¿Cómo se llama el ácido hbr? Las clases más importantes de sustancias inorgánicas. Óxidos. Hidróxidos. Sal. Ácidos, bases, sustancias anfóteras. Los ácidos más importantes y sus sales. Relación genética de las clases más importantes de sustancias inorgánicas.

Ácidos- electrolitos, tras la disociación de los cuales solo se forman iones H + a partir de iones positivos:

HNO 3 ↔ H ++ NO 3 - ;

CH3COOH↔ H + +CH3COO — .

Todos los ácidos se clasifican en inorgánicos y orgánicos (carboxílicos), que también tienen sus propias clasificaciones (internas).

En condiciones normales cantidad significativa ácidos inorgánicos existen en estado líquido, algunos en estado sólido (H 3 PO 4, H 3 BO 3).

Los ácidos orgánicos con hasta 3 átomos de carbono son líquidos incoloros, muy móviles y con un olor acre característico; ácidos con 4-9 átomos de carbono - líquidos aceitosos con olor desagradable, y los ácidos con una gran cantidad de átomos de carbono son sólidos insolubles en agua.

Fórmulas químicas de ácidos.

Consideremos las fórmulas químicas de los ácidos usando el ejemplo de varios representantes (tanto inorgánicos como orgánicos): ácido clorhídrico - HCl, ácido sulfúrico - H 2 SO 4, ácido fosfórico - H 3 PO 4, ácido acético - CH 3 COOH y benzoico. ácido - C 6 H5COOH. La fórmula química muestra la composición cualitativa y cuantitativa de la molécula (cuántos y qué átomos están incluidos en un compuesto en particular). Usando la fórmula química, puede calcular el peso molecular de los ácidos (Ar(H) = 1 uma, Ar(). Cl) = 35,5 uma, Ar(P) = 31 uma, Ar(O) = 16 uma, Ar(S) = 32 uma, Ar(C) = 12 a.m.):

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

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

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

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

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

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

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

Sr(CH 3 COOH) = 3×12 + 4×1 + 2×16 = 36 + 4 + 32 = 72.

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

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

Fórmulas estructurales (gráficas) de ácidos.

La fórmula estructural (gráfica) de una sustancia es más visual. Muestra cómo los átomos están conectados entre sí dentro de una molécula. Indiquemos las fórmulas estructurales de cada uno de los compuestos anteriores:

Arroz. 1. Fórmula estructuralácido clorhídrico.

Arroz. 2. Fórmula estructural del ácido sulfúrico.

Arroz. 3. Fórmula estructural del ácido fosfórico.

Arroz. 4. Fórmula estructural del ácido acético.

Arroz. 5. Fórmula estructural del ácido benzoico.

Fórmulas iónicas

Todos los ácidos inorgánicos son electrolitos, es decir. capaz de disociarse en una solución acuosa en iones:

HCl ↔ H++Cl-;

H 2 SO 4 ↔ 2H + + SO 4 2- ;

H 3 PO 4 ↔ 3H + + PO 4 3- .

Ejemplos de resolución de problemas

EJEMPLO 1

EJEMPLO 2

Ácidos- sustancias complejas que constan de uno o más átomos de hidrógeno que pueden ser reemplazados por átomos metálicos y residuos ácidos.

Clasificación de ácidos

1. Por el número de átomos de hidrógeno: número de átomos de hidrógeno ( norte ) determina la basicidad de los ácidos:

norte= 1 monobase

norte= 2 dibases

norte= 3 tribases

2. Por composición:

a) Tabla de ácidos oxigenados, residuos ácidos y óxidos ácidos correspondientes:

b) Tabla de ácidos libres de oxígeno

Propiedades físicas de los ácidos.

Muchos ácidos, como el sulfúrico, nítrico y clorhídrico, son líquidos incoloros. También se conocen ácidos sólidos: ortofosfórico, metafosfórico. HPO 3, bórico H 3 BO 3 . Casi todos los ácidos son solubles en agua. Un ejemplo de ácido insoluble es el ácido silícico. H2SiO3 . Las soluciones ácidas tienen un sabor amargo. Por ejemplo, muchas frutas adquieren un sabor amargo debido a los ácidos que contienen. De ahí los nombres de los ácidos: cítrico, málico, etc.

Métodos para producir ácidos.

Propiedades químicas de los ácidos.

