Таблиця з хімії кислоти та солі. Назви деяких кислот та їх кислотних залишків

Кислоти- складні речовини, що складаються з одного або декількох атомів водню, здатних заміщатися на атоми металів, та кислотних залишків.

Класифікація кислот

1. За кількістю атомів водню: число атомів водню ( n ) визначає основність кислот:

n= 1 одноосновна

n= 2 двоосновна

n= 3 триосновна

2. За складом:

а) Таблиця кисень містять кислот, кислотних залишків та відповідних кислотних оксидів:

б) Таблиця безкисневих кислот

Фізичні властивості кислот

Багато кислот, наприклад сірчана, азотна, соляна – це безбарвні рідини. відомі також тверді кислоти: ортофосфорна, метафосфорна HPO 3 , борна H 3 BO 3 . Майже всі кислоти розчиняються у воді. Приклад нерозчинної кислоти – кремнієва H 2 SiO 3 . Розчини кислот мають кислий смак. Так, наприклад, багатьом плодам надають кислий смак кислоти, що містяться в них. Звідси назви кислот: лимонна, яблучна тощо.

Способи одержання кислот

Хімічні властивості кислот

1. Змінюють забарвлення індикаторів

2.Реагують з металами в ряду активності до H 2

(викл. HNO 3 -азотна кислота)

Відео "Взаємодія кислот із металами"

Ме + КИСЛОТА = СІЛЬ + H 2 (Р. Заміщення)

Zn + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2

3. З основними (амфотерними) оксидами – оксидами металів

Відео "Взаємодія оксидів металів із кислотами"

Ме х О у + КИСЛОТА = СІЛЬ + Н 2 О (Р. обміну)

4. Реагують із підставами – реакція нейтралізації

КИСЛОТА + ПІДСТАВА = СІЛЬ + H 2 O (Р. обміну)

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

5. Реагують із солями слабких, летких кислот - якщо утворюється кислота, що випадає в осад або виділяється газ:

2 NaCl (тв.) + H 2 SO 4 (конц.) = Na 2 SO 4 + 2HCl ( р . обміну )

Відео "Взаємодія кислот із солями"

6. Розкладання кисневмісних кислот при нагріванні

(викл. H 2 SO 4 ; H 3 PO 4 )

КИСЛОТА = КИСЛОТНИЙ ОКСИД + ВОДА (Р. Розкладання)

Запам'ятайте!Нестійкі кислоти (вугільна та сірчиста) – розкладаються на газ та воду:

H 2 CO 3 ↔ H 2 O + CO 2

H 2 SO 3 ↔ H 2 O + SO 2

Сірководнева кислота у продуктахвиділяється у вигляді газу:

СаS + 2HCl = H 2 S+ CaCl 2

ЗАВДАННЯ ДЛЯ ЗАКРІПЛЕННЯ

№1. Розподіліть хімічні формули кислот у таблицю. Дайте їм назви:

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 , Кислоти

Бес-кисло-

рідні

Кисень - містять

розчинні

нераст-воримые

одне-

основні

дво-основні

трьох-основні

№2. Складіть рівняння реакцій:

Ca + HCl

Na + H 2 SO 4

Al + H 2 S

Ca + H 3 PO 4
Назвіть продукти реакції.

№3. Складіть рівняння реакцій, назвіть продукти:

Na 2 O + H 2 CO 3

ZnO + HCl

CaO + HNO 3

Fe 2 O 3 + H 2 SO 4

№4. Складіть рівняння реакцій взаємодії кислот з основами та солями:

KOH + HNO 3

NaOH + H 2 SO 3

Ca(OH) 2 + H 2 S

Al(OH) 3 + HF

HCl + Na 2 SiO 3

H 2 SO 4 + K 2 CO 3

HNO 3 + CaCO 3

Назвіть продукти реакції.

