Кислоти – НАЙВАЖЛИВІШІ КЛАСИ НЕОРГАНІЧНИХ СПОЛУК
ПОСІБНИК З ХІМІЇ ДЛЯ ВСТУПНИКІВ ДО ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ
Частина І. ЗАГАЛЬНА ХІМІЯ
Розділ 6. НАЙВАЖЛИВІШІ КЛАСИ НЕОРГАНІЧНИХ СПОЛУК
§ 6.2. Кислоти
Означення класу кислот з погляду теорії електролітичної дисоціації див. § 5.8. Наведені там приклади рівнянь їх дисоціації можна записати точніше, із урахуванням гідратації іонів:
НСl (газ) ⇆Н+ (водн.) + Сl (водн.);
СН3СООН (водн.) ⇆Н+ (водн.) + СН3СОО (водн.).
Як бачимо, кислоти у воді дисоціюють на іони гідрогену і кислотні залишки – аніони. Жодних інших катіонів, крім іонів
Розрізняють кисневі і безкисневі кислоти. Як показує сама назва, перші містять оксиген (наприклад, H2SO4, HNO3, Н3РО4), другі його не містять (наприклад, НСl, НВr, Hl, H2S).
Назви кислот. Назви кисневих кислот утворюються з назви неметалу додаванням у дужках ступеня окиснення:
+7 +5
НСlO4 – хлоратна(lV) кислота; H3ASO4 – арсенатна кислота;
+5 +5
НСlO3 – хлоратна(V) кислота; HNO3 – нітратна кислота;
+3 +3
НСlО2 – хлоратна(ІІІ) кислота; HNO2 – нітритна кислота;
+1 +6
НСlО – хлоратна(І) кислота; H2SO4 – сульфатна кислота;
+4
H2SO3 – сульфітна кислота.
Якщо елемент з одним і тим самим ступенем окиснення утворює кілька кисневмісних кислот, то до назви кислоти з меншим вмістом кисневих атомів додають префікс мета-, при найбільшому їх числі – префікс орто-.
НВО2 – метаборатна кислота;
НВО3 – ортоборатна кислота;
Н2n (SiO3)n – поліметасилікатна кислота;
H4SiO4 – ортосилікатна кислота.
Назви безкисневих кислот утворюються від назви неметалу із закінченням – о додаванням слова воднева:
HF – флуороводнева, або плавикова, або фторидна кислота;
НСl – хлороводнева, або хлоридна, кислота;
НВr – бромоводнева, або бромідна кислота;
Нl – йодоводнева, або йодидна кислота;
H2S – сірководнева, або сульфідна кислота.
Добування кислот. Більшість кисневмісних кислот добувають під час взаємодії оксидів неметалів (з високим ступенем окиснення) з водою. Наприклад:
SO3 + H2O ⇆ H2SO4; N2O5 + Н2O = 2HNO3.
Якщо такі оксиди не розчинні у воді, то відповідні їм кислоти добувають непрямим шляхом, а саме: дією іншої кислоти (найчастіше сульфатної) на відповідну сіль. Наприклад: Na2SiO3 + H2SO4 = Na2SO4 + Н2SіО3 і.
Безкисневі кислоти добувають шляхом сполучення гідрогену з неметалом з наступним розчиненням водневої сполуки у воді. Такими є HF, НСl, НВr, Hl, H2S.
Способи добування кислот, що мають найбільше значення в техніці і народному господарстві, розглядаються в ч. II.
Властивості кислот. Кислоти являють собою рідини (H2SO4, HNO3 та інші) або тверді речовини (Н3РО4 та інші). Багато кислот добре розчиняються у воді. Розчини їх кислі на смак, роз’їдають рослинні і тваринні тканини, змінюють синє забарвлення лакмусу на червоне.
Нижче перелічено найважливіші хімічні властивості кислот.
1. Взаємодія з металами (з утворенням солі і виділенням водню). Наприклад:
2НСl + Fe = FeCl2 + Н2 ↑.
При цьому атоми металів окиснюються, а іони гідрогену відновлюються. Метали, розміщені в ряду стандартних електродних потенціалів (див. §12.5) праворуч від водню, з кислот його не витісняють. Не виділяється водень і при взаємодії металів з концентрованими нітратною і сульфатною кислотами.
У цьому випадку відновлюються (знижують ступінь окиснення)
+5 +6
Нітроген N і сульфур S.
2. Взаємодія з основними оксидами, основами і солями:
H2SO4 + CuO = CuSO4 + Н2О;
H2SO4 + 2КOН = K2SO4 + 2Н2О;
H2SO4 + K2SiO3 = Н2SіО3 і + K2SO4.
Згідно з теорією електролітичної дисоціації всі загальні характерні властивості кислот (кислий смак, зміна забарвлення індикатора, взаємодія з основами, основними оксидами, солями) зумовлені іонами гідрогену Н+, точніше, іонами гідроксонію Н3О+.
