Бескислородные килоты

 

Общая формула таких кислот H_хЭ_у. Эта группа соединений по химическим свойствам и характеру диссоциации в водных средах (образование ионов гидроксония Н₃О⁺) сходна с кислородсодержащими кислотами, однако может быть выделена в отдельную группу, т.к. они не являются гидроксидами. Аналогично кислородным кислотам они могут быть различной основности.

Название по систематической номенклатуре формируют следующим образом: на первом месте стоит слово «водород» с соответствующими количественными приставками, затем следует латинское название элемента с суффиксом «ид», например:

HCl- водород хлорид

H₂S – диводород сульфид

HSCN- водород роданид

Ниже приведены наиболее распространенные бескислородные кислоты, название по полусистематической номенклатуре их кислотных остатков и солей:

Формула Название кислоты Кислотный Название кислотного остаток остатка и соли

 

HF фтороводородная F^- фторид-ион; фториды

(плавиковая )

HClхлороводородная Cl^- хлорид-ион; хлориды

(соляная)

HBrбромоводородная Br^- бромид-ион; бромиды

HI иодоводородная I^- иодид-ион; иодиды

H₂Sсероводородная S^2- сульфид-ион, сульфиды

HCNциановодородная CN^-цианид-ион, цианиды

 

Название бескислородной кислоты: сочетание русского названия элемента и слова “водородная”. (По полусистематической номенклатуре на первом месте - название кислотного остатка + слово «водорода», например HCl-хлорид водорода, H₂S- сульфид водорода, в современной русской учебной литературе наиболее распространены названия, которые приведены в таблице).

Название кислотного остатка: корень латинского названия элемента с суффиксом «ид».

Как и основания, все кислоты, независимо от их состава являются электролитами разной силы и подразделяют в зависимости от степени диссоциации на сильные и слабые кислоты.Следует запомнить, что сильными кислотами являются следующие: H₂SO₄, HCl, HBr, HJ, HNO₃, HClO₄, HMnO₄. Такие кислоты, как H₂CO₃, H₂S, H₂SiO₃, HNO₂, H₃BO₃, HСlO, HCN являются наиболее распространенными слабыми.

 

ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ КИСЛОТ

 

1. Бескислородные кислоты можно получить, растворяя соответствующие газы в воде, при этом происходит диссоциация молекул на ионы:

HCl Û H⁺ + Cl^-

2. Некоторые кислородные кислоты получают при взаимодействии соответствующих оксидов с Н₂О:

SO₃ + H₂O = H₂SO₄

N₂O₅ + H₂O = 2 HNO₃

Концентрация таких кислот может достигать 98 – 100%, в отличие, например, от соляной кислоты HCl, максимальная концентрация которой составляет 39,5% из-за ограниченной растворимости хлористого водорода HCl в Н₂О.

3. Вытеснение слабых кислот из растворов их солей более сильными:

H₂O

Na₂CO₃ + 2 HCl = 2 NaCl + H₂CO₃

CO₂­

Na₂SiO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂SiO₃¯

 

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КИСЛОТ

 

1.Растворы кислот характеризуются рН< 7 и изменяют окраску индикаторов:

лакмус - с фиолетового на розовый

метиловый оранжевый - с оранжевого на розовый

2. Взаимодействют с основаниями и основными оксидами:

FeO + 2 HCl = FeCl₂ + H₂O

Cr₂O₃ + 6 HNO₃ = 2 Cr(NO₃)₃ + 3 H₂O

Ca(OH)₂ + H₂SO₄ = CaSO₄ + 2 H₂O

3. Кислоты окисляют (растворяют) металлы:

а) если окислителем в кислоте является ион Н⁺ (HCl, H₂SO_{4 p} и многие другие), они взаимодействуют с металлами, стоящими в ряду напряжений до водорода (стандартные электродные потенциалы таких металлов Е^о <0):

Zn + 2 HCl = ZnCl₂ + H₂

б) если окислителем в кислоте является ее кислотный остаток (H₂SO_4к - SO₄^2- ( S⁺⁶ ); HNO_{3k, p} - NО₃^- ( N⁺⁵ )), то чаще всего образуется соль, Н₂О и продукт восстановления кислотного остатка, зависящий от активности восстановителя (например,металла):

4 Mg + 5 H₂SO_{4 k} = 4 MgSO₄ + H₂S + 4 H₂O

активн.

Cu + 2 H₂SO_{4 k} = CuSO₄ + SO₂ + 2 H₂O

малоакт.

5 Mg + 12 HNO_{3 p} = 5 Mg(NO₃)₂ + N₂ + 6 H₂O

3 Cu + 8 HNO_{3 p} = 3 Cu(NO₃)₂ + 2 NO + 4 H₂O

5. Сильные кислоты могут окислять неметаллы и катионы некоторых металлов, например:

С + 2 H₂SO_{4 k} = CO₂ + 2 SO₂ + 2 H₂O

3 Fe(NO₃)₂ + 4 HNO_{3 p} = 3 Fe(NO₃)₃ + NO + 2 H₂O

6. Взаимодействуют с солями, если образуется летучее, малорастворимое соединение , слабый электролит или комплексная частица ( условие протекания реакции до конца):

BaCl₂ + H₂SO₄ = BaSO₄¯ + 2 HCl

Na₂SO₃ + 2 HCl = 2 NaCl + SO₂­ + H₂O

AuCl₃ + HCl = H[AuCl₄]

Кислоты присутствуют в живой и неживой природе и участвуют во многих химических процессах в ней. Органические и неорганические кислоты входят в состав овощей и фруктов и многих других продуктов питания. В организме человека вырабатывается соляная кислота: рН желудочного сока составляет 2 – 4, это соответствует концентрации ионов водорода [ Н⁺ ], равной 10^-2 – 10^-4 моль/л или 3,6% – 0,036% по массе.

Контрольное задание 3:

1.Какие соединения относятся к классу гидроксидов? Дайте определение этому классу соединений.

2.Покажите с помощью химических реакций различия между свойствами оснований и кислородсодержащих кислот, объединенных в один класс соединений - гидроксидов.

3.Приведите примеры получения гидроксидов щелочных и щелочноземельных металлов, исходя из соответствующих оксидов. Запишите реакции получения (прямым или косвенным путем) соответствующих гидроксидов, если известны кислотные оксиды: SiO₂, N₂O₅, CuO.

4.Докажите кислотно-основные свойства гидроксидов: CsOН, Cr(OН)₃, Fe(OH)₂.

5.Определите пары гидроксидов, совместное существование которых в водном растворе невозможно: NaOH- KOH, Ca(OH)₂- KOH, Al(OH)₃-NaOH, Zn(OH)₂- Ca(OH)₂. Напишите уравнения возможных реакций.

6.Расположите приведенные гидроксиды в порядке возрастания их основных свойств и поясните ваш ответ: Ga(OH)₃, Tl(OH)₃, In(OH)_3.

7.Назовите следующие соединения: используя все виды химических номенклатур: Сu(OH)₂, H₂SO₃, H₂Te, HCrO₃.

8.Запишите формулы оксидов, соответствующих гидроксидам: H₃BO₃, HСlO, H₂ WO₄, Fe(OH)₂ , H₃AsO₄,

9.Какие из указанных веществ реагируют : а) с соляной кислотой, б) с гидрокcидом натрия: Zn(OH)₂, H₃PO₄, Cu(OH)₂, Cr(OH)₃. Составьте уравнения реакций.