1. Cambiar el color de los indicadores.

2. Reaccionar con metales en la serie de actividad hasta h 2

(excl. HNO 3 -ácido nítrico)

Vídeo "Interacción de ácidos con metales"

Yo + ÁCIDO = SAL + h 2 (r. sustitución)

Zn + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2

3. Con óxidos básicos (anfóteros) – óxidos metálicos

Vídeo "Interacción de óxidos metálicos con ácidos"

Fur x O y + ÁCIDO = SAL + H 2 O (rublo de cambio)

4. Reaccionar con bases – reacción de neutralización

ÁCIDO + BASE= SAL+ h 2 oh (rublo de cambio)

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

5. Reaccionar con sales de ácidos débiles y volátiles. Si se forma ácido, precipita o se desprende gas:

2 NaCl (tv.) + H 2 SO 4 (conc.) = Na 2 SO 4 + 2HCl ( r . intercambio )

Video "Interacción de ácidos con sales"

6. Descomposición de ácidos que contienen oxígeno cuando se calientan.

(excl. h 2 ENTONCES 4 ; h 3 CORREOS. 4 )

ÁCIDO = ÓXIDO ÁCIDO + AGUA (r. expansión)

¡Recordar!Ácidos inestables (ácidos carbónico y sulfuroso): se descomponen en gas y agua.:

H2CO3 ↔ H2O + CO2

H2SO3 ↔ H2O + SO2

Ácido sulfuro de hidrógeno en productos liberado como gas:

CaS + 2HCl = H2S+CaCl2

TAREAS DE ASIGNACIÓN

No 1. Distribuir fórmulas químicasácidos en la tabla. Dales nombres:

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, Ácidos

bes-sour-

parientes

que contiene oxígeno

soluble

insoluble

uno-

básico

dos básicos

tres básicos

No. 2. Escribe las ecuaciones de reacción:

Ca + HCl

Na+H2SO4

Al+H2S

Ca + H3PO4
Nombra los productos de la reacción.

No 3. Escribe las ecuaciones de reacción y nombra los productos:

Na2O + H2CO3

ZnO + HCl

CaO + HNO3

Fe 2 O 3 + H 2 SO 4

No 4. Escriba ecuaciones para las reacciones de ácidos con bases y sales:

KOH + HNO3

NaOH + H2SO3

Ca(OH)2 + H2S

Al(OH)3 + HF

HCl + Na 2 SiO 3

H2SO4 + K2CO3

HNO3 + CaCO3

Nombra los productos de la reacción.

CEREMONIAS

Entrenador número 1. "Fórmula y nombres de ácidos"

Entrenador nº 2. "Establecimiento de correspondencia: fórmula ácida - fórmula de óxido"

Precauciones de seguridad: primeros auxilios en caso de contacto del ácido con la piel.

Precauciones de seguridad -

Veamos los más comunes en literatura educativa fórmulas ácidas:

Es fácil notar que todas las fórmulas ácidas tienen en común la presencia de átomos de hidrógeno (H), que ocupa el primer lugar en la fórmula.

Determinación de la valencia de un residuo ácido.

De la lista anterior se puede ver que el número de estos átomos puede diferir. Los ácidos que contienen un solo átomo de hidrógeno se llaman monobásicos (nítrico, clorhídrico y otros). Los ácidos sulfúrico, carbónico y silícico son dibásicos, ya que sus fórmulas contienen dos átomos de H. La molécula del ácido fosfórico tribásico contiene tres átomos de hidrógeno.

Por tanto, la cantidad de H en la fórmula caracteriza la basicidad del ácido.

El átomo o grupo de átomos que se escriben después del hidrógeno se llaman residuos ácidos. Por ejemplo, en el ácido hidrosulfuro el residuo consta de un átomo, S, y en el ácido fosfórico, sulfuroso y muchos otros, de dos, y uno de ellos es necesariamente oxígeno (O). Sobre esta base, todos los ácidos se dividen en oxigenados y libres de oxígeno.

Cada residuo ácido tiene una determinada valencia. Es igual al número de átomos de H en la molécula de este ácido. La valencia del residuo de HCl es igual a uno, ya que es un ácido monobásico. Los residuos de los ácidos nítrico, perclórico y nitroso tienen la misma valencia. La valencia del residuo de ácido sulfúrico (SO 4) es dos, ya que en su fórmula hay dos átomos de hidrógeno. Residuo de ácido fosfórico trivalente.

