Киселина

1 Историски преглед
За киселините се знаело уште од најстари времиња, како што е случајот со претворањето на виното во оцет, т.е. во оцетна киселина. Подоцна, со процутот на алхемијата биле пронајдени и неколку други киселини при што за алхемичарите била особено важна азотната киселина, како и нејзината смеса со хлороводородна киселина која се нарекувала „царска вода“. Во 17 век, хемичарот Роберт Бојл утврдил дека лакмусот ја менува бојата под дејство на киселините, а постојат мислења дека за лакмусот знаеле и алхемичарите пет века порано. Со развојот на хемијата се барале посигурни критериуми за определување на киселините. Така, славниот хемичар Антоан Лавоазје сметал дека сите киселини содржат кислород, но подоцна се покажало дека тоа не е точно, зашто постојат киселини кои не содржат кислород (како хлороводородната киселина). Голем чекор напред било сфаќањето на Сванте Арениус кој предложил за киселини да се сметаат супстанците кои при својата дисоцијација во воден раствор даваат водородни јони како единствен вид катјони. Наспроти нив, соединенијата кои при дисоцијацијата во воден раствор даваат хидроксидни јони како единствен вид анјони се сметаат за бази.
Поважни теории за тоа што е киселина се следниве:
* Според Арениус (''Арениусова теорија''), киселини се супстанциите што при електролитна дисоцијација во воден раствор даваат водородни јони како единствен вид катјони.
* Според теоријата на Бренштед и Лаури, киселини се супстанциите кои во една протолитичка реакција се ''протон-дарители'' (дарители на протони).
* Според теоријата на Луис, киселина е супстанција која прима електронски пар. Оваа теорија е посеопфатна бидејќи во киселини вклучува и некои супстанции што немаат можност да даваат протони (односно немаат водород во својот хемиски состав).
2 Определување на киселините со помош на лакмус
Еден начин да се утврди дали некоја супстанција е киселина е да се провери дали таа предизвикува промена на бојата на некои други супстанции, наречени ''индикатори''. Еден од најпознатите такви индикатори е лакмусот. Притоа, киселините предизвикуваат промена на бојата на синиот лакмус во црвена, додека базите предизвикуваат промена на бојата на лакмусот од црвена во сина. Покрај лакмусот, постојат и други индикатори, како што е фенолфталеинот, кој во кисела средина е безбоен, додека во базна средина добива малиново црвена боја.
3 Киселини според теоријата на Бренштед и Лаури
Долго време, владечака теорија за определување на киселините била онаа на Арениус, кој сметал дека киселините се супстанци кои при електролитна дисоцијација во воден раствор даваат водородни јони како единствен вид катјони. Меѓутоа, во 1923 година се појавила нова теорија која независно еден од друг ја поставиле Бренштед и Лаури. Според оваа теорија, киселините и базите се протолити, т.е. супстанци што се способни да разменуваат протони. Супстанцијата која во протолитичката реакција е давател на протони (донор на протони) се смета за киселина, додека супстанцијата која во таа реакција прима протони (акцептор на протони) се смета за база. Притоа, остатокот на киселината е способен повторно да прима протони и тој остаток претставува потенцијална база за која велиме дека е конјугирана со киселината од која настанала. Откако базата, пак, примила протон, таа може истиот протон и да го даде. На тој начин, со примањето на протонот, дотогашната база станува киселина која е конјугирана со базата од која потекнува. Според оваа теорија, не е важно дали честичките од кои се образувани супстанциите се лектронеутрални или имаат електричен полнеж. На пример, оцетната киселина е образувана од молекули, додека нејзина конјугирана база можат да бидат ацетатните јони (множество од негативно наелектризирани честички). Меѓутоа, како киселина може да се сметаат и водородните јони, кои се позитивно наелектризирани. Оттука, според теоријата на Бернштед и Лаури, киселини и бази можат да бидат и електронеутрални супстанци, но исто така и множества од наелектризирани честички, но во секој случај, киселината има поголем позитивен полнеж (или помал негативен полнеж) од базата што е со неа конјугирана.
4 Луисовски киселини и Луисовски бази
Хемичарот Гилберт Њитн Луис 1875-1946) предложил како киселини да се сметаат супстанците чии честички може да примаат неподелени двојки од електрони, а за бази да се сметаат оние што може да оддаваат електронски двојки. Тоа значи дека, според ова сфаќање, киселините се електрон-акцептори, а базите имаат улога на електрон-донори. Ваквото проширено третирање на киселините и базите е познато како луисовски киселини и луисовски бази. Во рамките на ова гледиште, заемното дејство меѓу металните јони и молекулите вода во водни раствори може да се разгледува како интеракција меѓу киселина и база. Имено, во молекулата од водата има две неподелени двојки електрони, така што водата би била база, а металните јони — киселина. Својата теорија за киселините Луис ја поставил истата година како и Бренштед (1932).
5 Номенклатура на киселините
Називите на бескислородните киселини се состојат од називот на елементот којшто е сврзан со водород на кој е додадена наставката ''-о'' и, напишано слеано, водородна, а потоа, напишано одделно, стои зборот киселина. На пример: флуороводородна киселина, хлороводородна киселина итн. Заради запазување на доследноста, бБескислородната киселина на сулфурот се вика сулфуроводородна киселина наместо сулфурводородна. Називите на кислородните киселини се образуваат на неколку начини. Еден начин е киселините да се именуваат слично како солите на водородот. Оттука, азотната киселина може да се вика водород нитрат или хидроген нитрат. Според традиционалниот начин на именување на киселините, првин се одбира киселината во која елементот за чија киселина се работи има највообичаена врендост на оксидациониот број и таа киселина добива назив што се состои од називот на елементот кому му се додава наставката ''-на'' или ''-ова'' и од зборот киселина (напишан одделно). На пример, такви се називите: азотна киселина, сулфурна киселина, фосфорна киселина, хлорна киселина, селенова киселина, силициумова киселина итн. Во продолжение, киселината во која оксидациониот број на елементот е следниот помал, добива назив така што на името на елементот се додава наставката ''-еста'', како на пример: сулфуреста киселина, азотеста киселина, хлореста киселина, фосфореста киселина, селенеста киселина итн. Ако има киселина во која оксидациониот број е уште помал, тогаш пред зборот што завршува со ''-еста'' се додава префиксот ''хипо-'' (на пример, хипохлореста киселина). Ако, пак, оксидациониот број на елементот е поголем отколку во киселината со наставката ''-на'' или ''-ова'', тогаш пред зборот во кој се јавува таквата наставка се додава префиксот ''пер-'' (на пример, перхлорна киселина). Покрај тоа, постојат и други називи на киселините кои се образуваат со префиксите ''орто-'', ''хипо-'', ''пер-'', ''ди-'', ''мета-'' итн. (на пример, дихромна киселина, метафосфорна киселина).
Киселините се именуваат според нивниот анјон:
Наставка на анјонот, Претставка на киселината, Наставка на киселината
пер-анјон-ат, пер+елемент+на
ат, нема
ит, нема
хипо-анјон-ит, хипо
ид, елемент+о
Од гледиште на неорганските или органските соединенија, киселините се поделени на неоргански и органски киселини. Неорганските киселини се неоргански соединенија изградени од водород и киселински остаток. Органските киселини се органски соединенија кои содржат карбоксилна група (-COOH) (најјаки органски киселини), како и хидроксилна група (-OH, -SH), енол група (-OSO<sub>3</sub>H) или пак фенол група.