Химические свойства кислот. Кислоты охотно реагируют со щелочами, вступая с ними в реакцию нейтрализации
Кислоты охотно реагируют со щелочами, вступая с ними в реакцию нейтрализации. Например,
KOH + HCl → KCl + H2O + 57 кДж/моль
NaOH + NHO3 → NaNO3 + H2O + 57 кДж/моль
LiOH + HClO4 → LiClO4 + H2O + 57 кДж/моль
2 KOH + H2SO4 → K2SO4 + 2 H2O + 114 кДж/моль
Как видно из представленных данных все реакции, краткий ионный вид которых сводится к уравнению:
Н+ + ОН− → Н2О
имеют одинаковый тепловой эффект. Если же реакция осложнена выпадением осадка, то к тепловому эффекту нейтрализации добавляется тепловой эффект кристаллизации,например:
Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2 H2O + Q Q › 114 кДж/моль
При нейтрализации слабых кислот выделение тепла заметно меньше, например:
Кислоты реагируют также с нерастворимыми в воде основаниями:
3 HNO3 + La(OH)3 → La(NO)3 + 3 H2O
и амфотерными гидроксидами:
Mg(OH)2 + 2 HBr → MgBr2 + 2 H2O Fe(OH)3 + 3 HNO3 → Fe(NO3)3 + 3 H2O
Кислоты реагируют с основными оксидами:
2 H3PO4 + 3 CaO → Ca3(PO4)2 + 3 H2O
с амфотерными:
6 HBr + Al2O3 → 2 AlBr3 + 3 H2O
Некоторые кислоты могут реагировать и с кислотными оксидами:
H2SO4 + SO3 → H2S2O7 8 H3PO4 + P4O10 → 6 H4P2O7
Обычные кислоты реагируют с металлами, стоящими в ряду напряжений левее водорода. Следует брать в качестве примеров металлы до магния включительно, так как они не реагируют с водой и реакция становится однозначной:
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑ 2 Al + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2↑
Если же взять барий или натрий, то они будут реагировать не только с кислотой HCl, но и с водой, которой в водном растворе, например, соляной кислоты всегда больше, чем самой кислоты.
Ba + 2 H2O → Ba(OH)2 + H2↑ Ba + 2 HCl → BaCl2 + H2↑ Ba(OH)2 + 2 HCl → BaCl2 + 2 H2O↑
Кислоты – окислители такие, например, как концентрированная серная кислота или азотная кислота любых концентраций реагируют и с металлами, стоящими в ряду напряжений справа от водорода:
2 Bi + 6 H2SO4 40% → Bi2(SO4)3 + 3 SO2↑ + 6 H2O
3 Cu + 8 HNO3 разб. → 3 Cu(NO3)2 + 2 NO↑ + 4 H2O
Кислоты могут реагировать с гидроксил- и аммиаксодержащими комплексами, причём в зависимости от соотношения реагентов получаются различные конечные продукты:
Кислоты могут реагировать с солями более слабых, чем они кислот:
И с солями нестойких при нормальных условиях и, тем более, при комнатной температуре кислот:
Ряд неорганических и все карбоновые кислоты вступают в реакции обмена с Р4О10:
Реакции азотной и хлорной кислот с Р4О10 были приведены на стр.8
Многие неорганические кислоты вступают в реакции с органическими веществами, например, серная с алкенами: 
и со спиртами:
азотная с глицерином:
и ароматическими соединениями:
синильная с альдегидами:
Применение кислот
Многие кислоты имеют широкое применение в химической и других отраслях промышленности. Так, например, серная кислота применяется в производстве минеральных удобрений: суперфосфата и сульфата аммония, где на одну тонну этих целевых продуктов соответственно тратится 360 и 740 кг серной кислоты. Кроме того она применяется в производстве многочисленных красителей, особенно, кислотных для шерсти и прямых для хлопка и льна, лекарственных препаратов, взрывчатых и дымообразующих веществ. Серная кислота используется в нефтехимической, кожевенной, металлообрабатывающей, текстильной промышленности, для производства многих сульфатов металлов. Серная кислота является электролитом в свинцовых аккумуляторных батареях, используемых на автомобилях, тракторах и военной технике. Мировое производство серной кислоты колеблется от 120 до 160 миллионов тонн в год в пересчёте на моногидрат (продажным продуктом очень часто является олеум).
