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.
Реакции с растворимыми в воде солями протекают в том случае, если в результате реакции образуется осадок или газообразное соединение;
- разложение кислот:
H2CO3 = H2O + CO2;
H2SO3 = H2O + SO2.