Кислота – это сложное вещество, в молекуле которого имеется один или несколько атомов водорода и кислотный остаток.
Свойства кислот определяются тем, что они способны заменять в своих молекулах атомы водорода на атомы металлов. Например:
| H2SO4 | + | Mg | = | MgSO4 | + | H2 |
| серная кислота | металл | соль | водород |
| H2SO4 | + | MgO | = | MgSO4 | + | H2O |
| серная кислота | оксид | соль | вода |
Классификация кислот по составу.
| Кислородсодержащие кислоты | Бескислородные кислоты |
| H2SO4 серная кислота H2SO3 сернистая кислота HNO3 азотная кислота H3PO4 фосфорная кислота H2CO3 угольная кислота H2SiO3 кремниевая кислота | HF фтороводородная кислота HCl хлороводородная кислота (соляная кислота) HBr бромоводородная кислота HI иодоводородная кислота H2S сероводородная кислота |
Классификация кислот по числу атомов водорода.
| К И С Л О Т Ы | ||
| Одноосновные | Двухосновные | Трехосновные |
| HNO3 азотная HF фтороводородная HCl хлороводородная HBr бромоводородная HI иодоводородная | H2SO4 серная H2SO3 сернистая H2S сероводородная H2CO3 угольная H2SiO3 кремниевая | H3PO4фосфорная |
Действие растворов кислот на индикаторы. Практически все кислоты (кроме кремниевой) хорошо растворимы в воде. Растворы кислот в воде изменяют окраску специальных веществ – индикаторов. По окраске индикаторов определяют присутствие кислоты. Индикатор лакмус окрашивается растворами кислот в красный цвет, индикатор метиловый оранжевый – тоже в красный цвет.
Индикаторы представляют собой вещества сложного строения. В растворах оснований и в нейтральных растворах они имеют иную окраску, чем в растворах кислот. Об индикаторах мы более подробно расскажем в следующем параграфе на примере их реакций с основаниями.
Взаимодействие кислот с основаниями. Эта реакция, как вы уже знаете, называется реакцией нейтрализации. Кислота реагируют с основанием с образованием соли, в которой всегда в неизменном виде обнаруживается кислотный остаток. Вторым продуктом реакции нейтрализации обязательно является вода. Например:
| кислота | основание | соль | вода | |||
| H2SO4 | + | Ca(OH)2 | = | CaSO4 | + | 2 H2O |
| H3PO4 | + | Fe(OH)3 | = | FePO4 | + | 3 H2O |
| 2 H3PO4 | + | 3 Ca(OH)2 | = | Ca3(PO4)2 | + | 6 H2O |
| кислота | оксид | соль | вода | |||
| 2 HCl | + | CaO | = | CaCl2 | + | H2O |
| 2 H3PO4 | + | Fe2O3 | = | 2 FePO4 | + | 3 H2O |
Взаимодействие кислот с основными оксидами. Поскольку основные оксиды – ближайшие родственники оснований – с ними кислоты также вступают в реакции нейтрализации:
Как и в случае реакций с основаниями, с основными оксидами кислоты образуют соль и воду. Соль содержит кислотный остаток той кислоты, которая использовалась в реакции нейтрализации.
Например, фосфорную кислоту используют для очистки железа от ржавчины (оксидов железа). Фосфорная кислота, убирая с поверхности металла его оксид, с самим железом реагирует очень медленно. Оксид железа превращается в растворимую соль FePO4, которую смывают водой вместе с остатками кислоты.
Взаимодействие кислот с металлами. Как мы видим из предыдущего примера, для взаимодействия кислот с металлом должны выполняться некоторые условия (в отличие от реакций кислот с основаниями и основными оксидами, которые идут практически всегда).
Во-первых, металл должен быть достаточно активным (реакционноспособным) по отношению к кислотам. Например, золото, серебро, медь, ртуть и некоторые другие металлы с выделением водорода с кислотами не реагируют. Такие металлы как натрий, кальций, цинк – напротив – реагируют очень активно с выделением газообразного водорода и большого количества тепла.
| кислота | металл | соль | ||||
| HCl | + | Hg | = | не образуется | ||
| 2 HCl | 2 Na | = | 2 NaCl | + | H2 | |
| H2SO4 | + | Zn | = | ZnSO4 | + | H2 |
Ряд активности металлов.
| Металлы, которые вытесняют водород из кислот | Металлы, которые не вытесняют водород из кислот |
| K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb (H) самые активные металлы | Cu Hg Ag Pt Au самые неактивные металлы ® |
Классификация кислот на сильные и слабые кислоты.
| Сильные кислоты | Слабые кислоты |
| HI иодоводородная HBr бромоводородная HCl хлороводородная H2SO4 серная HNO3 азотная | HF фтороводородная H3PO4 фосфорная H2SO3 сернистая H2S сероводородная H2CO3 угольная H2SiO3 кремниевая |
Домашнее задание: параграф 20, упр. 1-4
Соли .
Цель: Сформировать знания о химических свойствах солей, обучить навыкам составления уравнений химических реакций, научить применять полученные знания для прогнозирования возможности протекания химических реакций, научить ориентироваться и принимать решения в проблемных ситуациях
Солями называются вещества, в которых атомы металла связаны с кислотными остатками.
Исключением являются соли аммония, в которых с кислотными остатками связаны не атомы металла, а частицы NH4+. Примеры типичных солей приведены ниже.
NaCl – хлорид натрия,
Na2SO4 – сульфат натрия,
СаSO4 – сульфат кальция,
СаCl2 – хлорид кальция,
(NH4)2SO4 – сульфат аммония.
Формула соли строится с учетом валентностей металла и кислотного остатка. Практически все соли – ионные соединения, поэтому можно говорить, что в солях связаны между собой ионы металла и ионы кислотных остатков:
Na+Cl– – хлорид натрия
Ca2+SO42– – сульфат кальция и т.д.
Названия солей составляются из названия кислотного остатка и названия металла. Главным в названии является кислотный остаток.
В некоторых случаях для кислородсодержащих солей может использоваться окончание "ит". Например, Na2SO3 – сульфит натрия. Это делается для того, чтобы различать соли серной кислоты (H2SO4) и сернистой кислоты (H2SO3) и в других таких же случаях.
** Все соли разделяются на средние, кислые и основные. Средние соли содержат только атомы металла и кислотного остатка.
Любую соль можно получить соответствующей реакцией нейтрализации. Например, сульфит натрия образуется в реакции между сернистой кислотой и основанием (едким натром). При этом на 1 моль кислоты требуется взять 2 моля основания:
| H2SO3 | + | 2 NaOH | = | Na2SO3 | + | 2 H2O |
| сульфит натрия (средняя соль) |
Если взять только 1 моль основания – то есть меньше, чем требуется для полной нейтрализации, то образуется кислая соль – гидросульфит натрия:
| H2SO3 | + | NaOH | = | NaHSO3 | + | H2O |
| гидросульфит натрия (кислая соль) |
Кислые соли образуются многоосновными кислотами. Одноосновные кислоты кислых солей не образуют.