ТРЕНАЖИРИ

Тренажер №1. "Формули та назви кислот"

Тренажер №2. "Встановлення відповідності: формула кислоти - формула оксиду"

Техніка безпеки - Надання першої допомоги при попаданні кислот на шкіру

Техніка безпеки -

Називаються речовини, що дисоціюють у розчинах з утворенням іонів водню.

Кислоти класифікуються за їх силою, за основністю та наявністю чи відсутністю кисню у складі кислоти.

За силоюкислоти поділяються на сильні та слабкі. Найважливіші сильні кислоти – азотна HNO 3 , сірчана H 2 SO 4 і соляна HCl .

За наявністю кисню розрізняють кисневмісні кислоти ( HNO 3 , H 3 PO 4 і т.п.) та безкисневі кислоти ( HCl, H 2 S, HCN і т.п.).

За основністю, тобто. за кількістю атомів водню в молекулі кислоти, здатних заміщатися атомами металу з утворенням солі, кислоти поділяються на одноосновні (наприклад, HNO 3 , HCl ), двоосновні (H 2 S , H 2 SO 4 ), триосновні (H 3 PO 4 ) і т.д.

Назви безкисневих кислот виробляються від назви неметалу з додаванням закінчення -воднева: HCl - хлороводнева кислота, H 2 S е - селеноводородна кислота, HCN - ціановоднева кислота.

Назви кисневмісних кислот також утворюються від російської назви відповідного елемента з додаванням слова "кислота". При цьому назва кислоти, в якій елемент перебуває у вищому ступені окислення, закінчується на «ная» або «ова», наприклад, H 2 SO 4 - сірчана кислота, HClO 4 - хлорна кислота, H 3 AsO 4 - миш'якова кислота. Зі зниженням ступеня окиснення кислотоутворюючого елемента закінчення змінюються в наступній послідовності: «овата» ( HClO 3 - хлорнувата кислота), «щиста» ( HClO 2 - хлориста кислота), «оватиста» ( H Про Cl - хлорнуватиста кислота). Якщо елемент утворює кислоти, перебуваючи тільки у двох ступенях окиснення, то назва кислоти, що відповідає нижчому ступеню окиснення елемента, отримує закінчення «чиста» ( HNO 3 - азотна кислота, HNO 2 - азотиста кислота).

Таблиця - найважливіші кислоти та їх солі

Отримання кислот

1. Безкисневі кислоти можуть бути отримані при безпосередньому з'єднанні неметалів з воднем:

H 2 + Cl 2 → 2HCl,

H2+S H2S.

2. Кисень містять кислоти нерідко можуть бути отримані при безпосередньому з'єднанні кислотних оксидів з водою:

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3

P 2 O 5 + H 2 O = 2 HPO 3 .

3. Як безкисневі, так і кисневмісні кислоти можна отримати за реакціями обміну між солями та іншими кислотами:

BaBr 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HBr,

CuSO 4 + H 2 S = H 2 SO 4 + CuS,

CaCO3+2HBr = CaBr2+CO2+H2O.

4. У ряді випадків для отримання кислот можуть бути використані окислювально-відновні реакції:

H 2 O 2 + SO 2 = H 2 SO 4 ,

3P + 5HNO 3 + 2H 2 O = 3H 3 PO 4 + 5NO.

Хімічні властивості кислот

1. Найбільш характерна хімічна властивість кислот - їх здатність реагувати з основами (а також з основними та амфотерними оксидами) з утворенням солей, наприклад:

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

2HNO 3 + FeO = Fe(NO 3) 2 + H 2 O,

2 HCl + ZnO = ZnCl 2 + H 2 O .

2. Здатність взаємодіяти з деякими металами, що стоять у ряді напруги до водню, з виділенням водню:

Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 ,

2Al + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2 .

3. З солями, якщо утворюється малорозчинна сіль або летюча речовина:

H 2 SO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 ↓ + 2HCl,

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

2KHCO 3 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 +2SO 2+ 2H2O.

