Кислота – это сложное вещество, в молекуле которого имеется один или несколько атомов водорода и кислотный остаток.

Свойства кислот определяются тем, что они способны замещать в своих молекулах атомы водорода на атомы металлов. Например:

H2SO4 + Mg = MgSO4 + H2
серная кислота металл соль водород
H2SO4 + MgO = MgSO4 + H2O
серная кислота оксид соль вода

На примере серной кислоты рассмотрим ее образование из кислотного оксида SO3, а затем реакцию серной кислоты с магнием. Валентности всех элементов, участвующих в реакции, нам известны, поэтому напишем соединения в виде структурных формул:

Эти примеры позволяют легко проследить связь между кислотным оксидом SO3, кислотой H2SO4 и солью MgSO4. Одно «рождается» из другого, причем атом серы и атомы кислорода переходят из соединения одного класса Кислота – это сложное вещество, в молекуле которого имеется один или несколько атомов водорода и кислотный остаток. (кислотный оксид) в соединения других классов (кислота, соль).

Кислоты классифицируют по таким признакам: а) по наличию или отсутствию кислорода в молекуле б) по числу атомов водорода. По первому признаку кислоты делятся на кислородсодержащие и бескислородные

Таблица 4.1. Классификация кислот по составу.

Кислородсодержащие кислоты Бескислородные кислоты
H2SO4 серная кислота H2SO3 сернистая кислота HNO3 азотная кислота H3PO4 фосфорная кислота H2CO3 угольная кислота H2SiO3 кремниевая кислота HF фтороводородная кислота HCl хлороводородная кислота (соляная кислота) HBr бромоводородная кислота HI иодоводородная кислота H2S сероводородная кислота

По количеству атомов водорода, способных замещаться на металл, все кислоты делятся на Кислота – это сложное вещество, в молекуле которого имеется один или несколько атомов водорода и кислотный остаток. одноосновные (с одним атомом водорода), двухосновные (с 2 атомами водорода) и трехосновные (с 3 атомами водорода), как показано в табл. 4.2:

Таблица 4.2. Классификация кислот по числу атомов водорода.

К И С Л О Т Ы
Одноосновные Двухосновные Трехосновные
HNO3 азотная HF фтороводородная HCl хлороводородная HBr бромоводородная HI иодоводородная H2SO4 серная H2SO3 сернистая H2S сероводородная H2CO3 угольная H2SiO3 кремниевая H3PO4 фосфорная

Термин «одноосновная кислота» возник потому, что для нейтрализации одной молекулы такой кислоты требуется одно основание, т.е. одна молекула какого-либо простейшего основания типа NaOH или KOH:

HNO3 + NaOH = NaNO3 + H2O

HCl + KOH = KCl + H2O

Двухосновная кислота требует Кислота – это сложное вещество, в молекуле которого имеется один или несколько атомов водорода и кислотный остаток. для своей нейтрализации уже два основания, а трехосновная – три основания:

H2SO4 + 2 NaOH = Na2SO4 + 2 H2O

H3PO4 + 3 NaOH = Na3PO4 + 3 H2O

Рассмотрим важнейшие химические свойства кислот.

1. Действие растворов кислот на индикаторы. Практически все кислоты (кроме кремниевой) хорошо растворимы в воде. Растворы кислот в воде изменяют окраску специальных веществ – индикаторов. По окраске индикаторов определяют присутствие кислоты. Индикатор лакмус окрашивается растворами кислот в красный цвет, индикатор метиловый оранжевый – тоже в красный цвет.

Индикаторы представляют собой вещества сложного строения. В растворах оснований и в нейтральных растворах они имеют иную окраску, чем в растворах кислот.

2. Взаимодействие кислот с основаниями. Эта реакция, называется реакцией Кислота – это сложное вещество, в молекуле которого имеется один или несколько атомов водорода и кислотный остаток. нейтрализации. Кислота реагируют с основанием с образованием соли, в которой всегда в неизменном виде обнаруживается кислотный остаток. Вторым продуктом реакции нейтрализации обязательно является вода. Например:



кислота основание соль вода
H2SO4 + Ca(OH)2 = CaSO4 + 2 H2O
H3PO4 + Fe(OH)3 = FePO4 + 3 H2O
2 H3PO4 + 3 Ca(OH)2 = Ca3(PO4)2 + 6 H2O

Для реакций нейтрализации достаточно, чтобы хотя бы одно из реагирующих веществ было растворимо в воде. Поскольку практически все кислоты растворимы в воде, они вступают в реакции нейтрализации не только с растворимыми, но и с нерастворимыми основаниями. Исключением является кремниевая кислота, которая плохо растворима в воде Кислота – это сложное вещество, в молекуле которого имеется один или несколько атомов водорода и кислотный остаток. и поэтому может реагировать только с растворимыми основаниями – такими как NaOH и KOH:

H2SiO3 + 2 NaOH = Na2SiO3 + 2H2O

3. Взаимодействие кислот с основными оксидами. Поскольку основные оксиды – ближайшие родственники оснований – с ними кислоты также вступают в реакции нейтрализации:

кислота оксид = соль + вода
2 HCl + CaO = CaCl2 + H2O
2 H3PO4 + Fe2O3 = 2 FePO4 + 3 H2O

Как и в случае реакций с основаниями, с основными оксидами кислоты образуют соль и воду. Соль содержит кислотный остаток той кислоты, которая использовалась в реакции нейтрализации.

