background image

 

 

Wodę  w budownictwie wykorzystuje 

się do:

• Otrzymywania materiałów budowlanych- 

otrzymywanie mieszanki do produkcji klinkieru 
cementowego lub mieszanki ceramicznej

• Stosowanie materiałów budowlanych- 

otrzymywanie zapraw i betonów cementowych, 
zapraw gipsowych i wapiennych

Oraz woda może powodować niszczenie konstrukcji 

elementów budowlanych np. korozja metali bądź 
betonu

background image

 

 

Cząsteczki wody mogą występować w 

strukturze materiałów budowlanych w 

postaci:

Woda krystalizacyjna – wbudowana w strukturę materiałów 
krystalicznych

a)

Woda koordynacyjna silnie związana z jonami związków 
uwodnionych (hydratów) np.: [Mn(H

2

O)

6

]Cl

2

, [Al.(H

2

O)

6

]Cl

3

b)

Woda sieciowa, zajmująca określone miejsce w sieci krystalicznej 
lecz nie związana bezpośrednio z jonami: BaCl

2

•2H

2

O

c)

Woda konstytucyjna występująca w strukturach kryształów w postaci 
grup hydroksylowych (-OH), np. w wodorotlenkach Ca(OH)

2

 

Usunięcie wody sieciowej, koordynacyjnej lub konstytucyjnej podczas 

prażenia prowadzi do zniszczenia sieci krystalicznej lub zmiany 
struktury kryształu

d)

woda luźno związana (śródwęzłowa czyli miedzywęzłowa: 
zeolityczna,międzywarsrtwowa, międzypakietowa) występująca w 
lukach strukturalnych np. zeolitach- uwodnionych glinokrzemianach 
typu                    (Me

I2

, Me

II

)O•Al

2

O

•nSiO

•mH

2

O- cząsteczki tej 

wody można łatwo usunąć z kryształu bez zmiany jego struktury

background image

 

 

 Woda kapilarna w mikroporach  materiału (d<10

-

7

)

 Woda  swobodna  występująca  w  mikroporach,  w 

jamach,  międzyziarnowych  oraz  na  zwilżonych 
powierzchniach jako woda zaadsorbowana

background image

 

 

Budowa cząsteczki wody



Moment dipolowy 
cząsteczki

background image

 

 

background image

 

 

Łączenie się cząsteczek wody

gaz

ciecz

kryształ

background image

 

 

Właściwości wody

• Dzięki dużej polarności cząsteczek H

2

O woda wyróżnia się 

zdolnością do rozpuszczania soli oraz związków obudowie 
polarnej, co umożliwia hydratację budowlanych spoiw 
mineralnych

• Cząsteczki wody mogą wiązać się między sobą wiązaniami 

wodorowymi. Obecność asocjatów jest przyczyną 
anomalnie wysokiej temperatury wrzenia i topnienia

background image

 

 

Hydratacja

 Hydratacja- uwodnienie jest to proces, w wyniku którego woda zostaje 

chemicznie związana. Wyróżnia się hydratację soli i hydratację jonów. 
Procesy  hydratacji  odgrywają  ważną  role    podczas  wiązania 
mineralnych spoiw budowlanych.

 Podczas hydratacji cząsteczki wody – jako woda krystalizacyjna -mogą 

być wbudowane w strukturę kryształu: 
- bezpośrednio -jako woda sieciowa

CaSO

+ 2H

2

O → CaSO

4

• 2H

2

O – hydrat zawierający  wodę sieciową

- po rozbiciu cząsteczki wody w postaci grup wodorotlenowych – jako 
woda konstytucyjna

CaO + H

2

O→Ca(OH)

2

 Procesy  hydratacji  są  samorzutne  i  przebiegają  z  wydzieleniem 

energii.