Зауважимо, що багатоосновні кислоти дисоціюють ступінчасто, причому легкість дисоціації по кожному з ступенів падає, тому для багатоосновних кислот замість середніх солей часто утворюються кислі (у разі надлишку кислоти, що реагує):

Na 2 S + H 3 PO 4 = Na 2 HPO 4 + H 2 S,

NaOH + H 3 PO 4 = NaH 2 PO 4 + H 2 O.

4. Окремим випадком кислотно-основної взаємодії є реакції кислот з індикаторами, що призводять до зміни забарвлення, що здавна використовується для якісного виявлення кислот у розчинах. Так, лакмус змінює колір у кислому середовищі на червоний.

5. При нагріванні кисневмісні кислоти розкладаються на оксид і воду (краще у присутності водовіднімального) P 2 O 5):

H 2 SO 4 = H 2 O + SO 3

H 2 SiO 3 = H 2 O + SiO 2 .

М.В. Андрюхова, Л.М. Бородіна

7. Кислоти. Солі. Взаємозв'язок між класами неорганічних речовин

7.1. Кислоти

Кислоти - це електроліти, при дисоціації яких як позитивно заряджені іони утворюються тільки катіони водню H+ (точніше - іони гідроксонію H3O+).

Інше визначення: кислоти – це складні речовини, що складаються з атома водню та кислотних залишків (табл. 7.1).

Таблиця 7.1

Формули та назви деяких кислот, кислотних залишків та солей

За звичайних умов кислоти можуть бути твердими речовинами(H 3 PO 4 , H 3 BO 3 , H 2 SiO 3) та рідинами (HNO 3 , H 2 SO 4 , CH 3 COOH). Ці кислоти можуть існувати як в індивідуальному (100%-ному вигляді), так і у вигляді розбавлених та концентрованих розчинів. Наприклад, як в індивідуальному вигляді, так і в розчинах відомі H 2 SO 4 HNO 3 H 3 PO 4 CH 3 COOH.

Ряд кислот відомі лише у розчинах. Це все галогеноводневі (HCl, HBr, HI), сірководнева H 2 S, ціановоднева (синільна HCN), вугільна H 2 CO 3 , сірчиста H 2 SO 3 кислота, які є розчинами газів у воді. Наприклад, соляна кислота - це суміш HCl і H 2 O, вугільна - суміш CO 2 і H 2 O. Зрозуміло, що вживати вираз «розчин соляної кислотинеправильно.

Більшість кислот розчиняються у воді, нерозчинна кремнієва кислота H 2 SiO 3 . Переважна кількість кислот мають молекулярну будову. Приклади структурних формул кислот:

У більшості молекул кисневмісних кислот всі атоми водню пов'язані з киснем. Але є й винятки:

Кислоти класифікують за низкою ознак (табл. 7.2).

Таблиця 7.2

Класифікація кислот

Всі загальні хімічні властивості кислот обумовлені наявністю в їх водних розчинах надлишку катіонів водню H+(H3O+).

1. Внаслідок надлишку іонів H + водні розчини кислот змінюють забарвлення лакмусу фіолетового та метилоранжу на червоне, (фенолфталеїн забарвлення не змінює, залишається безбарвним). У водному розчині слабкої вугільної кислоти лакмус не червоний, а рожевий, розчин над осадом дуже слабкої кремнієвої кислоти взагалі змінює забарвлення індикаторів.

2. Кислоти взаємодіють з основними оксидами, основами та амфотерними гідроксидами, гідратом аміаку (див. гл. 6).

Приклад 7.1. Для здійснення перетворення BaO → BaSO 4 можна використовувати: а) SO 2; б) H 2 SO 4; в) Na 2 SO 4; г) SO 3 .

Рішення. Перетворення можна здійснити, використовуючи H 2 SO 4:

BaO + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + H 2 O

BaO + SO 3 = BaSO 4

Na 2 SO 4 з BaO не реагує, а реакції BaO з SO 2 утворюється сульфіт барію:

BaO + SO 2 = BaSO 3

Відповідь: 3).

