KDYBY NÁHODOU

Acidobazické reakce

- Acidobazické neboli protolytické reakce se uskutečňují mezi kyselinami a zásadymi.
- K definici kyselin a zásad jsou 2 teorie. Arrheinova a Brönsted - Lowryho.
- Podle Arrheinovy teorie :
se kyseliny a zásady určují podle jejich struktury.
Kyseliny jsou definovány jako látky schopné ve vodných roztocích odštěpit vodíkový kation H⁺.Ke kyselinám posle této teorie patří např. HCl, HNO₃... ve struktuře kyselin je atom vodíku vázán an elektronegativní prvek. Buď na kyslík nebo na atom bromu či chloru. Ve vodném roztoku molekuly vody svými zápornými póly obklopí atom vodíku v kyselině a kladnými póly se orientují k aniontu kyseliny.vlivem toho dojde k roztržení kyseliny.
Zásady jsou definovány jako látky schopné ve vodných roztocích odštěpovat anionty OH^-. K zásadám jsou podle této teorie řazeny hydroxidy např.KOH, NaOH... ve struktuře hydroxidů obsahují molekuly elektropozitivní atom kovu a jednu nebo víc -OH skupin. Vazba mezi nimi je iontová. Molekuly vody se svými zápornými póly orientují kolem kationtu kovu a kladnými póly ke skupině -OH a tím hydroxil rozštěpí.

- Podle Bronsted - Lowryho teorie :
se kyseliny a zásady určují s přihlédnutím k rozpouštědlu. Hlavním krokem je přenos protonu H⁺ odštěpeného kyselinou na zásadu.
Kyseliny jsou částice které jsou schopny odštěpit proton.
Zásada je částice která je schopna proton vázat.
např :

V tomto případě se molekula HCl chová jako kyselina a voda jako zásada. Při opačném směru reakce je kyselinou H₃O⁺ a zásadou Cl^-. Dvojici látek které se lyší o proton nazýváme konjugovaný pár. Konjugovaným párem jsou např. HCl a Cl^-, či H₃O⁺ a H₂O.
v rozpouštědle může dojít mezi stejnými molekulami k předání protonu. Pak se tedy chová jako kyselina i jako zásada. Říkáme že má amfoterní charakter. Tento děj se nazývá autoprotolýza.
např: H₂O + H₂O -> OH^- + H₃O⁺
-Vzájemná reakce kyseliny a zásady se nazývá neutralizace.
- Síla kyselin je určena tím jak snadno odštěpují proton.
- Síla zásad je určena tím jak snadno proton vážou.
- Čím je zásada sylnější, tím je její konjugovaná kyselina slabší.
- Pro určení síly kyseliny se používá tzv.konstanta acidity K_A


čím je tato konstanta menší,tím je kyselina slabší. (slabší k. mají hodnotu acidity o hodně menší než 1)
- Pro určení síly zásady se používá konstanta bazicity K_B


slabé zásady mají hodnotu bazicity výrazně menší než 1.
- Kdaž ale neznáme hodnotu acidity či bazicity, můžeme sílu kyselin a zásad poznat i jinak.Platí, že nejslabší jsou ty kyseliny které mají stejný počet H jako O. Čím více je v molekule O v porovnání k H, tím je kyselina sylnější. Z bezkyslíkatých kyselin jsou nejsylnější halogenovodíkové. Síla stoupá od k. fluorovodíkové po k. iodovodíkovou.
- Kyselost a zásaditost se vyjadřují hodnotou pH a pOH. Roztoky ve kterých je pH = pOH se nazývají neutrální. Roztoky které mají molární koncentraci kyseliny větší než 1,0 * 10^-7 mol*dm^-3 (pH je větší než 7) jsou kyselé. Pokud mají koncentraci menší, jsou zásadité.(pOH je větší než 7). Obecně platí že pH + pOH = 14.
Některé látky při různých hodnotách pH mění svoje zabarvení. Nazývají se indikátory. K určení jejich pH se používají tzv. univerzální indikátorové papírky, které se pro každou hodnotu pH zbarví jinak.

