Најважније из лекције
Базе: Супстанце које дисоцијацијом у води дају искључиво хидроксидне јоне (\( \text{OH}^- \)). Пример: \( \text{NaOH} \rightarrow \text{Na}^+ + \text{OH}^- \). У њиховом присуству лакмус је плав, а метил-оранж жут.
Киселине: Супстанце које дисоцијацијом у води дају искључиво јоне водоника (\( \text{H}^+ \)). Деле се на бескисеоничне (\( \text{HCl} \)) и кисеоничне (\( \text{HNO}_3, \text{H}_2\text{SO}_4, \text{H}_3\text{PO}_4 \)). У њиховом присуству лакмус је црвен, а метил-оранж црвен.
Јони киселинских остатака: \( \text{Cl}^- \) (хлоридни), \( \text{NO}_3^- \) (нитратни), \( \text{SO}_4^{2-} \) (сулфатни), \( \text{CO}_3^{2-} \) (карбонатни), \( \text{PO}_4^{3-} \) (фосфатни).
Киселине: Супстанце које дисоцијацијом у води дају искључиво јоне водоника (\( \text{H}^+ \)). Деле се на бескисеоничне (\( \text{HCl} \)) и кисеоничне (\( \text{HNO}_3, \text{H}_2\text{SO}_4, \text{H}_3\text{PO}_4 \)). У њиховом присуству лакмус је црвен, а метил-оранж црвен.
Јони киселинских остатака: \( \text{Cl}^- \) (хлоридни), \( \text{NO}_3^- \) (нитратни), \( \text{SO}_4^{2-} \) (сулфатни), \( \text{CO}_3^{2-} \) (карбонатни), \( \text{PO}_4^{3-} \) (фосфатни).
Хидроксиди метала су сложена неорганска једињења изграђена од јона метала и хидроксидних група. Настају везивањем метала са кисеоником и водоником.
Базе су супстанце које при електролитичкој дисоцијацији у води као негативне јоне (анјоне) дају искључиво хидроксидне јоне (\( \text{OH}^- \)).
Електролитичка дисоцијација је процес раздвајања јонских или поларних ковалентних једињења на слободне јоне под утицајем поларних молекула воде.
\[ \text{NaOH} \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} \text{Na}^+ + \text{OH}^- \]
\[ \text{Ca(OH)}_2 \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} \text{Ca}^{2+} + 2\text{OH}^- \]
\[ \text{Ba(OH)}_2 \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} \text{Ba}^{2+} + 2\text{OH}^- \]
Једначине електролитичке дисоцијације база у води
Не дају сви хидроксиди метала хидроксидне јоне у води. Хидроксиди који су нерастворни у води (попут \( \text{Al(OH)}_3 \) или \( \text{Pb(OH)}_2 \)) не дисосују и не понашају се као класичне базе у воденом раствору.
Напишите једначину електролитичке дисоцијације калијум-хидроксида (\( \text{KOH} \)) у води.
\[ \text{KOH} \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} \text{K}^+ + \text{OH}^- \]
Дисоцијацијом једног молекула калијум-хидроксида настају један јон калијума (\( \text{K}^+ \)) и један хидроксидни јон (\( \text{OH}^- \)).
Киселине су супстанце које при електролитичкој дисоцијацији у води као позитивне јоне (катјоне) дају искључиво јоне водоника (\( \text{H}^+ \)).
Према саставу, киселине се деле на:
- Бескисеоничне киселине: не садрже кисеоник (нпр. хлороводонична киселина, \( \text{HCl} \)).
- Кисеоничне киселине: садрже атоме кисеоника повезане у киселинском остатку (нпр. сумпорна киселина \( \text{H}_2\text{SO}_4 \), азотна киселина \( \text{HNO}_3 \)).
