Кислоты

Кислотами называют соединения, которые содержат, атомы водорода, способные замещаться металлом с образованием солей.

Количество атомов водорода, способных замещаться металлом, определяет основность кислоты бывают кислородсодержащими и бескислородными.

Кислородсодержащие кислоты можно рассматривать как продукт гидратации кислотных оксидов (ангидридов).

Что такое кислоты

Кислотами называются электролиты, диссоциирующие в водных растворах с образованием в качестве катионов только ионов водорода, а в качестве анионов — кислотного остатка.

 

Например, диссоциация азотной кислоты выражается следующим равенством:

HNО₃ ⇄ Н⁺ + NO₃^—

В табл. 6 и 7 приведена классификация кислот по составу и основности. 1

Названия кислот зависят от названия центрального атома, образующего кислоту, например:

1. H₂SО₄— серная кислота,
2. HNО₃ — азотная кислота.

Классификация кислот по составу

Разделяют на кислородные бескислородные кислоты.

Кислородные кислоты:

1. Серная H₂SО_4.
2. Азотная HNO_3.
3. Угольная H₂CO_3.
4. Фосфорная H₃PО_4.
5. Сернистая H₂SO_3.
6. Кремниевая H₂SiO_3.

Бескислородные кислоты:

1. Соляная НСl.
2. Сероводородная H₂S.
3. Бромистоводородная НВr.
4. Иодистоводородная HI.
5. Плавиковая HF.

Классификация кислот по основности

Разделяют на одноосновные, двухосновные и многоосновные кислоты.

Одноосновные:

1. Соляная HCl.
2. Азотная HNO₃
3. Бромистоводородная HBr.
4. Йодистоводородная HI

Двухосновные:

1. Серная H₂SO_4.
2. Угольная H₂CO_3.
3. Сернистая H₂SO_3.
4. Кремниевая H₂SiO_3.

Многоосновные:

1. Фосфорная H₃PO₄
2. Борная H₃BO₃.

Если элемент образует две или несколько кислот, то названия отличаются друг от друга окончаниями:

1. H₂SО₄— серная кислота (сера в высшей положительной степени окисления).
2. H₂SО₃ — сернистая кислота (сера в низшей положительной степени окисления).

Среди кислот лишь кислородные кислоты имеют соответствующие им ангидриды.

Например, серной кислоте H₂SО₄ соответствует серный ангидрид SО₃, фосфорной кислоте Н₃РО₄ — фосфорный ангидрид Р₂О₅ и т. д.

Если кислота бескислородная, то к названию элемента добавляется окончание «водородный»: H₂S — сероводородная кислота, НВr — бромистоводородная кислота и т. д.

Бескислородные кислоты представляют собой летучие водородные соединения элементов главных подгрупп VI— VII группы, растворенные в воде. Ангидридов они, естественно, не имеют.

Они также не могут быть выделены в безводном состоянии.

Диссоциация одкоосновных кислот отличается от диссоциации двухосновных и многоосновных кислот.

Двухосновные и многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато, например диссоциация серной кислоты протекает практически по следующей схеме

---

➡️ 100. Напишите, пользуясь периодической системой, формулы следующих кислот:

а) мышьяковой,

б) фтористоводородной,

в) селеновой,

г) хромовой,

д) марганцевой,

е) бромистоводородной,

ж) сероводородной,

з) ванадиевой. (См. Ответ)

К каким группам кислот по составу и по основности они относятся? Напишите уравнения диссоциации этих кислот. Для кислородных кислот найдите ангидриды.

По степени диссоциации кислоты разделяют на сильные, средние и слабые.

---

Классификация кислот по степени диссоциации

Сильные кислоты:

1. Соляная кислота HCl.
2. Азотная кислота HNO_3.
3. Серная кислота H₂SO_4.

Средние кислоты:

1. Фосфорная H₃PO_4.
2. Сернистая H₂SO_3.

