| Anoksik: | Dasar | Nama garam |
| HCl - hidroklorik (hidroklorik) | yg berdasar satu | khlorida |
| HBr - hidrobromik | yg berdasar satu | bromida |
| HI - hidroiodida | yg berdasar satu | iodida |
| HF - hidrofluorik (hidrofluorik) | yg berdasar satu | fluor |
| H 2 S - hidrogen sulfida | dasar | sulfida |
| teroksigenasi: | ||
| HNO3 - nitrogen | yg berdasar satu | nitrat |
| H 2 SO 3 - belerang | dasar | sulfit |
| H 2 SO 4 - sulfat | dasar | sulfat |
| H 2 CO 3 - batubara | dasar | karbonat |
| H 2 SiO 3 - silikon | dasar | silikat |
| H 3 PO 4 - ortofosfat | tripartit | ortofosfat |
garam - zat kompleks yang terdiri dari atom logam dan residu asam. Ini adalah kelas senyawa anorganik yang paling banyak.
Klasifikasi. Berdasarkan komposisi dan sifat: sedang, asam, basa, ganda, campuran, kompleks
garam sedang adalah produk dari penggantian lengkap atom hidrogen dari asam polibasa dengan atom logam.
Ketika terdisosiasi, hanya kation logam (atau NH 4 +) yang diproduksi. Sebagai contoh:
Na 2 SO 4 ® 2Na + + SO
CaCl 2 ® Ca 2+ + 2Cl -
garam asam adalah produk substitusi tidak lengkap atom hidrogen dari asam polibasa untuk atom logam.
Ketika terdisosiasi, mereka memberikan kation logam (NH 4 +), ion hidrogen dan anion dari residu asam, misalnya:
NaHCO 3 ® Na + + HCO « H + + CO .
garam dasar adalah produk substitusi yang tidak lengkap dari gugus OH - basa yang sesuai untuk residu asam.
Setelah disosiasi, kation logam, anion hidroksil dan residu asam diproduksi.
Zn(OH)Cl ® + + Cl - « Zn 2+ + OH - + Cl - .
garam ganda mengandung dua kation logam dan setelah disosiasi menghasilkan dua kation dan satu anion.
KAl(SO 4) 2 ® K + + Al 3+ + 2SO
garam kompleks mengandung kation atau anion kompleks.
Br ® + + Br - « Ag + +2 NH 3 + Br -
Na ® Na + + - « Na + + Ag + + 2 CN -
Hubungan genetik antara berbagai kelas senyawa
BAGIAN EKSPERIMEN
Peralatan dan perlengkapan: tripod dengan tabung reaksi, mesin cuci, lampu spiritus.
Reagen dan bahan: fosfor merah, seng oksida, butiran Zn, bubuk kapur mati Ca (OH) 2, 1 mol / dm 3 larutan NaOH, ZnSO 4, CuSO 4, AlCl 3, FeCl 3, HCl, H 2 SO 4, kertas indikator universal, larutan fenolftalein, metil oranye, air suling.
Perintah kerja
1. Tuang seng oksida ke dalam dua tabung reaksi; tambahkan larutan asam (HCl atau H 2 SO 4) ke satu, larutan alkali (NaOH atau KOH) ke yang lain dan panaskan sedikit pada lampu alkohol.
Pengamatan: Apakah seng oksida larut dalam larutan asam dan basa?
Tulis Persamaan
Temuan: 1. Jenis oksida apa yang termasuk dalam ZnO?
2. Sifat apa yang dimiliki oksida amfoter?
Persiapan dan sifat hidroksida
2.1. Celupkan ujung strip indikator universal ke dalam larutan alkali (NaOH atau KOH). Bandingkan warna strip indikator yang diperoleh dengan bagan warna standar.
Pengamatan: Catat nilai pH larutan tersebut.
2.2. Ambil empat tabung reaksi, tuangkan 1 ml larutan ZnSO 4 ke tabung pertama, uSO 4 ke tabung kedua, AlCl 3 ke tabung ketiga, FeCl 3 ke tabung keempat. Tambahkan 1 ml larutan NaOH ke dalam masing-masing tabung. Tuliskan pengamatan dan persamaan reaksi yang terjadi.
Pengamatan: Apakah pengendapan terjadi ketika alkali ditambahkan ke larutan garam? Tentukan warna endapan.
Tulis Persamaan reaksi yang sedang berlangsung (dalam bentuk molekul dan ionik).
Temuan: Bagaimana logam hidroksida dapat diperoleh?