3. Кислоти реагують з аміаком та його водними розчинами з утворенням солей амонію:

HCl + NH 3 = NH 4 Cl - хлорид амонію;

H 2 SO 4 + 2NH 3 = (NH 4) 2 SO 4 - сульфат амонію.

4. Кислоти-неокислювачі з утворенням солі та виділенням водню реагують з металами, розташованими в ряду активності до водню:

H 2 SO 4 (розб) + Fe = FeSO 4 + H 2

2HCl + Zn = ZnCl 2 = H 2

Взаємодія кислот-окислювачів (HNO 3 , H 2 SO 4 (конц)) з металами дуже специфічна і розглядається щодо хімії елементів та їх сполук.

5. Кислоти взаємодіють із солями. Реакція має низку особливостей:

а) у більшості випадків при взаємодії сильнішої кислоти з сіллю слабшої кислоти утворюється сіль слабкої кислоти і слабка кислота або, як кажуть, сильніша кислота витісняє слабшу. Ряд зменшення сили кислот виглядає так:

Приклади реакцій, що протікають:

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

H 2 CO 3 + Na 2 SiO 3 = Na 2 CO 3 + H 2 SiO 3 ↓

2CH 3 COOH + K 2 CO 3 = 2CH 3 COOK + H 2 O + CO 2

3H 2 SO 4 + 2K 3 PO 4 = 3K 2 SO 4 + 2H 3 PO 4

Не взаємодіють між собою, наприклад, KCl і H 2 SO 4 (розб), NaNO 3 і H 2 SO 4 (розб), K 2 SO 4 і HCl (HNO 3 , HBr, HI), K 3 PO 4 і H 2 CO 3 , CH 3 COOK та H 2 CO 3 ;

б) у деяких випадках слабша кислота витісняє із солі сильнішу:

CuSO 4 + H 2 S = CuS↓ + H 2 SO 4

3AgNO 3 (розб) + H 3 PO 4 = Ag 3 PO 4 ↓ + 3HNO 3 .

Такі реакції можливі тоді, коли опади отриманих солей не розчиняються в розбавлених сильних кислотах, що утворюються (H 2 SO 4 і HNO 3);

в) у разі утворення опадів, нерозчинних у сильних кислотах, можливе перебіг реакції між сильною кислотою та сіллю, утвореною іншою сильною кислотою:

BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2HCl

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

AgNO 3 + HCl = AgCl↓ + HNO 3

Приклад 7.2. Вкажіть ряд, у якому наведено формули речовин, що реагують з H 2 SO 4 (розб).

1) Zn, Al 2 O 3 KCl (p-p); 3) NaNO 3 (p-p), Na 2 S, NaF; 2) Cu(OH) 2 , K 2 CO 3 Ag; 4) Na 2 SO 3 Mg, Zn(OH) 2 .

Рішення. З H 2 SO 4 (розб) взаємодіють усі речовини ряду 4):

Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 O + SO 2

Mg + H 2 SO 4 = MgSO 4 + H 2

Zn(OH) 2 + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + 2H 2 O

У ряді 1) неможлива реакція з KCl (p-p), у ряді 2) - з Ag, у ряді 3) - з NaNO 3 (p-p).

Відповідь: 4).

6. Дуже специфічно в реакціях із солями поводиться концентрована сірчана кислота. Це нелетюча і термічно стійка кислота, тому з твердих (!) солей витісняє всі сильні кислоти, оскільки вони летючі, ніж H 2 SO 4 (конц):

KCl (тв) + H 2 SO 4 (кінець) KHSO 4 + HCl

2KCl (тв) + H 2 SO 4 (конц) K 2 SO 4 + 2HCl

Солі, утворені сильними кислотами (HBr, HI, HCl, HNO 3 , HClO 4), реагують тільки з концентрованою сірчаною кислотою і тільки перебуваючи у твердому стані

Приклад 7.3. Концентрована сірчана кислота, на відміну від розведеної, реагує:

3) KNO 3 (тв);

Рішення. KF, Na 2 CO 3 і Na 3 PO 4 реагують обидві кислоти, а з KNO 3 (тв) - тільки H 2 SO 4 (конц).

