3.2. Happed

Selles peatükis käsitleme järgmist anorgaanilise keemia aineklassi – happeid. Happed mängivad meie igapäevaelus väga suurt rolli. Happeid leiad Sa nii puuviljadest, köögikapist kui ka majapidamisruumist. 

Allolevast videost saad teada, kuidas happeid nimetada, kuidas happeid saada ning millised on hapete keemilised omadused.

Allikas: https://youtu.be/aYWA4Od8nhU  

Happed on aineid, mis annavad vesilahusesse vesinikioone (H⁺). Üks tuntuim hape on vesinikkloriidhape (HCl). HCl rahvapäraseks nimetuseks on soolhape. Vesinikkloriidhapet leidub maohappe koostises, kus tal on oluline roll toidu ja joogi keemilisel lagundamisel. HCl kasutatakse ka basseinivee puhastamisel ja erinevates puhastustoodetes.   

Hapete juures tuleb silmas pidada, et mõned neist on väga söövitava toimega. Näiteks juba väike tilk väävelhapet söövitab riidesse suure augu.   

Nimetamine ja valemite koostamine 

Happed koosnevad vesinikust ja happejääkioonist. Selleks, et hapete valemite kirjutamine läheks ladusamalt, õpi selgeks tabelis 1 toodud happejääkioonid ja nende nimed.  

Tabel 1. Mõningate anorgaaniliste hapete ning vastavate happejääkioonide (happeanioonide) valemid ja nimetused

Hape		Happejääkioon
Valem	Nimetus	Valem	Nimetus
HCl	vesinikkloriidhape (kasutatakse ka nimetust soolhape)	Cl–	kloriid
H2S	divesiniksulfiidhape	S2-	sulfiid
H2SO3	väävlishape	SO32-	sulfit
H2SO4	väävelhape	SO42-	sulfaat
HNO3	lämmastikhape	NO3–	nitraat
H2CO3	süsihape	CO32-	karbonaat
H3PO4	fosforhape	PO43-	fosfaat
H2SiO3	ränihape	SiO32-	silikaat

Liigitamine 

1. Tugevuse järgi 

• 1) Tugevad happed on vesilahuses täielikult ioonideks jagunenud, nt HCl, HNO₃, H₂SO₄. 

Graafiline esitus tugeva happe käitumise kohta vees: HA tähistab hapet, H⁺ vesinikioone, ja A^– happejääkioone. Tugeva happe korral on näha, et hape on täielikult jagunenud ioonideks.

• 2) Nõrgad happed on vesilahuses vaid osaliselt ioonideks jagunenud (kõik happed, välja arvatud tugevad happed), nt H₃PO₄, H₂SO₃, H₂S, H₂CO₃, H₂SiO₃.

Graafiline esitus nõrga happe käitumise kohta vees: HA tähistab hapet, H^₊ vesinikioone, ja A^_– happejääkioone. Nõrga happe korral on näha, et ainult väga väike osa  happest on jagunenud ioonideks.

Joonisel on välja toodud tugeva ja nõrga happe vesilahuste erinevuse mudel. Nõrga happe vesilahuses on olemas nii negatiivse laenguga happeanioonid, positiivse laenguga vesinikioonid kui ka happe molekulid, st happe molekulid on vaid osaliselt ioonideks jagunenud. Seevastu tugeva happe vesilahuses happemolekule ei ole,  lahuses on vaid negatiivse laenguga happeanioonid ja positiivse laenguga vesinikioonid. 

2. Prootonite arvu järgi

• 1) Üheprootonilised happed sisaldavad ühte vesinikiooni, nt HCl, HNO₃.
• 2) Mitmeprootonilised happed sisaldavad mitut vesinikiooni, nt H₂SO₄, H₃PO₄.

3. Hapniku sisalduse järgi

• 1) Hapnikhapped sisaldavad hapniku aatomeid, nt H₂SO₄, H₂SiO₃.
• 2) Hapnikuta happed ei sisalda hapniku aatomeid, nt H₂S, HCl.

Hapete keemilised omadused

HAPE + ALUS → SOOL + H₂O

1. Hape reageerib alusega, tekivad sool ja vesi.

HCl + NaOH → NaCl + H₂O
H₂SO₄ + 2LiOH → Li₂SO₄ + 2H₂O

HAPE + METALL → SOOL + H₂↑ 

2. Hape reageerib metalliga, tekivad sool ja vesinik. 

2Al  + 3H₂SO₄  → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑
Zn + 2HCl →  ZnCl₂ + H₂ ↑ 

Tsingi, magneesiumi, raua ja alumiiniumi reaktsioon 18%-lise HCl-lahusega

Kõik metallid ei reageeri hapetega ühtmoodi. Metallide võimet hapete lahustest vesinikku välja tõrjuda iseloomustab metallide pingerida:

Lahjendatud hapete lahustega reageerivad vesinikust aktiivsemad metallid (metallid, mis asuvad pingereas vesinikust vasakul pool).

HAPE + ALUSELINE OKSIID → SOOL + H₂O

3. Hape reageerib aluselise oksiidiga, tekivad sool ja vesi. 

See reaktsioon toimub alati. 

2HCl + BaO → BaCl₂ + H₂O
CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O