(рис. 4). Также возможно объединение тетраэдров в более длинные цепи и образование полисерных кислот с общей формулой H2SnO3n+1,

где n = 1, 2, 3, 4... .

Рис. 4. Схема образования пиросерной кислоты H2S2O7

при дегидратации H2SO4

Кислоты взаимодействуют с основаниями, основными и амфотерными оксидами, солями. Это реакции без изменения степеней окисления.

Упражнения для работы на занятии

Задание 20

Определите кислоты среди перечисленных соединений: CuO, ClF, HCl, H2CO3, NaNO3, HNO2, H2SeO4, KOH, HF, SO2, HClO4, H2SO3, H2S, H3PO4. Приведите их название.

а) Какая из кислот одноосновная, двухосновная, трёхосновная? Запишите уравнения их ступенчатой диссоциации.

б) Выберите формулы летучих кислот. Правильно ли газообразные безводные HCl и H2S называть кислотами?

в) Выберите неустойчивые кислоты. Назовите соединения, на которые они распадаются.

г) Определите степени окисления элементов в кислотах, содержащих азот и серу. Приведите формулы их кислот в других степенях окисления и дайте им названия. Представьте формулы этих кислот в виде ЭОn(OH)m. Какие из них сильные, а какие – слабые?

д) Найдите кислоту, в состав которой входит хлор в положительной степени окисления. Какие еще устойчивые положительные степени окисления может иметь хлор? Составьте формулы кислот в этих степенях окисления и дайте им названия. Представьте формулы этих кислот в виде ЭОn(OH)m. Какие из них сильные, а какие – слабые? Для какой из этих кислот можно приготовить 72 % раствор?

24

Ответ: д)

Задание 21

Ксеноновую кислоту H4XeO6 впервые получили в 1963 г., но экспериментально определить её силу не смогли. Используя правило Полинга, предскажите силу этой кислоты.

Задание 22

Верно ли утверждение: «В азотной кислоте степень окисления азота равна +5, а валентность азота равна 4»? Ответ обоснуйте.

Задание 23*

Известно, что HNO3, H2SO4, HClO4 − сильные кислоты. Будут ли эти кислоты при сливании друг с другом «суммировать свою си-

лу»? [11]

в которой образуется соль – перхлорат нитроила, то есть простого суммирования свойств растворенных веществ не происходит.

Аналогично при сливании HNO3 и H2SO4 (HNO3 – более слабая кислота) образуется гидросульфат нитрония (или нитроила), а при сливании HClO4 и H2SO4 – перхлорат тетраоксосульфония (в данном случае H2SO4 – более слабая кислота):

25

Задание 24*

Возможно ли приготовить 60 % растворы сероводородной, серной и тиосерной кислот?

Ответ: 60 % раствор можно приготовить только для H2SO4. Сероводород в воде плохо растворим, при обычных условиях

возможно приготовить раствор не более 0,1 моль/л (0,34 %). Тиосерная кислота имеет формулу H2SO3S (H2S2O3). Формаль-

но её можно получить замещением в H2SO4 концевого атома кислорода на серу. Свободная тиосерная кислота в присутствии воды распадается согласно уравнению

H2SO3S = H2SO3 + S = H2О + SO2 + S.

Задание 25*

Можно ли для очистки водных растворов азотистой, азотной и ортофорфорной кислоты от примесей провести их перегонку? [11]

Ответ: без разложения перегоняется только азотная кислота. Азотистая кислота при перегонке разлагается. Уравнение ре-

акции можно представить следующим образом:

3 HNO2 = HNO3 + 2 NO↑ + H2О; 2 NO + O2 = 2 NO2.

Ортофосфорная кислота при нагревании теряет воду, превращаясь в триметафосфорную кислоту:

6 H3РO4 = 2(HРO3)3 + 6 H2О.

26

Задание 26

Что такое олеум? Почему при открывании склянки с олеумом из неё выделяется белый дым?

Ответ: Олеум – смесь полисерных кислот (H2SO4, H2S2O7, H2S3O10, H2S4O13,…) – вязкая бесцветная жидкость. Дымит за счет выделяющегося из нее оксида серы SO3, который, взаимодействуя с влагой воздуха, образует мельчайшие капельки серной кислоты. Олеум широко используется в промышленности.

§5. Основание – сложное химическое соединение, которое в водном растворе диссоциирует на катионы металла и гидроксид-ионы

(ОН−):

Основания делятся на растворимые в воде (щелочи) и нерастворимые. Щелочи образуют щелочные и щелочно-земельные металлы. Остальные металлы дают нерастворимые основания.

Нерастворимые основания при нагревании разлагаются, образуя оксиды:

2 Fe(OH)3 t→Fe2O3 + 3 H2O.

И щелочи, и нерастворимые основания взаимодействуют с кислотами:

КОН + НNO3 = KNO3 + H2O; Cu(OH)2 + H2SO4 = CuSO4 + 2 H2O.

