7. Кислоти. Солі. Взаємозв'язок між класами неорганічних речовин

7.1. кислоти

Кислоти - це електроліти, при дисоціації яких в якості позитивно заряджених іонів утворюються тільки катіони водню H + (точніше - іони гідроксонію H 3 O +).

Інше визначення: кислоти - це складні речовини, що складаються з атома водню і кислотних залишків (табл. 7.1).

Таблиця 7.1

Формули і назви деяких кислот, кислотних залишків і солей

Формула кислоти	Назва кислоти	Кислотний залишок (аніон)	Назва солей (середніх)
HF	Фтористоводнева (плавикова)	F -	фториди
HCl	Хлористоводнева (соляна)	Cl -	хлориди
HBr	бромистоводнева	Br -	броміди
HI	иодистоводородную	I -	іодіди
H 2 S	сірководнева	S 2	сульфіди
H 2 SO 3	сірчиста	SO 3. 2 -	сульфіти
H 2 SO 4	сірчана	SO 4 2 -	сульфати
HNO 2	азотистая	NO 2 -	нітрити
HNO 3	азотна	NO 3 -	нітрати
H 2 SiO 3	кремнієва	SiO 3 2 -	силікати
HPO 3	Метафосфорная	PO 3 -	метафосфати
H 3 PO 4	ортофосфорна	PO 4. 3 -	Ортофосфати (фосфати)
H 4 P 2 O 7	Пірофосфорна (двуфосфорная)	P 2 O 7 4 -	Пірофосфати (дифосфати)
HMnO 4	марганцева	MnO 4 -	перманганати
H 2 CrO 4	хромова	CrO 4 2 -	хромати
H 2 Cr 2 O 7	дихромовая	Cr 2 O 7 2 -	Діхромати (біхромати)
H 2 SeO 4	селенова	SeO 4 2 -	селенатов
H 3 BO 3	борна	BO 3 3 -	Ортоборати
HClO	хлорнуватиста	ClO -	гіпохлорити
HClO 2	хлориста	ClO 2 -	хлорити
HClO 3	хлорноватої	ClO 3 -	хлорати
HClO 4	хлорне	ClO 4 -	перхлорати
H 2 CO 3	вугільна	CO 3 3 -	карбонати
CH 3 COOH	оцтова	CH 3 COO -	ацетати
HCOOH	мурашина	HCOO -	форміат

При звичайних умовах кислоти можуть бути твердими речовинами (H 3 PO 4, H 3 BO 3, H 2 SiO 3) і рідинами (HNO 3, H 2 SO 4, CH 3 COOH). Ці кислоти можуть існувати як в індивідуальному (100% -му вигляді), так і у вигляді розбавлених і концентрованих розчинів. Наприклад, як в індивідуальному вигляді, так і в розчинах відомі H 2 SO 4, HNO 3, H 3 PO 4, CH 3 COOH.

Ряд кислот відомі тільки в розчинах. Це все галогеноводородних (HCl, HBr, HI), сірководнева H 2 S, ціановодородная (синильна HCN), вугільна H 2 CO 3, сірчиста H 2 SO 3 кислота, які є розчинами газів у воді. Наприклад, соляна кислота - це суміш HCl і H 2 O, вугільна - суміш CO 2 і H 2 O. Зрозуміло, що вживати вираз «розчин соляної кислоти» неправильно.

Більшість кислот розчиняються у воді, нерозчинні кремнієва кислота H 2 SiO 3. Переважна кількість кислот мають молекулярну будову. приклади структурних формулкислот:

У більшості молекул кисневмісних кислот все атоми водню пов'язані з киснем. Але є й винятки:

Кислоти класифікують за рядом ознак (табл. 7.2).

Таблиця 7.2

Класифікація кислот

ознака класифікації	Тип кислоти	приклади
Число іонів водню, що утворюються при повній дисоціації молекули кислоти	одноосновні	HCl, HNO 3, CH 3 COOH
	двохосновні	H 2 SO 4, H 2 S, H 2 CO 3
	триосновні	H 3 PO 4, H 3 AsO 4
Наявність або відсутність в молекулі атома кисню	Кисневовмісні (кислотні гідроксиди, оксокислоти)	HNO 2, H 2 SiO 3, H 2 SO 4
	безкисневі	HF, H 2 S, HCN
Ступінь дисоціації (сила)	Сильні (повністю дисоціюють, сильні електроліти)	HCl, HBr, HI, H 2 SO 4 (разб), HNO 3, HClO 3, HClO 4, HMnO 4, H 2 Cr 2 O 7
	Слабкі (диссоциируют частково, слабкі електроліти)	HF, HNO 2, H 2 SO 3, HCOOH, CH 3 COOH, H 2 SiO 3, H 2 S, HCN, H 3 PO 4, H 3 PO 3, HClO, HClO 2, H 2 CO 3, H 3 BO 3, H 2 SO 4 (конц)
окисні властивості	Окислювачі за рахунок іонів Н + (умовно кислоти-неокислителях)	HCl, HBr, HI, HF, H 2 SO 4 (разб), H 3 PO 4, CH 3 COOH
	Окислювачі за рахунок аніона (кислоти-окислювачі)	HNO 3, HMnO 4, H 2 SO 4 (конц), H 2 Cr 2 O 7
	Відновлювачі за рахунок аніона	HCl, HBr, HI, H 2 S (але не HF)
термічна стійкість	Існують тільки в розчинах	H 2 CO 3, H 2 SO 3, HClO, HClO 2
	Легко розкладаються при нагріванні	H 2 SO 3, HNO 3, H 2 SiO 3
	термічно стійкі	H 2 SO 4 (конц), H 3 PO 4