Негативно наелектрисање јона киселинског остатка једнако је броју атома водоника у молекулу те киселине. На пример: \( \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{SO}_4^{2-} \), \( \text{H}_3\text{PO}_4 \rightarrow \text{PO}_4^{3-} \).
| Формула киселине | Назив киселине | Јон киселинског остатка | Назив јона |
|---|---|---|---|
| \( \text{HCl} \) | Хлороводонична киселина | \( \text{Cl}^- \) | Хлоридни јон |
| \( \text{HNO}_3 \) | Азотна киселина | \( \text{NO}_3^- \) | Нитратни јон |
| \( \text{H}_2\text{SO}_4 \) | Сумпорна киселина | \( \text{SO}_4^{2-} \) | Сулфатни јон |
| \( \text{H}_2\text{CO}_3 \) | Угљена киселина | \( \text{CO}_3^{2-} \) | Карбонатни јон |
| \( \text{H}_3\text{PO}_4 \) | Фосфорна киселина | \( \text{PO}_4^{3-} \) | Фосфатни јон |
\[ \text{HCl} \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} \text{H}^+ + \text{Cl}^- \]
\[ \text{HNO}_3 \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} \text{H}^+ + \text{NO}_3^- \]
\[ \text{H}_2\text{SO}_4 \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} 2\text{H}^+ + \text{SO}_4^{2-} \]
\[ \text{H}_3\text{PO}_4 \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} 3\text{H}^+ + \text{PO}_4^{3-} \]
Једначине електролитичке дисоцијације киселина
Напишите једначину електролитичке дисоцијације угљене киселине (\( \text{H}_2\text{CO}_3 \)).
\[ \text{H}_2\text{CO}_3 \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} 2\text{H}^+ + \text{CO}_3^{2-} \]
Дисоцијацијом једног молекула угљене киселине ослобађају се два водоникова јона (\( \text{H}^+ \)) и један карбонатни јон (\( \text{CO}_3^{2-} \)).
Индикатори су супстанце које карактеристичном променом своје боје омогућавају доказивање присуства \( \text{H}^+ \) или \( \text{OH}^- \) јона у раствору (одређивање киселог или базног карактера).
| Индикатор | У раствору киселина (\( \text{H}^+ \)) | У раствору база (\( \text{OH}^- \)) |
|---|---|---|
| Лакмус хартија | Плава постаје црвена (црвена не мења боју) | Црвена постаје плава (плава не мења боју) |
| Метил-оранж | Црвена | Жута |
Ако у раствор натријум-хидроксида (\( \text{NaOH} \)) убацимо црвену лакмус хартију, она ће поплавети због присуства хидроксидних јона (\( \text{OH}^- \)). Додавањем неколико капи метил-оранжа, исти раствор постаје жут.
Како ће се променити боја плаве лакмус хартије и метил-оранжа када се додају у раствор хлороводоничне киселине (\( \text{HCl} \))?
У раствору \( \text{HCl} \) присутни су \( \text{H}^+ \) јони:
- Плава лакмус хартија постаје црвена.
- Метил-оранж постаје црвен.
Задаци за вежбање
Задатак 1 (лак): Разврстајте следеће супстанце на киселине и базе: \( \text{KOH} \), \( \text{HNO}_3 \), \( \text{Ca(OH)}_2 \), \( \text{H}_2\text{SO}_4 \), \( \text{Ba(OH)}_2 \), \( \text{H}_3\text{PO}_4 \).
- Базе (хидроксиди): \( \text{KOH} \), \( \text{Ca(OH)}_2 \), \( \text{Ba(OH)}_2 \) (садрже метал и \( \text{OH} \) групу).
- Киселине: \( \text{HNO}_3 \), \( \text{H}_2\text{SO}_4 \), \( \text{H}_3\text{PO}_4 \) (садрже водоник везан за киселински остатак).
Задатак 2 (средњи): Напишите једначине електролитичке дисоцијације у води за:
а) магнезијум-хидроксид (\( \text{Mg(OH)}_2 \))
б) сумпорну киселину (\( \text{H}_2\text{SO}_4 \))
Именујте све честице (јоне) настале дисоцијацијом.