2.3. Pindahkan setengah dari endapan yang diperoleh pada percobaan 2.2 ke tabung reaksi lain. Di satu bagian endapan, bertindak dengan larutan H 2 SO 4 di sisi lain - dengan larutan NaOH.
Pengamatan: Apakah presipitasi larut ketika alkali dan asam ditambahkan ke presipitasi?
Tulis Persamaan reaksi yang sedang berlangsung (dalam bentuk molekul dan ionik).
Temuan: 1. Jenis hidroksida apakah Zn (OH) 2, Al (OH) 3, u (OH) 2, Fe (OH) 3?
2. Sifat apa yang dimiliki hidroksida amfoter?
Mendapatkan garam.
3.1. Tuang 2 ml larutan CuSO 4 ke dalam tabung reaksi dan turunkan paku yang sudah dibersihkan ke dalam larutan tersebut. (Reaksinya lambat, perubahan pada permukaan kuku muncul setelah 5-10 menit).
Pengamatan: Apakah ada perubahan pada permukaan kuku? Apa yang didepositokan?
Tuliskan persamaan reaksi redoks.
Temuan: Dengan mempertimbangkan sejumlah tekanan logam, tunjukkan metode untuk memperoleh garam.
3.2. Masukkan satu butir seng ke dalam tabung reaksi dan tambahkan larutan HCl.
Pengamatan: Apakah ada evolusi gas?
Tulis persamaan
Temuan: Jelaskan cara mendapatkan garam ini?
3.3. Tuang sedikit bubuk kapur sirih Ca(OH)2 ke dalam tabung reaksi dan tambahkan larutan HCl.
Pengamatan: Apakah ada evolusi gas?
Tulis persamaan reaksi yang sedang berlangsung (dalam bentuk molekul dan ionik).
Kesimpulan: 1. Apa jenis reaksi interaksi hidroksida dan asam?
2. Zat apa yang merupakan produk dari reaksi ini?
3.5. Tuang 1 ml larutan garam ke dalam dua tabung reaksi: yang pertama - tembaga sulfat, yang kedua - kobalt klorida. Tambahkan ke kedua tabung tetes demi tetes larutan natrium hidroksida sampai terbentuk endapan. Kemudian tambahkan alkali berlebih ke kedua tabung reaksi.
Pengamatan: Tunjukkan perubahan warna endapan pada reaksi tersebut.
Tulis persamaan reaksi yang sedang berlangsung (dalam bentuk molekul dan ionik).
Kesimpulan: 1. Sebagai hasil dari reaksi apa garam basa terbentuk?
2. Bagaimana cara mengubah garam dasar menjadi garam sedang?
Tugas kontrol:
1. Dari zat-zat yang tercantum, tuliskan rumus garam, basa, asam: Ca (OH) 2, Ca (NO 3) 2, FeCl 3, HCl, H 2 O, ZnS, H 2 SO 4, CuSO 4, KOH
Zn (OH) 2, NH 3, Na 2 CO 3, K 3 PO 4.
2. Tentukan rumus oksida yang sesuai dengan zat yang tercantum H 2 SO 4, H 3 AsO 3, Bi (OH) 3, H 2 MnO 4, Sn (OH) 2, KOH, H 3 PO 4, H 2 SiO 3, Ge ( OH) 4 .
3. Hidroksida apa yang bersifat amfoter? Tulis persamaan reaksi yang mencirikan amfoterisitas aluminium hidroksida dan seng hidroksida.
4. Manakah dari senyawa berikut yang akan berinteraksi berpasangan: P 2 O 5 , NaOH, ZnO, AgNO 3 , Na 2 CO 3 , Cr(OH) 3 , H 2 SO 4 . Buatlah persamaan reaksi yang mungkin terjadi.
Pekerjaan Laboratorium No. 2 (4 jam)
Subjek: Analisis kualitatif kation dan anion
Target: untuk menguasai teknik melakukan reaksi kualitatif dan kelompok terhadap kation dan anion.
BAGIAN TEORITIS
Tugas utama analisis kualitatif adalah menetapkan komposisi kimia zat yang ditemukan di berbagai objek (bahan biologis, obat-obatan, makanan, objek lingkungan). Dalam makalah ini, kami mempertimbangkan analisis kualitatif zat anorganik yang merupakan elektrolit, yaitu, pada kenyataannya, analisis kualitatif ion. Dari totalitas ion yang terjadi, dipilih yang paling penting dalam istilah medis dan biologis: (Fe 3+, Fe 2+, Zn 2+, Ca 2+, Na +, K +, Mg 2+, Cl -, PO, CO, dll). Banyak dari ion ini ditemukan dalam berbagai obat dan makanan.
