Најважније из лекције
Базе: Једињења која дисоцијацијом у води дају искључиво хидроксидне јоне (\(\text{OH}^-\)). Боје индикаторе: црвени лакмус \(\rightarrow\) плаво, метил-оранж \(\rightarrow\) жуто.
Киселине: Једињења која дисоцијацијом у води дају искључиво јоне водоника (\(\text{H}^+\)) и анјоне киселинског остатка. Боје индикаторе: плави лакмус \(\rightarrow\) црвено, метил-оранж \(\rightarrow\) црвено.
Соли: Јонска једињења изграђена од катјона метала (или \(\text{NH}_4^+\)) и анјона киселинског остатка. Називи се изводе из имена метала и врсте остатка (хлорид, нитрат, сулфат, карбонат, фосфат).
Неутрализација: \(\text{база} + \text{киселина} \longrightarrow \text{со} + \text{вода}\).
Електролити: Киселине, базе и соли јер у растворима и растопима имају покретљиве јоне који проводе струју (за разлику од неелектролита попут шећера).
Киселине: Једињења која дисоцијацијом у води дају искључиво јоне водоника (\(\text{H}^+\)) и анјоне киселинског остатка. Боје индикаторе: плави лакмус \(\rightarrow\) црвено, метил-оранж \(\rightarrow\) црвено.
Соли: Јонска једињења изграђена од катјона метала (или \(\text{NH}_4^+\)) и анјона киселинског остатка. Називи се изводе из имена метала и врсте остатка (хлорид, нитрат, сулфат, карбонат, фосфат).
Неутрализација: \(\text{база} + \text{киселина} \longrightarrow \text{со} + \text{вода}\).
Електролити: Киселине, базе и соли јер у растворима и растопима имају покретљиве јоне који проводе струју (за разлику од неелектролита попут шећера).
Хидроксиди су једињења метала, кисеоника и водоника која садрже хидроксидне групе (\(\text{OH}\)).
Базе су супстанце које при електролитичкој дисоцијацији у води као негативно наелектрисане јоне (анјоне) дају искључиво хидроксидне јоне (\(\text{OH}^-\)).
\[ \text{NaOH} \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} \text{Na}^+ + \text{OH}^- \]
\[ \text{KOH} \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} \text{K}^+ + \text{OH}^- \]
\[ \text{Ca(OH)}_2 \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} \text{Ca}^{2+} + 2\text{OH}^- \]
\[ \text{Ba(OH)}_2 \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} \text{Ba}^{2+} + 2\text{OH}^- \]
Једначине електролитичке дисоцијације база у води
Присуство хидроксидних јона (\(\text{OH}^-\)) доказује се киселинско-базним индикаторима:
- Лакмус хартија црвене боје у раствору базе прелази у плаву.
- Метил-оранж у раствору базе поприма жуту боју.
Напишите једначину електролитичке дисоцијације литијум-хидроксида (\(\text{LiOH}\)) у води и наведите како он утиче на црвену лакмус хартију.
\[ \text{LiOH} \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} \text{Li}^+ + \text{OH}^- \]
Пошто је \(\text{LiOH}\) база, у воденом раствору се налазе слободни хидроксидни јони (\(\text{OH}^-\)) који мењају боју црвене лакмус хартије у плаву.
Киселине су супстанце које садрже водоник и при електролитичкој дисоцијацији у води као позитивно наелектрисане 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 кисеоник (нпр. азотна \(\text{HNO}_3\), сумпорна \(\text{H}_2\text{SO}_4\), фосфорна \(\text{H}_3\text{PO}_4\)).
Наелектрисање и валенца анјона киселинског остатка једнаки су броју атома водоника у молекулу киселине.
| 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 у води
Присуство јона водоника (\(\text{H}^+\)) доказује се индикаторима:
- Лакмус хартија плаве боје у раствору киселине прелази у црвену.
- Метил-оранж у раствору киселине постаје црвене боје.
Соли су јонска једињења углавном изграђена од катјона метала (или амонијум-јона, \(\text{NH}_4^+\)) и анјона киселинског остатка.
- Одреди се валенца (наелектрисање) метала и киселинског остатка: \(\overset{\text{III}}{\text{Al}}\) и \(\overset{\text{II}}{\text{SO}}_4\).
- Одреди се најмањи заједнички садржалац за валенце: \(\text{НЗС}(3, 2) = 6\).
- Израчунају се индекси: индекс за \(\text{Al}\) је \(6 : 3 = 2\), а за \(\text{SO}_4\) је \(6 : 2 = 3\).
- Сложена атомска група се ставља у заграду: \(\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3\).
Давање назива солима: Назив се састоји од назива метала (са његовом валенцом у загради ако је метал променљиве валенце) и назива киселинског остатка (хлорид, нитрат, сулфат, карбонат, фосфат).
