Какво е името на hbr киселината? Най-важните класове неорганични вещества. Оксиди. Хидроксиди. Сол. Киселини, основи, амфотерни вещества. Най-важните киселини и техните соли. Генетична връзка на най-важните класове неорганични вещества

Киселини- електролити, при дисоциация на които се образуват само йони Н + от положителни йони:

HNO3 ↔ H++NO3-;

CH 3 COOH↔ H + +CH 3 COO — .

Всички киселини се класифицират на неорганични и органични (карбоксилни), които също имат свои собствени (вътрешни) класификации.

При нормални условиязначителна сума неорганични киселинисъществуват в течно състояние, някои в твърдо състояние (H 3 PO 4, H 3 BO 3).

Органичните киселини с до 3 въглеродни атома са силно подвижни, безцветни течности с характерна остра миризма; киселини с 4-9 въглеродни атома - маслени течности с неприятна миризма, а киселините с голям брой въглеродни атоми са твърди вещества, които са неразтворими във вода.

Химични формули на киселини

Нека разгледаме химичните формули на киселините, използвайки примера на няколко представители (както неорганични, така и органични): солна киселина - HCl, сярна киселина - H 2 SO 4, фосфорна киселина - H 3 PO 4, оцетна киселина - CH 3 COOH и бензоена киселина - C 6 H5COOH. Химическата формула показва качествения и количествения състав на молекулата (колко и кои атоми са включени в дадено съединение, като използвате химическата формула, можете да изчислите молекулното тегло на киселините (Ar(H) = 1 amu, Ar(). Cl) = 35,5 amu, Ar(P) = 31 amu, Ar(O) = 16 amu, Ar(S) = 32 amu, Ar(C) = 12 a.m.):

Mr(HCl) = Ar(H) + Ar(Cl);

Mr(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5.

Mr(H 2 SO 4) = 2×Ar(H) + Ar(S) + 4×Ar(O);

Mr(H 2 SO 4) = 2×1 + 32 + 4×16 = 2 + 32 + 64 = 98.

Mr(H3PO4) = 3×Ar(H) + Ar(P) + 4×Ar(O);

Mr(H 3 PO 4) = 3×1 + 31 + 4×16 = 3 + 31 + 64 = 98.

Mr(CH3COOH) = 3×Ar(C) + 4×Ar(H) + 2×Ar(O);

Mr(CH3COOH) = 3×12 + 4×1 + 2×16 = 36 + 4 + 32 = 72.

Mr(C6H5COOH) = 7×Ar(C) + 6×Ar(H) + 2×Ar(O);

Mr(C 6 H 5 COOH) = 7 × 12 + 6 × 1 + 2 × 16 = 84 + 6 + 32 = 122.

Структурни (графични) формули на киселини

Структурната (графична) формула на веществото е по-визуална. Той показва как атомите са свързани помежду си в една молекула. Нека посочим структурните формули на всяко от горните съединения:

Ориз. 1. Структурна формуласолна киселина.

Ориз. 2. Структурна формула на сярна киселина.

Ориз. 3. Структурна формула на фосфорната киселина.

Ориз. 4. Структурна формула на оцетна киселина.

Ориз. 5. Структурна формула на бензоената киселина.

Йонни формули

Всички неорганични киселини са електролити, т.е. способни да дисоциират във воден разтвор на йони:

HCl ↔ H + + Cl -;

H 2 SO 4 ↔ 2H + + SO 4 2-;

H 3 PO 4 ↔ 3H + + PO 4 3-.

Примери за решаване на проблеми

ПРИМЕР 1

ПРИМЕР 2

Киселини- сложни вещества, състоящи се от един или повече водородни атоми, които могат да бъдат заменени с метални атоми и киселинни остатъци.

Класификация на киселините

1. По броя на водородните атоми: брой водородни атоми (н ) определя основността на киселините:

н= 1 монобаза

н= 2 двойна основа

н= 3 трибази

2. По състав:

а) Таблица на кислородсъдържащи киселини, киселинни остатъци и съответните киселинни оксиди:

б) Таблица на безкислородните киселини

Физични свойства на киселините

Много киселини, като сярна, азотна и солна, са безцветни течности. известни са и твърди киселини: ортофосфорна, метафосфорна HPO 3, борна H 3 BO 3 . Почти всички киселини са разтворими във вода. Пример за неразтворима киселина е силициевата киселина H2SiO3 . Киселинните разтвори имат кисел вкус. Например, на много плодове се придава кисел вкус от киселините, които съдържат. Оттук и имената на киселините: лимонена, ябълчена и др.

