3.5.6 Мета- та ортокислоти

Для двох кислот того ж ангідриду, які відрізняються вмістом води, назви утворюють так: до назви аніону кислоти з меншим вмістом води додається префікс „мета“, з більшим вмістом води – префікс „орто“.

Наприклад:

HPO₃ – метафосфатна кислота,

H₃PO₄ – ортофосфатна кислота,

HBO₂ – метаборатна кислота,

H₃BO₃ – ортоборатна кислота.

Cтупінь окиснення кислотоутворюючого елемента в мета- та ортокислотах однаковий (вони походять від одного ангідриду).

Для того, щоб вивести формулу метакислоти з формули ортокслоти в більшості випадків потрібно від останньої відняти молекулу води

H₃PO₄ – H₂O = HPO₃

І, навпаки, щоб вивести формулу ортокиcлоти з формули метакислоти до останньої необхідно додати молекулу води

HBO₂ + H₂O = H₃BO₃

Метакислота завжди одноосновна для елементів у непарному ступені окиснення (наприклад, , ) та двоосновна для елементів у парному ступені окиснення (наприклад, , ). Основність ортокислоти звичайно більша за основність метакислоти на дві одиниці, наприклад:

HBO₂ H₃BO₃

HPO₃ H₃PO₄

H₂SiO₃ H₄SiO₄

3.5.7 Властивості кислот

Деякі кислоти за звичайних умов є рідинами (наприклад, H₂SO₄, HNO₃), інші – твердими речовинами (наприклад, H₃BO₃, H₂SiO₃, H₃PO₄). Багато кислот, наприклад, Н₂CО₃, H₂SО₃, НМnО₄ існують тільки у водних розчинах і у вільному стані їх одержати не вдається.

Водні розчини кислот кислі на смак, змінюють колір деяких індикаторів (наприклад, лакмус у кислому розчині приймає червоне забарвлення, метилоранж – червоне).

За ступенем дисоціації кислоти можна умовно поділити на сильні (наприклад, HClO₄, HCl, HNO₃, H₂SO₄, H₂SeO₄), середньої сили (наприклад, H₃PO₄, HF) та слабкі (наприклад, H₂CO₃, HClO, H₂S). Кислоти дисоціюють на Гідроген-йони та кислотний залишок, наприклад:

HCl → H⁺ + Cl^–

HNO₃ → H⁺ + NO₃^–

Багатоосновні кислоти дисоціюють ступінчато, наприклад:

H₂SO₄ ↔ H⁺ + HSO₄ ^–

HSO₄ ^– ↔ H⁺ + SO₄ ^2–

Дисоціація легше відбувається за першим ступенем.

Найбільш загальною хімічною властивістю кислот є їх здатність взаємодіяти з речовинами основного характеру (основними оксидами, основами) та амфотерного характеру, з утворенням солей.

Наприклад:

H₂SO₄ + FeO = FeSO₄ + H₂O

H₂SO₃ + 2KOH = K₂SO₃ + 2H₂O

2HNO₃ + ZnO = Zn(NO₃)₂ + H₂O

3HCl + Al(OH)₃ = AlCl₃ + 3H₂O

Кислоти не здатні вступати в реакції солеутворення з речовинами кислотної природи (кислотами і кислотними оксидами).

3.5.8 Одержання кислот

Найбільш загальними методами одержання кислот є:

1 Безпосередня взаємодія ангідриду з водою:

SO₃ + H₂O = H₂SO₄

N₂O₅ + H₂O = 2HNO₃

2 Витіснення більш леткої кислоти з солі менш леткою:

2NaNO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2HNO₃

3 Витіснення більш слабшої кислоти сильнішою кислотою з розчину її солі:

FeS + 2HCl = FeCl₂ + H₂S

Na₂SO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂SO₃

Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ = 3CaSO₄ + 2H₃PO₄

4 Реакції подвійного обміну в розчині солі з кислотою, якщо один з продуктів реакції (кислота або сіль) випадає в осад:

AgNO₃ + HCl = AgCl ↓+ HNO₃

K₂SiO₃ + H₂SO₄ = K₂SO₄ + H₂SiO₃ ↓

5 Окиснення деяких неметалів кислотами – сильними окисниками:

3P + 5HNO₃ + 2H₂O = 3H₃PO₄ + 5NO

6 Перетворення однієї кислоти в іншу (звичайно при нагріванні):

H₃BO₃ HBO₂ + H₂O

2H₃PO₄ H₄P₂O₇ + H₂O