Відповідь: 3).

Способи одержання кислот дуже різноманітні.

Безкисневі кислотиотримують:

• розчиненням у воді відповідних газів:

HCl (г) + H 2 O (ж) → HCl (p-p)

H 2 S (г) + H 2 O (ж) → H 2 S (р-р)

• із солей витісненням сильнішими або менш леткими кислотами:

FeS + 2HCl = FeCl 2 + H 2 S

KCl (тв) + H 2 SO 4 (кінець) = KHSO 4 + HCl

Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + H 2 SO 3

Кисневмісні кислотиотримують:

• розчиненням відповідних кислотних оксидів у воді, при цьому ступінь окислення кислотоутворюючого елемента в оксиді та кислоті залишається однаковим (виняток - NO 2):

N 2 O 5 + H 2 O = 2HNO 3

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

P 2 O 5 + 3H 2 O 2H 3 PO 4

• окисленням неметалів кислотами-окислювачами:

S + 6HNO 3 (кінець) = H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O

• витісненням сильної кислоти із солі іншої сильної кислоти (якщо випадає нерозчинний у кислотах, що утворюються, осад):

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

AgNO 3 + HCl = AgCl↓ + HNO 3

• витіснення летючої кислоти з її солей менш летючою кислотою.

З цією метою найчастіше використовують нелетючу термічно стійку концентровану сірчану кислоту:

NaNO 3 (тв) + H 2 SO 4 (конц) NaHSO 4 + HNO 3

KClO 4 (тв) + H 2 SO 4 (кінець) KHSO 4 + HClO 4

• витісненням слабшої кислоти з її солей сильнішою кислотою:

Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2 SO 4 = 3CaSO 4 ↓ + 2H 3 PO 4

NaNO 2 + HCl = NaCl + HNO 2

K 2 SiO 3 + 2HBr = 2KBr + H 2 SiO 3 ↓

Назви деяких неорганічних кислот та солей

Нагадаю коротко на конкретних прикладах, як слід правильно називати солі.

Приклад 1. Сіль K 2 SO 4 утворена залишком сірчаної кислоти (SO 4) та металом К. Солі сірчаної кислоти називаються сульфатами. K 2 SO 4 - сульфат калію.

Приклад 2. FeCl 3 - до складу солі входить залізо та залишок соляної кислоти (Cl). Назва солі: хлорид заліза (III). Зверніть увагу: в даному випадку ми не тільки маємо назвати метал, а й вказати його валентність (III). У минулому прикладі в цьому не було необхідності, оскільки валентність натрію стала.

Важливо: у назві солі слід вказувати валентність металу лише у тому випадку, якщо цей метал має змінну валентність!

Приклад 3. Ba(ClO) 2 - до складу солі входить барій та залишок хлорнуватистої кислоти (ClO). Назва солі: гіпохлорит барію. Валентність металу у всіх його з'єднаннях дорівнює двом, вказувати її не потрібно.

Приклад 4. (NH 4) 2 Cr 2 O 7 . Група NH 4 називається амоній, валентність цієї групи стала. Назва солі: дихромат (біхромат) амонію.

У наведених вище прикладах нам зустрілися лише т.з. середні чи нормальні солі. Кислі, основні, подвійні та комплексні солі, солі органічних кислот тут не обговорюватимуться.

Кислоти – це складні речовини, молекули яких складаються з атомів водню (здатних замінюватися атомами металу), пов'язаних із кислотним залишком.

Загальна характеристика

Кислоти класифікуються на безкисневі та кисневмісні, а також на органічні та неорганічні.

Мал. 1. Класифікація кислот – безкисневі та кисневмісні.

