Všeobecne o kyselinách a zásadách

     Kyseliny boli kedysi charakterizované sfarbením lakmusového papierika na červeno, kyslou chuťou, vyvíjaním oxidu uhličitého z vápenca a rozpúšťaním neušľachtilých kovov za vývoja vodíka.
Zásady zasa modrým zafarbením lakmusového papierika a zmydelňovaním organických esterov.

     V zmysle Arrheniovej teórie je kyselina zlúčenina, ktorá sa vo vodnom roztoku ionizuje za vzniku vodíkových katiónov, zásada potom zlúčenina, ktorá sa ionizuje za vzniku hydroxidových aniónov. Napríklad kyselina dusičná sa ionizuje podľa schémy

HNO₃ <---> H⁺ + NO₃^-
hydroxid sodný podľa schémy
NaOH <---> Na⁺ + OH^-
     V zmysle Brönstedovej teórie sa za kyselinu považuje látka, ktorá je schopná odovzdávať protón (je donorom protónu) a za zásadu látka, ktorá môže protón prijímať (je akceptorom protónu). Každá kyselina K je spriahnutá so zodpovedajúcou zásadou Z, s ktorou tvorí tzv. konjugovanú dvojicu
K <---> Z + H⁺
     Aby sa zdôraznil mimoriadny význam, aký prisudzuje táto teória protónu, kyseliny a zásady sa označujú ako protolyty a reakcie medzi nimi ako protolytické.
Funkcia Brönstedovej kyseliny alebo zásady sa môže prejaviť až po spojení dvoch konjugovaných sústav. Voľné protóny v roztokoch nie sú schopné existencie, a preto kyselina K₁ môže svoj protón odštiepiť iba vtedy, ak je prítomná zásada Z₂, ktorá by ho prijala a pritom vznikne nová kyselina K₂ a zásada Z₁. V roztoku teda prebiehajú vždy súčasne dva deje
HCl <---> H⁺ + Cl^-     I. protolytický systém      NH₃ + H⁺ <---> NH₄⁺    II. protolytický systém
kyselina   protón   zásada                                 zásada   protón     kyselina

     Každá z týchto dvojíc, líšiacich sa o protón, sa nazýva konjugovaný pár (protolytický systém). Pri protolytickej reakcii reaguje vždy kyselina jedného protolytického systému so zásadou druhého protolytického systému pričom vzniká nová kyselina a zásada.

     V zmysleLewisovej teórie kyselina je látka, ktorá môže viazať voľný elektrónový pár inej častice, a je teda jeho akceptorom. (AlCl₃, BCl₃, FeCl₃, H⁺, Co³⁺, ...)
Zásada je látka, ktorá je donorom voľného elektrónového páru. (NH₃, ...)


     Záporný dekadický logaritmus koncentrácie vodíkových iónov označujeme pH. Hodnoty pH môžu byť v rozsahu 0 - 14. Roztoky s hodnotou pH od 0 - 7 sú kyslé roztoky. Neutrálne roztoky majú hodnotu pH = 7, zásadité roztoky od 7 - 14. Čím je hodnota pH menšia, tým je roztok kyslejší a naopak, čím je hodnota pH väčšia, tým je roztok zásaditejší. Hodnota pH je mierou obsahu vodíkových alebo hydroxidových iónov.
     Hodnoty pH sa určujú indikátormi. Indikátory sú organické kyseliny alebo zásady, ktoré menia svoju farbu zmenou koncentrácie vodíkových iónov v roztoku a tým aj pH. Indikátory menia svoje zafarbenie v rôznom rozsahu pH, buď v celej oblasti pH od 0 - 14 (univerzálny indikátor), alebo len v určitom rozsahu (metyloranž, metylčerveň, lakmus, ...). Hodnoty pH stanovujeme indikátorovými papierikmi, alebo na presnejšie merania používame elektrické meracie prístroje, tzv. pH - metre.
     Čistiace prostriedky sú silno kyslé roztoky (hodnota pH asi 0.5). Väčšina potravín má hodnotu pH od 2 - 4 alebo slabú kyslosť od 4 - 6. Tiež rastliny optimálne rastú len pri určitých hodnotách pH. Šalát potrebuje pôdu s hodnotou pH od 6 - 7, jahody uprednostňujú slabo zásadité pôdy s hodnotou pH 7.5 - 8.5. Silne zásadité roztoky sú pracie prostriedky a prostriedky na čistenie odtokov s hodnotou pH od 10 - 13. Hodnota pH má rozhodujúci význam pre život. Napríklad ryby potrebujú k životu vo vode hodnotu pH od 6.5 do 8.5.

Farebné zmeny v závislosti od pH prostredia

Obr.1   Zmena farby čierneho čaju z tmavohnedej na žltú po pridaní kyseliny citrónovej		Obr.2   Zmena červeného far- biva ruže prostredníctvom amoniakového čistiaceho prostriedku		Obr.3   Univerzálny indikáto- rový papierik v octe (vľavo) a čistiacom prostriedku(vpravo)

Kyslé a zásadité roztoky

     Väčšina roztokov každodenného života má kyslú chuť. Kyslé roztoky vznikajú rozpustením kyselín vo vode. Ovocné šťavy môžu obsahovať kyselinu citrónovú, kyselinu vínnu, alebo kyselinu jablčnú. Ocot obsahuje kyselinu octovú. Pojem "kyslý dážď" nás presvedčuje o tom, že aj dažďová voda môže byť v určitej miere kyslý roztok.
     Zásadité roztoky sú mazľavé ako mydlo. Najznámejšie zásadité roztoky vznikajú z mydiel alebo iných pracích prostriedkov. Voda z vodovodu nie je prakticky ani kyslá ani zásaditá. Je neutrálna.
     Mnohé prírodné farbivá majú v kyslých alebo zásaditých roztokoch rôzne farby. Farbivo červenej kapusty, farbivo čaju, veľa krvavo červených farbív a známy lakmus sú najdôležitejšími predstaviteľmi prírodných farbív. Takéto farbivá sa nazývajú indikátory. Indikátormi sú aj mnohé umelé farbivá. Pretože sú umelé farbivá voči svetlu a chemikáliám stále, sú uprednostňované pred prírodnými farbivami. Zmes viacerých umelých farbív sa nazýva univerzálny indikátor. S jeho využitím môžeme presne rozlišovať rozdiely medzi kyslými, neutrálnymi a zásaditými roztokmi. Určité indikátory umožňujú len rozlíšenie silne kyslých a silne zásaditých roztokov, lebo farebná zmena v neutrálnej oblasti nenastáva.