Happed ja nende keemilised omadused

Kuidas happeid tuvastada?
Millest happed koosnevad?
Milline on tugev üheprootoniline hapnikhape?
Millega reageerivad happed?

Kellele meeldib hapu maitse?

Inimene eristab viit maitset: haput, magusat, soolast, kibedat ja umamit. Paljud puuviljad, näiteks õunad, tsitruselised, viinamarjad, on meeldivalt hapuka maitsega. Ent väga hapu maitse on eemaletõukav. Selline reaktsioon annab märku, et tegu võib olla riknenud toiduga (nt käärinud mahl).

On inimesi, kes söövad mangot toorelt, sest neile meeldib selle hapu maitse.

Seotud sisu

Hapete omadused ja mõiste

Hapu maitse on üks happe tunnus. Happe ingliskeelne nimetus acid on mugandus ladinakeelsest sõnast acidus, mis tähendabki haput. Siiski ei tohi laboris hapete kindlakstegemiseks neid maitsta. Hapetega tuleb töötada väga ettevaatlikult, kuna happed võivad olla keemiliselt väga aktiivsed ja tugevalt söövitava toimega.

Happed võivad olla söövitava toimega.

Mitmete kanalisatsioonitorude ja WC puhastusvahendite koostises on anorgaanilisi happeid. Üheks selliseks on näiteks vesinikkloriidhape (HCl), mis on terva lõhnaga väga söövitav hape.

NB!

Hapetega töötades tuleb järgida ohutusnõudeid.

Hapet lahjendades tuleb hapet valada peene joana vette.

Tugevate ja kontsentreeritud hapetega tuleb katseid teha tõmbekapis ja kasutada kaitsevahendeid.

Kui hapet satub nahale või riietele, tuleb see esmalt veega maha pesta, kui vaja, siis loputada piirkonda lahja söögisoodalahusega ning uuesti veega pesta.

Happed muudavad teatud indikaatorite värvust. Indikaatorite ja lahuse pH kohta loe lisaks peatükist 1.4. Hapete omaduseks on ka reageerida metallide, aluste ja aluseliste oksiididega.

Hapete omadus on

hapu maitse.
keemiline aktiivsus.
söövitav toime.
muuta teatud indikaatorite värvust.
reageerimine alustega.
reageerimine hapetega.
reageerimine aluseliste oksiididega.
reageerimine happeliste oksiididega.
reageerimine metallidega.

Hape on aine, mis annab vesilahusesse positiivselt laetud vesinikioone (H⁺) ja negatiivselt laetud happeanioone. Hapete tunnused ja omadused ongi põhjustatud happelahuses esinevatest vesinikioonidest.

Hape on aine, mis annab vesilahusesse vesinikioone.

Happed erinevad üksteisest anioonide poolest. Happeanioon koosneb ühest või mitmest keemilisest elemendist ning selle laengu suurus sõltub eraldunud vesinikioonide arvust. Näiteks väävelhappe (H₂SO₄) jagunemisel ioonideks tekib kaks vesinikiooni, seega on happeaniooni laeng –2 ning valem SO₄^2–.

Gaasiline vesinikkloriid lahustub vees ja tekib vesinikkloriidhape ehk soolhape, mis jaguneb lahuses vesinik- ja kloriidioonideks.

Hape jaguneb vesilahuses positiivselt laetudja negatiivselt laetud.

Hapete omadused on tingitudesinemisest lahuses.

Happed erinevad üksteisestpoolest.

HCl
NaBr
CaS
H₂S
HNO₃
H₂SO₄
FeSO₃
HF
CCl₄
H₃PO₄
Al₂O₃

Seotud sisu

Hapete liigitamine

Happeid liigitatakse mitmesuguste tunnuste alusel.

Tugevuse järgi

Happeid liigitatakse tugevuse järgi tugevateks ja nõrkadeks hapeteks. Happe tugevuse määrab see, kui suur osa happemolekulidest jaguneb lahustumisel ioonideks.

Peaaegu kõik tugeva happe molekulid jagunevad lahustumisel ioonideks, happemolekule on lahuses väga vähe. Tugevad happed on näiteks HCl, HBr, HI, H₂SO₄ ja HNO₃.

Ainult osa nõrga happe molekule jagunevad lahustumisel ioonideks, lahuses esinevad peamiselt happemolekulid. Nõrgad happed on näiteks H₃PO₄, HNO₂ ja H₂CO₃.

Happe tugevuse kõrval tuleb silmas pidada ka happe kontsentratsiooni, mis näitab happe sisaldust lahuses. Kontsentreeritud happelahus sisaldab hapet rohkem kui lahja lahus.

Kontsentreeritud happelahuses (vasakul) on hapet lahuses rohkem kui lahjas happelahuses (paremal).

Vesinikioonide (H⁺) ehk prootonite arvu järgi

Üheprootoniline hape on hape, mille molekul saab lahusesse anda ainult ühe vesinikiooni, näiteks HCl, HF, HNO₃ ja HNO₂.