Основания могут вступать во взаимодействия с кислотными оксидами и кислыми солями:

Ni(OH)2 + 2 NaHSO4 = NiSO4 + Na2SO4 + 2 H2O.

27

Упражнения для работы на занятии

Задание 27

Определите основания среди перечисленных соединений:

RbOH, НClО, Zn(OH)2, CuOHNO3, Al(OH)3, Mn(NO3)2, LiOH, H3PO4, ZnSO4, Sr(OH)2, HNO3, Sb(OH)3, Fe(OH)3, AlOHSO4, Ba(OH)2, BeO, NaOH. Приведите их названия.

Какие из них растворимы в воде, какие – нерастворимы? Какие соединения называют щелочами? Запишите уравнения электролитической диссоциации растворимых оснований.

Задание 28

Определите, при диссоциации каких соединений образуются только ОН−- ионы:

а) СН3ОН;

б) Zn(OH)Br; в) NaOH;

г) CH3COOH

Ответ: NaOH

Задание 29

Установите соответствие между символом химического эле-

§6. Соли – сложные химические вещества, при электролитической диссоциации которых образуются катионы металла и анионы кислотного остатка. Их можно рассматривать как продукт частичного

28

или полного замещения катионов Н+ в кислоте на ионы металла или

гидроксид-ионов ОН− основания на анионы кислотного остатка. Соли делят на группы следующим образом:

- средние (нормальные): Na3PO4, K2CO3; - кислые: KНСО3, Na2HPO4;

- основные: Al(OH)2Cl, MgOHCl; - двойные: KAl(SO4)2;

- смешанные: CaClOCl, CuCH3COONO3;

- комплексные: Na2[Zn(OH)4], [Zn(NH3)4]Cl2.

Название солей складывается из двух частей: названия анионов соответствующих кислот (табл. 2) в именительном падеже и названия катионов в родительном падеже.

Таблица 2. Название некоторых анионов

Например: NaCl – хлорид натрия, ZnSO4 – сульфат цинка, Na2SO3 – cульфат (IV) натрия или сульфит натрия, KNO2 – нитрат (III) калия или нитрит калия, NaClO – оксохлорат (I) натрия или гипохлорит натрия. Если один и тот же металл может проявлять различные степени окисления, то её указывают в скобках римской цифрой: Fe2(SO4)3 – сульфат железа (III).

29

Названия кислых и основных солей образуются добавлением к аниону приставок гидроили гидроксосоответственно, если необходимо, то с соответствующим числительным: KH2PO4 – дигидрофосфат калия, AlOHSO4 – гидроксосульфат алюминия. В названии двойных солей перечисляются все катионы, если нужно, с указанием степени окисления: NH4MgPO4 – фосфат магния-аммония, (NH4)2Fe(SO4)2 – сульфат железа (II)-аммония; в названии смешанных солей перечисляют все анионы: CaCl(OCl) – хлорид-гипохлорит кальция.

Многие соли имеют традиционные названия, например: CaCl(OCl) – белильная известь; Pb2(CO3)(OH)2 – свинцовые белила;

Na2B4O7·10H2O – бура; NaHCO3 – сода питьевая; KCr(SO4)2·12H2O –

хромокалиевые квасцы; CuSO4·5H2O – медный купорос.

Реакцию диссоциации средних солей записывают в одну ступень. При диссоциации кислых и основных солей реакцию записывают в несколько ступеней:

Практически все соли являются сильными электролитами – веществами, водные растворы которых проводят электрический ток. Для характеристики электролита используют величину, называемую

степень диссоциации α (см. §4). Если α = 0, то диссоциация полно-

стью отсутствует. Если α = 1, электролит полностью распадается на ионы. К сильным электролитам, кроме солей, относят также сильные кислоты (HCl, HNO3, H2SO4 и др.) и все щелочи (KOH, NаOH и др.). К слабым электролитам относятся: слабые кислоты (H2S, HNO2, H2СO3 и др.), раствор аммиака (NH3 ∙ H2O), большинство органических соединений.

30

Упражнения для работы на занятии

Задание 30

Определите соли среди перечисленных соединений: Na2СO3, KНСО3, HCl, K2S, NaHS, Al(OH)2Cl, H3PO4, Na3PO4, NaH2PO4, CuOHCl,

K2O, K2CrO4, K2Cr2O7, KAl(SO4)2, Al(OH)3, NH4NO3, (NH4)2SO4, NaNH4СO3, CrСl3, NaClO, NaClO3, Fe2O3, AlOHSO4. Приведите их

названия. Укажите средние, кислые, основные, двойные соли.

Задание 31

Установите соответствие между формулой соли и её принад-

Задание 32

Ответ: 2) АВГ.

Задание 33

В растворе какого вещества возможна диссоциация по трем ступеням: а) хлорида алюминия; б) ортофосфата калия; в) ортофосфорной кислоты; г) дигидроксохлорида алюминия?

Напишите уравнения диссоциации.

Ответ: в); г).

31