Kyseliny sú chemické zlúčeniny obsahujúce atómy vodíka, ktoré môžu byť nahradené kovovými časticami a zvyškom kyseliny. Môžu byť tiež definované ako látky, ktoré môžu reagovať s chemickou bázou za vzniku soli a vody.
Existujú dva hlavné typy týchto spojení: silné a slabé. Môžu byť tiež klasifikované ako minerálne a organické kyseliny v závislosti od ich chemického zloženia. Hlavný rozdiel medzi nimi je v tom, že prvé sú anorganické zlúčeniny tvorené rôznymi kombináciami chemických prvkov, zatiaľ čo druhé sú kombináciou atómov uhlíka a vodíka.
Definícia
Minerálna kyselina je látka syntetizovaná z jednej alebo viacerých anorganických zlúčenín. V roztoku uvoľňuje vodíkové ióny, z ktorých môže byť vodík vytesnený kovom za vzniku soli. Rôzne kyseliny majú rôzne vzorce. Napríklad kyselina sírová je H2SO4, kyselina dusičná je HNO3.
Soli minerálnych kyselín sa nachádzajú vo vnútri živých organizmov, rozpustené vo vode (vo forme iónov) alebo sú vv tuhom stave (napríklad vápenaté a fosforečné soli v zložení ľudskej kostry a väčšiny stavovcov).
Jednou spoločnou vlastnosťou všetkých kyselín je, že majú vždy vo svojej molekule aspoň jeden atóm vodíka. Všetky sa zúčastňujú neutralizačnej reakcie, reagujú so zásadami a tvoria soli a vodu. Ďalšími vlastnosťami kyselín sú kyslá chuť a schopnosť spôsobiť zmenu farby niektorých farbív. Typickým príkladom je zmena farby lakmusového papierika z modrej na červenú.
Minerálne kyseliny sú vysoko rozpustné vo vode. Sú absolútne nemiešateľné s organickými rozpúšťadlami. Väčšina z nich je veľmi agresívna.
Zoznam anorganických kyselín
Minerály zahŕňajú nasledujúce látky:
- Kyselina muriatová – HCl.
- Kyselina dusičná – HNO3.
- Kyselina fosforečná – H3PO4.
- Kyselina sírová – H2SO4.
- Kyselina boritá – H3BO3.
- Kyselina fluorovodíková – HF.
- Kyselina bromovodíková – HBr.
- Kyselina chloristá – HClO4.
- Kyselina jodovodíková – HI.
Najbežnejšie používané sú takzvané referenčné kyseliny – chlorovodíková, sírová a dusičná. Ďalej sa na to pozrime bližšie.
Kyselina chlorovodíková
Koncentrovaná látka je vodný roztok obsahujúci približne 38 % chlorovodíka (HCl). Má štipľavý zápach a spôsobuje poleptanie dýchacích ciest a očí. Kyselina chlorovodíková nie je klasifikovaná ako oxidačné alebo redukčné činidlo. Pri zmiešaní s napr.chlórnan sodný (bielidlo) alebo manganistan draselný, uvoľňuje toxický plynný chlór.
HCI ako neoxidačná kyselina rozpúšťa väčšinu základných kovov a uvoľňuje horľavý vodík.
Kyselina dusičná (HNO3)
Kyselina dusičná je dostupná ako koncentrovaný roztok (68-70 %, 16 M) a v bezvodej forme (100 %). Je to silné oxidačné činidlo. Vlastnosti sú zachované, aj keď je dostatočne zriedený a má izbovú teplotu. Táto látka oxiduje väčšinu organických zlúčenín a mení sa na oxid dusný. Môže vytvárať výbušné zmesi s takmer akoukoľvek organickou zlúčeninou.
Koncentrovaná kyselina dusičná prudko reaguje s organickým materiálom, čo vedie k úniku plynu a potenciálnemu zvýšeniu tlaku, po ktorom nasleduje prasknutie nádoby, ak nádoba nie je správne odvzdušnená. Oxidačné reakcie s niektorými organickými rozpúšťadlami môžu vytvárať výbušné dusičnany.