Residuos ácidos - aniones

Además de valencia, los residuos ácidos tienen cargas y son aniones. Sus cargas se indican en la tabla de solubilidad: CO 3 2−, S 2−, Cl−, etc. Tenga en cuenta: la carga del residuo ácido es numéricamente la misma que su valencia. Por ejemplo, en el ácido silícico, cuya fórmula es H 2 SiO 3, el residuo ácido SiO 3 tiene una valencia II y una carga 2-. Así, conociendo la carga del residuo ácido, es fácil determinar su valencia y viceversa.

Resumamos. Los ácidos son compuestos formados por átomos de hidrógeno y residuos ácidos. Desde el punto de vista de la teoría de la disociación electrolítica, se puede dar otra definición: los ácidos son electrolitos, en soluciones y fundidos en los que están presentes cationes de hidrógeno y aniones de residuos ácidos.

Consejos

Las fórmulas químicas de los ácidos suelen aprenderse de memoria, al igual que sus nombres. Si ha olvidado cuántos átomos de hidrógeno hay en una fórmula en particular, pero sabe cómo se ve su residuo ácido, la tabla de solubilidad le ayudará. La carga del residuo coincide en módulo con la valencia, y ésta con la cantidad de H. Por ejemplo, recuerda que el resto del ácido carbónico es CO 3 . Usando la tabla de solubilidad se determina que su carga es 2-, lo que significa que es divalente, es decir, el ácido carbónico tiene la fórmula H 2 CO 3.

A menudo existe confusión con las fórmulas de los ácidos sulfúrico y sulfuroso, así como con las de los ácidos nítrico y nitroso. Aquí también hay un punto que hace que sea más fácil de recordar: el nombre del ácido del par en el que hay más átomos de oxígeno termina en -naya (sulfúrico, nítrico). Un ácido con menos átomos de oxígeno en la fórmula tiene un nombre que termina en -istaya (sulfuroso, nitrogenado).

Sin embargo, estos consejos sólo le ayudarán si las fórmulas ácidas le resultan familiares. Repitámoslos de nuevo.

Los ácidos se pueden clasificar según diferentes criterios:

1) La presencia de átomos de oxígeno en el ácido.

2) basicidad ácida

La basicidad de un ácido es la cantidad de átomos de hidrógeno "móviles" en su molécula, capaces de separarse de la molécula de ácido en forma de cationes de hidrógeno H + al disociarse, y también reemplazarse por átomos de metal:

4) Solubilidad

5) Estabilidad

7) Propiedades oxidantes

Propiedades químicas de los ácidos.

1. Capacidad para disociarse

Los ácidos se disocian en soluciones acuosas en cationes de hidrógeno y residuos ácidos. Como ya se mencionó, los ácidos se dividen en bien disociables (fuertes) y poco disociables (débiles). Al escribir la ecuación de disociación de ácidos monobásicos fuertes, se utiliza una flecha que apunta hacia la derecha () o un signo igual (=), lo que muestra la virtual irreversibilidad de dicha disociación. Por ejemplo, la ecuación de disociación del ácido clorhídrico fuerte se puede escribir de dos maneras:

o de esta forma: HCl = H + + Cl -

o de esta forma: HCl → H + + Cl -

Esencialmente, la dirección de la flecha nos dice que el proceso inverso de combinar cationes de hidrógeno con residuos ácidos (asociación) ácidos fuertes prácticamente no gotea.

Si queremos escribir la ecuación de disociación de un ácido monoprótico débil, debemos usar dos flechas en la ecuación en lugar del signo. Este signo refleja la reversibilidad de la disociación de ácidos débiles; en su caso, el proceso inverso de combinar cationes de hidrógeno con residuos ácidos es muy pronunciado:

CH3COOH CH3COO — + H +

Los ácidos polibásicos se disocian paso a paso, es decir. Los cationes de hidrógeno se separan de sus moléculas no simultáneamente, sino uno por uno. Por esta razón, la disociación de tales ácidos no se expresa mediante una, sino varias ecuaciones, cuyo número es igual a la basicidad del ácido. Por ejemplo, la disociación del ácido fosfórico tribásico se produce en tres pasos con la separación alterna de cationes H+:

H 3 PO 4 H + + H 2 PO 4 —

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

HPO 4 2- H + + PO 4 3-

Cabe señalar que cada etapa posterior de disociación ocurre en menor medida que la anterior. Es decir, las moléculas de H 3 PO 4 se disocian mejor (en mayor medida) que los iones H 2 PO 4 -, que, a su vez, se disocian mejor que los iones HPO 4 2-. Este fenómeno está asociado con un aumento en la carga de residuos ácidos, como resultado de lo cual aumenta la fuerza del enlace entre ellos y los iones H + positivos.