Методи за получаване на киселини

Химични свойства на киселините

1. Променете цвета на индикаторите

2. Реагирайте с метали в серията дейности до з 2

(без HNO 3 -Азотна киселина)

Видео "Взаимодействие на киселини с метали"

Аз + КИСЕЛИНА = СОЛ + з 2 (р. заместване)

Zn + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2

3. С основни (амфотерни) оксиди – метални оксиди

Видео "Взаимодействие на метални оксиди с киселини"

Кожа x O y + КИСЕЛИНА = СОЛ + H 2 O (разменна рубла)

4. Реагирайте с основи – реакция на неутрализация

КИСЕЛИНА + ОСНОВА= СОЛ+ з 2 О (разменна рубла)

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

5. Реагирайте със соли на слаби, летливи киселини - ако се образува киселина, утаява се или се отделя газ:

2 NaCl (тв.) + H 2 SO 4 (конц.) = Na 2 SO 4 + 2HCl ( Р . обмен )

Видео "Взаимодействие на киселини със соли"

6. Разлагане на кислородсъдържащи киселини при нагряване

(без з 2 ТАКА 4 ; з 3 П.О. 4 )

КИСЕЛИНА = КИСЕЛИНЕН ОКСИД + ВОДА (д. разширение)

Помня!Нестабилни киселини (въглена и сярна) - разлагат се на газ и вода:

H 2 CO 3 ↔ H 2 O + CO 2

H 2 SO 3 ↔ H 2 O + SO 2

Сероводородна киселина в продуктитеосвободен като газ:

CaS + 2HCl = H2S+окCl2

ЗАДАЧИ

номер 1. Разпределете химични формуликиселини в таблицата. Дайте им имена:

LiOH, Mn 2 O 7, CaO, Na 3 PO 4, H 2 S, MnO, Fe (OH) 3, Cr 2 O 3, HI, HClO 4, HBr, CaCl 2, Na 2 O, HCl, H 2 SO 4, HNO 3, HMnO 4, Ca (OH) 2, SiO 2, Киселини

без-кисел-

местен

Кислородсъдържащи

разтворим

неразтворим

едно-

основен

двуосновен

триосновни

номер 2. Запишете уравненията на реакцията:

Ca+HCl

Na+H2SO4

Al+H2S

Ca + H3PO4
Назовете продуктите на реакцията.

номер 3. Напишете уравненията на реакцията и наименувайте продуктите:

Na 2 O + H 2 CO 3

ZnO + HCl

CaO + HNO3

Fe 2 O 3 + H 2 SO 4

номер 4. Напишете уравнения за реакциите на киселини с основи и соли:

KOH + HNO3

NaOH + H2SO3

Ca(OH)2 + H2S

Al(OH)3 + HF

HCl + Na 2 SiO 3

H2SO4 + K2CO3

HNO3 + CaCO3

Назовете продуктите на реакцията.

УПРАЖНЕНИЯ

Треньор №1. "Формула и имена на киселини"

Треньор №2. „Установяване на съответствие: киселинна формула - оксидна формула“

Мерки за безопасност - Първа помощ при контакт на киселина с кожата

Мерки за безопасност -

Нека да разгледаме най-често срещаните в учебна литературакиселинни формули:

Лесно е да се забележи, че всички киселинни формули имат общо наличието на водородни атоми (Н), което е на първо място във формулата.

Определяне на валентността на киселинен остатък

От горния списък може да се види, че броят на тези атоми може да се различава. Киселините, които съдържат само един водороден атом, се наричат ​​едноосновни (азотна, солна и други). Сярната, въглеродната и силициевата киселина са двуосновни, тъй като техните формули съдържат два Н атома. Молекулата на триосновната фосфорна киселина съдържа три водородни атома.

По този начин количеството Н във формулата характеризира основността на киселината.

Атомът или групата от атоми, които са записани след водорода, се наричат ​​киселинни остатъци. Например при хидросулфидната киселина остатъкът се състои от един атом - S, а при фосфорната, сярната и много други - от два, като единият от тях задължително е кислород (О). На тази основа всички киселини се разделят на кислородсъдържащи и безкислородни.

