Характерные химические свойства кислот

 

Кислоты – это сложные вещества, катионами в которых являются только ионы водорода. Общая формула кислот H⁺ _m A^{– m} , где A^{– m} – анион кислотного остатка. Ионы H⁺ способны отделятся при диссоциации, а в реакциях – замещаться на ионы металлов или аммония. Рассмотрим свойства кислот.

1. Диссоциация.

Все кислоты в водном растворе диссоциируют на катионы H⁺ и анионы кислотных остатков.

Сильные кислоты распадаются практически полностью, всегда в одну ступень:

HCl = H⁺ + Cl^–

 

H₂SO₄ = 2H⁺ + SO₄^2–

 

Слабые кислоты распадаются незначительно, например

 

HF = H⁺ + F^–

 

Если у кислоты несколько ионов Н⁺ (она является многоосновной), то такая кислота диссоциирует ступенчато, например:

 

H₃PO₄        H⁺ + H₂PO₄^–

 

H₂PO₄^–        H⁺ + HPO₄^2–

HPO₄^2–        H⁺ + PO₄^3–

 

2. Взаимодействие с образованием солей с основными оксидами, основаниями, амфотерными оксидами и гидроксидами, гидратом аммиака. Ионы H⁺ полностью или частично замещаются на катионы металлов или аммония, например:

2HBr + CaO = CaBr₂ + H₂O

 

H₃PO₄ + NaOH = NaH₂PO₄ + H₂O

 

2HCl + Mg(OH)₂ = MgCl₂ +2H₂O

 

HCl + Mg(OH)₂ = MgOHCl +H₂O

 

2HNO₃ + ZnO = Zn(NO₃)₂ + H₂O

 

3HCl + Cr(OH)₃ = CrCl₃ + 3H₂O

 

H₂SO₄ + NH₃·H₂O = NH₄HSO₄ + H₂O

 

3. Более сильные кислоты вытесняют менее сильные из их солей, например:

3H₂SO₄ + Ca₃(PO₄)₂ = 3CaSO₄ + 2H₃PO₄

 

Если образующаяся кислота нерастворима, газообразна или легко распадается на газ и воду, то это взаимодействие практически необратимо, например:

 

Na₂SiO₃ + 2HCl = H₂SiO₃¯ + 2NaCl

 

K₂S + H₂SO₄ = H₂S­ + K₂SO₄

 

CaCO₃ + 2HNO₃ = H₂O + CO₂­ + Ca(NO₃)₂

 

4. Взаимодействие с металлами.

а) Обычные кислоты (кислоты-неокислители, т.е. все кислоты, кроме азотной и концентрированной серной), реагируют с металлами, стоящими в ряду активности до водорода, с образованием соли и газа H₂, например:

 

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂

 

Fe + H₂SO₄ (разб.) = FeSO₄ + H₂

 

б) С кислотами-окислителями: азотной и концентрированной серной, металлы реагируют без выделения газа водорода. Здесь окислителем является не катион водорода, а более сильные окислители нитрат- и сульфат-ион, например:

 

4HNO₃ + Cu = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂­ + 2H₂O

 

5H₂SO₄ (конц.) + 4Zn = 4ZnSO₄ + H₂S + 4H₂O

 

5. Взаимодействие с бинарными соединениями.

В заданиях ЕГЭ встречаются реакции бинарных соединений (нитридов, карбидов, фосфидов) с водой и кислотами. Бинарные соединения щелочноземельных металлов неустойчивы и разлагаются водой, например:

 

CaC₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂ + C₂H₂­

 

Mg₃N₂ + 6H₂O = 3Mg(OH)₂ + 2NH₃­

 

Ca₃P₂+ 6H₂O = 3Ca(OH)₂ + 2PH₃­

 

Аналогично идут реакции с кислотами, при этом образуется соль, а газообразный продукт может сам реагировать с кислотой:

 

CaC₂ + 2HCl = CaCl₂ + C₂H₂

 

Mg₃N₂ + 8HCl = 3MgCl₂ + 2NH₄Cl

 

Ca₃P₂+ 6HCl = 3CaCl₂ + 2PH₃

 

Обратим внимание, что в предпоследней реакции образуется соль аммония, так как аммиак имеет выраженные основные свойства, а в последней реакции газ фосфин остается неизменным.