Kyselina dusičná reaguje s väčšinou kovov, pričom sa uvoľňuje buď plynný vodík alebo oxidy dusíka, v závislosti od koncentrácie a typu činidla. Nerozpúšťa zlato a platinu.
Zmiešanie kyseliny dusičnej a kyseliny chlorovodíkovej vytvorí hnedé výpary tvorené toxickými oxidmi dusíka.
Látka spôsobuje žlté škvrny na koži.
Kyselina sírová (H2SO4)
Koncentrovaná látkačasto dodávané v 98% roztoku (18M). Je to silné oxidačné, hygroskopické a silné dehydratačné činidlo.
Zriedená látka reaguje s kovmi ako iné minerálne kyseliny, pričom sa uvoľňuje plynný vodík. Koncentrovaná zlúčenina môže tiež rozpúšťať niektoré ušľachtilé kovy, ako je meď, striebro a ortuť, pričom sa uvoľňuje oxid siričitý (SO2). Olovo a volfrám nereagujú s kyselinou sírovou.
Vďaka svojej silnej oxidačnej a dehydratačnej schopnosti prudko reaguje s mnohými organickými chemikáliami, čo vedie k vývoju plynu.
Kyselina fosforečná (H3PO4)
Čistá zlúčenina ortofosforu je vo vode rozpustná kryštalická pevná látka. Kyselina, najčastejšie predávaná ako 85% vodný roztok, je viskózna, neprchavá a bez zápachu. Je menej reaktívna ako ostatné minerálne kyseliny diskutované vyššie.
Látka sa rozpúšťa vo vode a robí kvapalinu viskóznou a viskóznou.
Používanie minerálnych kyselín
Anorganické kyseliny siahajú od silných kyselín (sírová) až po veľmi slabé kyseliny (boritá). Majú tendenciu byť rozpustné vo vode a nemiešateľné s organickými rozpúšťadlami.
Minerálne kyseliny sa používajú v mnohých odvetviach chemického priemyslu ako suroviny na syntézu iných chemikálií, organických aj anorganických. Veľké množstvo z nich, najmä sírové, dusíkaté a chlorovodíkové,vyrábané na komerčné použitie vo veľkých továrňach.
Sú tiež široko používané kvôli ich korozívnym vlastnostiam. Napríklad na odstránenie usadenín vo vnútri kotlov sa používa zriedený roztok kyseliny chlorovodíkovej. Tento proces je známy ako odstraňovanie vodného kameňa.
V každodennom živote môže byť kyselina sírová použitá na autobatérie a čistenie povrchov. Len pred niekoľkými desaťročiami si ľudia pravidelne kupovali fľaše tejto látky, aby si dobili autobatérie.
Kyselina dusičná (HNO3) sa používa pri chemickom čistení. Kyselina fosforečná (H3PO4) sa používa pri výrobe zápaliek.
Podobnosť
Medzi anorganickými a organickými kyselinami existujú vlastnosti, ktoré ich spájajú do jednej skupiny. Ich zoznam je nasledovný:
- Môže uvoľňovať protóny (H ióny).
- Reagujte s chemickými zásadami.
- Má silnú a slabú kyslosť.
- Nafarbite modrý lakmusový papier na červenú.
- Interakcia kyselín a minerálov.
Rozdiely
Medzi anorganickými a organickými kyselinami treba zdôrazniť nasledujúce nezrovnalosti:
- Definícia. Minerálne kyseliny sú látky odvodené od anorganických zlúčenín. Organické kyseliny sú organické zlúčeniny, ktoré majú kyslé vlastnosti.
- Pôvod. Väčšina minerálnych kyselín nie je biologického pôvodu, napríklad minerálnezdrojov. Pri organických zlúčeninách je opak pravdou.
- Rozpustnosť. Väčšina minerálnych kyselín je vysoko rozpustná vo vode. Organické zlúčeniny sa nemiešajú dobre s kvapalinou.
- Kyslosť. Väčšina minerálnych kyselín je silná. Organické – zvyčajne slabé.
- Chemické zloženie. Minerálne kyseliny môžu alebo nemusia mať vo svojej štruktúre atómy uhlíka. Sú vždy prítomné v organických zlúčeninách.
Článok uvádza údaje o kyselinách a ich vlastnostiach.