 Procesem  odwrotnym  do  hydratacji  jest  dehydratacja  -  woda 

krystalizacyjna  może  być  usunięta    w  wyniku  procesu  cieplnego 
podczas prażenia

background image

 

 

Twardość wody

 Twardość wody powodują rozpuszczone w niej sole wapnia, magnezu 

i metali wielowartościowych. Rozróżnia się następujące rodzaje 

twardości wody:

 twardość węglanowa (Tw) 

 twardość niewęglanowa zwana stałą (Ts) 

 twardość ogólna lub całkowita (To)

 Twardość węglanowa (Tw) zwana też przemijającą spowodowana 

jest obecnością wodorowęglanów wapnia i magnezu. Twardość tę 

można usunąć przez zagotowanie wody.

Ca(HCO

3

)

2

 → CaCO

3

 + H

2

O + CO

2

Mg(HCO

3

)

2

 → MgCO

3

 + H

2

O + CO

2

 Twardość niewęglanowa ( nieprzemijająca) (Ts) spowodowana 

jest zawartością w wodzie chlorków, azotanów, siarczanów, 

krzemianów i innych rozpuszczalnych soli wapnia i magnezu.

 Twardość ogólna (To) jest sumą twardości węglanowej i 

niewęglanowej

To = Tw + Ts

background image

 

 

 Twardość wody wyraża się w następujących 

jednostkach:

 Zgodnie z ISO jest to mmol/dm

3

 w stopniach twardości niemieckich (ºn) - jeden 

stopień twardości niemiecki (ºn) oznacza ilość jonów 

wapnia i magnezu równoważną zawartości 10 mg CaO 

w 1 dm

3

 wody.

 w stopniach francuskich (ºf) - jeden stopień 

twardości francuski (ºf) odpowiada ilości jonów 

wapnia i magnezu równoważnej zawartości 10 mg 

CaCO

3

 w 1 dm

3

 wody.

 Za pomocą miligramorównoważników wapnia i 

magnezu w 1000 cm

3

 wody: mval/dm

lub val/m

3

background image

 

 

• Twardość  wód  naturalnych,  w  zależności  od  ich 

pochodzenia,  zawiera  się  w  granicach  od  8  do  30 

stopni niemieckich.

• Nadmierna 

twardość 

wody 

jest 

zjawiskiem 

niepożądanym  zarówno  w  procesach  przemysłowych 

(kotły 

parowe, 

układy 

chłodnicze, 

przemysł 

włókienniczy),  jak  i  dla  celów  konsumpcyjnych. 

Podczas  ogrzewania  na  ściankach  garnków,  kotłów 

itp.  powstaje  kamień  kotłowy,  który  pogarsza 

przewodnictwo  cieplne,  co  w  konsekwencji  powoduje 

straty  energetyczne,  jak  również  może być przyczyną 

poważnych awarii.

• W  gospodarstwie  domowym  nadmierna  twardość 

wody  powoduje  większe  zużycie  środków  piorących. 

W  tym  wypadku  jony  wapnia  i  magnezu  wiążą  się  z 

resztą  kwasu  tłuszczowego  i  wytrącają  się  w  postaci 

trudno  rozpuszczalnych  soli  wyższych  kwasów 
tłuszczowych

.

background image

 

 

Sposoby usuwania twardości wody

 Zmiękczanie  wody  nazywamy  procesy  prowadzące  do  całkowitego 

lub  częściowego  usunięcia  rozpuszczalnych  soli  wapnia,  magnezu 

oraz niektórych wielowartościowych metali. 

 Rozróżniamy cztery podstawowe metody usuwania twardości wody:

 destylacja 

 metody termiczne 

 metody chemiczne 

 metody fizykochemiczne

 Destylacja daje pełne odmineralizowanie wody, jednak w przemyśle 

ze  względu  na  wysokie  koszty  energii  cieplnej  rzadko  znajduje 

zastosowanie.

 Metody  termiczne.  Pod  wpływem  ogrzewania  powyżej  37ºC 

następuje termiczny rozpad kwaśnych węglanów wapnia i magnezu. 

Metodą tą można usunąć wyłącznie twardość węglanową. 

background image

 

 

 Metody chemiczne polegają na wytrącaniu 

nierozpuszczalnych osadów lub na wiązaniu w 

związki kompleksowe jonów wapnia i magnezu: 

• metoda sodowo-wapienna. Wodę zadaje się wapnem gaszonym i 

sodą. Wapno obniża twardość węglanową (przemijającą). 

