Кислоты
Кислотами называются сложные вещества, состоящие из ионов водорода, способных замещаться металлом, и кислотных остатков.
Классификация кислот
К
ИСЛОТЫ
Бескислородные Кислородосодержащие По числу атомов
H
Cl,
H2S HClO4,
H2SO4,
HMnO4 водорода
о
дноосновные
кислоты – HNO3
двухосновные кислоты – H2CO3
трехосновные кислоты – H3PO4
Кислородосодержащие кислоты (оксокислоты) являются гидратами соответствующих кислотных оксидов (кислотные гидроксиды).
Названия кислот. Название бескислородной кислоты состоит из названия элемента, от которого образована кислота, с добавлением слова «водородная». Например: НF – фтороводородная кислота; HCl – хлороводородная кислота; H2S – сероводородная кислота; НСN – циановодородная кислота.
Название оксокислоты состоит из названия кислотообразующего элемента в форме прилагательного и группового слова «кислота», например: H2SiO3 – кремниевая кислота; HNO3 – азотная кислота; H2WO4 – вольфрамовая кислота (прил. 2).
Если элемент образует несколько кислот, то к корню русского названия элемента присоединяют суффиксы: -н-, -ов- или -ев- в высшей или единственной степени окисления элемента, например H2SO4 – серная кислота, HMnO4 – марганцовая кислота; HReO4 – рениевая кислота; -новат- – в промежуточной степени окисления +5, например: HСlO3 – хлорноватая кислота; -(ов)истая – в промежуточной степени окисления +3 и +4, например: H3AsO3 – мышьяковистая кислота; HСlO2 – хлористая кислота; -новатист- – в низшей положительной степени окисления +1, например: HСlO – хлорноватистая кислота.
Приставки орто- и мета- используют для обозначения кислот, образованных элементом с одинаковой степенью окисления, но различающихся «содержанием» воды, например: Н3РО4 – ортофосфорная кислота, НРО3 – метафосфорная кислота.
Некоторые кислоты имеют традиционные русские названия, например: HCl – соляная кислота, HF – плавиковая кислота, HCN – синильная кислота.
В водных растворах кислоты диссоциируют на катионы водорода Н+ и анионы кислотного остатка.
HCl H+ + Cl-;
H2CO3 ⇄ H+ + HCO3-;
HCO3- ⇄ H+ + CO32-.
Характерные свойства кислот. К характерным свойствам кислот можно отнести их способность взаимодействовать с основными и амфотерными оксидами и гидроксидами с образованием соли и воды.
H2SO4 + CaO = CaSO4 + H2O;
2HCl + ZnO = ZnCl2 + H2O;
H2SO4 + Ca(OH)2 = CaSO4 + 2H2O;
2HCl + Zn(OH)2 = ZnCl2 + 2H2O.
При взаимодействии кислот с солями необходимо учитывать агрегатное состояние соли. Реакция с растворами солей протекает в том случае, если в продуктах реакции образуются малорастворимые или газообразные вещества.
H2SO4 + Ba(NO3)2 = BaSO4 + 2HNO3.
раствор
Для реакции с твердыми солями нужно взять соль менее сильной кис- лоты.
2HCl + K2CO3(кр.) = 2KCl + H2O + CO2.
По своей способности реагировать с металлами кислоты можно раз- делить на кислоты, окисляющие ионом водорода, и кислоты, окисляющие ионом кислотного остатка. К первым относятся все кислоты, кроме азотной и серной концентрированной кислот. Кислоты, окисляющие ионом водорода, реагируют с металлами, состоящими в ряду стандартных электродных потенциалов до водорода, при этом вытесняют водород и образуется соль.
Fe + H2SO4разб = FeSO4 + H2.
Слабые кислоты (H2CO3, H2SO3, CH3COOH) взаимодействуют только с активными металлами.
2СН3СOOH + Mg = Mg(CH3COO)2 + H2.
Кислоты, окисляющие ионом кислотного остатка (H2SO4конц, HNO3), не вытесняют водород при взаимодействии с металлом, а образуют соль, воду и продукт восстановления кислоты, который зависит от активности металла и концентрации кислоты.
8Na + 5H2SO4конц = 4Na2SO4 + H2S + 4H2O;
Cu + 2H2SO4конц = CuSO4 + SO2 + 2H2O;
4Ca + 10HNO3конц = 4Ca(NO3)2 + N2O + 5H2O;
Cu + 4HNO3конц = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O;
4Ca + 10HNO3оч. разб = 4Ca(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O;
3Cu + 8HNO3разб = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O.