Азотная кислота применяется в производстве минеральных удобрений: нитратов калия, кальция, натрия и аммония, в производстве взрывчатых веществ: тринитротолуола, динитронафталина, гексогена, пироксилина и коллоксилина (нитратов целлюлозы), нитроглицерина и диэтиленгликольдинитрата. В ракетной технике она применяется в качестве окислителя гептила (несимметричного диметилгидразина). В цветной металлургии для травления металлов и их разделения. В синтезе красителей и некоторых лекарственных препаратов. Мировое производство азотной кислоты колеблется от 50 до 75 миллионов тонн в год в пересчёте на 100% - ную (выпускаются для разных целей 98, 59 и 47% - ные кислоты).
Ортофосфорная кислота применяется в производстве минеральных удобрений: простого и двойного суперфосфата, аммофоски. Она является компонентом составов для защиты металлов от коррозии, служит добавкой к кормам для жвачных животных и для придания кисловатого вкуса безалкогольным напиткам (например, пепси-коле).
Медико-биологическое значение ортофосфорной и серной кислот колоссально, так как их остатки входят соответственно в «молекулы жизни» − ДНК и РНК (см. стр. 4) и в гепарин – гетерополисахарид, содержащий в элементарных звеньях группы – SO3ˉ. Гепарин регулирует свёртываемость крови.
Содержание
| Тема главы или абзаца | № стр. |
| Кислоты. Введение. | |
| Классификация кислот. | |
| Классификация по основности. | |
| Одноосновные кислоты | |
| Двухосновные кислоты | |
| Трёхосновные кислоты | |
| Многоосновные кислоты | |
| Полиосновные кислоты | |
| Классификация кислот по силе | |
| Вывод формулы рКа. | |
| Пример формулы полиосновной кислоты – фрагмент молекулы РНК | |
| Критерии силы кислот | |
| Критерии возможности и полноты вытеснения слабых кислот из их солей более сильными кислотами | |
| Примеры вытеснения слабых кислот более сильными | |
| Классификация кислот по типу разрываемой связи с атомом «Н» | |
| О − Н – кислоты. | |
| N − Н – кислоты. | |
| S − Н – кислоты. | |
| C− Н – кислоты. | |
| Способы получения кислот | |
| Получение кислот прямым взаимодействием простых веществ | |
| Получение кислот растворением кислых газов в воде | |
| Получение кислот путём взаимодействия кислотных оксидов с водой | |
| Получение различных кислот из одного кислотного оксида при разных условиях проведения реакции | |
| Получение двух различных кислот из одного кислотного оксида путём диспропорционирования | |
| Получение кислот путём вытеснения их из солей более сильными кислотами | |
| Получение сильных летучих кислот путём вытеснения их из сухих солей нелетучими кислотами | |
| Получение кислот путём электролиза солей | |
| Получение кислот путём обменных реакций кислот с кислотными оксидами | |
| Получение кислот путём доокисления других кислот кислородом воздуха | |
| Получение кислот путём доокисления оксидов в водном растворе кислородом воздуха | |
| Получение двух различных кислот путём диспропорционирования других кислот | |
| Получение кислот путём взаимодействия кислотных оксидов с другими кислотами | |
| Получение кислот путём взаимодействия неметаллов с кислотами-окислителями | |
| Получение комплексных кислот путём окисления благородных металлов «царской водкой» | |
| Получение H2[SiF6] путём окисления кремния смесью плавиковой и азотной кислот | |
| О получении карбоновых кислот | |
| Физические свойства кислот | |
| Агрегатное состояние кислот | |
| Растворимость кислот | |
| Цвет кислот | |
| Запах кислот | |
| Химические свойства кислот | |
| Реакция кислот со щелочами. Теплоты нейтрализации. | |
| Реакция кислот с нерастворимыми в воде основаниями | |
| Реакция кислот с амфотерными гидроксидами | |
| Реакция кислот с основными оксидами | |
| Реакция кислот с амфотерными оксидами | |
| Реакция кислот с кислотными оксидами | |
| Реакция кислот с металлами, стоящими в ряду напряжений левее водорода | |
| Реакция кислот-окислителей с металлами, стоящими в ряду напряжений справа от водорода | |
| Реакция кислот с гидроксил- и аммиаксодержащими комплексами | |
| Реакция кислот с солями более слабых, чем они кислот | |
| Реакция кислот с солями нестойких кислот | |
| Обменные реакции ряда неорганических и всех карбоновых кислот с Р4О10 (смотрите также стр. 8) | |
| Реакции неорганических кислот с органическими веществами: алкенами, спиртами, аренами | |
| Реакция синильной кислоты с альдегидами | |
| Применение кислот | |
| Применение серной кислоты | |
| Применение азотной кислоты | |
| Применение ортофосфорной кислоты | |
| Медико-биологическое значение ортофосфорной и серной кислот | |
| Содержание |