Kiseline su kemijski spojevi koji sadrže atome vodika koji se mogu zamijeniti metalnim česticama i kiselinskim ostatkom. Također se mogu definirati kao tvari koje mogu reagirati s kemijskom bazom i tvoriti sol i vodu.
Postoje dvije glavne vrste ovih veza: jaka i slaba. Također se mogu klasificirati kao mineralne i organske kiseline ovisno o njihovom kemijskom sastavu. Glavna razlika između njih dvoje je u tome što su prvi anorganski spojevi sastavljeni od raznih kombinacija kemijskih elemenata, dok su drugi kombinacija atoma ugljika i vodika.
Definicija
Mineralna kiselina je tvar sintetizirana iz jednog ili više anorganskih spojeva. Oslobađa vodikove ione u otopini, iz kojih, pak, vodik može biti istisnut metalom da nastane sol. Različite kiseline imaju različite formule. Na primjer, sumporna kiselina je H2SO4, dušična kiselina je HNO3.
Soli mineralnih kiselina nalaze se unutar živih organizama, otopljene su u vodi (u obliku iona) ili su učvrstom stanju (na primjer, soli kalcija i fosfora u sastavu ljudskog kostura i većine kralježnjaka).
Jedna zajednička karakteristika svih kiselina je da uvijek imaju barem jedan atom vodika u svojoj molekuli. Svi oni sudjeluju u reakciji neutralizacije, reagirajući s bazama i tvoreći soli i vodu. Ostala svojstva kiselina su kiselkasti okus i sposobnost da izazovu promjenu boje nekih boja. Tipičan primjer za to je promjena boje lakmus papira iz plave u crvenu.
Mineralne kiseline su vrlo topljive u vodi. Apsolutno se ne miješaju s organskim otapalima. Većina njih je vrlo agresivna.
Popis anorganskih kiselina
Minerali uključuju sljedeće tvari:
- Muriatic acid - HCl.
- Dušična kiselina - HNO3.
- fosforna kiselina - H3PO4.
- Sumporna kiselina - H2SO4.
- Borna kiselina - H3BO3.
- Fluorovodična kiselina - HF.
- bromovodična kiselina - HBr.
- Perklorna kiselina - HClO4.
- Jodična kiselina - HI.
Takozvane referentne kiseline - klorovodična, sumporna i dušična - najčešće se koriste. Pogledajmo pobliže sljedeće.
Klorovodonična kiselina
Koncentrirana tvar je vodena otopina koja sadrži oko 38% klorovodika (HCl). Ima oštar miris i uzrokuje opekline dišnog sustava i očiju. Klorovodična kiselina nije klasificirana kao oksidacijsko ili redukcijsko sredstvo. Međutim, kada se pomiješa s, npr.natrijev hipoklorit (izbjeljivač) ili kalijev permanganat, oslobađa otrovni plin klor.
Kao neoksidirajuća kiselina, HCl otapa većinu osnovnih metala, oslobađajući zapaljivi plinoviti vodik.
Dušična kiselina (HNO3)
Dušična kiselina je dostupna kao koncentrirana otopina (68-70%, 16 M) i u bezvodnom obliku (100%). To je jako oksidacijsko sredstvo. Svojstva se zadržavaju čak i ako je dovoljno razrijeđen i na sobnoj temperaturi. Ova tvar oksidira većinu organskih spojeva, pretvarajući se u dušikov oksid. Može formirati eksplozivne smjese s gotovo bilo kojim organskim spojem.
Koncentrirana dušična kiselina burno reagira s organskim materijalom, što rezultira ispuštanjem plinova i potencijalnim povećanjem tlaka, nakon čega slijedi puknuće posude ako posuda nije pravilno odzraćena. Reakcije oksidacije s nekim organskim otapalima mogu stvoriti eksplozivne nitrate.
