- •Методические указания к практическим занятиям
- •Новороссийск
- •Классификация кислот
- •Названия кислот
- •Способы получения кислот
- •Производство серной кислоты контактным методом
- •Производство Азотной кислоты
- •Производство ортофосфорной кислоты
- •Производство соляной кислоты
- •1 Хлороводород; 2 вата.
- •Диссоциация кислот
- •Свойства кислот
- •Химические свойства
- •Нельзя вливать воду в концентрированную серную кислоту !!!
- •Кислые дожди (кислотные дожди, кислые осадки)
- •***Дополнительно***
- •Классификация кислородсодержащих кислот по их силе в водных растворах
- •Кислоты
- •Нельзя вливать воду в концентрированную серную кислоту !!!
- •Разложение нитратов при нагревании
- •Тривиальные названия химических соединений
- •Окраска пламени газовой горелки при внесении анализируемого вещества на предварительно прокаленной палочке или проволочке
- •Качественные реакции на катионы и анионы
- •Гидроксиды (основания)
- •Названия оснований
- •Классификация оснований
- •Получение оснований
- •Свойства оснований
- •Диссоциация оснований
- •Химические свойства
- •Дополнительно
- •Вопросы для подготовки к занятию
***Дополнительно***
КОНСТАНТА диссоциации. Константа равновесия реакции диссоциации.
КОНСТАНТА равновесия. Отношение произведения равновесных активностей продуктов какой-либо реакции, взятых в степенях их стехиометрических коэффициентов, к аналогичному произведению для исходных веществ этой же реакции.
Для неорганических кислородсодержащих кислот первая, вторая и третья константы ионизации находятся в соотношении, примерно равном 1: 10–5 : 10–10. В справедливости сказанного для H3PO4 нетрудно убедиться, если сопоставить значения Ка1, Ка2, Ка3. Первый ион водорода отрывается от молекулы кислоты легче, а последующие все труднее, так как возрастает отрицательный заряд кислотного остатка. (В частности, поэтому в растворе фосфорной кислоты ионов PO4–3 почти нет.)
Сила кислородсодержащих кислот зависит от строения молекулы. Формулу кислородсодержащих кислот в общем виде можно записать ЭОm(ОН)n , имея ввиду, что в их молекулах имеются связи HOЭ и Э═О. Как показывают исследования, сила кислот практически не зависит от n (числа ОНгрупп), но заметно возрастает с увеличением m (числа несвязанных в ОНгруппы атомов кислорода, т.е. со связями Э═О). По первой ступени ионизации кислоты типа Э(ОН)n относятся к очень слабым (Ка1=10–8 10–11, рКа1 = 710), типа ЭО(ОН)n к слабым (Ка1=10–2 10–4, рКа1 = 1,54), типа ЭО2(ОН)n к сильным и типа ЭО3(ОН)n к очень сильным.
Резкое возрастание силы в ряду кислот с увеличением m можно объяснить оттягиванием электронной пары от связи ОН на связь Э═О.
С увеличением степени окисления центрального атома Э изменение состава образуемых им кислородсодержащих кислот отвечает увеличению m, например: поэтому с увеличением степени окисления центрального атома сила кислот обычно возрастает, например:
-
HClO
HClO2
HClO3
HClO4
Cl(OH)
ClO(OH)
ClO2(OH)
ClO3(OH)
PKа = 7,3
PKа = 1,97
PKа = –1
PKа –10
В этом проявляется общая закономерность: с увеличением степени окисления элемента в ряду его гидроксидов основные свойства ослабевают, кислотные усиливаются, например:
Mn(OH)2 основание средней силы |
Mn(OH)3 основание слабое |
Mn(OH)4 H4MnO4 амфотерное соединение |
H2MnO4 кислота сильная |
HMnO4 кислота очень сильная |
Классификация кислородсодержащих кислот по их силе в водных растворах
-
Тип кислоты
Кислота
Ка
рКа
Сила кислот
Э(OH)
HBrO
HClO
HIO
H3AsO3
H3BO3
H3SiO3
H6TeO6
2,06 . 10–9
5,01 . 10–8
2,3 . 10–11
6 . 10–10
5,8 . 10–10
2 . 10–10
2,0 . 10–8
8,7
7,3
10,64
9,2
9,24
9,7
9,9
Очень слабые
ЭO(OH)
HClO2
HNO2
H2CO3
H2SO3
H3AsO4
H3PO4
H5IO6
1,1 . 10–2
4 . 10–4
1,32 . 10–4
1,58 . 10–2
5,89 . 10–3
7,52 . 10–3
2,8 . 10–2
1,97
3,4
3,88
1,8
2,22
2,12
1,55
Слабые
ЭO2(OH)
HBrO3
HClO3
HIO3
HNO3
H2MnO4
H2SO4
2 . 10–1
1,7 . 10–1
4,36 . 10
~10–1
1 . 103
0,7
~ – 1
0,77
– 1,64
~1
– 3
Сильные
ЭO3(OH)
HClO4
H2MnO4
2 . 102
~ – 10
– 2,3
Очень сильные
Приложения