La excepción a los ácidos polibásicos es ácido sulfúrico. Porque este ácido se disocia bien en ambas etapas, está permitido escribir la ecuación de su disociación en una etapa:

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

2. Interacción de ácidos con metales.

El séptimo punto en la clasificación de los ácidos son sus propiedades oxidantes. Se afirmó que los ácidos son agentes oxidantes débiles y agentes oxidantes fuertes. La gran mayoría de los ácidos (casi todos excepto H 2 SO 4 (conc.) y HNO 3) son agentes oxidantes débiles, ya que pueden exhibir su capacidad oxidante solo gracias a los cationes de hidrógeno. Dichos ácidos pueden oxidar solo aquellos metales que están en la serie de actividad a la izquierda del hidrógeno, y como productos se forman la sal del metal correspondiente y el hidrógeno. Por ejemplo:

H 2 SO 4 (diluido) + Zn ZnSO 4 + H 2

2HCl + FeFeCl2 + H2

En cuanto a los ácidos oxidantes fuertes, es decir H 2 SO 4 (conc.) y HNO 3 , entonces la lista de metales sobre los que actúan es mucho más amplia e incluye todos los metales antes del hidrógeno en la serie de actividad, y casi todos los posteriores. Es decir, el ácido sulfúrico concentrado y el ácido nítrico de cualquier concentración, por ejemplo, oxidarán incluso metales poco activos como el cobre, el mercurio y la plata. Interacción más detallada ácidos nítricos Los azufres concentrados con metales, así como algunas otras sustancias, debido a su especificidad, se analizarán por separado al final de este capítulo.

3. Interacción de ácidos con óxidos básicos y anfóteros.

Los ácidos reaccionan con óxidos básicos y anfóteros. El ácido silícico, al ser insoluble, no reacciona con óxidos básicos poco activos ni con óxidos anfóteros:

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

6HNO3 + Fe2O3 2Fe(NO3)3 + 3H2O

H2SiO3 + FeO ≠

4. Interacción de ácidos con bases e hidróxidos anfóteros.

HCl + NaOH H2O + NaCl

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

5. Interacción de ácidos con sales.

Esta reacción ocurre si se forma un precipitado, gas o un ácido significativamente más débil que el que reacciona. Por ejemplo:

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. Propiedades oxidativas específicas de los ácidos nítrico y sulfúrico concentrado.

Como se mencionó anteriormente, el ácido nítrico en cualquier concentración, así como el ácido sulfúrico exclusivamente en estado concentrado, son agentes oxidantes muy fuertes. En particular, a diferencia de otros ácidos, oxidan no solo los metales que se encuentran antes del hidrógeno en la serie de actividad, sino también casi todos los metales posteriores (excepto el platino y el oro).

Por ejemplo, son capaces de oxidar cobre, plata y mercurio. Sin embargo, es necesario comprender firmemente el hecho de que varios metales (Fe, Cr, Al), a pesar de que son bastante activos (disponibles antes que el hidrógeno), no reaccionan con HNO 3 concentrado y H 2 SO 4 concentrado sin calentamiento debido al fenómeno de pasivación: se forma una película protectora de productos de oxidación sólidos en la superficie de dichos metales, lo que no permite que las moléculas de ácidos sulfúrico y nítrico concentrados penetren profundamente en el metal para que se produzca la reacción. Sin embargo, con un fuerte calentamiento, la reacción aún ocurre.

En caso de interacción con metales, los productos obligatorios son siempre la sal del metal correspondiente y el ácido utilizado, así como el agua. También se aísla siempre un tercer producto, cuya fórmula depende de muchos factores, en particular, como la actividad de los metales, así como la concentración de ácidos y la temperatura de reacción.

