что такое классификация кислот

Урок №47. Кислоты. Состав. Классификация. Номенклатура. Получение кислот

Классификация кислот

1. По числу атомов водорода: число атомов водорода (n) определяет основность кислот:

2. По составу:

а) Таблица кислородсодержащих кислот, кислотных остатков и соответствующих кислотных оксидов:

Кислотный остаток (А)

Соответствующий кислотный оксид

SO ₃ оксид серы ( VI )

HMnO ₄ марганцевая

MnO ₄ (I) перманганат

Mn ₂ O ₇ оксид марганца ( VII )

SO ₂ оксид серы ( IV )

PO ₄ (III) ортофосфат

P ₂ O ₅ оксид фосфора ( V )

N ₂ O ₃ оксид азота ( III )

CO ₂ оксид углерода ( IV )

SiO ₂ оксид кремния (IV)

С l ₂ O оксид хлора ( I)

С l ₂ O ₃ оксид хлора ( III)

НСlO ₃ хлорноватая

С l ₂ O ₅ оксид хлора ( V)

С l ₂ O ₇ оксид хлора ( VII)

б) Таблица бескислородных кислот

Кислотный остаток (А)

HCl соляная, хлороводородная

H ₂ S сероводородная

Физические свойства кислот

Способы получения кислот

HCl, HBr, HI, HF, H ₂ S

1. Прямое взаимодействие неметаллов

1. Кислотный оксид + вода = кислота

2. Реакция обмена между солью и менее летучей кислотой

Источник

Виды кислот и способы их получения

В химии неорганические соединения делятся на простые и сложные вещества. Простые состоят из атомов одного химического элемента, сложные — из нескольких. Сложные неорганические вещества делятся на пять основных классов: кислоты, основания, амфотерные гидроксиды, оксиды, соли.

Разберёмся с первым классом из списка — кислотами.

Что такое кислота — определение в химии

Кислоты — это сложные вещества, которые состоят из атомов водорода и кислотных остатков.

A c — кислотный остаток;

x — число атомов водорода;

n — степень окисления кислотного остатка.

В химических реакциях активный атом водорода может замещаться на атом металла, в результате чего получается соль. Кислотный остаток — это часть молекулы кислоты без атомов водорода. Валентность кислотного остатка равна числу связанных с ним атомов водорода.

Виды кислот и их классификация, какие бывают (примеры)

Существуют несколько классификаций кислот. Разберёмся с основной классификацией, созданной по формальным признакам: содержанию кислорода, растворимости и так далее.

По содержанию кислорода

Кислоты могут делиться на кислородосодержащие и бескислородные.

Кислородсодержащие получаются при воздействии воды на кислотные оксиды — ангидриды.

Их название в корне содержит название элемента, входящего в состав ангидрида. Примеры:

Номенклатура выглядит следующим образом. В случае, если элементу соответствуют несколько кислот, для названия кислоты с большей валентностью такого элемента употребляют суффикс «Н» или «В». Для кислот с меньшей валентностью элемента в названиях добавляют еще один суффикс «ИСТ». Например, серная ( H 2 S O 4 ) и сернистая кислота ( H 2 S O 3 ).

Бескислородные представляют собой растворы некоторых газов в воде. Названия бескислородных кислот составляют по принципу: элемент + водородная кислота.

Важно, что газ и раствор газа имеют различные свойства. Например, хлороводород и соляная кислота.

Газ хлороводород можно получить из водорода и хлора. Уравнение:

H 2 + C l 2 → 2 H C l

В сухом состоянии такой газ не проявляет кислотных свойств. При перевозке в тех же металлических ёмкостях не происходит никаких реакций. Но, если хлороводород растворить в воде, получается раствор, который называют соляной кислотой. Она обладает сильными кислотными свойствами и опасна при реагировании с металлом.

По растворимости в воде

Кислоты делят на растворимые и нерастворимые. Большинство кислот растворимы. Нерастворимые — кремниевая H 2 S i O 3 и все органические карбоновые кислоты, содержащие десять атомов углерода и больше.

По летучести

Летучие кислоты — это химические соединения, которые быстро испаряются при нормальных условиях, то есть молекулы легко переходят в газовую фазу. В их список входят, к примеру, органические соединения, которые образуются в человеческом организме в результате процесса пищеварения, болезней или метаболизма.