HNO₃ → H⁺ + NO₃^–

Mitmeprootoniline hape on hape, mille molekul saab lahusesse anda kaks või enam vesinikiooni. Näiteks H₂SO₄, H₂CO₃, H₂S ja H₃PO₄.

H₃PO₄ → $3$ H⁺ + PO₄^3–

Vesinikuaatom koosneb enamasti ainult ühest prootonist ja ühest elektronist. Kui selline vesinikuaatom loovutab oma elektroni, tekib vesinikioon, milles on vaid üks prooton. Seetõttu nimetatakse vesinikiooni ka lihtsalt prootoniks.

Hapnikusisalduse järgi

Hapnikuta hape on hape, mille molekul ei sisalda hapnikuaatomit, näiteks HBr, HCl ja H₂S.

Hapnikhape on hape, mille molekul sisaldab hapnikuaatomeid, näiteks HNO₃, H₂CO₃ ja H₃PO₄.

Väävel- ja lämmastikhape (H₂SO₄ ja HNO₃) on tugevad mitmeprootonilised hapnikhapped. Peamine osa nende hapete toodangust läheb väetiste valmistamiseks.

H₂CO₃
HNO₃
H₂SO₄
H₂S
HCl
H₃PO₄

Hape, mille molekul sisaldab hapnikuaatomeid, on.

Hape, mille molekul saab lahusesse anda ainult ühe vesinikiooni ehk prootoni, on.

Seotud sisu

Hapete reageerimine metallidega

Metalli ja happe reaktsiooni käigus metalliaatomid loovutavad elektrone ning lahuses olevad vesinikioonid (H⁺) liidavad elektrone. Moodustunud vesinikuaatomid (H) seostuvad molekulideks (H₂), mis eralduvad gaasina. Metallikatioonid jäävad lahusesse koos happeanioonidega ning moodustavad soola.

Zn + $2$ HCl → ZnCl₂ + H₂↑

Tsingi (Zn) ja vesinikkloriidhappe (HCl) reaktsioonis loovutavad tsingiaatomid elektrone, mille vesinikioonid vastu võtavad. Tekkinud vesinikuaatomid seostuvad molekulideks (H₂), mis eralduvad gaasina.

Metallide pingerida aitab otsustada, kas metall reageerib lahjendatud happelahusega või mitte. Kõik pingereas vesinikust (H₂) vasakul pool asuvad metallid reageerivad lahjendatud happelahustega. Pingereas vesinikust (H₂) paremal pool asuvad metallid lahjendatud happelahustega ei reageeri.

Metallide pingerida

Cu
Sn
Li
Zn
Au
Pt
Mg
Al
Ag

Seotud sisu

Happed reageerivad aluste ja aluseliste oksiididega

Happed reageerivad alustega. See reaktsioon on neutralisatsioonireaktsioon ja sellega tutvusid juba eelmisel aastal. Selles õpikus käsitletakse seda reaktsiooni põhjalikumalt peatükis 1.4.

Hapete reageerimine aluseliste oksiididega on sarnane neutralisatsioonireaktsiooniga ning reaktsiooni saaduseks on sool ja vesi.

Sool on neutraalne ehk laenguta ühend, mistõttu tuleb soola valemit koostades jälgida seda moodustavate ioonide laenguid. Nt alumiiniumiooni laeng on +3, kloriidiooni laeng on −1. Seega, et ühend oleks laenguta, peab selles ühe alumiiniumiooni kohta olema kolm kloriidiooni ning soola valem on AlCl₃.

1) Al³⁺ ja NO₃^– –

2) Al³⁺ ja PO₄^3– –

Tugevalt aluselised oksiidid reageerivad hapetega väga aktiivselt.

Na₂O + $2$ HCl → $2$ NaCl + H₂O

Nõrgalt aluselised oksiidid veega ei reageeri ja seetõttu väljendub nende aluselisus just hapetega reageerides. Hape ja nõrgalt aluseline oksiid reageerivad aeglaselt ning enamasti on selle toimumiseks vaja aineid kuumutada.

MgO + $2$ HCl → MgCl₂ + H₂O

CuO + $2$ HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + H₂O

Osa raamatuid on tehtud paberist, mis sisaldab happelisi aineid. Selleks, et raamatute eluiga pikendada, uputatakse need hapete neutraliseerimiseks MgO suspensiooni.

1. Tugevalt aluselised oksiidid reageerivad hapetega

enamasti ainult kuumutamisel.
väga aktiivselt.

2. Nõrgalt aluselised oksiidid reageerivad hapetega

enamasti ainult kuumutamisel.
väga aktiivselt.

2NaOH + SO₃ → Na₂SO₄ + H₂O
HBr + NaOH → NaBr + H₂O
Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂
MgO + 2HCl → MgCl₂ + H₂O

Seotud sisu

Ma tean, et ...

Hape on aine, mis annab vesilahusesse vesinikioone (H⁺).
Tugevate hapete molekulid jagunevad lahuses täielikult ioonideks, nõrkade hapete molekulid aga vaid osaliselt.

Seotud sisu