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 Н2СОЗ 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.)

Наши рекомендации