Бескислородные кислоты и их кислотные остатки

Формула кислот	Название кислоты	Формула кислотного остатка	Название кислотного остатка
HF	Фтороводородная кислота	- F	фторид
HCl	Хлороводородная кислота	- Cl	хлорид
HBr	Бромоводородная кислота	- Br	бромид
HI	Иодоводородная кислота	- I	иодид
H2S	Сероводородная кислота	= S	сульфид
HCN	Циановодородная кислота	- CN	цианид

Названия кислотных остатков всех бескислородных кислот имеют одинаковые окончания «ид».

Кислородсодержащие кислоты

Названия оксокислот (табл. 9) образуются из русских названий кислотообразующих элементов с добавлением различных суффиксов.

Названия кислотных остатков образуются; обычно из латинских названий кислотообразующих элементов с добавлением окончаний -am (для кислотных остатков с большей валентностью элемента) или -ит (с меньшей валенпностью). При образовании одним элементом более двух оксокислот названия: их кислотных остатков включают префиксы пер- (для кислотных остатков с наибольшей валентностью элемента) и гипо- (с наименьшей валентностью).

 

Таблица «Оксокислоты и их кислотные» остатки

Формула	Название кислоты	Формула	Название
кислоты		кислотного	кислотного
Н2СO3	Угольная кислота	= СО3	карбонат
H2SiO3	Кремниевая кислота	= SiO3	силикат
HNO3	Азотная кислота	- NO3	нитрат
HNO2	Азотистая кислота	-no2	нитрит
Н3РО4	Фосфорная кислота	≡PО4	фосфат
Н3РО3	Фосфористая кислота	= РО3	фосфит
H2SO4	Серная кислота	= so4	сульфат
H2SO3	Сернистая кислота	= so3	сульфит
Н2СlO4	Хромовая кислота	= СlO4	хромат
Н2Сr2O7	Дихромовая кислота	= Cr2O7	дихромат
НС1O4	Хлорная кислота	-СlO4	перхлорат
НСlO3	Хлорноватая кислота	-CIO3	хлорат
НСlO2	Хлористая кислота	-cio2	хлорит
HClO	Хлорноватистая кислота	-ClO	гипохлорит
НМnO4	Марганцовая кислота	-MnO4	перманганат
Н2МnO4	Марганцовистая кислота	= MnO4	манганат

 

Классификация кислот

Классифицировать кислоты можно по двум признакам:

1. По основности:

Основность кислоты — это число атомов водорода и молекуле кислоты, способных замещаться атомами металла.

Кислоты, молекулы которых содержат один атом водорода, способный замещаться атомами металла, называются одноосновными.

К ним относятся, например: НСl, HNO₃

Примеры двухосновных кислот: H₂S, H₂SO₃, H₂SO₄.

Трехосновных кислот: Н₃РO₄, Н₃ВО₃.

2. По составу кислотного остатка кислоты делятся на бескислородные и кислородсодержащие (оксокислоты).

Бескислородные кислоты состоят из атомов водорода и кислотного остатка, который не содержит атомов кислорода.

Оксокислоты в составе кислотного остатка содержат атомы кислорода.

Молекула любой оксокислоты содержит атомы водорода и кислорода, а также атом (или атомы) третьего элемента, который называется кислотообразующим элементом. Например, сера S является кислотообразующим элементом в кислотах H₂SO₄ и H₂SO₃, хром Сr — в кислотах Н₂СrO₄ и Н₂Сr₂O₇ и т.д.

Валентность кислотообразующего элемента в молекуле оксокислоты равна разности между суммой валентностей атомов кислорода и суммой валентностей атомов водорода. Так, валентности серы в H₂S0₃ и H₂S0₄ равны:

х II I х II

х = (2 • 4) - (1 • 2) Валентность серы равна VI

х = (2 • 3) - (1 • 2) = 4 Валентность серы равна IV

H₂SO₃ h₂so₄

По агрегатному состоянию большинство кислот являются жидкостями (азотная кислота HNO₃, серная кислота H₂SO₄, хлорная кислота HClO₄ и др.). Некоторые жидкие кислоты представляют собой растворы газов в воде (соляная кислота НСl, сероводородная кислота H₂S, угольная кислота Н₂СО_З и др.) Ортфосфорная кислота Н₃РО₄, борная кислота Н₃ВО₃, йодная кислота НIO₄ — твердые вещества. Кислоты могут быть бесцветными (сернистая кислота H₂SO₃, бромоводородная кислота НВг) и окрашенными (хромовая кислота Н₂СrO₄ существует в виде раствора желтого цвета, а марганцовая кислота НМnO₄ — в виде раствора фиолетово-красного цвета). По растворимости в воде почти все кислоты относятся к хорошо растворимым веществам, которые смешиваются с водой в любых соотношениях. Кремниевая кислота H₂SiO₃ не растворима в воде.

