caracteristice (gustul acru, proprietatea de a colora turnesolul in rosu).
De asemenea dispar proprietatile bazei (gustul lesietic si proprietatea de a colora turnesolul in albastru).
Din cauza pierderii acestor proprietati se spune: acidul a fost neutralizat sau baza a fost neutralizata. La neutralizarea unui acid printr-o baza ia nastere o sare.
Combinatiile diferitelor elemente cu oxigenul, oxizii, sunt de doua feluri. Unii, cum sunt SO3 sau P2O5, dau acizi cand se combina cu apa.
Acesti oxizi se numesc anhidride de acizi. Alti oxizi dau baze prin combinare cu apa.
Printre acestia se numara oxizii metalelor alcaline, ca oxidul de sodiu, Na2O, care da NaOH, oxizii metalelor lacalino-pamantoase, ca oxidul de calciu, CaO, care da Ca(OH)2, si altii.
Dezvoltarea moderna a teoriei chimice a dus la definitii exacte ale acizilor si bazelor.
Termenul de acid provine din limba latina de la cuvantul acidus care inseamna acru si a fost introdus in chimie in perioada iatrochimica.
In anul 1663 Boyle a aratat ca acizii inrosesc hartia de turnesol si descompun piatra de var, cand apare o efervescenta.
Substantele cu propietati opuse acizilor, care inalbastresc hartia de turnesol, au fost numite alcalii; acest termen provine din limba araba: al kalium=cenusa de plante. S-a obsevat inca din perioada iatrochimica faptul ca alcaliile neutralizeaza acizii, rezultand saruri.
Prin calcinarea sarurilor s-a constatat ca ,,partea acida” se volatilizeaza, iar restul ce ramane este baza, un oxid si in anul 1774 chimistul francez Guillaume Francois Rouelle (1703-1770) a introdus termenul de baza, ca fiind substante ce reactioneaza cu acizii si dau saruri.
Definitia acizilor si bazelor. Hidroxizii bazici sunt substante ionice. Ca exemple vom considera intai urmatorii doi hidroxizi metalici, care pot fi formulati astfel:
Na+HO- Ca2+(HO-)2
Hidroxid de sodiu Hidroxid de calciu
Componenta comuna acestor doua substante, cea care le confera lor proprietati asemanatoare, bazice, este ionul hidroxil, HO-. Amoniacul este de asemenea bazic, cu toate ca este electroneutru (molecula sa nu are o sarcina electrica).
Ionul hidroxil si amoniacul au insa, in comun, o proprietate caracteristica: ambii poseda electroni neparticipanti (amoniacul o pereche, iar hidroxidul trei perechi de electroni neparticipanti):
H
. . H – N :
H – O : –
‘ ‘
Ionul hidroxil H
Amoniacul
Pe de alta parte, ca trasatura comuna, toti acizi poseda cel putin un atom de hidrogen, pe care il pot ceda unei baze, ca proton (ca ion sau nucleu de hidrogen). Deci:
Acizii sunt substante capabile de a ceda un proton (sau mai multi protoni).
Bazele sunt substante capabile de a accepta un proton (sau mai multi protoni).
Sa consideram intai reactia unui acid, acidul clorhidric, cu doua baze, si anume cu doi hidroxizi metalici:
. . . . . .
H – Cl : + Na+H – O:- ? Na+Cl- + H – O – H (1)
‘ ‘ ‘ ‘ ‘ ‘
Acid clorhidric Hidroxid de sodiu Clorura de sodiu Apa
. . . . . .
2H – Cl: + Ca2+ 2H – O:- ? Ca2+ 2Cl- + 2 H – O – H (2)
‘ ‘ ‘ ‘ ‘ ‘
Acidul Clorhidric Hidroxid de calciu Clorura de calciu Apa
Trebuie sa observam, in primul rand, ca protonul cedat de acid se leaga de o pereche de electroni neparticipanti ai bazei.
In al doilea rand, in aceste reactii (si la fel in toate reactiile hidroxizilor metalici cu acizii) se formeaza apa.
La cele doua reactii de mai sus participa si ioni metalici (Na+ sau Ca2+) si se formeaza ioni de clor, Cl-, astfel ca iau nastere saruri, anume clorura de sodiu, NaCl si clorura de calciu, CaCl2.
La combinarea amoniacului de acid clorhidric, acidul cedeaza de asemenea un proton bazei si se formeaza o sare, clorura de amoniu:
H H +
. . . .
H – Cl: + :N – H ? H – N – H + :Cl: - (3)
‘ ’ ‘ ‘
H H
Acidul Amoniac Ion de amoniu Ion de clorura
clorhidric
In toate reactiile dintre un acid si o baza, formulate mai sus, are loc transferul unui proton de la acid la baza.
Acesta este procesul chimic esential care are loc in reactia dintre un acid si o baza. Protonii sunt insa legati covalent atat in acizi, cat si in baze; ei nu apar liberi in reactia dintre acizi si baze (sau in solutie).
Sarurile sunt compuse intotdeauna, dupa cum reiese din exemplele de mai sus, din ioni si anume din cationi si anioni, intr-o asemenea proportie incat numarul sarcinilor pozitive sa fie egal cu numarul sarcinilor negative.
Hidracizi si oxiacizi. Unii acizi au molecula formata numai din hidrogen si un element electronegativ, de exemplu HCl, HI, H2S.