Всі загальні хімічні властивості кислот обумовлені наявністю в їх водних розчинах надлишку катіонів водню H + (H 3 O +).

1. Внаслідок надлишку іонів H + водні розчини кислот змінюють забарвлення лакмусу фіолетового і метилоранжа на червону, (фенолфталеїн забарвлення не змінює, залишається безбарвним). У водному розчині слабкої вугільної кислоти лакмус не червона, а рожевий, розчин над осадом дуже слабкою кремнієвої кислоти взагалі не змінює забарвлення індикаторів.

2. Кислоти взаємодіють з основними оксидами, основами та амфотерними гідроксидами, гидратом аміаку (див. Гл. 6).

Приклад 7.1. Для здійснення перетворення BaO → BaSO 4 можна використовувати: а) SO 2; б) H 2 SO 4; в) Na 2 SO 4; г) SO 3.

Рішення. Перетворення можна здійснити, використовуючи H 2 SO 4:

BaO + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + H 2 O

BaO + SO 3 = BaSO 4

Na 2 SO 4 з BaO не реагує, а в реакції BaO з SO 2 утворюється сульфіт барію:

BaO + SO 2 = BaSO 3

Відповідь: 3).

3. Кислоти реагують з аміаком і його водними розчинами з утворенням солей амонію:

HCl + NH 3 = NH 4 Cl - хлорид амонію;

H 2 SO 4 + 2NH 3 = (NH 4) 2 SO 4 - сульфат амонію.

4. Кислоти-неокислителях з утворенням солі і виділенням водню реагують з металами, розташованими в ряду активності до водню:

H 2 SO 4 (разб) + Fe = FeSO 4 + H 2

2HCl + Zn = ZnCl 2 = H 2

Взаємодія кислот-окислювачів (HNO 3, H 2 SO 4 (конц)) з металами дуже специфічно і розглядається при вивченні хімії елементів та їхніх сполук.

5. Кислоти взаємодіють з солями. Реакція має ряд особливостей:

а) в більшості випадків при взаємодії більш сильної кислоти з сіллю більш слабкої кислоти утворюється сіль слабкої кислоти і слабка кислота або, як кажуть, більш сильна кислота витісняє слабшу. Ряд убування сили кислот виглядає так:

Приклади протікають реакцій:

2HCl + Na 2 CO 3 = 2NaCl + H 2 O + CO 2

H 2 CO 3 + Na 2 SiO 3 = Na 2 CO 3 + H 2 SiO 3 ↓

2CH 3 COOH + K 2 CO 3 = 2CH 3 COOK + H 2 O + CO 2

3H 2 SO 4 + 2K 3 PO 4 = 3K 2 SO 4 + 2H 3 PO 4

Чи не взаємодіють між собою, наприклад, KCl і H 2 SO 4 (разб), NaNO 3 і H 2 SO 4 (разб), K 2 SO 4 і HCl (HNO 3, HBr, HI), K 3 PO 4 і H 2 CO 3, CH 3 COOK і H 2 CO 3;

б) в деяких випадках більш слабка кислота витісняє з солі сильнішу:

CuSO 4 + H 2 S = CuS ↓ + H 2 SO 4

3AgNO 3 (разб) + H 3 PO 4 = Ag 3 PO 4 ↓ + 3HNO 3.

Такі реакції можливі тоді, коли опади отриманих солей не розчиняються в утворюються розбавлених сильних кислотах (H 2 SO 4 і HNO 3);

в) в разі утворення опадів, нерозчинних в сильних кислотах, можливе протікання реакції між сильною кислотою і сіллю, утвореної інший сильною кислотою:

BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2HCl

Ba (NO 3) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2HNO 3

AgNO 3 + HCl = AgCl ↓ + HNO 3

Приклад 7.2. Вкажіть ряд, в якому наведені формули речовин, які реагують з H 2 SO 4 (разб).

1) Zn, Al 2 O 3, KCl (p-p); 3) NaNO 3 (p-p), Na 2 S, NaF; 2) Cu (OH) 2, K 2 CO 3, Ag; 4) Na 2 SO 3, Mg, Zn (OH) 2.

Рішення. З H 2 SO 4 (разб) взаємодіють всі речовини ряду 4):

Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 O + SO 2

Mg + H 2 SO 4 = MgSO 4 + H 2

Zn (OH) 2 + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + 2H 2 O

В ряду 1) нездійсненна реакція з KCl (p-p), в ряду 2) - з Ag, в ряду 3) - з NaNO 3 (p-p).