Слабые кислоты:

1. Кремниевая H₂SiO_3.
2. Угольная H₂CO_3.
3. Сероводород H₂S.

По физическим свойствам большая часть минеральных кислот представляет собой жидкости. Имеется и твердая кислота — фосфорная. Это кристаллическое вещество.

Все кислоты по удельному весу тяжелее воды. Затвердевают они при температурах ниже нуля и смешиваются с водой в любых соотношениях.

Некоторые летучие кислоты имеют запах (HCl, HNO₃).

Известны кислоты бесцветные и окрашенные (хромовая кислота Н₂СrO₄ — желтого цвета; марганцевая кислота НМnO₄ — малиновая).

Свойства

Кислородные и бескислородные кислоты обладают общими химическими свойствами.

1. Кислоты действуют на индикаторы:

Лакмус в кислотах становится розовым, фенолфталеин остается бесцветным, а метиловый оранжевый становится красным.

Одинаковое действие кислот на индикаторы объясняется повышенной концентрацией ионов водорода в растворе в связи с диссоциацией кислот.

2. Кислоты вступают в реакцию с металлами:

Zn + 2НСl= ZnCl₂ + H₂↑

Zn + 2H⁺ + 2Cl^— = Zn²⁺ + 2Cl^—+ H₂

Zn + 2H⁺ = Zn²⁺ + H₂

Реакция с выделением водорода происходит лишь в том случае, если кислота сильная (кроме азотной) и если вступающий в реакцию металл активнее водорода и поэтому может вытеснять его из кислот.

Для того чтобы определить, достаточно ли активен металл, пользуются электрохимическим рядом напряжений металлов.

Впервые этот ряд экспериментальным путем был составлен и изучен русским ученым Н. Н. Бекетовым.

Металлы в этом ряду расположены в порядке убывания их активности. Это связано с энергией, необходимой для отрыва валентных электронов.

Чем активнее металл, тем легче он отдает электроны, тем меньшая энергия для этого требуется. Все металлы, стоящие в этом ряду левее водорода, активнее его и могут восстанавливать его из кислот.

Все металлы, стоящие правее водорода, имеют малую активность и водород из кислот не восстанавливают.

3. Кислоты могут вступать в реакцию с основными окислами:

Fe₂O₃ + 3H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O

Fe₂O₃ + 6Н⁺ + 3SO²₄^— = 2Fe³⁺ + 3SO²₄^— + 3H₂

Fe₂O₃ + 6H⁺ = 2Fe³⁺ 3H₂O

4. Реагируют с любыми основаниями (реакция нейтрализации):

Са(ОН)₂+ 2НСl = СаСl₂+ 2Н₂О

Са²⁺ + 2OН^— + 2Н⁺ + 2Сl^— = Са²⁺ + 2Сl^— + 2Н₂О

H⁺ + OH^— = H₂O

5. Кислоты вступают в реакцию с солями в том случае, если при этом образуется нерастворимый в кислотах осадок или если реагирующая кислота сильнее, чем кислота, образовавшая соль.

Первому условию удовлетворяет реакция:

AgNО₃ + НСl = AgCl↓ + HNO₃

Ag⁺ + NO₃^— + H⁺ + Cl^— = AgCl + H⁺ + NO₃^—

Ag⁺ + Cl^— = AgCl

а по второму реакция:

CaCO₃ + 2HCl = СаСl₂ + H₂CO₃

CaCO₃ + 2H⁺ + 2Cl^— = Ca²⁺ + 2Cl^— + CO₂ + H2O

CaCO₃ + 2H⁺ = Ca²⁺ + CO₂ + H₂O

Получение кислот

Кислородных

1. Соединением соответствующего ангидрида с водой:

SO₃ + Н₂О = H₂SO₄.