Например, фосфорную кислоту используют для очистки железа от ржавчины (оксидов железа). Фосфорная кислота, убирая с поверхности металла его оксид, с самим Кислота – это сложное вещество, в молекуле которого имеется один или несколько атомов водорода и кислотный остаток. железом реагирует очень медленно. Оксид железа превращается в растворимую соль FePO4, которую смывают водой вместе с остатками кислоты.

4. Взаимодействие кислот с металлами. Для взаимодействия кислот с металлом должны выполняться некоторые условия (в отличие от реакций кислот с основаниями и основными оксидами, которые идут практически всегда).

Во-первых, металл должен быть достаточно активным (реакционноспособным) по отношению к кислотам. Например, золото, серебро, ртуть и некоторые другие металлы с кислотами не реагируют. Такие металлы как натрий, кальций, цинк – реагируют очень активно с выделением газообразного водорода и большого количества тепла.

Кислота + металл = соль + H2­
HCl + Hg = не образуется
2 HCl + 2 Na = 2 NaCl Кислота – это сложное вещество, в молекуле которого имеется один или несколько атомов водорода и кислотный остаток. + H2­
H2SO4 + Zn = ZnSO4 + H2­

По реакционной способности в отношении кислот все металлы располагаются в ряд активности металлов (табл. 4-3). Слева находятся наиболее активные металлы, справа – неактивные. Чем левее находится металл в ряду активности, тем интенсивнее он взаимодействует с кислотами.

Таблица 4.3. Ряд активности металлов.

Металлы, которые вытесняют водород из кислот Металлы, которые не вытесняют водород из кислот
K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb (H) самые активные металлы Cu Hg Ag Pt Au самые неактивные металлы

Во-вторых, кислота должна быть достаточно сильной, чтобы реагировать даже с металлом из левой части табл. 4-3. Под силой кислоты Кислота – это сложное вещество, в молекуле которого имеется один или несколько атомов водорода и кислотный остаток. понимают ее способность отдавать ионы водорода H+.

Например, кислоты растений (яблочная, лимонная, щавелевая и т.д.) являются слабыми кислотами и очень медленно реагируют с такими металлами как цинк, хром, железо, никель, олово, свинец (хотя с основаниями и оксидами металлов они способны реагировать).

С другой стороны, такие сильные кислоты как серная или соляная (хлороводородная) способны реагировать со всеми металлами из левой части табл. 4.3.

В связи с этим существует еще одна классификация кислот – по силе. В таблице 4.4 в каждой из колонок сила кислот уменьшается сверху вниз.

Таблица 4.4. Классификация кислот на сильные и слабые кислоты.

Сильные кислоты Слабые кислоты
HI иодоводородная HF фтороводородная Кислота – это сложное вещество, в молекуле которого имеется один или несколько атомов водорода и кислотный остаток.
HBr бромоводородная H3PO4 фосфорная
HCl хлороводородная H2SO3 сернистая
H2SO4 серная H2S сероводородная
HNO3 азотная H2CO3 угольная
HmnO4 H2SiO3 кремниевая
H2CrO4

Следует помнить, что в реакциях кислот с металлами есть одно важное исключение. При взаимодействии металлов с азотной кислотой водород не выделяется. Это связано с тем, что азотная кислота содержит в своей молекуле сильный окислитель – азот в степени окисления +5. Поэтому с металлами в первую очередь реагирует более активный окислитель N+5, а не H+, как в других кислотах. Выделяющийся все же в каком-то количестве водород немедленно окисляется и не выделяется в виде газа Кислота – это сложное вещество, в молекуле которого имеется один или несколько атомов водорода и кислотный остаток.. Это же наблюдается и для реакций концентрированной серной кислоты, в молекуле которой сера S+6 также выступает в роли главного окислителя. Состав продуктов в этих окислительно-восстановительных реакциях зависит от многих факторов: активности металла, концентрации кислоты, температуры. Например:

Cu + 4 HNO3(конц.) =Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O

3 Cu + 8HNO3(разб.) = 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4 H2O

8 K + 5 H2SO4(конц.) = 4 K2SO4 + H2S + 4 H2O

3 Zn + 4 H2SO4(конц.) = 3 ZnSO4 + S + 4 H2O

Есть металлы, которые реагируют с разбавленными кислотами, но не реагирует с концентрированными (т.е. безводными) кислотами – серной кислотой и азотной кислотой.

Эти металлы – Al, Fe, Cr, Ni и некоторые другие – при контакте Кислота – это сложное вещество, в молекуле которого имеется один или несколько атомов водорода и кислотный остаток. с безводными кислотами сразу же покрываются продуктами окисления (пассивируются). Продукты окисления, образующие прочные пленки, могут растворяться в водных растворах кислот, но нерастворимы в кислотах концентрированных.

Это обстоятельство используют в промышленности. Например, концентрированную серную кислоту хранят и перевозят в железных бочках.


documentaxzbwtl.html
documentaxzcedt.html
documentaxzclob.html
documentaxzcsyj.html
documentaxzdair.html
Документ Кислота – это сложное вещество, в молекуле которого имеется один или несколько атомов водорода и кислотный остаток.