Відповідь: 4).

6. Дуже специфічно в реакціях з солями поводиться концентрована сірчана кислота. Це нелетка і термічно стійка кислота, тому з твердих (!) Солей витісняє все сильні кислоти, так як вони більш леткі, ніж H 2 SO 4 (конц):

KCl (тв) + H 2 SO 4 (конц) KHSO 4 + HCl

2KCl (тв) + H 2 SO 4 (конц) K 2 SO 4 + 2HCl

Солі, утворені сильними кислотами (HBr, HI, HCl, HNO 3, HClO 4), реагують тільки з концентрованої сірчаної кислотою і тільки перебуваючи в твердому стані

Приклад 7.3. Концентрована сірчана кислота, на відміну від розведеної, реагує:

3) KNO 3 (тв);

Рішення. З KF, Na 2 CO 3 і Na 3 PO 4 реагують обидві кислоти, а з KNO 3 (тв) - тільки H 2 SO 4 (конц).

Відповідь: 3).

Способи отримання кислот дуже різноманітні.

безкисневі кислотиотримують:

• розчиненням у воді відповідних газів:

HCl (г) + H 2 O (ж) → HCl (p-p)

H 2 S (г) + H 2 O (ж) → H 2 S (р-р)

• з солей витісненням сильнішими або менш летючими кислотами:

FeS + 2HCl = FeCl 2 + H 2 S

KCl (тв) + H 2 SO 4 (конц) = KHSO 4 + HCl

Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + H 2 SO 3

кисневовмісні кислотиотримують:

• розчиненням відповідних кислотних оксидів у воді, при цьому ступінь окислення кислотоутворюючого елемента в оксиді і кислоті залишається однаковою (виняток - NO 2):

N 2 O 5 + H 2 O = 2HNO 3

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

P 2 O 5 + 3H 2 O 2H 3 PO 4

• окисленням неметалів кислотами-окислювачами:

S + 6HNO 3 (конц) = H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O

• витісненням сильної кислоти з солі іншої сильної кислоти (якщо випадає нерозчинний в утворюються кислотах осад):

Ba (NO 3) 2 + H 2 SO 4 (разб) = BaSO 4 ↓ + 2HNO 3

AgNO 3 + HCl = AgCl ↓ + HNO 3

• витісненням летючої кислоти з її солей менш летючої кислотою.

З цією метою найчастіше використовують нелетючу термічно стійку концентровану сірчану кислоту:

NaNO 3 (тв) + H 2 SO 4 (конц) NaHSO 4 + HNO 3

KClO 4 (тв) + H 2 SO 4 (конц) KHSO 4 + HClO 4

• витісненням більш слабкої кислоти з її солей сильнішою кислотою:

Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2 SO 4 = 3CaSO 4 ↓ + 2H 3 PO 4

NaNO 2 + HCl = NaCl + HNO 2

K 2 SiO 3 + 2HBr = 2KBr + H 2 SiO 3 ↓

Складні речовини, що складаються з атомів водню і кислотного залишку, називаються мінеральними або неорганічними кислотами. Кислотним залишком є ​​оксиди і неметали, з'єднані з воднем. Головне властивість кислот - здатність утворювати солі.

Класифікація

Основна формула мінеральних кислот - H n Ac, де Ac - кислотний залишок. Залежно від складу кислотного залишку виділяють два типи кислот:

• кисневі, що містять кисень;
• безкисневі, що складаються тільки з водню і неметалла.

Основний список неорганічних кислот відповідно до типу представлений в таблиці.

Тип	Назва	Формула
кисневі
	азотистая
	дихромовая
	йодноватої
	Кремнієві - метакремнієва і ортокремнієвої	H 2 SiO 3 і H 4 SiO 4
	марганцовая
	марганцовистого
	Метафосфорная
	Миш'якова
	ортофосфорна
	сірчиста
	Тіосерная
	Тетратіоновая
	вугільна
	фосфористая
	фосфорноватистой
	хлорноватої
	хлориста
	хлорнуватиста
	хромова
	ціанової
безкисневі	Фтороводородной (плавикова)
	Хлороводородная (соляна)
	бромоводородной
	Йодоводородная
	сірководнева
	ціановодородная

Крім того, відповідно до властивостей кислоти класифікуються за такими ознаками:

• розчинність: Розчинні (HNO 3, HCl) і нерозчинні (H 2 SiO 3);
• летючість: Летючі (H 2 S, HCl) і нелеткі (H 2 SO 4, H 3 PO 4);
• ступінь дисоціації: Сильні (HNO 3) і слабкі (H 2 CO 3).

Мал. 1. Схема класифікації кислот.

Для позначення мінеральних кислот використовуються традиційні і тривіальні назви. Традиційні назви відповідають найменуванню елемента, який утворює кислоту з додаванням морфем -ва, -овая, а також іст, -новатая, -новатістая для позначення ступеня окислення.

отримання

Основні методи отримання кислот представлені в таблиці.