2. Вытеснением менее стойкой кислоты из ее соли более стойкой кислотой:

Na₂SiO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂SiO₃

2Na⁺ + SiO²₃^— + 2H⁺+ SO²₄^— = 2Na⁺ + SO²₄^— + H₂SiO₃

2H⁺ + SiO²₃^— = H₂SiO₃

Бескислородных

1. Путем прямого синтеза из элементов:

Н₂ + Сl₂ = 2НСl.

2. Вытеснением менее стойкой кислоты из ее соли более стойкой кислотой:

2NaCl + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2HCl

---

➡️101. С какими из перечисленных ниже веществ может вступать в реакцию разбавленная серная кислота:

а) железо;

б) сульфат кальция;

в) карбонат натрия;

г) гидроокись цинка;

д) медь;

е) нитрат магния;

ж) окись алюминия;

з) окись углерода (IV)? В тех случаях, когда реакция возможна, напишите ее уравнение в молекулярной и ионных формах.

102. Каким способом, имея окись кремния (IV), едкий натр, воду и серную кислоту, можно получить кремниевую кислоту?

Все уравнения записывать в молекулярной, полной ионной и сокращенной ионной формах в тех случаях, если это реакция между электролитами в растворах. (См. Ответ)

103. Осуществите ряд превращений.

Все уравнения реакций между электролитами в растворе записывайте в молекулярной, полной ионной и сокращенной ионной формах.

104. Сколько едкого натра будет израсходовано на реакцию с 200 г 3% раствора соляной кислоты? (Иногда исходное вещество может быть дано в виде раствора молярной или нормальной концентрации. Ход решения от этого не меняется.)

105. Сколько гидроокиси бария потребуется для полного осаждения сульфат-иона из 200мл 0,1 н. серной кислоты? (См. Ответ)

---

Список кислот

1. Азотная HNO₃
2. Аминобензойные
3. Аминокапроновая
4. Аминосалициловые
5. Аскорбиновая
6. Аспарагиновая
7. Ацетилендикарбоновая
8. Ацетилсалициловая
9. Барбитуровая
10. Бензойная
11. Бета-Кетонокислоты
12. Борная H₃BO₃
13. Валериановые
14. Винная
15. Галловая
16. Галогенкарбоновые
17. Глицериновая
18. Глутаминовая
19. Гликолевая
20. Глюкуроновая
21. Дикарбоновые
22. Дихлорфеноксиуксусная
23. Жирные кислоты
24. Изолимонная
25. Изоникотиновая
26. Изофталевая
27. Итаконовая
28. Карбаминовая
29. Карбоновые кислоты
30. Кремнефторисоводородная
31. Кротоновая
32. Лауриновая
33. Лимонная
34. Липоевая
35. Масляная
36. Малеиновая и фумаровая
37. Малоновая
38. Меконовая
39. Молочная
40. Мочевая
41. Муравьиная
42. Надуксусная
43. Нафталинкарбоновые
44. Нафтеновые кислоты
45. Никотиновая
46. Олеиновая
47. Пальмитиновая
48. Пангамовая
49. Пантотеновая
50. Парааминобензойная
51. Пеларгоновая
52. Пировиноградная
53. Полиакриловая
54. Пропановой кислоты
55. Пропиоловая
56. Рицинолевая
57. Салициловая
58. Серная H₂SO₄
59. Синильная
60. Соляная HCl
61. Сорбиновая
62. Стеариновая
63. Сульфаминовая
64. Сульфосалициловая
65. Тиогликолевая
66. Тиоуксусная
67. Терефталевая
68. Трифторуксусная
69. Угольная Н₂СО₃
70. Уксусная CH₃COOH
71. Фенилуксусная
72. Фосфорная
73. Фолиевая
74. Фталевая
75. Фтористоводородная
76. Фторуксусная
77. Фузидиевая
78. Хлоруксусные
79. Хромовая
80. Хромотроповая
81. Хлорная
82. Хлорсульфоновая
83. Циановая
84. Циануксусной
85. Циануровая
86. Щавелевая
87. Щавелевоуксусная
88. Этакриновая
89. Яблочная
90. Янтарная