Dalam analisis kualitatif, tidak semua reaksi yang mungkin digunakan, tetapi hanya reaksi yang disertai dengan efek analitis yang berbeda. Efek analitis yang paling umum adalah: munculnya warna baru, pelepasan gas, pembentukan endapan.
Ada dua pendekatan fundamental yang berbeda untuk analisis kualitatif: pecahan dan sistematis . Dalam analisis sistematis, reagen kelompok perlu digunakan untuk memisahkan ion yang ada ke dalam kelompok yang terpisah, dan dalam beberapa kasus menjadi subkelompok. Untuk melakukan ini, beberapa ion dipindahkan ke komposisi senyawa yang tidak larut, dan beberapa ion dibiarkan dalam larutan. Setelah memisahkan endapan dari larutan, mereka dianalisis secara terpisah.
Misalnya dalam larutan terdapat ion A1 3+, Fe 3+ dan Ni 2+. Jika larutan ini terkena alkali berlebih, endapan Fe (OH) 3 dan Ni (OH) 2 mengendap, dan ion [A1 (OH) 4] - tetap berada dalam larutan. Endapan yang mengandung hidroksida besi dan nikel, bila diolah dengan amonia, sebagian akan larut karena transisi ke larutan 2+. Jadi, dengan bantuan dua reagen - alkali dan amonia, dua larutan diperoleh: satu mengandung ion [A1(OH) 4 ] -, yang lain mengandung ion 2+ dan endapan Fe(OH) 3 . Dengan bantuan reaksi karakteristik, keberadaan ion tertentu dalam larutan dan endapan, yang harus dilarutkan terlebih dahulu, terbukti.
Analisis sistematis terutama digunakan untuk mendeteksi ion dalam campuran multikomponen yang kompleks. Ini sangat memakan waktu, tetapi keuntungannya terletak pada formalisasi yang mudah dari semua tindakan yang sesuai dengan skema yang jelas (metodologi).
Untuk analisis fraksional, hanya reaksi karakteristik yang digunakan. Jelas, kehadiran ion lain dapat secara signifikan mendistorsi hasil reaksi (pengenaan warna di atas satu sama lain, pengendapan presipitasi yang tidak diinginkan, dll.). Untuk menghindari hal ini, analisis fraksional terutama menggunakan reaksi yang sangat spesifik yang memberikan efek analitis dengan sejumlah kecil ion. Untuk reaksi yang berhasil, sangat penting untuk mempertahankan kondisi tertentu, khususnya pH. Sangat sering, dalam analisis fraksional, seseorang harus menggunakan penyamaran, yaitu, konversi ion menjadi senyawa yang tidak mampu menghasilkan efek analitis dengan reagen yang dipilih. Misalnya, dimetilglioksim digunakan untuk mendeteksi ion nikel. Efek analitis yang serupa dengan reagen ini menghasilkan ion Fe 2+. Untuk mendeteksi Ni 2+, ion Fe 2+ diubah menjadi kompleks fluorida stabil 4- atau dioksidasi menjadi Fe 3+, misalnya dengan hidrogen peroksida.
Analisis fraksional digunakan untuk mendeteksi ion dalam campuran yang lebih sederhana. Waktu analisis berkurang secara signifikan, namun, peneliti harus memiliki pengetahuan yang lebih dalam tentang pola reaksi kimia, karena cukup sulit untuk memperhitungkan semua kemungkinan kasus pengaruh timbal balik ion pada sifat analisis yang diamati. efek dalam satu teknik tertentu.
Dalam praktik analitis, yang disebut sistematika pecahan metode. Dengan pendekatan ini, jumlah minimum reagen kelompok digunakan, yang memungkinkan untuk menguraikan taktik analisis secara umum, yang kemudian dilakukan dengan metode fraksional.
Menurut teknik melakukan reaksi analitik, reaksi dibedakan: sedimen; mikroskopis; disertai dengan pelepasan produk gas; dilakukan di atas kertas; ekstraksi; diwarnai dalam larutan; pewarnaan api.