властивості

Більшість кислот - рідини з кислим смаком. Вольфрамова, хромова, борна і кілька інших кислот знаходяться в твердому станіпри нормальних умовах. Деякі кислоти (Н 2 СО 3, H 2 SO 3, HClO) існують тільки у вигляді водного розчину і відносяться до слабких кислот.

Мал. 2. Хромова кислота.

Кислоти - активні речовини, що реагують:

• з металами:

  Ca + 2HCl = CaCl 2 + H 2;

• з оксидами:

  CaO + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O;

• з основою:

  H 2 SO 4 + 2KOH = K 2 SO 4 + 2H 2 O;

• з солями:

  Na 2 CO 3 + 2HCl = 2NaCl + CO 2 + H 2 O.

Всі реакції супроводжуються утворенням солей.

Можлива якісна реакціязі зміною кольору індикатора:

• лакмус забарвлюється в червоний;
• метил оранж - в рожевий;
• фенолфталеин не змінюється.

Мал. 3. Кольори індикаторів при взаємодії кислоти.

Хімічні властивостімінеральних кислот визначаються здатністю диссоціюватися в воді з утворенням катіонів водню і аніонів водневих залишків. Кислоти, що реагують з водою необоротно (диссоциируются повністю) називаються сильними. До них відносяться хлорне, азотна, сірчана і хлороводородная.

Що ми дізналися?

Неорганічні кислоти утворені воднем і кислотним залишком, яким є атоми неметалла або оксид. Залежно від природи кислотного залишку кислоти класифікуються на безкисневі і кисень. Все кислоти мають кислий смак і здатні диссоціюватися у водному середовищі (розпадатися на катіони і аніони). Кислоти отримують з простих речовин, оксидів, солей. При взаємодії з металами, оксидами, основами, солями кислоти утворюють солі.

Тест по темі

оцінка доповіді

Середня оцінка: 4.4. Всього отримано оцінок: 88.

Кислоти - це такі хімічні сполуки, які здатні віддавати електрично заряджений іон (катіон) водню, а також приймати два взаімодействущіх електрона, внаслідок чого утворюється ковалентний зв'язок.

У даній статті ми розглянемо основні кислоти, які вивчають в середніх класах загальноосвітніх шкіл, А також дізнаємося безліч цікавих фактівпро самих різних кислотах. Приступимо.

Кислоти: види

У хімії існує безліч найрізноманітніших кислот, які мають самі різні властивості. Хіміки розрізняють кислоти за змістом в складі кисню, по летючості, по розчинності у воді, силі, стійкості, приналежності до органічного або неорганічного класу хімічних сполук. У даній статті ми розглянемо таблицю, в якій представлені найвідоміші кислоти. Таблиця допоможе запам'ятати назву кислоти і її хімічну формулу.

Отже, все наочно видно. В даній таблиці представлені найвідоміші в хімічній промисловості кислоти. Таблиця допоможе набагато швидше запам'ятати назви і формули.

сірководнева кислота

H 2 S - це сірководнева кислота. Її особливість полягає в тому, що вона ще й є газом. Сірководень дуже погано растоворяется в воді, а також взаємодіє з дуже багатьма металами. Сірководнева кислота відноситься до групи "слабкі кислоти", приклади яких ми розглянемо в даній статті.

H 2 S має трохи солодкуватий смак, а також дуже різкий запах тухлих яєць. У природі її можна зустріти в природному або вулканічному газах, а також вона виділяється при гнитті білка.

Властивості кислот дуже різноманітні, навіть якщо кислота незамінна в промисловості, то може бути дуже некорисна для здоров'я людини. Дана кислота дуже токсична для людини. При вдиханні невеликої кількості сірководню у людини прокидається головний біль, Починається сильна нудота і запаморочення. Якщо ж людина вдихне велику кількість H 2 S, то це може призвести до судом, коми або навіть миттєвої смерті.

Сірчана кислота

H 2 SO 4 - це сильна сірчана кислота, з якою діти знайомляться на уроках хімії ще в 8-му класі. Хімічні кислоти, такі як сірчана, є дуже сильними окислювачами. H 2 SO 4 діє як окислювач на дуже багато металів, а також основні оксиди.

H 2 SO 4 при попаданні на шкіру або одяг викликає хімічні опіки, проте вона не так токсична, як сірководень.

Азотна кислота

У нашому світі дуже важливі сильні кислоти. Приклади таких кислот: HCl, H 2 SO 4, HBr, HNO 3. HNO 3 - це всім відома азотна кислота. Вона знайшла широке застосування в промисловості, а також в сільському господарстві. Її використовують для виготовлення різних добрив, в ювелірній справі, при друку фотографій, у виробництві лікарських препаратів і барвників, а також у військовій промисловості.

такі хімічні кислоти, Як азотна, є дуже шкідливими для організму. Пари HNO 3 залишають виразки, викликають гострі запалення і подразнення дихальних шляхів.

азотистая кислота

Азотної кислоти дуже часто плутають з азотної, але різниця між ними є. Справа в тому, що набагато слабкіше азотної, у неї зовсім інші властивості і дію на організм людини.

