Acidobazické rovnováhy
Tato kapitola ilustruje chemii acidobazických reakcí a rovnováh a poskytuje žákovi nástroje pro kvantifikaci koncentrací kyselin a zásad v roztocích.
Brønstedovy-Lowryho kyseliny a zásady
Po dokončení této lekce se od žáka očekává zvládnutí následujících chemických principů: Identifikace chemických činidel: Žák identifikuje kyseliny, zásady a jejich příslušné konjugované páry v přísném souladu s Brønstedovou-Lowryho teorií. Formulace reakcí: Žák sestaví formální rovnice představující ionizaci kyselých a zásaditých látek. Výpočty vodné rovnováhy: Pomocí iontového součinu vody žák určí přesné koncentrace hydroniových a hydroxidových iontů v roztoku. Pozorování amfiprotismu: Žák přesně popíše duální chování amfiprotních látek, které mohou působit jako kyselina nebo zásada podle okolností.
pH a pOH
Po dokončení tohoto oddílu se od žáka očekává dosažení následujících kompetencí: Klasifikace vodných roztoků: Žák vysvětlí metody, kterými se roztok charakterizuje jako kyselý, zásaditý nebo neutrální. Vyjádření iontových koncentrací: Žák vyjádří koncentrace hydroniových a hydroxidových iontů prostřednictvím formální aplikace stupnic pH a pOH. Matematické vztahy stupnic: Žák provede nezbytné výpočty pro vzájemný přepočet hodnot pH a pOH.
Relativní síla kyselin a zásad
Po dokončení tohoto oddílu se od žáka očekává prokázání následujících odborných dovedností: Posouzení chemické účinnosti: Žák posoudí relativní sílu kyselých a zásaditých látek pomocí jejich příslušných ionizačních konstant. Racionalizace strukturních trendů: Žák podá racionální vysvětlení variací v síle kyselin a zásad ve vztahu k základní molekulární struktuře hmoty. Provádění rovnovážných výpočtů: Žák provede požadované matematické výpočty týkající se rovnováhy systémů slabých kyselin a zásad.
Hydrolýza roztoků solí
Po dokončení tohoto oddílu se od žáka očekává prokázání následujících odborných dovedností: Předpověď charakteru soli: Žák teoretickou dedukcí určí, zda rozpuštění dané soli ve vodě povede ke kyselému, zásaditému nebo neutrálnímu roztoku. Výpočet iontových forem: Žák s matematickou přesností vypočítá koncentrace různých chemických forem existujících v rovnováze v roztoku soli. Vysvětlení hydrolýzy kovů: Žák popíše chemický proces — konkrétně interakci mezi vodou a určitými kationty kovů — který dodává jejich roztokům kyselý charakter.
Vícesytné kyseliny
Po dokončení tohoto oddílu se od žáka očekává prokázání následující odborné dovednosti: Rozšíření principů rovnováhy: Žák rozšíří dříve stanovené zákony chemické rovnováhy na ty kyseliny a zásady, které jsou schopny odevzdat nebo přijmout více než jeden proton.
Pufry
Po dokončení tohoto oddílu se od žáka očekává prokázání následujících odborných dovedností: Popis tlumivých roztoků: Žák popíše chemické složení a stabilizační funkci acidobazických pufrů, konkrétně jejich schopnost odolávat změnám kyselosti nebo zásaditosti. Výpočet rovnováhy pufrů: Žák s matematickou přesností vypočítá pH pufru, a to jak v jeho počátečním stavu, tak po přidání doplňkového množství kyseliny nebo zásady.
Acidobazické titrace
Po dokončení tohoto oddílu se od žáka očekává prokázání následujících odborných dovedností: Interpretace titračních křivek: Žák interpretuje grafické znázornění změn pH, známé jako titrační křivky, pro systémy zahrnující silné i slabé kyseliny a zásady. Výpočet fází pH: Žák s matematickou důsledností vypočítá pH vzorku v kritických bodech titračního procesu, včetně počátečního stavu, oblasti pufru, bodu ekvivalence a stavu nadbytku titrantu. Vysvětlení funkce indikátoru: Žák vysvětlí chemickou funkci acidobazických indikátorů, což jsou samy o sobě slabé organické kyseliny nebo zásady, které po přijetí nebo ztrátě protonu podléhají viditelné změně barvy.