 

Химические свойства кислот

1. Кислоты диссоциируют с образованием катионов водорода:

НА→ Н⁺ + А'

Поэтому кислоты изменяют цвет индикаторов

2. Кислоты взаимодействуют с любыми основаниями (растворимыми и нерастворимыми) с образованием соли и воды (реакция нейтрализации):

Кислота + Основание = Соль +Н₂O

HNO₃ + КОН = KNO₃ + Н₂O

3. Кислоты вступают в реакцию с основными оксидами с образованием соли и воды:

Кислота + Основный оксид = Соль + Н₂0

H₂SO₄ + СаО = CaSO₄ + Н₂O

4. Кислоты взаимодействуют с амфотерными оксидами с образованием соли и воды:

Кислота + Aмфотерный оксид = Соль + Н₂О

НС1 + ZnO = ZnC1₂ + Н₂O

5. Кислоты взаимодействуют с амфотерными гидроксидами с образованием соли и воды:

Кислота + Aмфотерный гидроксид = Соль + Н₂О

H₂SO₄ + Zn(OH)₂ = ZnSO₄ + 2Н₂O

6. Кислоты взаимодействуют со среднимииосновными солями.

а) Взаимодействие с нормальными солями

При взаимодействии кислот с нормальной солью, образованной другой кислотой, образуется новая соль и новая кислота.

Кислота + Средняя = Новая средняя + Новая

Соль соль кислота

Реакция происходит только в том случае, если в результате получается нерастворимая соль (нерастворимая кислота) или если образующаяся кислота более слабая, чем кислота, образовавшая соль. Например:

H₂SO₄ + ВаСl₂ = BaSO₄↓ + 2НС1

2HNO₃ + NaSiO₃ = 2NaNO₃ + H₂SiO₃↓

2НСl + СаСО₃ = СаСl₂+ Н₂O + СO₂

Н₂СО₃ (слабая кислота)

При взаимодействии кислоты со средней солью, образованной этой же кислотой, образуется только один продукт — кислая соль.

Кислота + Средняя соль → Кислая соль

H₂S + Na₂S = 2NaHS

б) Взаимодействие с основными солями

Кислоты вступают в реакцию с основными солями с образованием нормальных солей и воды:

Кислота + Основная соль = Средняя соль + Н₂О

а. При взаимодействии кислоты с основной солью этой же кислоты образуется средняя соль и вода:

НСl + CuOHCl = CuCI₂+ Н₂O

б. При взаимодействии кислоты с основной солью другой кислоты, образуются две срелней соли и вода:

2HNO₃ + 2CuOHCl = Cu(NO₃)₂ + Cu CI₂ + 2Н₂O

7. Кислоты взаимодействуют с металлами.

Кислота + Me = соль + разные продукты реакции

Продукты реакции между кислотой и металлом зависят: от кислоты, вступающей в реакцию; от активности металла (от его положения в электрохимическом ряду напряжений металлов)

Получение кислот

1. Взаимодействие неметалла с водородом и последующее растворение водородного соединения в воде:

Неметалл + Н₂ = Водородное соединение неметалла

2. Взаимодействие солей бескислородных кислот с сильными кислотами.

3. Взаимодействие кислотных оксидов (кроме Si0₂)

Кислотный оксид + Н₂0 = Оксокислота

4. Взаимодействие солей с кислотами

Соль (1) + Кислота (1) = Соль (2) + Кислота (2)

При получении кислот этим способом исходная соль должна быть хорошо растворимой, а взятая для реакции кислота — более сильной или менее летучей, чем получаемая.

Например:

1) F₂ + Н₂ = 2HF

2) FeS + НС1 = FeCl₂ + H₂S↑

3) SO₂ + Н₂O = H₂SO₃

4) Na₂SiO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂SiO₃↓

Na₂SiO₃ + 2HC1 = 2NaCl + H₂SO₃

На холоду концентрированная серная кислота пассивирует хром и железо. При нагревании железо реагирует с концентрированной серной кислотой по уравнению:

t

2Fe + 6H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂↑ + 6H₂O

Например:

1) Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑

(разраб.)

Сu + H₂SO₄ не взаимодействует

(разраб.)

2) 2Ca + 2H₂SO₄ = CaSO₄ + H₂S↑ + 4 H₂O

(конц.)

Сu + 2H₂SO₄ = CuSO₄ + SO₂ ↑ + 2 H₂O

(конц.)

3) 4Ca + 10HNO₃ = 3Ca(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

(разб.)

3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O

(разб.)

4) 4Ca + 10HNO₃ = 3Ca(NO₃)₂ + N₂O ↑ + 5H₂O

(конц.)

Сu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

(конц.)