Всеки киселинен остатък има определена валентност. Той е равен на броя на Н атомите в молекулата на тази киселина. Валентността на HCl остатъка е равна на единица, тъй като е едноосновна киселина. Остатъците от азотна, перхлорна и азотиста киселина имат еднаква валентност. Валентността на остатъка от сярна киселина (SO 4) е две, тъй като във формулата му има два водородни атома. Остатък от тривалентна фосфорна киселина.

Киселинни остатъци – аниони

В допълнение към валентността киселинните остатъци имат заряди и са аниони. Техните заряди са посочени в таблицата за разтворимост: CO 3 2−, S 2−, Cl− и т.н. Моля, обърнете внимание: зарядът на киселинния остатък е цифрово същият като неговата валентност. Например, в силициева киселина, чиято формула е H 2 SiO 3, киселинният остатък SiO 3 има валентност II и заряд 2-. По този начин, знаейки заряда на киселинния остатък, е лесно да се определи неговата валентност и обратно.

Обобщете. Киселините са съединения, образувани от водородни атоми и киселинни остатъци. От гледна точка на теорията на електролитната дисоциация може да се даде друго определение: киселините са електролити, в разтвори и стопилки на които присъстват водородни катиони и аниони на киселинни остатъци.

Съвети

Химичните формули на киселините обикновено се учат наизуст, както и имената им. Ако сте забравили колко водородни атома има в определена формула, но знаете как изглежда нейният киселинен остатък, таблицата за разтворимост ще ви дойде на помощ. Зарядът на остатъка съвпада по модул с валентността, а този с количеството H. Например, помните, че остатъкът от въглеродната киселина е CO 3 . Използвайки таблицата за разтворимост, вие определяте, че нейният заряд е 2-, което означава, че е двувалентен, тоест въглеродната киселина има формула H 2 CO 3.

Често има объркване с формулите на сярна и сярна, както и на азотна и азотиста киселина. Тук също има една точка, която улеснява запомнянето: името на киселината от двойката, в която има повече кислородни атоми, завършва на -naya (сярна, азотна). Киселина с по-малко кислородни атоми във формулата има име, завършващо на -istaya (сяра, азот).

Тези съвети обаче ще ви помогнат само ако киселинните формули са ви познати. Нека ги повторим отново.

Киселините могат да бъдат класифицирани въз основа на различни критерии:

1) Наличието на кислородни атоми в киселината

2) Базичност на киселината

Основността на киселината е броят на „мобилните“ водородни атоми в нейната молекула, способни да бъдат отделени от киселинната молекула по време на дисоциация под формата на водородни катиони H + и също така заменени с метални атоми:

4) Разтворимост

5) Стабилност

7) Оксидиращи свойства

Химични свойства на киселините

1. Способност за дисоциация

Киселините се дисоциират във водни разтвори на водородни катиони и киселинни остатъци. Както вече споменахме, киселините се делят на добре дисоцииращи (силни) и слабо дисоцииращи (слаби). Когато се пише уравнението на дисоциация за силни едноосновни киселини, се използва или една стрелка, сочеща надясно () или знак за равенство (=), което показва, че такава дисоциация е практически необратима. Например уравнението на дисоциация за силна солна киселина може да бъде написано по два начина:

или в тази форма: HCl = H + + Cl -

или по този начин: HCl → H + + Cl -

По същество посоката на стрелката ни казва, че обратният процес на комбиниране на водородни катиони с киселинни остатъци (асоциация) силни киселинипрактически не тече.

Ако искаме да напишем уравнението на дисоциация на слаба монопротонова киселина, трябва да използваме две стрелки в уравнението вместо знака. Този знак отразява обратимостта на дисоциацията на слабите киселини - в техния случай обратният процес на комбиниране на водородни катиони с киселинни остатъци е силно изразен:

CH 3 COOH CH 3 COO — + H +

Многоосновните киселини се дисоциират стъпаловидно, т.е. Водородните катиони се отделят от техните молекули не едновременно, а един по един. Поради тази причина дисоциацията на такива киселини се изразява не с едно, а с няколко уравнения, чийто брой е равен на основността на киселината. Например, дисоциацията на триосновна фосфорна киселина се извършва в три етапа с редуващо се разделяне на H + катиони:

H 3 PO 4 H + + H 2 PO 4 —

H 2 PO 4 - H + + HPO 4 2-

HPO 4 2- H + + PO 4 3-

Трябва да се отбележи, че всеки следващ етап на дисоциация се проявява в по-малка степен от предишния. Тоест, молекулите на H 3 PO 4 се дисоциират по-добре (в по-голяма степен) от H 2 PO 4 - йони, които от своя страна се дисоциират по-добре от HPO 4 2- йони. Това явление е свързано с увеличаване на заряда на киселинните остатъци, в резултат на което силата на връзката между тях и положителните Н + йони се увеличава.

