Najznámejšie anorganické a organické kyseliny
Anorganické kyseliny
Organické kyseliny
Kyselina chlorovodíková
Kyselina octová
Kyselina sírová
Kyselina citrónová
Kyselina dusičná
Kyselina askorbová
Kyselina trihydrogenfosforečná
Na obr. 1 - 3 možno vidieť rozpad vodotesných hodiniek z ušľachtilej ocele v horúcej koncentrovanej kyseline chlorovodíkovej.
Obr.1 Vodotesné hodinky z ušľa-
chtilej ocele v horúcej koncentro-
vanej kyseline chlorovodíkovejObr.2 Reakcia po niekoľkých hodinách Obr.3 Reakcia po dlhšom čase
Kyselina chlorovodíková je silná kyselina a silne leptá.
Výroba kyseliny chlorovodíkovej pozostáva z dvoch fáz:
1. fáza: výroba plynného chlórovodíka: H2 + Cl2 ---> 2 HCl exotertmická reakcia
2. fáza: vyrobený chlórovodík sa najskôr schladí a potom sa rozpúšťa vo vode
Vodný roztok chlorovodíka sa označuje ako kyselina chlorovodíková. Chlorovodík tvorí za obyčajnej teploty a atmosferického tlaku nasýtený roztok s obsahom asi 40% chlorovodíka.
Predajný preparát kyseliny chlorovodíkovej obsahuje asi 36% HCl.
V priemysle je často používanou kyselinou.
Soli kyseliny chlorovodíkovej sa nazývajú chloridy. Vznikajú reakciou príslušných kovov s kyselinou chlorovodíkovou. Napr.:
Kyselina chlorovodíková sa nachádza v žalúdočnej šťave. Počas trávenia dosahuje koncentráciu 0,3 - 0,4%. Pálenie záhy spôsobuje zvýšenie koncentrácie kyseliny chlorovodíkovej.Zn + 2 HCl ---> ZnCl2 + H2
Mg + 2 HCl ---> MgCl2 + H2
2 Al + 6 HCl ---> 2 AlCl3 + H2
Kyselina sírová je bezfarebná, olejovitá, silne hygroskopická kvapalina, ktorá má silné dehydratačné účinky. V koncentrovanom stave je to silná žieravina a silné oxidačné činidlo.
Oxiduje niektoré kovy:MeI + 2 H2SO4 ---> Me2SO4 + SO2 + 2 H2O Mimoriadna opatrnosť sa vyžaduje pri riedení kyseliny sírovej, nakoľko riedenie je exotermická reakcia.
Me + 2 H2SO4 ---> MeSO4 + SO2 + 2 H2O
Výroba kyseliny sírovej pozostáva z troch fáz:
1. Výroba SO2:
oxidácia síry: S + O2 ---> SO2
praženie pyritu: 4 FeS + 11 O2 ---> 2 Fe2O3 + 8 SO2
2. Oxidácia SO2:
kontaktný spôsob: 2 SO2 + O2 ---> 2 SO3
nitrózny spôsob: NO2 + H2O + SO2 ---> H2SO4 + NO
NO + 1/2 O2 ---> NO2
3. Rozpúšťanie SO3 v H2SO4:
SO3 + H2SO4 ---> H2S2O7 H2S2O7 + H2O ---> 2 H2SO4
Kyselina sírová je základná priemyselná surovina. Používa sa na výrobu priemyselných hnojív (superfosfát, síran amónny), farbív, liečiv, výbušnín, viskózových vlákien, ako náplň do autobatérií. V kyseline sírovej sa rozpúšťa oxid sírový SO3 - vzniká tak dymivá kyselina sírová tzv. óleum, používa sa na výrobu sulfoderivátov.
Zriedená kyselina sírová reaguje s neušľachtilými kovmi za vzniku príslušného síranu a vodíka.
Napr.:Fe + H2SO4 ---> FeSO4 + H2
2 Fe + 3 H2SO4 ---> Fe2(SO4)3 + 3 H2
Zn + H2SO4 ---> ZnSO4 + H2
Kyselina dusičná je silná anorganická kyselina. S vodou sa neobmedzene mieša a vytvára s ňou azeotropnú zmes s obsahom 68,4% HNO3, ktorá sa označuje ako koncentrovaná kyselina dusičná. Roztoky čistej kyseliny dusičnej sú sfarbené spravidla do žlta až červena, pretože sa svetlom čiastočne rozkladá. Silne leptá anorganické aj organické látky.
Uchováva sa v tmavých fľašiach, lebo sa pôsobením svetla rozkladá podľa reakcie
4 HNO3 ---> 4 NO2 + 2 H2O + O2
Kyselina dusičná rozpúšťa meď a striebro podľa nasledujúcich reakcií:
3 Cu + 8 HNO3(zried.) ---> 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O Cu + 4 HNO3(konc.) ---> Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O 3 Ag + 4 HNO3 ---> 3 AgNO3 + NO + 2 H2O
Na obr. 4 možno vidieť reakciu medi s kyselinou dusičnou.
