2.3.1. Определение и классификация кислот

Кислоты – сложные вещества, в состав которых входят атомы водорода, способные замещаться атомами металлов, и кислотные остатки.

Примеры кислот: HCl, HNO₃, H₂SO₄, H₃PO₄. Молекулы этих веществ состоят из двух частей – атомов водорода H и кислотных остатков Cl, NO₃, SO₄, РO₄, которые обозначаются буквой А. Поэтому общая формула всех кислот – H_xA, где х – число атомов водорода в молекуле кислоты. Оно чаще всего принимает значения от 1 до 3 и называется основностью кислоты.

Поскольку число известных кислот огромно (более 500), их классифицируют по следующим признакам:

а) По числу атомов водорода в молекулах (т. е. по оснόвности) кислоты делятся на:

• Одноосновные – с одним атомом водорода в молекулах, например, HCl, HBr, HNO₃;

• Двухосновные – с двумя атомами водорода в молекулах, например, H₂SO₄, H₂SO₃, H₂S, H₂CO₃;

• Трёхосновные – с тремя атомами водорода в молекулах, например, H₃PO₄, H₃ВO₃.

б) По наличию или отсутствию атомов кислорода в молекулах различают кислоты:

• Бескислородные – HCl, HBr, H₂S;

• Кислородсодержащие – HNO₃, H₂SO₄, H₂SiO₃, H₂CO₃, H₃PO₄.

в) По растворимости в воде кислоты делятся на растворимые и нерастворимые. Большинство кислот хорошо растворяются в воде. К нерастворимым относится кислота H₂SiO₃;

г) По летучести (способности испаряться) кислоты делятся на две группы:

• Нелетучие кислоты – H₂SO₄ и H₃PO₄. Они, как правило, не имеют запаха.

• Летучие кислоты – HCl, HBr, HNO₃. Они обладают специфическим резким запахом.

2.3.2. Номенклатура кислот. Кислотные остатки

Традиционные русские названия бескислородных кислот составляются в последовательности: «корень русского названия соответствующего галогена или халькогена» + «суффикс «о» + «водородная»: HF – фтороводородная, HCl – хлороводородная, HBr – бромоводородная, H₂S – сероводородная. Кислота HCN имеет название «циановодородная».

Названия кислородосодержащих кислот производятся от русских названий кислотоообразующих элементов с различными суффиксами, которые необходимо строго выдерживать.

Если элемент образует две кислоты, то используются суффиксы -н и -ист: первый – при максимальной степени окисления кислотообразующего элемента, а второй – если степень окисления данного элемента ниже максимальной. Пример:

–серная кислота, – сернистая кислота;

–азотная кислота, – азотистая кислота.

В названиях некоторых кислот суффикс -н заменяется суффиксами -ов и -ев: H₂CrO₄ – хромовая кислота, H₂SiO₃ – кремниевая кислота.

Галогены хлор, бром и иод, кроме бескислородных образуют по четыре кислородосодержащих кислоты, в которых степени окисления атомов галогенов равны +7, +5, +3 и +1. В названиях этих кислот используются соответственно суффиксы -н, -оват, -ист и -оватист: HClO₄ – хлорная, HClO₃ – хлорноватая, HClO₂ – хлористая, HClO – хлорноватистая.

Существуют кислоты различного состава, в молекулах которого атомы элемента-кислотообразователя находятся в одной и той же степени окисления. В этом случае к названию кислоты с наименьшим содержанием атомов водорода и кислорода добавляется префикс (приставка) мета-, с наибольшим – орто-, а при промежуточном содержании атомов водорода и кислорода (в расчёте на один атом кислотообразуещего элемента) – пиро-: HPO₃ – метафосфорная кислота, H₃PO₄ – ортофосфорная кислота, H₄P₂O₇ – пирофосфорная кислота.

При отщеплении атомов водорода от молекул кислот образуютсякислотные остатки. Общее число остатков кислоты совпадает с её основностью. Как вы уже знаете, валентность кислотного остатка равна разности между числами атомов H в формулах кислоты и данного остатка. Заряды кислотных остатков всегда отрицательны и численно совпадают с их валентностью. Например, фосфорной кислоте соответствуют три кислотных остатка – H₂PO₄, HPO₄ и PO₄, валентность которых равна, соответственно, I, II и III, а их заряды составляют 1–, 2– и 3– (рис. 2).

Н

Рис. 2. Валентность и заряды остатков

фосфорной кислоты

азвания важнейших кислот и соответствующих кислотных остатков приведены в Приложении 1.