La alta capacidad oxidante de los ácidos sulfúrico y nítrico concentrado les permite reaccionar no solo con prácticamente todos los metales de la serie activa, sino también con muchos no metales sólidos, en particular con fósforo, azufre y carbono. La siguiente tabla muestra claramente los productos de la interacción de los ácidos sulfúrico y nítrico con metales y no metales según la concentración:

7. Propiedades reductoras de los ácidos libres de oxígeno.

Todos los ácidos libres de oxígeno (excepto el HF) pueden exhibir propiedades reductoras debido a elemento químico, que forma parte del anión, bajo la acción de diversos agentes oxidantes. Por ejemplo, todos los ácidos hidrohálicos (excepto el HF) se oxidan con dióxido de manganeso, permanganato de potasio y dicromato de potasio. En este caso, los iones haluro se oxidan a halógenos libres:

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

18HBr + 2KMnO4 2KBr + 2MnBr2 + 8H2O + 5Br2

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

Entre todos los ácidos hidrohálicos, el ácido yodhídrico tiene la mayor actividad reductora. A diferencia de otros ácidos hidrohálicos, incluso el óxido férrico y sus sales pueden oxidarlo.

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

2HI + 2FeCl 3 2FeCl 2 + Yo 2 ↓ + 2HCl

El ácido sulfuro de hidrógeno H 2 S también tiene una alta actividad reductora. Incluso un agente oxidante como el dióxido de azufre puede oxidarlo.

Las sustancias complejas que constan de átomos de hidrógeno y un residuo ácido se denominan ácidos minerales o inorgánicos. El residuo ácido son óxidos y no metales combinados con hidrógeno. La principal propiedad de los ácidos es la capacidad de formar sales.

Clasificación

Fórmula básica ácidos minerales- H n Ac, donde Ac es un residuo ácido. Dependiendo de la composición del residuo ácido, se distinguen dos tipos de ácidos:

• oxígeno que contiene oxígeno;
• libre de oxígeno, compuesto únicamente de hidrógeno y no metal.

En la tabla se presenta la lista principal de ácidos inorgánicos según su tipo.

Además, según sus propiedades, los ácidos se clasifican según los siguientes criterios:

• solubilidad: soluble (HNO 3, HCl) e insoluble (H 2 SiO 3);
• volatilidad: volátil (H 2 S, HCl) y no volátil (H 2 SO 4, H 3 PO 4);
• grado de disociación: fuerte (HNO 3) y débil (H 2 CO 3).

Arroz. 1. Esquema de clasificación de ácidos.

Se utilizan nombres tradicionales y triviales para designar ácidos minerales. Los nombres tradicionales corresponden al nombre del elemento que forma el ácido con la adición de los morfemas -naya, -ovaya, así como -istaya, -novataya, -novataya para indicar el grado de oxidación.

Recibo

Los principales métodos para producir ácidos se presentan en la tabla.

Propiedades

La mayoría de los ácidos son líquidos con sabor amargo. Los ácidos tungstico, crómico, bórico y varios otros se encuentran en estado sólido en condiciones normales. Algunos ácidos (H 2 CO 3, H 2 SO 3, HClO) existen sólo en forma de solución acuosa y se clasifican como ácidos débiles.

Arroz. 2. Ácido crómico.

Los ácidos son sustancias activas que reaccionan:

• con metales:

  Ca + 2HCl = CaCl2 + H2;

• con óxidos:

  CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O;

• con base:

  H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O;

• con sales:

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

Todas las reacciones van acompañadas de la formación de sales.

Es posible una reacción cualitativa con un cambio en el color del indicador:

• el tornasol se vuelve rojo;
• naranja de metilo - a rosa;
• La fenolftaleína no cambia.

Arroz. 3. Colores de los indicadores cuando reacciona el ácido.

Las propiedades químicas de los ácidos minerales están determinadas por su capacidad para disociarse en agua para formar cationes de hidrógeno y aniones de residuos de hidrógeno. Los ácidos que reaccionan irreversiblemente con el agua (se disocian por completo) se denominan fuertes. Estos incluyen cloro, nitrógeno, azufre y cloruro de hidrógeno.

¿Qué hemos aprendido?

Los ácidos inorgánicos están formados por hidrógeno y un residuo ácido, que es un átomo no metálico o un óxido. Dependiendo de la naturaleza del residuo ácido, los ácidos se clasifican en libres de oxígeno y que contienen oxígeno. Todos los ácidos tienen un sabor amargo y son capaces de disociarse en un ambiente acuoso (descomponerse en cationes y aniones). Los ácidos se obtienen a partir de sustancias simples, óxidos y sales. Al interactuar con metales, óxidos, bases y sales, los ácidos forman sales.

Prueba sobre el tema.

Evaluación del informe

Calificación promedio: 4.4. Calificaciones totales recibidas: 120.