Acestia se numesc hidracizi. Denumirea unui hidracid se formeaza de la numele elementului electronegaitv la care se adauga sufixul hidric.
De exemplu, acidul H2S se numeste acid sulfhidric, iar HI acid iodhidric. Numele sarurilor acestor acizi se alfa adaugand sufixul ura la numele elementului electronegativ. Astfel, sarea de potasiu a acidului iodhidric, KI, se numeste iodura de potasiu.
Alti acizi, mai numerosi, contin in molecula si oxigen alaturi de hidrogen si elementul electronegativ. Acestia se numesc oxiacizi.
Daca elementul electronegativ din acid (atomul central) se afla intr-o valenta superioara numele acidului se termina in ic, iar cel al sarurilor corespunzatoare in at.
De exemplu, acidul HClO3 se numeste acid cloric, iar sarea lui de sodiu, NaClO3, clorat de sodiu.
Atunci cand atomul central se gaseste intr-o valenta inferioara numele acidului are sufixul os, iar cel al sarii sufixul it. Astfel, acidul HClO2 este numit acid cloros, iar sarea lui de sodiu, NaClO2, clorit de sodiu.
In general, oxiacizii pot rezulta din reactia anhidridelor cu apa
SO3 + H2O ? H2SO4
Trioxid de sulf Acid sulfuric
CO2 + H2O ? H2CO3
Bioxid de carbon Acid carbonic
Acizi mono- si polibazici. Baze mono- si poliacide. Unii acizii pot ceda bazelor un singur proton si de aceea se numesc acizi monobazici; altii pot ceda doi, trei sau patru protoni si se numesc acizi bi-, tri- sau tetrabazici:
HCl H2SO4 H3PO4 H4SiO4
Acid clorhidric Acid sulfuric Acid fosforic Acid silicic
(monobazic) (bibazic) (tribazic) (tetrabazic)
La acizii polibazici, protonii sunt cedati pe rand. Intermediar se formeaza saruri care mai contin hidrogen acid, numite saruri acide:
NaOH + H2SO4 ? Na+HSO4- + H2O
Hidroxid de sodiu Acid sulfuric Sulfat acid de sodiu Apa
(sulfat monosodic)
NaOH + Na+HSO4- ? 2Na+SO42- + H2O
Hidroxid de sodiu Sulfat acid de sodiu Sulfat de sodiu Apa
(sulfat monosodic) (sulfat disodic)
Acidul fosforic poate forma in mod similar, trei saruri: fosfat monosodic, NaH2PO4, fosfat disoric, Na2HPO4 si fosfat trisodic, Na3PO4.
Exista de asemenea baze care pot primi unul sau mai multi protoni, numite baze monoacide, biacide etc.
Reactiile acid-baza in solutie apoasa. Conform definitiei de mai sus, un acid este o substanta capabila de a ceda un proton.
Din exemplele mentionate mai rezulta ca un acid nu poate ceda un proton decat unei baze; o baza accepta un proton de la un acid.
Acizii lichizi pot reactiona direct cu bazele solide, fara dizolvant. De foarte multe ori insa reactiile acid-baza se petrec in solutii. Dizolvantul cel mai frecvent este apa. Vom considera de aceea mai amanuntit reactiile acid-baza in solutie apoasa.
Hidroxizii metalici sunt compusi din ioni, atat in stare solida cat si in stare topita sau in solutie.
De exemplul hidroxidul de sodiu este compus din ioni Na+ si HO- atat de stare solida cristalizata cat si in solutie apoasa.
Acizii de tipul discutat mai sus, ca HCl sau H2SO4, sunt, in stare pura, substante neionizate covalente. Se produce ionizare abia la dizolvarea in apa si anume: la dizolvare are loc o reactie intre acid si apa:
H H
. . . .
H – Cl: + :O – H ? O:+ + :Cl:- (4)
‘ ‘ ‘ ‘ / \ ‘ ‘
H H
Acid clorhidric Apa Ion de hidroniu Ion de clorura
Acidul clorhidric cedeaza un proton unei molecule de apa: se formeaza un ion de hidroniu si un ion de clorura. In aceasta reactie molecula de apa se comporta deci ca o baza.
Reactia (4) se aseamana mult cu reactia (3) dintre amoniac si acid clorhidric, formulata mai inainte. Ionul de hidroniu este un ion complex (adica un ion format din mai multi atomi) analog ionului de amoniu.
Ionul de hidroniu este insa mai putin stabil decat ionul de amoniu, pentru ca apa este o baza mai slaba decat amoniacul. Se pot insa izola, in anumite conditii, saruri de hidroniu cristalizate, de exemplu percloratul de hidroniu, H2O+ ClO4-, care seamana mult cu percloratul de amoniu, NH4+ ClO4-, dar este stabil numai la temperatura joasa.
Solutia de acid clorhidric in apa nu contine molecule HCl (decat intr-o foarte mica masura neglijabila pentru consideratiile de fata).
Ecuatia chimica (1) scrisa mai inainte este deci valabila numai pentru reactia: acid clorhidric anhidru (acid fara apa) si hidroxid de sodiu. In solutie apoasa, formularea corecta va fi urmatoarea:
Cl- + H3O + Na+ + HO- ? Cl- + H2O + Na+ + H2O (5)
Ion de Ion de Ion de Ion Ion de Apa Ion de Apa
clorura hidroniu sodiu hidroxil clorura sodiu
Diverse
0