Безкисневі кислоти – це розчини у воді таких бінарних сполук, як галогеноводи або сірководень. У розчині полярна ковалентний зв'язокміж воднем та електронегативним елементом поляризується під дією дипольних молекул води, і молекули розпадаються на іони. наявність іонів водню в речовині і дозволяє називати водні розчини цих бінарних сполук кислотами.

Кислоти називають від назви бінарної сполуки додаванням закінчення -на. наприклад, HF – фтороводнева кислота. Аніон кислоти називають за назвою елемента додаванням закінчення -ід, наприклад, Cl - хлорид.

Кисневмісні кислоти (оксокислоти)– це кислотні гідроксиди, що дисоціюють за кислотним типом, тобто як протоліти. Загальна їх формула – Е(ОН)mOn, де Е – неметал або метал зі змінною валентністю в вищого ступеняокиснення. за умови, коли n дорівнює 0, то кислота слабка (H 2 BO 3 - борна), якщо n = 1, то кислота або слабка, або середньої сили (H 3 PO 4 -ортофосфорна), якщо n більше або дорівнює 2, то кислота вважається сильною (H2SO4).

Мал. 2. Сірчана кислота.

Кислотним гідроксидам відповідають кислотні оксиди або ангідриди кислот, наприклад, сірчаної кислоти відповідає сірчаний ангідрид SO 3 .

Хімічні властивості кислот

Для кислот характерний ряд властивостей, які відрізняють їх від солей та інших хімічних елементів:

• Дія на індикатори.Як протоліти кислоти дисоціюють з утворенням іонів H+, які змінюють забарвлення індикаторів: фіолетовий розчин лакмусу стає червоним, а помаранчевий розчин метилоранжу стає рожевим. Багатоосновні кислоти дисоціюють ступінчасто, причому кожна наступна стадія йде важче попередньої, тому що на другому та третьому щаблях дисоціюють все слабші електроліти:

H 2 SO 4 =H+ +HSO 4 –

Залежно від того, чи є кислота концентрованою або розведеною, залежить колір індикатора. Так, наприклад, при опусканні лакмусу в концентровану сірчану кислоту, індикатор стає червоним, у розведеній сірчаній кислоті колір не зміниться.

• Реакція нейтралізації, тобто взаємодія кислот з основами, внаслідок чого відбувається утворення солі та води, йде завжди, якщо хоча б один із реагентів сильний (основа чи кислота). Реакція не йде, якщо кислота слабка, основа нерозчинна. Наприклад, не йде реакція:

H 2 SiO 3 (слабка, нерозчинна у воді кислота)+ Cu(OH) 2 – реакція не йде

Але в інших випадках реакція нейтралізації із цими реагентами йде:

H 2 SiO 3 +2KOH (луг)=K 2 SiO 3 +2H 2 O

• Взаємодія з основними та амфотерними оксидами:

Fe 2 O 3 +3H 2 SO 4 =Fe 2 (SO 4) 3 +3H 2 O

• Взаємодія кислот із металами, що стоять у ряді напруг лівіше водню, призводить до процесу, в результаті якого утворюється сіль, і виділяється водень. Ця реакція легко, якщо кислота досить сильна.

Азотна кислота та концентрована сірчана кислоти реагують з металами за рахунок відновлення не водню, а центрального атома:

Mg+H 2 SO 4 +MgSO 4 +H 2

• Взаємодія кислот із солямивідбувається, якщо у результаті утворюється слабка кислота. Якщо сіль, що реагує з кислотою, розчинна у воді, то реакція піде також у тому випадку, якщо утворюється нерозчинна сіль:

Na 2 SiO 3 (розчинна сіль слабкої кислоти)+2HCl (сильна кислота)=H 2 SiO 3 (слабка нерозчинна кислота)+2NaCl (розчинна сіль)

Багато кислот знаходять застосування в промисловості, наприклад, оцтова кислота необхідна для консервування м'ясних та рибних продуктів