Chemie na GJN

Pojďme si to shrnout. Už umíme soli pojmenovat, známe pár zástupců a umíme je připravit celou řadou roztodivných způsobů. Co s nimi ale budeme dělat teď? Slovo hydrolýza znamená v přesném překladu rozklad vodou (z biologie znáte třeba lyzi buňky), když to trošku rozvedeme, budeme zkoumat rozpouštění a obecně chování solí ve vodných roztocích. V této kapitole budeme řešit otázku, jak se změní pH roztoku, pokud v něm rozpustíme danou sůl. Když si osolím polévku, změní se její pH? Roztok které soli bude kyselý a které bazický a proč? Věřte nebo ne, všechny informace, které k zodpovězení těchto otázek potřebujete, již máte. To je na chemii to krásné, něco málo se naučíme a spoustu toho odvodíme.

Všechny soli můžeme rozškatulkovat do čtyř kategorií, podle toho z jak silné kyseliny a hydroxidu (přesněji zásady) vznikla:

• sůl silné kyseliny a silné zásady , třeba NaCl ze silné HCl a silného NaOH
• sůl slabé kyseliny a silné zásady , třeba CH₃COONa ze slabé CH₃COOH a silného NaOH
• sůl silné kyseliny a slabé zásady , třeba NH₄Cl ze silné HCl a slabého NH₃
• sůl slabé kyseliny a slabé zásady , třeba CH₃COONH₄ze slabé CH₃COOH a slabého NH₃

Vezměme to pěkně po pořádku. Nejprve si vysvětlíme, jak se zachová sůl silné kyseliny a silné zásady. Vezmeme tu, s kterou se setkáváme patrně nejčastěji, a to kuchyňskou sůl chlorid sodný. Sůl se nejprve ve vodě rozpustní, rozdisociuje na ionty Na⁺a Cl^-.

Sodný kation je sůl od silné zásady, tedy už je spokojený a nehodlá na své situaci nic měnit. Nebude proto s vodou nijak reagovat.

Chloridový anion je na tom obdobně. Jedná se o anion od silné kyseliny chlorovodíkové. Chce zůstat bez vodíku tak, jak je. Také s vodou reagovat nebude. Připomeňte si rozdíl mezi silnou a slabou kyselinou!

Přídavek soli silné kyseliny se silnou zásadou pH roztoku nezmění. Roztok bude neutrální.

Sůl slabé kyseliny a silné zásady se také nejprve rozdisociuje na ionty.

Sodný kation, jak již jsme si vysvětlili, s vodou reagovat nebude.

S octanovým anionem to však bude jiné. Je to anion od slabé kyseliny octové a jak jsme si říkali, slabou kyselinu nalezneme v roztoku v obou jejích formách. V našem případě jak CH₃COO^-, tak CH₃COOH. Z tohoto důvodu octanový anion částečně s vodou zreaguje dle následující rovnice:

Všimněte si dvou důležitých věcí. První z nich je oboustranná šipka. Ta naznačuje, že rovnice probíhá jak zprava doleva, tak obráceně. V roztoku se ustanovuje rovnováha mezi oběma směry rovnice, a proto v roztoku nalezneme obě dvě formy kyseliny. Druhou důležitou událostí je vznik hydroxidového iontu OH^-, který nám přeci musí ovlivnit pH. Roztok soli slabé kyseliny se silnou zásadou je bazický.

Když si odpustíme to podrobnější vysvětlení, můžeme i intuitivně vycítit, že sůl SLABÉ kyseliny a SILNÉ zásady bude bazická. Silnější zásada vyhrává.

Odvození pro další dvě kategorie byste jistě již zvládli bez pomoci. Zkuste si to. Já počkám. Až to budete mít, porovnejte svůj výsledek s následujícími řádky.

Roztok soli silné kyseliny a slabé zásady bude kyselý.

Amonný kation je odvozený od slabé zásady. Proto se bude v roztoku ustanovovat rovnováha mezi protonizovanou (NH₄⁺) a neprotonizovanou formou (NH₃) zásady. Touto reakcí vzniká oxoniový kation H₃O⁺.

Chloridový anion je odvozen od silné kyseliny a již s vodou nebude reagovat.

Roztok soli slabé kyseliny a slabé zásady bude přibližně neutrální.

V tomto případě bude s vodou reagovat jak anion, tak kation a budou vznikat jak H₃O⁺, tak OH^-ionty. Proto je roztok „přibližně“ neutrální, protože záleží na obou rovnovahách, což nám situaci poněkud komplikuje.