HNO 2 знайшла широке застосування в хімічній промисловості.

плавикова кислота

Плавикова кислота (або фтороводород) - це розчин H 2 O c HF. Формула кислоти - HF. Плавикова кислота дуже активно використовується в алюмінієвій промисловості. Нею розчиняють силікати, труять кремній, силікатне скло.

Фтороводород є дуже шкідливим для організму людини, в залежності від його концентрації може бути легким наркотиком. При попаданні на шкіру спочатку ніяких змін, але вже через кілька хвилин може з'явитися різкий біль і хімічний опік. Плавикова кислота дуже шкідлива для навколишнього світу.

Соляна кислота

HCl - це хлористий водень, є сильною кислотою. хлористий воденьзберігає властивості кислот, що відносяться до групи сильних. На вигляд кислота прозора і безбарвна, а на повітрі димить. Хлористий водень широко застосовується в металургійній і харчовій промисловостях.

Дана кислота викликає хімічні опіки, але особливо небезпечно її потрапляння в очі.

Фосфорна кислота

Фосфорна кислота (H 3 PO 4) - це по своїх властивостях слабка кислота. Але навіть слабкі кислоти можуть мати властивості сильних. Наприклад, H 3 PO 4 використовують у промисловості для відновлення заліза з іржі. Крім цього, форсфорная (або ортофосфорна) кислота широко використовується в сільському господарстві - з неї виготовляють безліч різноманітних добрив.

Властивості кислот дуже схожі - практично кожна з них дуже шкідлива для організму людини, H 3 PO 4 не є винятком. Наприклад, ця кислота також викликає сильні хімічні опіки, кровотечі з носа, а також подрібнення зубів.

вугільна кислота

H 2 CO 3 - слабка кислота. Її отримують при розчиненні CO 2 ( вуглекислий газ) В H 2 O (вода). Вугільну кислоту використовують в біології та біохімії.

Щільність різних кислот

Щільність кислот займає важливе місце в теоретичній та практичній частинах хімії. Завдяки знанню щільності можна визначити концентрацію тієї чи іншої кислоти, вирішити розрахункові хімічні завдання і додати правильну кількість кислоти для здійснення реакції. Щільність будь кислоти змінюється залежно від концентрації. Наприклад, чим більше відсоток концентрації, тим більше і щільність.

Загальні властивості кислот

Абсолютно всі кислоти є (тобто складаються з кількох елементів таблиці Менделєєва), при цьому обов'язково включають в свій склад H (водень). Далі ми розглянемо які є загальними:

1. Все кислородсодержащие кислоти (у формулі яких присутня O) при розкладанні утворюють воду, а також А безкисневі при цьому розкладаються на прості речовини (наприклад, 2HF розкладається на F 2 і H 2).
2. Кислоти-окислювачі взаємодіють з усіма металами в ряду активності металів (тільки з тими, які розташовані зліва від H).
3. Взаємодіють з різними солями, але тільки з тими, які були утворені ще більш слабкою кислотою.

за своїм фізичними властивостямикислоти різко відрізняються один від одного. Адже вони можуть мати запах і не мати його, а також бути в самих різних агрегатних станах: Рідких, газоподібних і навіть твердих. Дуже цікаві для вивчення тверді кислоти. Приклади таких кислот: C 2 H 2 0 4 і H 3 BO 3.

концентрація

Концентрацією називають величину, яка визначає кількісний склад будь-якого розчину. Наприклад, хімікам часто необхідно визначити те, скільки в розведеною кислоті H 2 SO 4 знаходиться чистої сірчаної кислоти. Для цього вони наливають невелику кількість розведеної кислоти в мірну склянку, зважують і визначають концентрацію по таблиці щільності. Концентрація кислот вузько взаємопов'язана з щільністю, часто на визначення концетрации зустрічаються розрахункові завдання, де потрібно визначити процентне кількість чистої кислоти в розчині.

Класифікація всіх кислот за кількістю атомів H в їх хімічній формулі

Однією з найпопулярніших класифікацій є поділ всіх кислот на одноосновні, двохосновні і, відповідно, триосновні кислоти. Приклади одноосновних кислот: HNO 3 (азотна), HCl (хлороводородная), HF (фтороводородной) та інші. Дані кислоти називаються одноосновними, так як в їх складі є всього лише один атом H. Таких кислот безліч, абсолютно кожну запам'ятати неможливо. Потрібно лише запам'ятати, що кислоти класифікують і за кількістю атомів H в їх складі. Аналогічно визначаються і двохосновні кислоти. Приклади: H 2 SO 4 (сірчана), H 2 S (сірководнева), H 2 CO 3 (вугільна) і інші. Триосновні: H 3 PO 4 (фосфорна).

Основна класифікація кислот

Однією з найпопулярніших класифікацій кислот є поділ їх на кисень і безкисневі. Як запам'ятати, не знаючи хімічної формулиречовини, що це кислота кисневмісна?