Список летучих кислот:

Нелетучими являются все остальные. Они стабильны в водных растворах.

По силе (степени диссоциации)

Кислоты также можно разделить на сильные и слабые. Если в водном растворе кислота полностью распадается на ионы (диссоциирует), то она является сильной. Слабые кислоты не распадаются на ионы полностью, обычно их диссоциация протекает в незначительной степени.

Как определить силу кислоты, то есть степень диссоциации? Можно использовать лёгкий приём: вычесть из числа атомов O число атомов H. Если в ответе получается число меньше 2 — слабая. Больше или равно — сильная.

Степень диссициации можно также установить экспериментальным путем посредством измерения проводимости растворов. Разбавленные растворы сильных кислот хорошо проводят электрический ток, растворы слабых кислот — плохо.

Характерные химические и физические свойства

Химические свойства

Взаимодействие с основными оксидами. Образуются соль и вода:

C a O + 2 H C l → C a C l 2 + H 2 O

Взаимодействие с амфотерными оксидами. Образуются соль и вода:

Z n O + 2 H N O 3 → Z n ( N O 3 ) 2 + H 2 O

Взаимодействие со щелочами. Образуются соль и вода (реакция нейтрализации):

N a O H + H C l → N a C l + H 2 O

Взаимодействие с солями. Реакция протекает, если выпадает осадок или выделяется газ:

B a C l 2 + H 2 S O 4 → B a S O 4 ↓ + H C l ↑

Сильные кислоты вытесняют более слабые из их солей:

K 3 P O 4 + 3 H C l → 3 K C l + H 3 P O 4

Также металлы, стоящие в ряду активности до водорода, вытесняют его из раствора кислоты (если соль, которая образуется в итоге, растворима):

M g + 2 H C l → M g C l 2 + H 2 ↑

Однако! С азотной и концентрированной серной кислотами реакция идёт иначе:

M g + 2 H 2 S O 4 → M g S O 4 + S O 2 ↑ + 2 H 2

Физические свойства

Получение и применение кислот

Кислоты можно получить несколькими методами.

Взаимодействие кислотного оксида с водой:

H 2 O + S O 3 → H 2 S O 4

Взаимодействие водорода и неметалла:

H 2 + C l 2 → 2 H C l

Вытеснение слабой кислоты из солей более сильной кислотой:

3 H 2 S O 4 + 2 K 3 P O 4 → 3 K 2 S O 4 + H 3 P O 4

Кислоты находят широкое применение в различных сферах. К примеру, серная используется для производства лакокрасочных материалов и минеральных удобрений. Борная является медицинским антисептиком. Уксусную и лимонную добавляют при приготовлении выпечки, а аскорбиновую применяют при лечении простудных заболеваний.

Источник

Химические свойства кислот, их классификация и реакции

Общие свойства кислот. Классификация

Кислоты — класс сложных химических веществ, состоящих из атомов водорода и кислотных остатков.

В первую очередь кислоты делятся на:

Свойства карбоновых кислот подробно разбираются в статье Карбоновые кислоты (ссылка на статью)

В зависимости от количества атомов водорода, которые могут замещаться в химических реакциях различают:

Не смотря на то, что в уксусной кислоте четыре атома водорода, три из них принадлежат кислотному остатку и в реакциях замещения не участвуют. Соответственно, уксусная кислота — одновалентная.

Свойства неорганических кислот также зависят от наличия в их составе кислорода и делятся на

Растворы кислот способны диссоциировать и проводить электрический ток т.е. являются электролитами. В зависимости от степени диссоциации делятся на:

Химические свойства кислот

1. Диссоциация

При диссоциации кислот образуются катионы водорода и анионы кислотного остатка.

Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато.

НРО 2- ₄ ↔ Н + + PО З- ₄ (третья ступень)

2. Разложение

Кислородсодержащие кислоты разлагаются на оксиды и воду.

Бескислородные на простые вещества

3. Реакция с металлами

Кислоты реагируют лишь с теми металлами, что стоят в ряду активности до кислорода. В результате взаимодействия образуется соль и выделяется водород.

Найти ряд активности можно на последней странице электронного учебника «Химия 9 класс» под редакцией В. В. Еремина.