- \(\text{CaCO}_3\) – калцијум-карбонат
- \(\text{KNO}_3\) – калијум-нитрат
- \(\overset{\text{II}}{\text{Fe}}\text{SO}_4\) – гвожђе(II)-сулфат
- \(\overset{\text{III}}{\text{Fe}}_2(\text{SO}_4)_3\) – гвожђе(III)-сулфат
\[ \text{NaCl} \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} \text{Na}^+ + \text{Cl}^- \]
\[ \text{K}_2\text{SO}_4 \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} 2\text{K}^+ + \text{SO}_4^{2-} \]
\[ \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} 2\text{Al}^{3+} + 3\text{SO}_4^{2-} \]
\[ \text{NH}_4\text{Cl} \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} \text{NH}_4^+ + \text{Cl}^- \]
Једначине електролитичке дисоцијације соли у води
Неутрализација је хемијска реакција између киселине и базе у којој настају со и вода.
\[ \text{база} + \text{киселина} \longrightarrow \text{со} + \text{вода} \]
Потпуна неутрализација: Сви водоникови атоми из киселине реагују са хидроксидним групама базе:
\[ \text{NaOH} + \text{HCl} \longrightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O} \]
\[ 2\text{NaOH} + \text{H}_2\text{SO}_4 \longrightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + 2\text{H}_2\text{O} \]
\[ \text{Ba(OH)}_2 + 2\text{HCl} \longrightarrow \text{BaCl}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \]
Непотпуна неутрализација: Долази до делимичне замене атома водоника у киселини јонима метала:
\[ \text{NaOH} + \text{H}_2\text{SO}_4 \longrightarrow \text{NaHSO}_4 + \text{H}_2\text{O} \]
Електролити су супстанце чији водени раствори или растопи проводе електричну струју услед присуства слободних, покретљивих јона. Киселине, базе и соли су електролити.
Неелектролити су супстанце које у води не дисосују на јоне и чији водени раствори и растопи не проводе електричну струју (нпр. шећери, алкохоли, хемијски чиста вода).
Зашто водени раствор кухињске соли (\(\text{NaCl}\)) проводи електричну струју, док је чиста дестилована вода не проводи?
При растварању кухињске соли у води долази до електролитичке дисоцијације при чему настају покретљиви јони \(\text{Na}^+\) и \(\text{Cl}^-\), који омогућавају проток струје. Чиста вода је неелектролит и не садржи довољно слободних јона за провођење струје.
Задаци за вежбање
Задатак 1 (лак): Напишите једначине електролитичке дисоцијације у води за следећа једињења:
а) Калијум-хидроксид (\(\text{KOH}\))
б) Азотна киселина (\(\text{HNO}_3\))
а) Калијум-хидроксид (\(\text{KOH}\))
б) Азотна киселина (\(\text{HNO}_3\))
а) \(\text{KOH} \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} \text{K}^+ + \text{OH}^-\)
б) \(\text{HNO}_3 \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} \text{H}^+ + \text{NO}_3^-\)
б) \(\text{HNO}_3 \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} \text{H}^+ + \text{NO}_3^-\)
Задатак 2 (средњи): Саставите хемијске формуле за следеће соли и одредите њихове називе:
а) Со изграђена од јона магнезијума (\(\text{Mg}^{2+}\)) и фосфатних јона (\(\text{PO}_4^{3-}\))
б) Со чија је формула \(\text{FeCl}_3\) (одредите валенцу гвожђа и назив соли)
а) Со изграђена од јона магнезијума (\(\text{Mg}^{2+}\)) и фосфатних јона (\(\text{PO}_4^{3-}\))
б) Со чија је формула \(\text{FeCl}_3\) (одредите валенцу гвожђа и назив соли)
а) Валенца \(\text{Mg}\) је II, а фосфатног остатка \(\text{PO}_4\) је III. \(\text{НЗС}(2, 3) = 6\). Формула је \(\text{Mg}_3(\text{PO}_4)_2\), а назив је магнезијум-фосфат.
б) Хлоридни јон има валенцу I, па из \(\overset{x}{\text{Fe}}\overset{\text{I}}{\text{Cl}}_3\) следи \(x = 1 \cdot 3 = 3\). Назив соли је гвожђе(III)-хлорид.
б) Хлоридни јон има валенцу I, па из \(\overset{x}{\text{Fe}}\overset{\text{I}}{\text{Cl}}_3\) следи \(x = 1 \cdot 3 = 3\). Назив соли је гвожђе(III)-хлорид.
Задатак 3 (средњи): Напишите једначину реакције потпуне неутрализације сумпорне киселине калијум-хидроксидом и наведите назив настале соли.
\[ \text{H}_2\text{SO}_4 + 2\text{KOH} \longrightarrow \text{K}_2\text{SO}_4 + 2\text{H}_2\text{O} \]
Назив настале соли је калијум-сулфат.
Задатак 4 (тежак): У три неозначене чаше налазе се водени раствори: натријум-хидроксида (\(\text{NaOH}\)), хлороводоничне киселине (\(\text{HCl}\)) и шећера (сахарозе). Како помоћу лакмус хартије и испитивања проводљивости електричне струје можете тачно одредити садржај сваке чаше?
- Испитивање проводљивости струје: Уроњеним електродама испита се проводљивост раствора. Раствор који не проводи струју је раствор шећера (јер је шећер неелектролит). Раствори \(\text{NaOH}\) и \(\text{HCl}\) проводе струју (електролити).
- Испитивање лакмус хартијом преостала два раствора:
- Раствор у коме црвена лакмус хартија поплави јесте \(\text{NaOH}\) (база, садржи \(\text{OH}^-\) јоне).
- Раствор у коме плава лакмус хартија поцрвени јесте \(\text{HCl}\) (киселина, садржи \(\text{H}^+\) јоне).