Karboxilové kyseliny

- Jsou to kyslíkaté deriváty UV které ve své molekule obsahují fční skupinu - COOH ( - C = O )

dle počtu karboxyl.skupin se dělí na mono di tri...karboxylové kyseliny.
Podle řetězce se dělí na alifatické a aromatické.Alifatické se dělí dál na nasycené a nenasycené.
-Názvosloví viz sešit
-Vlastnosti:jsou kapalné nebo pevné látky, s rostoucí délkou UV řetězce klesá jejich rozpustnost ve vodě a zvyšuje se rozpustnost v nepolárních rozpouštědlech (benzen..)
dikarboxilové kys. se rozpouštějí ve vodě líp, protože je zde možnost vzniku vodíkových vazeb.jsou to slabé až středně silné kys.
reakce:
NEUTRALIZACE
kaseliny vytvářejí soli
např.kys. šťavelová reaguje s hydroxidem sodným za vzniku šťavelanu vápenatého. CH₃COOH + NaOH <-> CH ₃COONa + H₂O.
DEKARBOXYLACE
při vyšších teplotách odštěpují CO₂.<>br

ESTERIFIKACE
reakce alkoholu s karboxylovou kyselinou za přítomnosti katalyzátoru.

- Karboxilové kyseliny mají funkční a substituční deriváty.
-Funkční deriváty karboxylových kyselin se odvozují z karb.kys.náhradou hydroxylové skupiny jinou fční skupinou .ob.rce: R - C = O -> R - C = O

mohou to být halogenidy (-oyl) ,estery (-oát), amidy (-amid), anhydridy (odštěpují se molekula vody ze dvou monokarbox.kys. nebo z jedné dikarboxylové kyseliny), nitrily (-nitril,trojná vazba), (určují se i fční deriváty kyxsselinyuhličité které se odvozují náhradou -OH skupiny např atomem chloru nebo aminoskupinou.Vzniká tak např. fosgen,bojová kyselina.)
Substituční deriváty k.k.
Odvozují se náhradou atomu vodíku v UV zbytku karb.kys. jinou fční skupinou.Značí se buď číslem (v systematickém názvosloví )nebo řeckým písmenem(v triviálním názvosloví)
- Dělí se na hylogenkyseliny, hydroxykyseliny aminokyseliny a ketokyseliny.

U halogenkyselin je vodík nahrazen halogenem.Označuje se předponou halogen- .

U hydroxykyselin se na UV zbytek váže 1 nebo více -OH skupin.tvoři se předponou hydroxy-.
určuje se u nich tzv. optická izomerie značená podle toho kam se stáčí hladina polarizovaného světla + a -.Podle toho na které straně posledního chirálního uhlíku je OH skupina se dělí na D a L formu.Pokud vznikne stejný počet + a - enantiomerů,směs se stává opticky inaktivní -říká se jí racemát.
Mezi důležité hydroxykyseliny patří :
K.mléčná- vzniká mléčným kvašením-fermentací ze sacharidů, při kysání zelí a okurků,při svalové činnosti,a je v mléce.
K.citronová-vyrábí se fermentací z melasy.Používá se v domácnosti lékárenství a potravinářství.
K.acetylsalicylová- Je součástí léků s názvem acilpirin,aspyrin,V anopyrin-jsou to analgetika a antipyretika.taky působí antirevmaticky a snižují krevní srážlivost.

- Ketokyseliny- obsahují karboxylovou a karbonylovou fční skupinu.např. kys. pyrohroznová CH₃ - C - COOH

- Aminokyseliny- místo H obsahují NH ₂ značí se přidáním předpony amino- .Vznikají z nich peptidy a bílkoviny.
př.glycin CH₂ - COOH