Изключение за многоосновните киселини е сярна киселина. Тъй като тази киселинадисоциира добре и в двата етапа, е допустимо да напишете уравнението на неговата дисоциация в един етап:

H 2 SO 4 2H + + SO 4 2-

2. Взаимодействие на киселини с метали

Седмата точка в класификацията на киселините са техните окислителни свойства. Беше заявено, че киселините са слаби окислители и силни окислители. По-голямата част от киселините (почти всички с изключение на H 2 SO 4 (конц.) и HNO 3) са слаби окислители, тъй като те могат да проявят своята окислителна способност само поради водородни катиони. Такива киселини могат да окисляват само тези метали, които са в серията активност вляво от водорода, и солта на съответния метал и водородът се образуват като продукти. Например:

H 2 SO 4 (разреден) + Zn ZnSO 4 + H 2

2HCl + Fe FeCl 2 + H 2

Що се отнася до силните окислителни киселини, т.е. H 2 SO 4 (конц.) и HNO 3, тогава списъкът на металите, върху които действат, е много по-широк и включва всички метали преди водорода в серията активност и почти всичко след това. Тоест, концентрирана сярна киселина и азотна киселина с всякаква концентрация, например, ще окислят дори нискоактивни метали като мед, живак и сребро. По-подробно взаимодействие азотни киселини s и концентрирана сяра с метали, както и някои други вещества, поради тяхната специфика, ще бъдат разгледани отделно в края на тази глава.

3. Взаимодействие на киселини с основни и амфотерни оксиди

Киселините реагират с основни и амфотерни оксиди. Силициевата киселина, тъй като е неразтворима, не реагира с нискоактивни основни оксиди и амфотерни оксиди:

H 2 SO 4 + ZnO ZnSO 4 + H 2 O

6HNO 3 + Fe 2 O 3 2Fe(NO 3) 3 + 3H 2 O

H 2 SiO 3 + FeO ≠

4. Взаимодействие на киселини с основи и амфотерни хидроксиди

HCl + NaOH H 2 O + NaCl

3H 2 SO 4 + 2Al(OH) 3 Al 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O

5. Взаимодействие на киселини със соли

Тази реакция възниква, ако се образува утайка, газ или значително по-слаба киселина от тази, която реагира. Например:

H 2 SO 4 + Ba(NO 3) 2 BaSO 4 ↓ + 2HNO 3

CH 3 COOH + Na 2 SO 3 CH 3 COONa + SO 2 + H 2 O

HCOONa + HCl HCOOH + NaCl

6. Специфични окислителни свойства на азотната и концентрираната сярна киселини

Както бе споменато по-горе, азотната киселина във всяка концентрация, както и сярната киселина изключително в концентрирано състояние, са много силни окислители. По-специално, за разлика от други киселини, те окисляват не само металите, които се намират преди водорода в серията на активност, но и почти всички метали след него (с изключение на платината и златото).

Например, те са способни да окисляват мед, сребро и живак. Въпреки това, човек трябва твърдо да разбере факта, че редица метали (Fe, Cr, Al), въпреки факта, че са доста активни (достъпни преди водорода), въпреки това не реагират с концентрирана HNO 3 и концентрирана H 2 SO 4 без нагряване поради феномена на пасивация - върху повърхността на такива метали се образува защитен филм от твърди окислителни продукти, който не позволява на молекулите на концентрираната сярна и концентрирана азотна киселина да проникнат дълбоко в метала, за да настъпи реакцията. Въпреки това, при силно нагряване, реакцията все още се случва.

При взаимодействие с метали задължителните продукти винаги са солта на съответния метал и използваната киселина, както и водата. Винаги се изолира и трети продукт, чиято формула зависи от много фактори, по-специално като активността на металите, както и концентрацията на киселини и температурата на реакцията.