Бдительные ученики могут сказать: «Золото стоит в ряду активности металлов после водорода, а с „царской водкой“ реагирует. Как же так?»

Из всех правил есть исключения.

Поскольку в состав азотной кислоты входит азот со степенью окисления +5, а в состав серной — сера со степенью окисления +6, то с металлами реагируют не ионы водорода, а более сильные окислители. Образуется соль, но не происходит выделения водорода.

4. Реакции с основаниями

В результате образуются соль и вода, происходит выделение тепла.

Реакции такого типа называются реакциями нейтрализации. Простейшая реакция, которую можно провести на собственной кухне — гашение соды столовым уксусом или 9%раствором уксусной кислоты.

5. Реакции кислот с солями

Вспомним, когда мы разбирали ионные уравнения ( ссылка на статью), одним из условий протекания реакций было образование в ходе взаимодействия нерастворимой соли, выделение летучего газа или слабо диссоциирующего вещества — например, воды. Те же условия сохраняются и для реакций кислот с солями.

6. Реакция кислот с основными и амфотерными оксидами

В ходе реакции образуется соль и происходит выделение воды.

7. Восстановительные свойства бескислородных кислот

Если в окислительных реакциях первую скрипку играет водород, то в восстановительных реакциях основная роль принадлежит анионному остатку. В результате реакций образуются свободные галогены.

Физические свойства кислот

При нормальных условиях (Атмосферное давление = 760 мм рт. ст. Температура воздуха 273,15 K = 0°C) кислоты чаще жидкости, хотя встречаются и твердые вещества: например ортофосфорная H₃PO₄ или кремниевая H₂SiO₃.

Некоторые кислоты представляют собой растворы газов в воде: фтороводородная-HF, соляная-HCl, бромоводородная-HBr.

Кислотные свойства кислот в ряду HF → HCl → HBr → HI усиливаются.

Для некоторых кислот (соляная, серная, уксусная) характерен специфический запах.

Благодаря наличию ионов водорода в составе, кислоты обладают характерным кислым вкусом.

Химическая лаборатория не ресторан, и в целях безопасности существует жесткий запрет на опробование на вкус химических веществ.

Как же можно определить кислота в пробирке или нет?

В 1300 году был открыт лакмус, и с тех пор алхимикам и химикам не пришлось рисковать своим здоровьем, пробуя на вкус содержимое пробирок. Запомните, что лакмус в кислой среде краснеет.

Вторым широко используемым индикатором является фенолфталеин.

Простой мнемонический стишок поможет запомнить, как ведут себя индикаторы в разных средах.

Индикатор лакмус — красный
Кислоту укажет ясно.
Индикатор лакмус — синий,
Щёлочь здесь — не будь разиней,
Когда ж нейтральная среда,
Он фиолетовый всегда.
Фенолфталеиновый — в щелочах малиновый
Но несмотря на это в кислотах он без цвета.

Источник

Что такое классификация кислот

Из материалов урока Вы познакомитесь с разными способами классификации кислот, расширите свои знания о физических и химических свойствах кислот.

I. Посмотрите видео-презентацию

Кислоты — сложные вещества, состоящие из одного или нескольких атомов водорода, способных замещаться на атома металлов, и кислотных остатков.

Со­став кис­лот от­ра­жен в их на­зва­нии. На­при­мер, у бес­кис­ло­род­ных кис­лот на­зва­ние все­гда вклю­ча­ет на­зва­ние эле­мен­та и слово «во­до­род­ная»:

HCl – хло­ро­во­до­род­ная, H2S – се­ро­во­до­род­ная.

На­зва­ния кис­ло­род­со­дер­жа­щих кис­лот тоже под­чи­ня­ют­ся опре­де­лен­ным пра­ви­лам. К на­зва­нию хи­ми­че­ско­го эле­мен­та при­бав­ля­ет­ся суф­фикс н или ов(ев) и окон­ча­ние –ая, если число ато­мов кис­ло­ро­да в мо­ле­ку­ле кис­ло­ты наи­боль­шее:

Если в мо­ле­ку­ле кис­ло­ты число ато­мов кис­ло­ро­да мень­ше мак­си­маль­но­го, то часто в на­зва­нии ис­поль­зу­ют суф­фикс ист:

Это интересно

Всегда ли кислоты называли кислотами?