Ca(HCO

3

)

2

 + Ca(OH)

2

 →2 CaCO

3

(osad) + 2H

2

O

Ca(HCO

3

)

2

 + Ca(OH)

2

 → MgCO

3

(osad) + CaCO

3

(osad) + 

2H

2

O

MgCO

3

 + Ca(OH)

2

 → Mg(OH)

2

(osad) + CaCO

3

(osad)

Powstające podczas zmiękczania nierozpuszczalne węglany 

wapnia i magnezu w postaci osadów zostają odfiltrowane lub 

osiadają na dnie zbiornika. Zmiękczanie sodowo-wapienne jest 

stosunkowo tanie, ale wymaga dużych zbiorników ze względu 

na powolne opadanie osadów CaCO

3

 i MgCO

3

• Metoda fosforanowa. Fosforan trójsodowy reaguje z 

jonami wapnia i magnezu tworząc nierozpuszczalne 

fosforany

 

3Ca

2+

 + 2Na

3

PO

→ Ca

3

(PO4)

2

(osad) + 6Na

+

3Mg

2+

 + 2Na

3

PO

4

 → Mg

3

(PO4)

2

(osad) + 6Na

+

background image

 

 

 Metody fizykochemiczne.

Są to metody oparte głównie na zastosowaniu jonitów

Jonity  albo  wymieniacze  jonowe  są  to  ciała  stałe 

nieorganiczne  lub  organiczne  nierozpuszczalne  w 

wodzie,  które  mają  zdolność  wymiany  własnych  jonów 

z  jonami  otaczającego  je  roztworu.  Reakcja  przebiega 

na powierzchni ziaren jonitu. Jonity zdolne do wymiany 

kationów  nazywamy  kationitami,  a  jonity  zdolne  do 

wymiany anionów nazywamy anionitami.

 Kationity  wymieniają  swe  jony  wodorowe  na  kationy 

metali znajdujące się w wodzie, według reakcji

R-A

-

H

+

 + Me

+

 ↔R-A

-

Me+ + H

+

gdzie: R - szkielet polimeru, A- - grupa anionowa 

związana z polimerem (-SO

3-

, -COO

-

)

W procesie wymiany jonowej rozpuszczone w wodzie 

jony metali wypierają z kationu jony wodorowe. Jony 

metali są zatrzymywane na powierzchni ziaren 

kationitu, a jony wodorowe przechodzą do wody 

powodując wzrost jej kwasowości.

background image

 

 

• Woda po przejściu przez kationit zostaje wprowadzona na 

anionit, na którym związane zostają aniony, zgodnie z 

reakcją;

R-B

+

OH

-

 + A

-

 ↔ R-B

+

A

-

 + OH

-

gdzie: R - szkielet polimeru, B+ - grupa kationowa 

atomowo związana z polimerem (- NH

3+

), =NH

2+

)

•  Znajdujące się w wodzie aniony zatrzymywane są na 

powierzchni anionitu, a równoważna ilość jonów 

wodorotlenowych OH

-

 przechodzi do wody. Jony te reagują 

z jonami wodorowymi H

+

, pochodzącymi z wymiany 

kationów tworząc cząsteczki wody.

• Jonity regeneruje się przepuszczając przez kationity 

dostatecznie stężony roztwór kwasu, a przez anionity 

roztwór zasady. procesy regeneracji jonitów można opisać 

równaniami:

• kationit R-A

-

Me

+

 + H

+

 ↔ R-A

-

H

+

 + Me

+

• anionit R-B

+

A

-

 + OH

-

 ↔ R-A

+

OH

-

 + A

-

background image

 

 

Dysocjacja elektrolityczna

W drugiej połowie XIX wieku szwedzki chemik S.A. Arrhenius 

doświadczalnie udowodnił, że substancje chemiczne można podzielić 

na dwie grupy: 

Grupa I –substancje, których roztwory wodne 

przewodzą prąd elektryczny – elektrolity
Grupa II – substancje, których roztwory wodne nie 

przewodzą prądu elektrycznego – nieelektrolity.