У всіх безкисневих кислот в складі відсутня важливий елемент O - кисень, але зате в складі є H. Тому до їх назвою завжди приписується слово "воднева". HCl - це a H 2 S - сірководнева.

Але і за назвами кіслосодержащіх кислот можна написати формулу. Наприклад, якщо число атомів O в речовині - 4 або 3, то до назви завжди додається суфікс -н, а також закінчення -ая-:

• H 2 SO 4 - сірчана (число атомів - 4);
• H 2 SiO 3 - кремнієва (число атомів - 3).

Якщо ж в речовині менше трьох атомів кисню або три, то в назві використовується суфікс -іст-:

• HNO 2 - азотистая;
• H 2 SO 3 - сірчиста.

загальні властивості

Все кислоти мають смак кислий і часто трохи металевий. Але є й інші схожі властивості, які ми зараз розглянемо.

Є такі речовини, які називаються індикаторами. Індикатори змінюють свій колір, або ж колір залишається, але змінюється його відтінок. Це відбувається в той час, коли на індикатори діють якісь інші речовини, наприклад кислоти.

Прикладом зміни кольору може служити такий звичний багатьом продукт, як чай, і лимонна кислота. Коли в чай ​​кидають лимон, то чай поступово починає помітно світлішати. Це відбувається через те, що в лимоні міститься лимонна кислота.

Існують і інші приклади. Лакмус, який в нейтральному середовищі має бузковий колір, при додаванні соляної кислоти стає червоним.

При знаходяться в ряду напруженості до водню, виділяються бульбашки газу - H. Однак якщо в пробірку з кислотою помістити метал, який знаходиться в ряду напруженості після H, то ніякої реакції не відбудеться, виділення газу не буде. Так, мідь, срібло, ртуть, платина і золото з кислотами реагувати не будуть.

У даній статті ми розглянули найвідоміші хімічні кислоти, а також їх основні характеристики і відмінності.

Називаються речовини, диссоциирующие в розчинах з утворенням іонів водню.

Кислоти класифікуються за їх силі, по основності і по наявності або відсутності кисню в складі кислоти.

за силоюкислоти діляться на сильні і слабкі. Найважливіші сильні кислоти - азотна HNO 3, сірчана H 2 SO 4, і соляна HCl.

За наявності кисню розрізняють кислородсодержащие кислоти ( HNO 3, H 3 PO 4 і т.п.) і безкисневі кислоти ( HCl, H 2 S, HCN і т.п.).

за основності, Тобто по числу атомів водню в молекулі кислоти, здатних заміщатися атомами металу з утворенням солі, кислоти поділяються на одноосновні (наприклад, HNO 3, HCl), двохосновні (H 2 S, H 2 SO 4), триосновні (H 3 PO 4) і т. Д.

Назви безкисневих кислот виробляються від назви неметалла з додатком закінчення -водородная: HCl - хлороводородная кислота, H 2 S е - селеноводородная кислота, HCN - ціановодородная кислота.

Назви кисневмісних кислот також утворюються від російської назви відповідного елемента з додаванням слова «кислота». При цьому назва кислоти, в якій елемент знаходиться в надзвичайно окислення, закінчується на «ная» або «ова», наприклад, H 2 SO 4 - сірчана кислота, HClO 4 - хлорне кислота, H 3 AsO 4 - ортоарсенатна кислота. Зі зниженням ступеня окислення кислотоутворюючого елемента закінчення змінюються в наступній послідовності: «овата» ( HClO 3 - хлоратна кислота), «щира» ( HClO 2 - хлориста кислота), «оватістая» ( H Про Cl - хлорнуватиста кислота). Якщо елемент утворює кислоти, перебуваючи тільки в двох ступенях окислення, то назва кислоти, що відповідає нижчого ступеня окислення елемента, отримує закінчення «щира» ( HNO 3 - азотна кислота, HNO 2 - азотистая кислота).

Таблиця - Найважливіші кислоти і їх солі

кислота		Назви відповідних нормальних солей
Назва	Формула
азотна	HNO 3	нітрати
азотистая	HNO 2	нітрити
Борна (ортоборна)	H 3 BO 3	Борати (ортоборати)
бромоводородной		броміди
іодоводородной		іодіди
кремнієва	H 2 SiO 3	силікати
марганцовая	HMnO 4	перманганати
Метафосфорная	HPO 3	метафосфати
Миш'якова	H 3 AsO 4	арсенати
миш'яковиста	H 3 AsO 3	арсеніти
ортофосфорна	H 3 PO 4	Ортофосфати (фосфати)
Діфосфорная (пірофосфорна)	H 4 P 2 O 7	Діфосфати (пірофосфати)
дихромовая	H 2 Cr 2 O 7	Діхромати
сірчана	H 2 SO 4	сульфати
сірчиста	H 2 SO 3	сульфіти
вугільна	H 2 CO 3	карбонати
фосфористая	H 3 PO 3	фосфіти
Фтороводородной (плавикова)		фториди
Хлороводородная (соляна)		хлориди
хлорне	HClO 4	перхлорати
хлорноватої	HClO 3	хлорати
хлорнуватиста	HClO	гіпохлорити
хромова	H 2 CrO 4	хромати
Ціановодородная (синильна)		ціаніди

отримання кислот

1. Безкисневі кислоти можуть бути отримані при безпосередньому з'єднанні неметалів з воднем:

H 2 + Cl 2 → 2HCl,

H 2 + S H 2 S.