Названия неорганических кислот долгое время никак не были связаны с присущим им кислым вкусом. Так, серную кислоту называли купоросным маслом или купоросным спиртом, хлороводородную (соляную) кислоту — соляным спиртом или кислым спиртом, азотную кислоту — селитряной дымистой водкой или крепкой водкой; смесь азотной и хлороводородной кислот называли царской водкой. Названия эти пришли из языка алхимиков и не отражали особенностей строения кислот.

II. Классификация кислот

1. По числу атомов водорода: число атомов водорода (n) определяет основность кислот:

2. По составу:

а) Таблица кислород содержащих кислот, кислотных остатков и соответствующих кислотных оксидов:

Кислотный остаток (А)

Соответствующий кислотный оксид

SO₃ оксид серы (VI ), серный ангидрид

MnO₄ (I) перманганат

PO₄ (III) ортофосфат

CO₂ оксид углерода ( IV), углекислый газ

SiO₂ оксид кремния (IV)

б) Таблица бескислородных кислот

Кислотный остаток (А)

HCl соляная, хлороводородная

HF фтороводородная, плавиковая

III. Физические свойства кислот

Многие кислоты, например серная, азотная, соляная – это бесцветные жидкости. известны также твёрдые кислоты: ортофосфорная, метафосфорная HPO₃, борная H₃BO₃. Почти все кислоты растворимы в воде. Пример нерастворимой кислоты – кремниевая H₂SiO₃. Растворы кислот имеют кислый вкус. Так, например, многим плодам придают кислый вкус содержащиеся в них кислоты. Отсюда названия кислот: лимонная, яблочная и т.д.

IV. Способы получения кислот

Бескислородные

Кислородсодержащие

ПОЛУЧЕНИЕ

1. Прямое взаимодействие неметаллов

1. Кислотный оксид + вода = кислота

2. Реакция обмена между солью и менее летучей кислотой

V. Химические свойства кислот

Название индикатора

Нейтральная среда

Кислая среда

Универсальная индикаторная бумага

2.Реагируют с металлами в ряду активности до H₂ (искл. HNO₃ –азотная кислота)

Ме + КИСЛОТА =СОЛЬ + H₂↑ (р. замещения)

3. С основными (амфотерными) оксидами – оксидами металлов

Ме_хО_у + КИСЛОТА= СОЛЬ + Н₂О (р. обмена)

КИСЛОТА + ОСНОВАНИЕ= СОЛЬ+ H₂O ( р. обмена)

Сила кислот убывает в ряду:

Каждая предыдущая кислота может вытеснить из соли последующую

6. Разложение кислородсодержащих кислот при нагревании ( искл. H₂SO₄; H₃PO₄ )

КИСЛОТА = КИСЛОТНЫЙ ОКСИД + ВОДА (р. разложения )

Запомните! Неустойчивые кислоты (угольная и сернистая) – разлагаются на газ и воду :

Сероводородная кислота в продуктах выделяется в виде газа: СаS + 2HCl = H₂S↑ + CaCl₂

Роль кис­лот в нашей жизни труд­но не за­ме­тить. Во-пер­вых, в же­лу­доч­ном соке че­ло­ве­ка и жи­вот­ных со­дер­жит­ся сла­бый рас­твор со­ля­ной кис­ло­ты. Му­ра­вьи­ная кис­ло­та, ко­то­рая от­но­сит­ся к груп­пе ор­га­ни­че­ских кис­лот, со­дер­жит­ся в жид­ко­сти, вы­де­ля­е­мой му­ра­вья­ми, и ожог от кра­пи­вы обу­слов­лен дей­стви­ем на кожу имен­но этой кис­ло­ты.

Рис. 1. Кис­ло­ты в при­ро­де (в ли­мон­ном соке со­дер­жит­ся ли­мон­ная кис­ло­та; в жид­ко­сти, вы­де­ля­е­мой му­ра­вья­ми – му­ра­вьи­ная кис­ло­та)

На эти­кет­ке мно­гих га­зи­ро­ван­ных фрук­то­вых на­пит­ков на­пи­са­но, что в их со­став вхо­дит фос­фор­ная кис­ло­та. Азот­ная кис­ло­та ис­поль­зу­ет­ся в про­из­вод­стве ми­не­раль­ных удоб­ре­ний и взрыв­ча­тых ве­ществ. Сер­ную кис­ло­ту при­ме­ня­ют в про­из­вод­стве ак­ку­му­ля­тор­ных ба­та­рей.