Teorię Arrheniusa można ująć ogólnie w postaci czterech podstawowych 

opartych na doświadczeniu założeniach:

• elektrolity, a więc kwasy, zasady i sole podczas rozpuszczania w 

wodzie rozpadają się na elementy naładowane elektrycznie, czyli 

ulegają tzw. dysocjacji elektrolitycznej. Elementy te nazwano 

jonami. Jony naładowane dodatnio nazywa się kationami, a ujemne 

anionami

• suma ładunków elektrycznych kationów i anionów, powstających na 

skutek dysocjacji elektrolitycznej elektrolitów jest zawsze równa zeru. 

• nieelektrolity tzn. substancje, które w roztworach wodnych  i w stanie 

stopionym nie przewodzą prądu elektrycznego, nie ulegają dysocjacji 

elektrolitycznej. 

• właściwości chemiczne jonów różnią się zupełnie od własności 

obojętnych atomów i cząsteczek

background image

 

 

Definicja kwasów i zasad wg 

Arrheniusa

 Kwasami 

nazywamy 

związki 

chemiczne, 

które 

podczas 

rozpuszczania  w  wodzie  dysocjują  całkowicie  lub  częściowo  na 

kationy wodorowe i aniony reszt kwasowych. 

HNO

3

 → H

+ NO

-3

H

2

SO

4

→ 2 H

+ SO

2-4

Kwasy  takie  jak  HNO

3

,  które  w  czasie  dysocjacji  odczepiają  jeden 

kation 

wodorowy 

nazywamy 

jednoprotonowymi

Kwasy 

posiadające  w  cząsteczkach  dwa  atomy  wodoru  zdolne  do 

oddysocjowania  w  postaci  kationów  -  dwuprotonowymi,  trzy- 

trójprotonowymi,

 Zasadami  nazywamy  to  związki  chemiczne,  które  podczas 

rozpuszczania  w  wodzie  dysocjują  całkowicie  lub  częściowo  na 

aniony wodorotlenowe OH

-

 i kationy metali.

NaOH→ Na

+

 + OH

-

Ca(OH)

2

 → Ca

2+

 + 2OH

-

 Solami nazywamy produkty reakcji kwasów z zasadami. Związki te 

w  temperaturze  pokojowej  występują  na  ogół  w  stanie  stałym, 

krystalicznym i mają budowę jonową, czyli składającą się z kationów 

metali  lub  kationu  amonowego  i  anionów  reszt  kwasowych.  Proces 

rozpuszczania  soli  w  wodzie  polega  zatem  na  przechodzeniu  do 

roztworu  istniejących  już  w  krysztale  kationów  i  anionów.  Jonowa 

budowa  soli  tłumaczy  również  zdolności  przewodzenia  prądu  przez 

stopione sole.

 NaNO

3

 → Na

+ NO

3-

background image

 

 

Moc elektrolitów

Wielkością opisującą w sposób ilościowy dysocjację 

elektrolitów 

roztworze 

jest 

stopień 

dysocjacji

Pojęcie 

to 

po 

raz 

pierwszy 

wprowadził  Arrhenius  i  jest  ono  często 

wykorzystywane 

do 

porównywania 

mocy 

elektrolitów. 

Stopień 

dysocjacji 

elektrolitu 

określa 

się 

stosunkiem 

liczby 

moli 

cząsteczek 

zdysocjowanych na jony do liczby moli cząsteczek 

substancji rozpuszczonej.

lub

gdzie:  (α)  -  stopień  dysocjacji,  N-  liczba  moli 

cząsteczek  zdysocjowanych  na  jony,  N

0

  -  liczba 

moli cząsteczek substancji rozpuszczonej

0

N

N

0

c

c

background image

 

 

 Wartość stopnia dysocjacji jest mniejsza lub równa 

jedności, można ją również wyrażać w procentach. 

Jeżeli stopień dysocjacji jest równy lub bliski jedności, 

wtedy elektrolit jest prawie całkowicie zdysocjowany 

na jony a przewodnictwo elektryczne takiego 

roztworu jest znaczne. 

