Кислоты

Кислоты – сложные вещества, молекулы которых состоят из атомов водорода, способных замещаться на атомы металлов, и кислотных остатков.

По числу атомов водорода в молекуле кислоты определяют основность кислоты:

одноосновные кислоты: HCl, HNO₃;

двухосновные кислоты: H₂SO₃, H₂S;

трехосновные кислоты: H₃PO₄, H₃AsO₄.

По составу кислоты делят на бескислородные (HCN, H₂S) и кислородсодержащие (HClO, H₂SO₄, H₂CO₃). Название бескислородной кислоты производится от названия соответствующего неметалла с добавлением слова «водородная»:

H₂S – сероводородная кислота;

HF – фтороводородная (плавиковая) кислота;

HCl – хлороводородная (соляная) кислота;

H₂Se – селеноводородная кислота;

HBr – бромоводородная кислота;

HJ – иодоводородная кислота.

При составлении названия кислородсодержащей кислоты учитываются степень окисления элемента, образующего кислоту. При наименовании кислородсодержащей кислоты к русскому корню названия элемента, образующего кислоту, прибавляются окончания –ная или –вая для высшей степени окисления, -истая – для более низкой. Например:

+5 +3

HNO₃ – азот ная кислота; HNO₂ – азот истая кислота;

+6 +4

H₂SO₄ – сер ная кислота; Н₂SO₃ – серн истая кислота;

+7 +6

HMnO₄ – марганц овая кислота; H₂MnO₄ – марганцов истая кислота;

+5 +3

H₃AsO₄ – мышьяк овая кислота; H₃AsO₃ – мышьяков истая кислота.

Если элемент проявляет несколько степеней окисления, то по мере ее снижения окончания в наименовании кислоты меняются в следующей последовательности:

-ная, -оватая, -истая, -оватистая.

Например:

HClO₄ – хлор ная кислота;

HClO₃ – хлорн оватая кислота;

HClO₂ – хлор истая кислота;

HClO – хлорн оватистая кислота.

Если элемент в одной и той же степени окисления образует две кислоты с различным числом молекул связанной воды, то к названию кислоты добавляется приставка мета- с меньшим числом молекул связанной воды, орто- - с максимальным:

H₃PO₃ – метафосфорная кислота; H₃PO₄ – ортофосфорная кислота;

НВО₂ – метаборная кислота; Н₃ВО₃ – ортоборная кислота.

Способы получения кислот:

- бескислородные кислоты получают взаимодействием водорода с неметаллами (с последующим растворением в воде):

Cl₂ + H₂ = 2HCl;

H₂ + S = H₂S;

- взаимодействие кислотных оксидов с водой:

N₂O₅ + H₂O = 2HNO₃;

P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄;

- взаимодействие солей с кислотами (действием сильной или менее летучей кислоты на соль более слабой кислоты или более летучей кислоты):

H₂SO₄ + NaCl₍_ТВ₎= HCl + NaHSO₄;

Na₂SiO₃ + 2HCl = H₂SiO₃¯ + 2NaCl;

- окисление простых веществ:

2P + 5HNO₃ + 2H₂O = 3H₃PO₄ + 5NO;

Br₂ + 5Cl₂ + 6H₂O = 2HBrO₃ + 10HCl.

Химические свойства кислот:

- взаимодействие с металлами.

Разбавленные кислоты (HCL, H₂SO₄, CH₃COOH и др., кроме HNO₃) реагируют с металлами, стоящими в ряду напряжений левее водорода, с выделением водорода. Такие кислоты не действуют на металлы, стоящие правее водорода в ряду напряжений металлов (Cu, Hg, Ag, Pt, Au):

Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂;

Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂.

При взаимодействии концентрированных H₂SO₄ и HNO₃ любой концентрации с металлами, стоящими в ряду напряжений левее, а также правее водорода (кроме Au), окислителями являются S⁺⁶ и N⁺⁵, степень окисления которых понижается в зависимости от активности металла и концентрации кислоты. Например:

Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O;

Mg + 5H₂SO₄ = 4MgSO₄ + H₂S + 4H₂O;

Cu + 2H₂SO₄ = CuSO₄ + 2H₂O + SO₂;

- взаимодействие с основными и амфотерными оксидами:

MgO + 2HCl = MgCl₂+ + H₂O;

Cr₂O₃ + 3H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 3H₂O;

- взаимодействие с основными и амфотерными гидроксидами:

Ba(OH)₂ + 2HCl = BaCl₂ + 2H₂O;

Al(OH)₃ + 3HNO₃ = Al(NO₃)₃ + 3H₂O;

- взаимодействие с солями:

ZnS + 2HCl = ZnCl₂ + H₂S;

2AgNO₃ + H₂SO₄ = Ag₂SO₄¯ + 2HNO₃.