VII. Техника безопасности приработе с кислотами

VIII. Задания для закрепления

Задание №1. Распределите химические формулы кислот в таблицу. Дайте им названия:

Источник

Что такое классификация кислот

H 2 SO 3 сернистая

H 2 S сероводородная

H 2 SiO 3 кремниевая

H 3 PO 4 фосфорная

** Термин «одноосновная кислота» возник потому, что для нейтрализации одной молекулы такой кислоты требуется «одно основание», т.е. одна молекула какого-либо простейшего основания типа NaOH или KOH:

HNO 3 + NaOH = NaNO 3 + H 2 O

HCl + KOH = KCl + H 2 O

Двухосновная кислота требует для своей нейтрализации уже «два основания», а трехосновная – «три основания»:

H 2 SO 4 + 2 NaOH = Na 2 SO 4 + 2 H 2 O

H 3 PO 4 + 3 NaOH = Na 3 PO 4 + 3 H 2 O

Рассмотрим важнейшие химические свойства кислот.

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.

Для реакций нейтрализации достаточно, чтобы хотя бы одно из реагирующих веществ было растворимо в воде. Поскольку практически все кислоты растворимы в воде, они вступают в реакции нейтрализации не только с растворимыми, но и с нерастворимыми основаниями. Исключением является кремниевая кислота, которая плохо растворима в воде и поэтому может реагировать только с растворимыми основаниями – такими как NaOH и KOH:

H 2 SiO 3 + 2 NaOH = Na 2 SiO 3 + 2H 2 O

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.

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.

По реакционной способности в отношении кислот все металлы располагаются в ряд активности металлов (табл. 8-3). Слева находятся наиболее активные металлы, справа – неактивные. Чем левее находится металл в ряду активности, тем интенсивнее он взаимодействует с кислотами.

Табл. 8-3. 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

самые неактивные металлы ®

Например, кислоты растений (яблочная, лимонная, щавелевая и т.д.) являются слабыми кислотами и очень медленно реагируют с такими металлами как цинк, хром, железо, никель, олово, свинец (хотя с основаниями и оксидами металлов они способны реагировать).

С другой стороны, такие сильные кислоты как серная или соляная (хлороводородная) способны реагировать со всеми металлами из левой части табл. 8-3.

В связи с этим существует еще одна классификация кислот – по силе. В таблице 8-4 в каждой из колонок сила кислот уменьшается сверху вниз.

Таблица 8-4. Классификация кислот на сильные и слабые кислоты.

H 3 PO 4 фосфорная

H 2 SO 3 сернистая

H 2 S сероводородная

H 2 SiO 3 кремниевая

Cu + 4 HNO 3 (конц.) =Cu(NO 3 ) 2 + 2 NO 2 + 2 H 2 O

3 Cu + 8HNO 3 (разб.) = 3 Cu(NO 3 ) 2 + 2 NO + 4 H 2 O

8 K + 5 H 2 SO 4 ( конц.) = 4 K 2 SO 4 + H 2 S + 4 H 2 O

3 Zn + 4 H 2 SO 4 (конц.) = 3 ZnSO 4 + S + 4 H 2 O

Есть металлы, которые реагируют с разбавленными кислотами, но не реагирует с концентрированными (т.е. безводными ) кислотами – серной кислотой и азотной кислотой.

Эти металлы – Al, Fe, Cr, Ni и некоторые другие – при контакте с безводными кислотами сразу же покрываются продуктами окисления (пассивируются). Продукты окисления, образующие прочные пленки, могут растворяться в водных растворах кислот, но нерастворимы в кислотах концентрированных.

Это обстоятельство используют в промышленности. Например, концентрированную серную кислоту хранят и перевозят в железных бочках.

** 8.13. Напишите формулы водородных соединений пяти элементов главной подгруппы VI группы. Все они в той или иной мере являются кислотами. Исходя из закономерностей Периодической таблицы, расположите эти кислоты в ряд от самой слабой до самой сильной кислоты.

Источник