 Okazuje się, że całkowicie dysocjują elektrolity 

mocne (α = 1) natomiast elektrolity słabe mają α < 1. 

Dla elektrolitów słabych, wartości stopnia dysocjacji 

wynoszą kilka procent. 

 Elektrolity mocne - α > 30% - sole, wodorotlenki 

sodowy,  potasowy,  kwasy:  solny  ,  azotowy  V, 

chlorowy VII

 Elektrolity  średniej  mocy  -  5%  <α  <30%,  kwas 

fosforowy V

 Elektrolity  słabe  –  α  <  5%,  wodorotlenek 

amonowy, kwas octowy

background image

 

 

Stopień dysocjacji zależy:

• od rodzaju elektrolitu i rodzaju rozpuszczalnika 

• od stężenia roztworu 

• nieznacznie od temperatury 

• od obecności innych elektrolitów w roztworze

• Rodzaj elektrolitu- podstawowym czynnikiem decydującym o 

wartości stopnia dysocjacji jest siła wiązania w cząsteczce, która 

podlega dysocjacji. Przykładem może być cząsteczka HF. Mimo że 

wiązanie H-F jest znacznie bardziej polarne jak wiązanie H-Cl, HF 

jest słabym elektrolitem a HCl jest mocnym elektrolitem. 

Częściowo odpowiedzialne za to jest bardzo silne wiązanie H-F, w 

wyniku czego wodór oddziela się z trudnością.

Rodzaj rozpuszczalnika- zmiana rozpuszczalnika może w sposób 

znaczący wpłynąć na wartość stopnia dysocjacji. Na przykład, w 

porównywalnych warunkach, HCl w wodzie jest w 100% 

zdysocjowany, a w benzenie dysocjacja HCl jest mniejsza niż 1%.

Stężenie roztworu- pomiary wykazały, że stopień dysocjacji 

wzrasta z rozcieńczeniem elektrolitu i w roztworach bardzo 

rozcieńczonych wszystkie elektrolity wykazują stopień dysocjacji 

zbliżony do jedności, tzn. niemal wszystkie cząsteczki lub 

zgrupowania jonów substancji rozpuszczonej ulegają 

zdysocjowaniu na jony

background image

 

 

Stała dysocjacji

 Dysocjację słabych elektrolitów można traktować jako odwracalną 

reakcje chemiczną. Słaby elektrolit, o wzorze ogólnym AB, ulega w 

roztworze wodnym dysocjacji według równania:

AB ↔A

+

 + B

-

W stanie równowagi równanie można wyrazić zależnością:

gdzie: Kc nosi nazwę stałej dysocjacji.

 Stała Kc jest wielkością praktycznie biorąc stałą w określonej 

temperaturze, niezależną od stężenia. Dlatego może służyć jako 

miara mocy elektrolitów. Im elektrolit jest mocniejszy, tym wartość 

stałej Kc jest większa. 

Odpowiednio dla elektrolitu mocnego wartość Kc > 1. Przyjęto 

umownie, że dla elektrolitów słabych wartości Kc wynoszą 

odpowiednio – 10 

-7

 < Kc < 10 

-3

.

]

[

]

[

]

[

AB

B

A

K

c

background image

 

 

Związek między stałą dysocjacji a stopniem 

dysocjacji

• Prawo rozcieńczeń  Ostwalda

[B

-

] =[A

+

] = α •c          [AB] = c- α •c = c(1- α ) 

Dla roztworów rozcieńczonych  1- α = 1, gdy  α< 0,05 

K

c

 = α

2

 • c               

Stopień dysocjacji słabego elektrolitu jest zatem odwrotnie 

proporcjonalny do pierwiastka kwadratowego stężenia 

molowego tego elektrolitu i wprost proporcjonalny do 

pierwiastka kwadratowego jego stałej dysocjacji. Prawo 

rozcieńczeń Oswalda słuszne jest jedynie w przypadku 
roztworów elektrolitów słabych i bardzo rozcieńczonych

.