а) магнезијум-хидроксид (\( \text{Mg(OH)}_2 \))
б) сумпорну киселину (\( \text{H}_2\text{SO}_4 \))
Именујте све честице (јоне) настале дисоцијацијом.
а) \( \text{Mg(OH)}_2 \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} \text{Mg}^{2+} + 2\text{OH}^- \)
Настају: магнезијумов јон (\( \text{Mg}^{2+} \)) и хидроксидни јони (\( \text{OH}^- \)).
б) \( \text{H}_2\text{SO}_4 \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} 2\text{H}^+ + \text{SO}_4^{2-} \)
Настају: водоникови јони (\( \text{H}^+ \)) и сулфатни јон (\( \text{SO}_4^{2-} \)).
Настају: магнезијумов јон (\( \text{Mg}^{2+} \)) и хидроксидни јони (\( \text{OH}^- \)).
б) \( \text{H}_2\text{SO}_4 \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} 2\text{H}^+ + \text{SO}_4^{2-} \)
Настају: водоникови јони (\( \text{H}^+ \)) и сулфатни јон (\( \text{SO}_4^{2-} \)).
Задатак 3 (средњи): Одредите формулу и наелектрисање јона киселинског остатка за следеће киселине:
а) \( \text{HNO}_3 \)
б) \( \text{H}_2\text{CO}_3 \)
в) \( \text{H}_3\text{PO}_4 \)
а) \( \text{HNO}_3 \)
б) \( \text{H}_2\text{CO}_3 \)
в) \( \text{H}_3\text{PO}_4 \)
Бројно наелектрисање одговара броју атома водоника:
а) Киселински остатак је \( \text{NO}_3^- \) (нитратни јон, наелектрисање \( -1 \)).
б) Киселински остатак је \( \text{CO}_3^{2-} \) (карбонатни јон, наелектрисање \( -2 \)).
в) Киселински остатак је \( \text{PO}_4^{3-} \) (фосфатни јон, наелектрисање \( -3 \)).
а) Киселински остатак је \( \text{NO}_3^- \) (нитратни јон, наелектрисање \( -1 \)).
б) Киселински остатак је \( \text{CO}_3^{2-} \) (карбонатни јон, наелектрисање \( -2 \)).
в) Киселински остатак је \( \text{PO}_4^{3-} \) (фосфатни јон, наелектрисање \( -3 \)).
Задатак 4 (тежак): У две неозначене епрувете налазе се водени раствори: у једној литијум-хидроксид (\( \text{LiOH} \)), а у другој хлороводонична киселина (\( \text{HCl} \)).
а) Како помоћу црвене и плаве лакмус хартије можете одредити у којој је епрувети киселина, а у којој база?
б) Коју боју ће попримити метил-оранж у свакој од епрувета?
в) Који јони су одговорни за промену боје индикатора у епрувети са базом, а који у епрувети са киселином?
а) Како помоћу црвене и плаве лакмус хартије можете одредити у којој је епрувети киселина, а у којој база?
б) Коју боју ће попримити метил-оранж у свакој од епрувета?
в) Који јони су одговорни за промену боје индикатора у епрувети са базом, а који у епрувети са киселином?
а) У узорку са \( \text{LiOH} \) (база) црвена лакмус хартија ће поплавети, док плава не мења боју. У узорку са \( \text{HCl} \) (киселина) плава лакмус хартија ће поцрвенети, док црвена не мења боју.
б) У епрувети са \( \text{LiOH} \) метил-оранж ће постати жут, а у епрувети са \( \text{HCl} \) постаће црвен.
в) За промену боје у раствору базе одговорни су хидроксидни јони (\( \text{OH}^- \)), а у раствору киселине водоникови јони (\( \text{H}^+ \)).
б) У епрувети са \( \text{LiOH} \) метил-оранж ће постати жут, а у епрувети са \( \text{HCl} \) постаће црвен.
в) За промену боје у раствору базе одговорни су хидроксидни јони (\( \text{OH}^- \)), а у раствору киселине водоникови јони (\( \text{H}^+ \)).