Соли
Соли – это сложные вещеста, состоящие из ионов металла и ионов кислотного остатка (исключением являются соли аммония).
Классификация солей
С
ОЛИ
Двойные Кислые Основные Комплексные
Средние
Средние соли можно рассматривать как продукт полного замещения ионов водорода в кислоте на ионы металла в реакциях обмена.
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O;
СаСО3 + 2HCl = CuCl2 + H2СО3.
Кислые соли можно рассматривать как продукт неполного замещения ионов водорода в кислоте на ионы металла в реакциях кислотно-основного обмена. Кислые соли образуют только многоосновные кислоты. Двухоснов- ные кислоты дают одну кислую соль, например: NaHSO3 – гидросуль- фит натрия.
NaOH + H2SO3 = NaHSO3 + H2O.
Трехосновные кислоты дают две кислые соли, например: Ca(H2PO4)2 – дигидрофосфат кальция, CaHPO4 – гидрофосфат кальция.
Кислые соли можно получить действием избытка кислоты на среднюю соль.
CaCO3 + H2CO3 = Ca(HCO3)2.
Кислые соли вступают в реакцию солеобразования с веществами основного характера, образуя одну или две соли.
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2CaCO3 + 2H2O.
Ca(HCO3)2 + Ba(OH)2 = CaCO3+ BaCO3 + 2H2O.
Основные соли можно рассматривать как продукт неполного замещения гидроксид-ионов в основании на анионы кислотного остатка в реакциях кислотно-основного обмена при недостатке кислоты. Основные соли образуют только многокислотные основания.
Cu(OH)2 + HCl = CuOHCl + H2O.
Основные соли могут быть получены действием недостатка щелочи на среднюю соль.
2CoSO4 + 2NaOH = (CoOH)2SO4 + Na2SO4.
Основные соли вступают в реакции с кислотами и щелочами.
MgOHCl + HCl = MgCl2 + H2O.
MgOHCl + NaOH = Mg(OH)2 + NaCl.
Двойные соли состоят из двух разных катионов и кислотного остатка.
Например: KАl(SO4)2, (NH4)2Fe(SO4)2.
K2SO4 + Al2(SO4) = 2KAl(SO4)2
калий – алюминий
cульфат
Комплексные соли состоят из простого иона и сложного (комплексного) иона, который в формулах заключается в квадратные скобки. Например: Na[Al(OH)4], K4[Fe(CN)6], [Ag(NH3)2]Cl.
Названия солей. Согласно современным правилам номенклатуры, названия солей состоят из латинского названия кислотного остатка (аниона) и русского названия металла или группы атомов (катиона). При этом, если необходимо, указывают римскими цифрами в скобках валентность металла. Например: FeSO4 – сульфат железа (II), Fe2(SO4)3 – сульфат же- леза (III).
Если кислотообразующий элемент имеет две степени окисления, то в высшей степени окисления в название соли добавляется суф- фикс -ат-, например: K2SO4 – сульфат калия; или суффикс -ит-, если элемент имеет низшую степень окисления, например: MgSO3 – сульфит магния.
Если кислотообразующий элемент имеет четыре степени окисления, то названия образуются следующим образом. Для высшей степени окисления используют приставку пер- и суффикс -ат-, например: KMnO4 – перманганат калия. Затем (в порядке уменьшения степени окисления) суффикс -ат- без приставки, например: KBrO3 – бромат калия; суффикс -ит-, например: KBrO2 – бромит калия; для наименьшей степени окисления – приставку гипо- и суффикс -ит-, например: KBrO – гипобромит калия.
Названия солей бескислородных кислот образуются от корня слова латинского названия неметалла с добавлением суффикса -ид, и далее дается название металла: NaCl – хлорид натрия; CaS – сульфид кальция.
Названия кислых солей складывают из аниона средней соли и приставки гидро-, указывающей на наличие незамещённых атомов водорода, и, если необходимо, числовой приставки, например: NaHCO3 – гидрокарбонат натрия; Fe(H2PO4)3 – дигидрофосфат железа (III).
Названия основных солей образуются добавлением приставки гидроксо- к катиону, указывающей на наличие незамещенных гидроксо – групп и, если необходимо, числовой приставки, например: (СuOH)2CO3 – карбонат гидроксомеди (II); [Al(OH)2]2SO4 – сульфат дигидроксоалюминия (прил. 2).