1

)

1

(

0

2

0

2

0

2

0

0

0

0

c

c

c

c

c

c

c

K

c

0

c

K

c

background image

 

 

Dysocjacja wody

Woda ulega dysocjacji wg równania:

   H

2

O + H

2

O ↔ H

3

O

+

 + OH

-    

lub     H

2

O↔ H

+

 + OH

-

 stała równowagi tej reakcji ma postać: 

 stężenie molowe wody jest wielkością stałą  i wynosi  [H

2

O] =55, 56 mol/dm

3

Stąd  

K

w

= [H

+

] • [OH

-

] = 1,8 •10

-16

 • 55, 56 = 1•10

-14

Iloczyn  stężenia  jonów  wodorowych  i  wodorotlenowych    nazywamy 

iloczynem jonowym wody, jego wartość zależy od temperatury i wraz z 

temperaturą wzrasta

• W temperaturze 298,15ºK stężenie jonów wodorowych w czystej wodzie jest 

równe stężeniu jonów wodorotlenowych i wynosi:

gdy  [H

+

] = [OH

-

] roztwór ma odczyn obojętny 

         [H

+

]<[OH

-

]  roztwór ma odczyn zasadowy

       [H

+

] > [OH

-

] roztwór ma odczyn kwaśny

16

2

10

8

,

1

]

[

]

[

]

[

O

H

OH

H

K

w

7

14

10

1

10

1

]

[

]

[

 OH

H

background image

 

 

Skala pH

Posługiwanie  się  tak  małymi  stężeniami  jest  niewygodne  w 
zapisach  i  obliczeniach.  Dlatego  przyjęto  wyrażać  stężenie 
(aktywność) jonów wodorowych w roztworze w tzw. skali pH.

  pH definiujemy jako ujemny logarytm dziesiętny z wartości 

liczbowej stężenia jonów  wodorowych (hydroniowych)

 pH = - log [H

+

]

Dla [OH

-

]  pOH = - log [OH

-

]

pOH + pH =14

Roztwór o odczynie kwaśnym  pH = od 0 do 7

Roztwór  o odczynie obojętnym  pH =7

Roztwór o odczynie zasadowym  pH =od 7 do 14

W  celu  przybliżonego  określenia  odczynu  roztworu  stosuje  się 

substancje,  które  zmieniają  zabarwienie    w  zależności  od 
stężenia  jonów  wodorowych  lub  wodorotlenowych  są  to  tzw. 
wskaźniki pH ( indykatory pH)

background image

 

 

Reakcje jonowe

 Są to reakcje przebiegające w roztworach wodnych 

między jonami. Przykładami tych reakcji są reakcje 
strąceniowe oraz reakcje zobojętnienia.

  W danej temperaturze iloczyn stężeń jonów w 

roztworze nasyconym  jest wielkością stała i nosi on 
nazwę iloczynu rozpuszczalności. 

 Rozpuszczalność  elektrolitu  trudno 

rozpuszczalnego zależy od:
-
Temperatury
-Dodatku jonu wspólnego
-Obecności soli nie mających jonów wspólnych z 
osadem

background image

 

 

Reakcje hydrolizy

 W trakcie rozpuszczania niektórych soli w wodzie zachodzi 

reakcja między jonami soli  a jonami wody  - tę reakcję 
nazywamy reakcją hydrolizy- czyli reakcja odwrotna do reakcji 
zobojętniania.

 Reakcji hydrolizy ulegają sole:
- Słabych kwasów i mocnych zasad – hydroliza zasadowa
- Słabych zasad i mocnych kwasów – hydroliza kwasowa
- Słabych zasad i słabych kwasów

- Sole mocnych kwasów i mocnych zasad nie ulegają

 

hydrolizie!

  Roztwory buforowe  są to roztwory słabych kwasów bądź 

zasad z solami tych kwasów  lub zasad. Wartość pH tych 
roztworów praktycznie nie ulega zmianie nawet przy 
niewielkim dodatku kwasu lub zasady np. kwas octowy  z 
octanem sodu pH ok. 5,5

background image

 

 

• Teoria 

dysocjacji 

elektrolitycznej 

Arrheniusa 

wprowadziła 

definicję 

kwasu 

jako 

związku 

odczepiającego  w  roztworach  wodnych  kationy 

wodorowe H

+

 i zasady związku odczepiającego w tych 

warunkach  aniony  wodorotlenowe  OH

-

.  Definicje  te 

tłumaczą  w  sposób  zadowalający  większość  zjawisk 

zachodzących  z  udziałem  kwasów  lub  zasad  w 

roztworach  wodnych.  Poczyniono  jednak  obserwacje, 

które wykazały braki istniejące w teorii Arrheniusa.      

