Химия / Кислоты

Кислоты.

I Определение.

а) кислоты – электролиты, при диссоциации которых в качестве катионов образуются только ионы водорода.

II Классификация

а) по наличию или отсутствию атомов кислорода кислоты делят на бескислородные (H₂S, HCl и др.) и кислородосодержащие (H₂SO₄, HNO₃ и др.)

б) по числу атомов водорода, способных замещаться на металлы или по числу ионов H⁺, образующихся при диссоциации кислоты выделяют кислоты одноосновные (HNO₃, HCl), двухосновные (H₂S, H₂SO₄,), трехосновные (H₃PO₄), четырехосновные (H₄P₂O₇)

в) по способности к диссоциации кислоты разделяют на сильные электролиты (HCl, HNO₃, H₂SO₄ и др.), слабые электролиты (H₂S, H₂CO₃, HF), электролиты средней силы (H₃PO_4, H₂SO₃ ).

г) по летучести выделяют нелетучие кислоты (H₃PO_4, H₂SiO₃, H₂SO₄) и летучие (HNO₃, HCl, HF, H₂S H₂CO₃, H₂SO₃)

д) стабильные (H₃PO_4, H₂SO₄) и нестабильные (H₂SO_3, H₂CO₃) кислоты

е) по растворимости в воде: растворимые H₂S, H₂CO_3, нерастворимая H₂SiO₃.

Признак классификации	Группы кислот	Примеры веществ
Наличие кислорода в кислотном остатке.	а) кислородосодержащие б) бескислородные	H2SO4, HNO3 и др. H2S, HCl и др.
Основность: по числу атомов водорода, способных замещаться на металлы или по числу ионов H+, образующихся при диссоциации	а) одноосновные б) двухосновные в) трехосновные г) четырехосновные	HNO3, HCl H2S, H2SO4 H3PO4 H4P2O7
Растворимость в воде	а) растворимые б) нерастворимые	H2S, H2CO3 H2SiO3.
Летучесть	а) летучие б) нелетучие	HNO3, HCl, HF, H2S H2CO3, H2SO3 H3PO4, H2SiO3, H2SO4
Степень электролитической диссоциации.	а) сильные б) слабые	HCl, HNO3, H2SO4 H2S, H2CO3, HF
Стабильность.	а) стабильные б) нестабильные	H3PO4, H2SO4 H2SO3 = SO2 + H2O H2CO3 = CO2+ H2O

III Химические свойства кислот.

1). Кислота + металл = соль + водород – реакция замещения.

Примечания:

А). Кислоты реагируют с металлами, стоящими в ряду активности левее водорода.

H₂SO₄ + Mg  MgSO₄ + H₂ H₂SO₄ + Cu  нет реакции

Mg⁰ + 2H⁺ Mg²⁺ + H₂

Б). При протекании таких процессов металл растворяется в кислоте (в ходе реакции не должна образовываться нерастворимая соль: Pb + H₂SO₄  PbSO₄↓+ H₂ Нерастворимый сульфат свинца (II) прекращает доступ кислоты к металлу, и реакция прекращается, едва успев начаться.

В). Реакция не характерна для нерастворимых кислот: кремниевая кислота не реагирует с металлами.

Г). Концентрированная серная кислота и азотная кислота любой концентрации по-другому взаимодействуют с металлами. В ходе этих реакций не образуется водород, образуются другие газы.

2). Кислота + основной оксид = соль + вода (реакция обмена)

CuO + H₂SO₄ CuSO₄ + H₂O

CuO + 2H⁺ Cu²⁺ + H₂O

3). Кислота + основание = соль + вода (реакция обмена, нейтрализации)

Эта реакция является универсальной реакцией, так как она протекает между любыми кислотами и основаниями (как с растворимыми, так и нерастворимыми).

(Однако в 11 классе выяснится, что все не так просто: далеко не каждая пара «кислота + основание» может вступить в химическую реакцию).

HCl + NaOH = NaCl + H₂O

H⁺+OH^- = H₂O

2Al(OH)₃ + 3H₂SO₄  Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O

Al(OH)₃ + 6H⁺  Al³⁺ + 3H₂O

4). Кислота + соль = новая кислота + новая соль. Это типичная реакция ионного обмена, протекающая только в том случае, если:

а) в ходе реакции выпадает осадок

BaCl₂ + H₂SO₄ BaSO₄ + 2HCl

Ba²⁺+ 2Cl^- + 2H⁺ + SO₄^2- BaSO₄ + 2H⁺+Cl^-

Ba²⁺+ SO₄^2- BaSO₄

NaCl + AgNO₃ = AgCl↓+NaNO₃

Na⁺+Cl^- + Ag⁺NO₃^- = AgCl↓ + Na⁺+NO₃^-

Cl^- + Ag⁺ = AgCl↓

б) в ходе реакции выделяется газ

K₂CO₃ + 2HCl 2KCl + H₂O + CO₂

2K⁺ + CO₃^2- + 2H⁺ + 2Cl^- 2K⁺ + Cl^- + H₂O + CO₂

CO₃^2- + 2H⁺  H₂O + CO₂

5). Растворы кислот изменяют окраску индикаторов:

лакмус и метилоранж – в красный.