2. Кисневовмісні кислоти нерідко можуть бути отримані при безпосередньому з'єднанні кислотних оксидів з водою:

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4,

CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3,

P 2 O 5 + H 2 O = 2 HPO 3.

3. Як безкисневі, так і кисень кислоти можна отримати по реакціях обміну між солями і іншими кислотами:

BaBr 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HBr,

CuSO 4 + H 2 S = H 2 SO 4 + CuS,

CaCO 3 + 2HBr = CaBr 2 + CO 2 + H 2 O.

4. У ряді випадків для отримання кислот можуть бути використані окислювально-відновні реакції:

H 2 O 2 + SO 2 = H 2 SO 4,

3P + 5HNO 3 + 2H 2 O = 3H 3 PO 4 + 5NO.

Хімічні властивості кислот

1. Найбільш характерне хімічна властивість кислот - їх здатність реагувати з підставами (а також з основними і амфотерними оксидами) з утворенням солей, наприклад:

H 2 SO 4 + 2NaOH = Na 2 SO 4 + 2H 2 O,

2HNO 3 + FeO = Fe (NO 3) 2 + H 2 O,

2 HCl + ZnO = ZnCl 2 + H 2 O.

2. Здатність взаємодіяти з деякими металами, що стоять в ряду напруги до водню, з виділенням водню:

Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2,

2Al + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2.

3. З солями, якщо утворюється малорастворимая сіль або летюча речовина:

H 2 SO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 ↓ + 2HCl,

2HCl + Na 2 CO 3 = 2NaCl + H 2 O + CO 2,

2KHCO 3 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + 2SO 2+ 2H 2 O.

Зауважимо, що багатоосновні кислоти дисоціюють ступінчасто, причому легкість дисоціації по кожній із ступенів падає, тому для многоосновних кислот замість середніх солей часто утворюються кислі (в разі надлишку реагує кислоти):

Na 2 S + H 3 PO 4 = Na 2 HPO 4 + H 2 S,

NaOH + H 3 PO 4 = NaH 2 PO 4 + H 2 O.

4. Окремим випадком кислотно-основної взаємодії є реакції кислот з індикаторами, що призводять до зміни забарвлення, що здавна використовується для якісного виявлення кислот в розчинах. Так, лакмус змінює колір в кислому середовищі на червоний.

5. При нагріванні кисень кислоти розкладаються на оксид і воду (краще в присутності водовіднімаючих P 2 O 5):

H 2 SO 4 = H 2 O + SO 3,

H 2 SiO 3 = H 2 O + SiO 2.

М.В. Андрюxoва, Л.Н. Бopoдіна

Формула кислоти	Назва кислоти	Назва солі	відповідний оксид
HCl	соляна	хлориди	----
HI	Йодоводородная	іодіди	----
HBr	бромоводородной	броміди	----
HF	плавикова	фториди	----
HNO 3	азотна	нітрати	N 2 O 5
H 2 SO 4	сірчана	сульфати	SO 3
H 2 SO 3	сірчиста	сульфіти	SO 2
H 2 S	сірководнева	сульфіди	----
H 2 CO 3	вугільна	карбонати	CO 2
H 2 SiO 3	кремнієва	силікати	SiO 2
HNO 2	азотистая	нітрити	N 2 O 3
H 3 PO 4	фосфорна	фосфати	P 2 O 5
H 3 PO 3	фосфористая	фосфіти	P 2 O 3
H 2 CrO 4	хромова	хромати	CrO 3
H 2 Cr 2 O 7	двухромову	біхромати	CrO 3
HMnO 4	марганцовая	перманганати	Mn 2 O 7
HClO 4	хлорне	перхлорати	Cl 2 O 7

Кислоти в лабораторії можна отримати:

1) при розчиненні кислотних оксидів у воді:

N 2 O 5 + H 2 O → 2HNO 3;

CrO 3 + H 2 O → H 2 CrO 4;

2) при взаємодії солей з сильними кислотами:

Na 2 SiO 3 + 2HCl → H 2 SiO 3 ¯ + 2NaCl;

Pb (NO 3) 2 + 2HCl → PbCl 2 ¯ + 2HNO 3.

кислоти взаємодіютьз металами, підставами, основними і амфотерними оксидами, амфотерними гідроксидами і солями:

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2;

Cu + 4HNO 3 (концентр.) → Cu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O;

H 2 SO 4 + Ca (OH) 2 → CaSO 4 ¯ + 2H 2 O;

2HBr + MgO → MgBr 2 + H 2 O;

6HI ​​+ Al 2 O 3 → 2AlBr 3 + 3H 2 O;

H 2 SO 4 + Zn (OH) 2 → ZnSO 4 + 2H 2 O;

AgNO 3 + HCl → AgCl¯ + HNO 3.