Dušična kiselina reagira s većinom metala, oslobađajući plinoviti vodik ili dušikove okside, ovisno o koncentraciji i vrsti reagensa. Ne otapa zlato i platinu.
Mješanje dušične kiseline i klorovodične kiseline proizvest će smeđe pare sastavljene od otrovnih dušikovih oksida.
Tvar uzrokuje žute mrlje na koži.
Sumporna kiselina (H2SO4)
Koncentrirana tvarčesto se isporučuju u 98% otopini (18M). Snažan je oksidant, higroskopno i snažno sredstvo za dehidrataciju.
Razrijeđena tvar reagira s metalima poput drugih mineralnih kiselina, oslobađajući plinoviti vodik. Koncentrirani spoj također može otopiti neke plemenite metale kao što su bakar, srebro i živa, oslobađajući sumpor dioksid (SO2). Olovo i volfram ne reagiraju sa sumpornom kiselinom.
Zbog svoje jake oksidacijske i dehidrirajuće sposobnosti, burno reagira s mnogim organskim kemikalijama, što rezultira razvijanjem plinova.
fosforna kiselina (H3PO4)
Čisti ortofosforov spoj je kristalna krutina topljiva u vodi. Kiselina, koja se najčešće prodaje kao 85% vodena otopina, viskozna je, nehlapljiva i bez mirisa. Manje je reaktivna od ostalih mineralnih kiselina o kojima smo gore govorili.
Otapajući se u vodi, tvar čini tekućinu viskoznom i viskoznom.
Upotreba mineralnih kiselina
Anorganske kiseline se kreću od jakih kiselina (sumporne) do vrlo slabih kiselina (borne kiseline). Obično su topljivi u vodi i ne miješaju se s organskim otapalima.
Mineralne kiseline se koriste u mnogim sektorima kemijske industrije kao sirovine za sintezu drugih kemikalija, kako organskih tako i anorganskih. Veliki broj njih, posebno sumpornih, dušičnih i klorovodičnih,proizvedeno za komercijalnu upotrebu u velikim tvornicama.
Oni su također naširoko korišteni zbog svojih korozivnih svojstava. Na primjer, razrijeđena otopina klorovodične kiseline koristi se za uklanjanje naslaga unutar kotlova. Ovaj proces je poznat kao uklanjanje kamenca.
U svakodnevnom životu, sumporna kiselina se može koristiti za automobilske akumulatore i čišćenje površina. Prije samo nekoliko desetljeća ljudi su redovito kupovali boce ove tvari kako bi napunili svoje automobilske baterije.
Dušična kiselina (HNO3) koristi se u kemijskom čišćenju. Fosforna kiselina (H3PO4) koristi se u proizvodnji šibica.
Sličnost
Između anorganskih i organskih kiselina, postoje karakteristike koje ih spajaju u jednu skupinu. Njihov popis je sljedeći:
- Može otpustiti protone (H ione).
- Reagirajte s kemijskim bazama.
- Imaju jaku i slabu kiselost.
- Obojite plavi lakmus papir u crvenu.
- Interakcija kiselina i minerala.
Razlike
Sljedeća odstupanja treba istaknuti između anorganskih i organskih kiselina:
- Definicija. Mineralne kiseline su tvari dobivene iz anorganskih spojeva. Organske kiseline su organski spojevi koji imaju kisela svojstva.
- Porijeklo. Većina mineralnih kiselina nije biološkog porijekla, poput mineralnihizvori. S organskim spojevima vrijedi suprotno.
- Topljivost. Većina mineralnih kiselina je vrlo topiva u vodi. Organski spojevi se ne miješaju dobro s tekućinom.
- Kiselina. Većina mineralnih kiselina je jaka. Organski - obično slab.
- Kemijski sastav. Mineralne kiseline mogu, ali i ne moraju imati ugljikove atome u svojoj strukturi. Uvijek su prisutni u organskim spojevima.
Članak predstavlja podatke o kiselinama i njihovim svojstvima.
