3.1.6 Получение оснований.

3.1.6.1 Получение щелочей

– при взаимодействии щелочных и щелочноземельных металлов с водой:

2Na + 2Н₂O = 2NaOH + H₂ ;

Са + 2Н₂O = Са(ОН)₂ + Н₂ ;

– при взаимодействии оксидов щелочных и щелочнозе­мельных металлов с водой:

Na₂О + Н₂О = 2NaOH;

СаО + Н₂О = Са(ОН)₂;

– при электролизе растворов солей щелочных и щелочнозе­мельных металлов (например, NaCl, раствор):

а) диссоциация соли в растворе: NaCl = Na⁺ + Сl^–;

б) катодный процесс: 2Н₂О + 2е = Н₂ + 2ОН^–;

в) анодный процесс: 2Сl^– – 2е = Cl₂.

Итоговое ионное уравнение:

эл. ток

2Na⁺ + 2Сl^– + 2Н₂О  2Na⁺ + Н₂ + 2ОН^– + Cl₂.

Итоговое молекулярное уравнение:

эл. ток

2NaCl + 2Н₂О  2NaOH + Н₂ + Cl₂.

3.1.6.2 Получение нерастворимых в воде оснований.

Нерастворимые в воде основания (также как и амфотерные гидроксиды) получают в результате реакции ра­створов соответствующих солей со щелочами (по реакциям обмена):

La(NО₃)₃ + 3NaOH = La(OH)₃+ 3NaNО₃;

Cu(NО₃)₂ + 2КОН = Cu(OH)₂ + 2KNО₃;

FeCl₂ + 2NaOH = Fe(OH)₂ + 2NaCl.

3.2 Кислоты

3.2.1 Определение. Состав и строение кислот.

Кислоты – это вещества, состоящие из атомов водорода и кислотного остатка. При диссоци­ации в водных растворах дают только один вид катионов – ка­тионы водорода Н⁺:

HNO₃ = Н⁺ + NO₃^–;

НС1 = H⁺ + CI^–.

Кислоты, как правило, вещества молекулярного строе­ния. Атомы в молекуле связаны ковалентными полярными химическими связями. Чем более поляризована связь меж­ду атомом водорода, способным отщепляться в виде катио­на водорода, и атомом какого-либо другого элемента, тем легче происходит диссоциация такой связи, тем больше в растворе находится катионов водорода, тем более кислая среда образуется.

Важное значение имеет также не только полярность об­суждаемой связи, но и ее поляризуемость, то есть способ­ность дополнительно поляризоваться под действием опреде­ленных реагентов, например, молекул воды.

3.3.2 Классификация и номенклатура кислот.

Кислоты классифицируют по их силе, по основности и по наличию или от­сутствию кислорода в составе кислоты.

3.3.2.1 Классификация кислот по содержанию кислорода:

– бескислородные: например, НС1, HBr, HI, H₂S, HCN;

– кислородсодержащие: например, H₂SО₄, HNО₃, H₃PО₄.

3.3.2.2 Классификация кислот по числу атомов водорода в моле­куле кислоты, способных замещаться атомами металлов (по основности):

– одноосновные: НС1, HBr, HI, HNО₃;

– двухосновные: H₂SО₄, H₂SО₃, H₂CО₃, H₂S;

– трехосновные: H₃PО₄, H₃AsО₄.

Существуют и кислоты большей основности. Например, пирофосфорная Н₄Р₂О₇ – четырехосновная.

Кислоты также можно классифицировать и по другим признакам.

3.3.2.3 Классификация кислот по степени диссоциации:

– слабые: H₂S, H₂SiО₃, H₂CО₃, CH₃COOH и т.д.;

– сильные: НС1, HBr, HI, HNО₃, H₂SО₄.

3.3.2.4 По растворимости:

– растворимые воде (H₂SО₄, HNO₃, HC1, СН₃СООН);

– не растворимые в воде (H₂SiО₃).

3.3.2.5 По стабильности:

– стабильные (H₂SО₄, HC1, Н₃РО₄);

– нестабильные (H₂CО₃, H₂SО₃, HNО₂).

3.3.2.6 По летучести:

– летучиме (НС1, HNО₃, CH₃COOH);

– нелетучие (H₂SО₄, H₃PО₄, H₂SiО₃).

Названия бескислородных кислот составляют, добавляя к корню русского на­звания кислотообразующего элемента (или к названию группы атомов, например, CN – циан) суффикс «о» и окончание «водород»: НС1 – хлороводород, H₂Se – селеноводород, HCN – циановодород.

Названия кислородсодержащих кислот также образуются от русского назва­ния соответствующего элемента с добавлением слова «кислота». При этом назва­ние кислоты, в которой элемент находится в высшей степени окисления, окан­чивается на «ная» или «овая». Например, H₂SO₄ – серная кислота, H₃AsO₄ – мышьяковая кислота, НСlO₄ – хлорная кислота. С понижением степени оки­сления кислотообразующего элемента окончания изменяются в следующей по­следовательности: «оватая», «истая», «оватистая» (таблица 7).

Таблица 7 – Названия кислот хлора

Формула	Степень окисления атома Cl	Название
НСlO4	+7	Хлорная
НСlOз	+5	Хлорноватая кислота
НСlO2	+3	Хлористая кислота
НС1O	+1	Хлорноватистая кислота

Если эле­мент образует кислоты, находясь только в двух степенях окисления, то название кислоты, отвечающее низшей степени окисления элемента, получает окончание «истая» (HNO₃ – азотная кислота, HNO₂ – азотистая кислота) (таблица 8).

Одному и тому же кислотному оксиду (например, Р₂О₅) могут соответствовать не­сколько кислот, содержащих по одному атому данного элемента в молекуле (например, НРО₃ и Н₃РО₄). В подобных случаях к названию кислоты, содержащей наименьшее число атомов кислорода, добавляется приставка «мета», а к названию кислоты, со­держащей наибольшее число атомов кислорода – приставка «орто» (НРОз – метафосфорная кислота, Н₃РО₄ – ортофосфорная кислота).

Таблица 8 – Важнейшие кислоты и кислотные остатки

Кислота		Кислотный остаток
Название	Формула	Название	Формула
Марганцовая	НМnО4	Перманганат	МnО4–
Азотная	HNО3	Нитрат	NО3–
Азотистая	HNО2	Нитрит	NО2–
Фосфорная	Н3РО4	Фосфат	PО43–
Фосфористая	Н3РО3	Фосфит	PО33–
Серная	H2SО4	Сульфат	SO42–
Сернистая	H2SО3	Сульфит	SO32–
Сероводородная	H2S	Сульфид	S2–
Родановодородная	HCNS	Роданид	CNS–
Ванадиевая	HVO3	Ванадат	VО3–
Угольная	H2CО3	Карбонат	CO32–
Кремниевая	H2SiО3	Силикат	SiO32–
Уксусная	CH3COOH	Ацетат	СН3СОО–
Хлороводородная (соляная)	HCl	Хлорид	Cl–
Фтороводородная (плавиковая)	HF	Фторид	F–
Бромоводородная	HBr	Бромид	Br–