Зазвичай кислоти взаємодіють тільки з тими металами, які в електрохімічному рядунапруги стоять до водню, при цьому виділяється вільний водень. З малоактивними металами (в електрохімічному ряду напруги стоять після водню) такі кислоти не взаємодіють. Кислоти, які є сильними окислювачами (азотна, концентрована сірчана), реагують з усіма металами, за винятком благородних (золото, платина), але при цьому виділяється не водень, а вода і оксид, наприклад, SO 2 або NO 2.

Сіллю називають продукт заміщення водню в кислоті на метал.

Всі солі діляться на:

середні- NaCl, K 2 CO 3, KMnO 4, Ca 3 (PO 4) 2 та ін .;

кислі- NaHCO 3, KH 2 PO 4;

основні - CuOHCl, Fe (OH) 2 NO 3.

середній сіллюназивається продукт повного заміщення іонів водню в молекулі кислоти атомами металу.

Кислі солі містять атоми водню, здатні брати участь в хімічних обмінних реакціях. У кислих солях відбулося неповне заміщення атомів водню атомами металу.

Основні солі - це продукт неповного заміщення гідроксо-груп підстав багатовалентних металів кислотними залишками. Основні солі завжди містять гидроксогрупп.

Середні солі отримують взаємодією:

1) кислоти і підстави:

NaOH + HCl → NaCl + H 2 O;

2) кислоти і основного оксиду:

H 2 SO 4 + CaO → CaSO 4 ¯ + H 2 O;

3) кислотного оксидуі підстави:

SO 2 + 2KOH → K 2 SO 3 + H 2 O;

4) кислотного і основного оксидів:

MgO + CO 2 → MgCO 3;

5) металу з кислотою:

Fe + 6HNO 3 (концентр.) → Fe (NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O;

6) двох солей:

AgNO 3 + KCl → AgCl¯ + KNO 3;

7) солі і кислоти:

Na 2 SiO 3 + 2HCl → 2NaCl + H 2 SiO 3 ¯;

8) солі і луги:

CuSO 4 + 2CsOH → Cu (OH) 2 ¯ + Cs 2 SO 4.

Кислі солі отримують:

1) при нейтралізації многоосновних кислот лугом в надлишку кислоти:

H 3 PO 4 + NaOH → NaH 2 PO 4 + H 2 O;

2) при взаємодії середніх солей з кислотами:

СaCO 3 + H 2 CO 3 → Ca (HCO 3) 2;

3) при гідролізі солей, утворених слабкою кислотою:

Na 2 S + H 2 O → NaHS + NaOH.

Основні солі отримують:

1) при реакції між підставою многовалентного металу і кислотою в надлишку підстави:

Cu (OH) 2 + HCl → CuOHCl + H 2 O;

2) при взаємодії середніх солей з лугами:

СuCl 2 + KOH → CuOHCl + KCl;

3) при гідролізі середніх солей, утворених слабкими підставами:

AlCl 3 + H 2 O → AlOHCl 2 + HCl.

Солі можуть взаємодіяти з кислотами, лугами, іншими солями, з водою (реакція гідролізу):

2H 3 PO 4 + 3Ca (NO 3) 2 → Ca 3 (PO 4) 2 ¯ + 6HNO 3;

FeCl 3 + 3NaOH → Fe (OH) 3 ¯ + 3NaCl;

Na 2 S + NiCl 2 → NiS¯ + 2NaCl.

У будь-якому випадку реакція іонного обміну йде до кінця тільки тоді, коли утворюється малорастворимое, газоподібне або слабо дисоціюють з'єднання.

Крім того, солі можуть взаємодіяти з металами за умови, що метал активніший (має більш негативний електродний потенціал), Ніж метал, що входить до складу солі:

Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu.

Для солей також характерні реакції розкладання:

BaCO 3 → BaO + CO 2;

2KClO 3 → 2KCl + 3O 2.

Лабораторна робота №1

ОТРИМАННЯ І ВЛАСТИВОСТІ

ПІДСТАВ, КИСЛОТ І СОЛЕЙ

Досвід 1. Отримання лугів.

1.1. Взаємодія металу з водою.

У кристалізатор або порцелянову чашечку налийте дистильованої води (приблизно 1/2 судини). Отримайте у викладача шматочок металевого натрію, попередньо підсушеного фільтрувальної папером. Киньте шматочок натрію в кристалізатор з водою. Після закінчення реакції додайте кілька крапель фенолфталеїну. Відзначте спостерігаються явища, складіть рівняння реакції. Назвіть одержану сполуку, запишіть його структурну формулу.

1.2. Взаємодія оксиду металу з водою.

У пробірку налийте дистильованої води (1/3 пробірки) і помістіть в неї грудочку CaO, ретельно перемішайте, додайте 1 - 2 краплі фенолфталеїну. Відзначте спостерігаються явища, напишіть рівняння реакції. Назвіть одержану сполуку, дайте його структурну формулу.