Priebeh pokusu: Na medené piliny, ktoré sa nachádzajú v banke na stojane nanesieme niekoľko kvapiek koncentrovanej kyseliny dusičnej. Vzniknuté hnedé plyny dusíka sú veľmi jedovaté a vedú k smrteľným edémom pľúc! Pri tejto reakcii vzniká aj modrý dusičnan meďnatý - Cu(NO3)2.(obr.4) Obr.4 Reakcia medi s kyselinou dusičnou
Kyselina dusičná sa pôvodne získavala reakciou čílskeho liadku s kyselinou sírovou za tepla
2 NaNO3 + H2SO4 ---> Na2SO4 + 2 HNO3 Dnes sa kyselina dusičná priemyselne vyrába výlučne metódou spaľovania amoniaku, oxidáciou vzniknutého oxidu dusnatého vzdušným kyslíkom na oxid dusičitý a jeho absorpciou so vzduchom vo vode
1. fáza: výroba NH34 NH3 + 5 O2 ---> 4 NO + 6 H2O
2. fáza: oxidácia NO2 NO + O2 ---> 2 NO2
3. fáza: rozpustenie NO2 vo vode3 NO2 + H2O ---> 2 HNO3 + NO
Soli kyseliny dusičnej sú dôležité zložky hnojív, pretože obsahujú dusík potrebný pre rastliny.
Kyselina dusičná je ako v laboratóriu, tak aj v chemickom priemysle mimoriadne dôležitou chemikáliou. Veľké množstvá kyseliny dusičnej sa spotrebujú v priemysle organických farbív, liečiv, trhavín (nitroglycerín, trinitrotoluén (TNT) a pod.), ďalej na prípravu dusičnanov, celulózových lakov, kinofilmov a v celom rade iných odvetí.
Kyselina trihydrogenfosforečná je stredne silná kyselina, ktorá sa vo veľmi zriedenej podobe pridáva do nápojov.
Vyrába sa rozkladom fosforečnanu vápenatého kyselinou sírovou
Ca3(PO4)2 + 3 H2SO4 ---> 2 H3PO4 + 3 CaSO4
alebo oxidáciou fosforu pomocou kyseliny dusičnej
P + 5 HNO3 ---> H3PO4 + 5 NO2 + H2O
Zlúčeniny kyseliny trihydrogenfosforečnej ako zložky bunkového jadra majú veľký význam pre živé organizmy.
Soli kyseliny fosforečnej sa nazývajú fosforečnany.
Kyselina octová patrí k organickým kyselinám. Je ostropáchnuca kvapalina, leptajúca sliznicu. Napriek tomu patrí k slabším kyselinám, lebo len malý diel CH3COOH - molekúl reaguje s vodou za vzniku H+ iónov a CH3COO- iónov. Pri teplote < 16,6 0C tuhne na látku podobnú ľadu (ľadová kyselina octová).
Kyselina octová vzniká octovým kvasením zriedených vodných roztokov etanolu. Na metabolizme sa zúčastňuje voľná, ale aj vo forme solí. Významná je prítomnosť kyseliny octovej, vo forme acetylu v acetylkoenzýme A, lebo táto zlúčenina je kľúčovým medziproduktom metabolizmu živín a východiskovou látkou pri biosyntéze najrôznejších prírodných produktov, napr. karboxylové kyseliny, rastlinné farbivá a mnohé iné látky.
Kyselina octová je najdôležitejšia organická kyselina v chemickom priemysle. 8% - ný upravený roztok kyseliny octovej je jedlý ocot, ktorý sa používa v potravinárskom priemysle. Technicky významné sú aj jej soli - octany, acetáty - používajú sa vo farbiarskom priemysle a v lekárstve.
Kyselina citrónová partí k trikarboxylovým kyselinám. Je to bezfarebná kryštalická látka kyslej chuti, vo vode dobre rozpustná.
Vyrába sa účinkom mikroorganizmov na roztoky sacharózy (melasy).
Vyskytuje sa voľne v citrusových plodoch, ríbezliach, brusniciach, čučoriedkach.
Používa sa na okyslenie potravinárskych výrobkov, pri konzervovaní ovocia, pri výrobe sirupov a malinoviek, rozpúšťa vodný kameň a usadeniny (automatické práčky, rýchlovarné kanvice, umývačky).
Kyselina askorbová bola pripravená pomerne nedávno, ale nedostatok tohoto vitamínu pozná ľudstvo už veľmi dlho pod názvom skorbut. Objav kyseliny askorbovej sa spája s menom Alberta Szentgyörgyiho, vedca maďarského pôvodu, ktorý od roku 1927 pracoval na univerzite v Cambridgi. Vitamín C izoloval v roku 1929.
Význam kyseliny askorbovej sa v organizme dlhú dobu podceňoval. Zúčastňuje na mnohých dôležitých biochemických dejoch: redukuje Fe3+ na Fe2+, tým sa železo vstrebáva a využíva, zúčastňuje sa na transporte elektrónov, odstraňuje vápnik z tepien.
V druhej polovici 40. rokoch vedci zistili, že pri veľkých dávkach kyseliny askorbovej klesá hladina cholesterolu v krvi. Nedávno sa ukázalo, že u morčiat, ktoré majú nedostatok tejto kyseliny, dochádza k spomalenej premene cholesterolu na žlčové kyseliny.
Keď si položíme otázku, ako vyzerá človek pri nedostatku vitamínu C, tak dospejeme k tomu, že je unavený, spavý, pomaly reaguje a nemá chuť do fyzickej ani psychickej činnosti.