Високата окислителна способност на концентрираната сярна и концентрирана азотна киселина им позволява да реагират не само с почти всички метали от серията активност, но дори и с много твърди неметали, по-специално с фосфор, сяра и въглерод. Таблицата по-долу ясно показва продуктите от взаимодействието на сярна и азотна киселина с метали и неметали в зависимост от концентрацията:

7. Редуциращи свойства на безкислородните киселини

Всички безкислородни киселини (с изключение на HF) могат да проявяват редуциращи свойства поради химически елемент, който е част от аниона, под действието на различни окислители. Например, всички халогеноводородни киселини (с изключение на HF) се окисляват от манганов диоксид, калиев перманганат и калиев дихромат. В този случай халидните йони се окисляват до свободни халогени:

4HCl + MnO 2 MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O

18HBr + 2KMnO 4 2KBr + 2MnBr 2 + 8H 2 O + 5Br 2

14НI + K 2 Cr 2 O 7 3I 2 ↓ + 2Crl 3 + 2KI + 7H 2 O

Сред всички халогеноводородни киселини йодоводородна киселина има най-голяма редуцираща активност. За разлика от други халогеноводородни киселини, дори железният оксид и солите могат да го окислят.

6HI ​​+ Fe 2 O 3 2FeI 2 + I 2 ↓ + 3H 2 O

2HI + 2FeCl 3 2FeCl 2 + I 2 ↓ + 2HCl

Сероводородната киселина H 2 S също има висока редуцираща активност. Дори окислител като серен диоксид може да я окисли.

Сложните вещества, състоящи се от водородни атоми и киселинен остатък, се наричат ​​минерални или неорганични киселини. Киселинният остатък е оксиди и неметали, комбинирани с водород. Основното свойство на киселините е способността да образуват соли.

Класификация

Основна формула минерални киселини- H n Ac, където Ac е киселинен остатък. В зависимост от състава на киселинния остатък се разграничават два вида киселини:

• кислород, съдържащ кислород;
• без кислород, състоящ се само от водород и неметал.

Основният списък на неорганичните киселини според вида е представен в таблицата.

Освен това, според техните свойства, киселините се класифицират според следните критерии:

• разтворимост: разтворими (HNO 3, HCl) и неразтворими (H 2 SiO 3);
• летливост: летливи (H 2 S, HCl) и нелетливи (H 2 SO 4, H 3 PO 4);
• степен на дисоциация: силен (HNO 3) и слаб (H 2 CO 3).

Ориз. 1. Схема за класификация на киселините.

За обозначаване на минерални киселини се използват традиционни и тривиални имена. Традиционните имена съответстват на името на елемента, който образува киселината с добавяне на морфемите -naya, -ovaya, както и -istaya, -novataya, -novataya, за да се посочи степента на окисление.

Касова бележка

Основните методи за получаване на киселини са представени в таблицата.

Имоти

Повечето киселини са течности с кисел вкус. Волфрамова, хромна, борна и няколко други киселини са в твърдо състояние при нормални условия. Някои киселини (H 2 CO 3, H 2 SO 3, HClO) съществуват само под формата на воден разтвор и се класифицират като слаби киселини.

Ориз. 2. Хромна киселина.

Киселините са активни вещества, които реагират:

• с метали:

  Ca + 2HCl = CaCl2 + H2;

• с оксиди:

  CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O;

• с основа:

  H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O;

• със соли:

  Na 2 CO 3 + 2HCl = 2NaCl + CO 2 + H 2 O.

Всички реакции са придружени от образуване на соли.

Възможна е качествена реакция с промяна в цвета на индикатора:

• лакмусът става червен;
• метилоранж - до розово;
• фенолфталеинът не се променя.

Ориз. 3. Цветове на индикатори при реакция на киселина.

Химичните свойства на минералните киселини се определят от способността им да се дисоциират във вода, за да образуват водородни катиони и аниони на водородни остатъци. Киселините, които реагират необратимо с водата (разпадат се напълно), се наричат ​​силни. Те включват хлор, азот, сяра и хлороводород.

Какво научихме?

Неорганичните киселини се образуват от водород и киселинен остатък, който е неметален атом или оксид. В зависимост от естеството на киселинния остатък киселините се делят на безкислородни и кислородсъдържащи. Всички киселини имат кисел вкус и са способни да се дисоциират във водна среда (разпадайки се на катиони и аниони). Киселините се получават от прости вещества, оксиди и соли. При взаимодействие с метали, оксиди, основи и соли киселините образуват соли.

Тест по темата

Оценка на доклада

Среден рейтинг: 4.4. Общо получени оценки: 120.