                                      .

Na przykład opierając się na niej nie można w sposób 

przekonujący 

wyjaśnić 

zasadowych 

właściwości 

amoniaku  i  amin  w  wodzie,  a  zwłaszcza  zachowania 

się elektrolitów w roztworach niewodnych. Nie można 

wyjaśnić  także,  dlaczego  jon  wodorowy  w  roztworach 

wodnych  nie  istnieje  jako  swobodny  proton  lecz  jako 

związany  z  co  najmniej  jedną  cząsteczką  wody  i 

występuje jako jon hydronowy H

3

O

.

 

background image

 

 

Teoria kwasów i zasad wg Brönsteda

(protonowa teoria kwasów i zasad)

• Kwasami nazywamy związki chemiczne lub jony 

zdolne do oddawania protonów, a zasadami 
związki chemiczne lub jony zdolne do 
przyłączania protonów

.

Cząsteczka lub jon kwasu po oddaniu protonu staje 
się cząsteczką lub jonem zasady i odwrotnie - 
cząsteczka zasady po przyłączeniu protonu staje się 
cząsteczką lub jonem kwasu.

 HA ↔ H

+

 + A

-

kwas ↔ proton + zasada

HCl + H

2

O↔ H

3

O

+

 + Cl

-

• Związek A

jest zatem zasadą sprzężoną z odpowiednim kwasem 

HA, a kwas HA jest sprzężony z zasadą A

-

.

background image

 

 

Funkcje kwasu może spełniać nie tylko cząsteczka 

obojętna ale również jon ujemny lub dodatni.

Wodorotlenki metali nie stanowią zasad w sensie teorii 

Brönsteda, ale tylko jon wodorotlenkowy OH

-

Według  protonowej  teorii  kwasów  i  zasad,  kwas  może 

wykazywać  swoje  własności  kwasowe  tylko  wobec 

zasady,  która  przyjmuje  proton  i  odwrotnie  zasada 

może  nią  być  tylko  w  obecności  kwasu,  który  proton 

oddaje. 

Według  teorii  Brönsteda  rozpuszczalnik  jest  nie  tylko 

ośrodkiem,  w  którym  odbywa  się  dysocjacja  kwasów 

lecz  odgrywa  on  przede  wszystkim  rolę  kwasu  wobec 

rozpuszczonej 

zasady 

lub 

zasady 

wobec 

rozpuszczonego kwasu.

Teoria  Brönsteda  tłumaczy  zatem  w  sposób  prosty  i 

przekonujący  wpływ  rozpuszczalnika  na  moc  kwasów  i 

zasad.

background image

 

 

Teoria Lewisa

• Reakcję kwasowo – zasadową,  nazywamy reakcję 

chemiczną  w  wyniku  której  powstaje  wiązanie 
koordynacyjne  ,  przy  czym  atom,  cząsteczkę  lub 
jon  dostarczający  pary  elektronowej  nazywamy 
zasadą,  a  atom,  cząsteczkę  lub  jon  przyjmujący 
parę elektronowa nazywamy kwasem.

H

+

 + :OH

-

↔ H:OH

F

3

B + :NH

3

 ↔ F

3

B:NH

3

         Kwas        zasada         addukt kwasowo-zasadowy

Produkt  reakcji  kwasu  i  zasadą  Lewisa  nazywamy  adduktem 

(kompleksem) kwasowo-zasadowym

 

Teoria  Lewisa  ma  charakter  bardziej  ogólny  niż  def. 

Brönsteda  i  znajduje  zastosowanie  nie  tylko  w  przypadku 
rozpuszczalników protonowych , ale również  aprotonowych


Document Outline