§1.2. Классификация кислот.
В основу классификации кислот могут быть положены различные признаки:
1. По наличию атомов кислорода:
а) Бескислородные.
Соединения этой группы являются бинарными, т.е. состоят из двух химических элементов, один из которых водород, а другой неметалл. Например, HCl ( соляная кислота), H2 S (сероводородная кислота);
б) Кислородосодержащие (оксокислоты).
В этих соединениях обязательно присутствует кислород. Например, азотная кислота - HNO3.
2. По числу атомов водорода, способных к отщеплению в водном растворе:
а) Одноосновные. Например, HNO3 – азотная кислота;
б) Двухосновные. Например, H2 SO4 – серная кислота, H3 PO3 - фосфористая кислота;
Несмотря на то, что фосфористая кислота содержит три атома водорода, она двухосновная, т.к. третий атом водорода не отщепляется в водных растворах.
в) Трёхосновные. Например, H3 PO4 - фосфорная кислота.
Ортофосфорная кислота диссоциирует ступенчато в водном растворе:
H3 PO4 ↔ H+ +H2 PO4 -
H2 PO4 - ↔ H+ +HPO4 2-
HPO4 2- ↔ H+ +PO4 3-
Кислоты
Трёхосновные
Одноосновные Двухосновные H3 PO4
HNO3 , HCl H2 SO4, H2 S
3. По силе (электролитическая диссоциация)
а) Сильные электролиты— электролиты, практически полностью распадающиеся в водном растворе на ионы. Например, HNO3 - азотная кислота;
б) Слабые электролиты — вещества, которые при растворении в воде распадаются на ионы лишь частично (уксусная кислота ).
4. По устойчивости
а) Устойчивые . Например,H2 SO4 – серная кислота;
б) Неустойчивые (H2 CO3 - угольная кислота), т.е. при взаимодействии с разными веществами разлагается на воду и/или газ.
5. По происхождению
а) Неорганические. Например, HBr – бромистоводородная кислота, HCl –соляная кислота;
б) Органические. Самыми важными являются карбоновые кислоты, т.е. кислоты, содержащие карбоксильную группу – COOH, соединенную с углеводородным радикалом. Различают монокарбоновые ( имеют одну карбоксильную группу ,например, муравьиная и уксусная кислоты), дикарбоновые ( две такие группы, например, щавельная и янтарная кислоты) и поликарбоновые (много групп) кислоты.
6. По летучести
а) Летучие, т.е которые существуют не только в жидком состоянии, но и в газообразном, например H2 S – сероводородная кислота, HCl – соляная кислота;
б) Нелетучие, например, серная кислота H2 SO4 .
7. По растворимости в воде
а) Растворимые, например, HCl – соляная кислота;
б) Нерастворимые, например, кремниевая кислота H2 SiO3 .
Вывод:
Кислот очень большое количество и их можно разделить на группы в зависимости от их свойств и состава.
§1.3. Химические свойства кислот.
Растворы кислот имеют сходные химические свойства, так как они содержат H+ :
1. Диссоциируют на катион водорода и анион кислотного остатка.
2. Измененяют окраску индикаторов.
Кислота+ лакмус → розовая окраска
+ метилоранж → красная окраска
+ фенолфталеин → бесцветная окраска
3. Металлы, стоящие в ряду активности до водорода, вытесняют его из раствора кислоты (кроме азотной кислоты любой концентрации и концентрированной серной кислоты), если образующаяся соль растворима и выделяется газ - водород:
Mg0 +2H+ +2Cl- = Mg2+ +2Cl- +H2
Mg0 +2H+ = Mg2+ +H2
4. Взаимодействуют с основными оксидами с образованием соли и воды.
CaO+2H+ +2Cl- = Ca2+ +2Cl- +H2 O
CaO+2H+ = Ca2+ +H2 O
5. Взаимодействуют с щелочами с образованием соли и воды. Эта реакция называется реакцией нейтрализации.
Na+ +OH- +H+ +Cl- = Na+ +Cl- +H2 O
OH- +H+ = H2 O
6. Взаимодействуют с нерастворимыми в воде основаниями с образованием растворимой в воде соли и воды.
Cu(OH)2 +2H+ +SO4 2- = Cu2+ + SO4 2- +2 H2 O
Cu(OH)2 +2H+ = Cu2+ +2 H2 O
7. Взаимодействуют с амфотерными оксидами с образованием соли и воды
ZnO+2H+ +2NO3 - = Zn2+ + 2NO3 - + H2 O
ZnO+2H+ = Zn2+ + H2 O
8. Взаимодействуют с солями, при условии если в продуктах выпадает осадок и (или) выделяется газ.
Ba2+ +2Cl- +2H+ +SO4 2- = BaSO4 +2HCl
Конц.
Na2 CO3 +HCl=2NaCl +CO2 ↑+H2 O
2Na+ +CO3 2- +H+ +Cl- =2Na+ +2Cl- +CO2 ↑+H2 O
CO3 2- +H+ = CO2 ↑+H2 O
9. Для органических кислот характерна реакция этерификации (взаимодействие со спиртами с образованием сложного эфира и воды):
Например,
Но есть кислоты, которые обладают специфическими свойствами, например концентрированная азотная (HNO3) и серная кислота (H2 SO4конц ), соляная кислота(HCl):
1. Концентрированная азотная кислота (HNO3 конц .):
а) При взаимодействии с малоактивными и неактивными металлами восстанавливается до NO2
Cu+4HNO3конц.= Cu(NO3 )2 +2NO2 ↑+2H2 O
б) При взаимодействии с неметаллами образуется NO2
S+6HNO3конц. = H2 SO4 +6NO2 ↑+2H2 O
2. Соляная кислота (HCl):
а) Взаимодействие с аммиаком
NH3 +HCl= NH4 Cl
б) Взаимодействие с органическими соединениями: аминами и аминокислотами.
3. Концентрированная серная кислота (H2 SO4конц )
а) Она окисляет многие металлы. Продуктами восстановления кислоты обычно являются оксиды серы (IV), сероводород и сера.
Cu+2H2 SO4 конц =CuSO4 +SO2 +2H2 O
б) Концентрированная серная кислота может окислять неметаллы
S+2H2 SO4 конц =3SO2 +2H2 O
Вывод :
Кислоты имеет большое количество химических свойств. Общие свойства кислот обусловлены наличием H+ , специфические свойства обусловлены кислотным остаткоми и концентрацией кислоты.