Saat melakukan reaksi sedimen, warna dan sifat endapan (kristalin, amorf) harus diperhatikan, jika perlu, tes tambahan dilakukan: endapan diperiksa kelarutannya dalam asam kuat dan lemah, alkali dan amonia, dan kelebihan dari reagen. Saat melakukan reaksi yang disertai dengan evolusi gas, warna dan baunya dicatat. Dalam beberapa kasus, tes tambahan dilakukan.
Sebagai contoh, jika diasumsikan bahwa gas yang terbentuk adalah karbon monoksida (IV), maka gas tersebut dilewatkan melalui air kapur yang berlebihan.
Dalam analisis fraksional dan sistematis, reaksi banyak digunakan, di mana warna baru muncul, paling sering ini adalah reaksi kompleksasi atau reaksi redoks.
Dalam beberapa kasus, akan lebih mudah untuk melakukan reaksi seperti itu di atas kertas (reaksi jatuh). Reagen yang tidak terurai dalam kondisi normal diterapkan pada kertas terlebih dahulu. Jadi, untuk mendeteksi ion hidrogen sulfida atau sulfida, digunakan kertas yang diresapi dengan timbal nitrat [menghitam karena pembentukan timbal (II) sulfida]. Banyak oksidator dideteksi menggunakan kertas kanji yodium, mis. kertas yang diresapi dengan larutan kalium iodida dan pati. Dalam kebanyakan kasus, reagen yang diperlukan diterapkan pada kertas selama reaksi, misalnya, alizarin untuk ion A1 3+, cupron untuk ion Cu 2+, dll. Untuk meningkatkan warna, ekstraksi ke dalam pelarut organik kadang-kadang digunakan . Reaksi warna nyala digunakan untuk pengujian pendahuluan.
Zat yang berdisosiasi dalam larutan membentuk ion hidrogen disebut.
Asam diklasifikasikan menurut kekuatan, kebasaan, dan ada tidaknya oksigen dalam komposisi asam.
Dengan kekuatanasam dibedakan menjadi kuat dan lemah. Asam kuat yang paling penting adalah nitrat HNO 3 , sulfat H 2 SO 4 , dan HCl klorida .
Dengan adanya oksigen membedakan asam yang mengandung oksigen ( HNO3, H3PO4 dll.) dan asam anoxic ( HCl, H 2 S , HCN, dll).
Dengan dasar, yaitu Menurut jumlah atom hidrogen dalam molekul asam yang dapat digantikan oleh atom logam untuk membentuk garam, asam dibagi menjadi monobasa (misalnya, HNO 3, HCl), dibasic (H 2 S, H 2 SO 4), tribasic (H 3 PO 4 ), dll.
Nama asam bebas oksigen diturunkan dari nama nonlogam dengan penambahan akhiran -hidrogen: HCl - asam hidroklorik, H 2 S e - asam hidroselenat, HCN - asam hidrosianat.
Nama-nama asam yang mengandung oksigen juga dibentuk dari nama Rusia elemen yang sesuai dengan penambahan kata "asam". Pada saat yang sama, nama asam yang memiliki tingkat oksidasi tertinggi diakhiri dengan "naya" atau "ova", misalnya, H2SO4 - asam sulfat, HClO4 - asam perklorat, H3 AsO4 - asam arsenik. Dengan penurunan tingkat oksidasi unsur pembentuk asam, ujungnya berubah dalam urutan berikut: "lonjong" ( HClO3 - asam klorat), "murni" ( HClO2 - asam klor), "goyah" ( H O Cl - asam hipoklorit). Jika unsur tersebut membentuk asam, karena hanya dalam dua keadaan oksidasi, maka nama asam yang sesuai dengan keadaan oksidasi terendah dari unsur tersebut menerima akhiran "murni" ( HNO3 - Asam sendawa, HNO2 - asam nitrit).
Tabel - Asam yang paling penting dan garamnya
|
AC id |
Nama garam normal yang sesuai |
|
|
Nama |
Rumus |
|
|
Nitrogen |
HNO3 |
Nitrat |
|
bernitrogen |
HNO2 |
nitrit |
|
Borik (orthoboric) |
H3BO3 |
Borat (orthoborat) |
|
Hidrobromik |
Bromida |
|
|
Hidroiodin |
iodida |
|
|
silikon |
H2SiO3 |
silikat |
|
mangan |
HMnO4 |
Permanganat |
|
Metafosfat |
HPO3 |
Metafosfat |
|
Arsenik |
H3 AsO4 |
Arsenat |
|
Arsenik |
H3 AsO3 |
Arsenit |
|
ortofosfat |
H3PO4 |
Ortofosfat (fosfat) |
|
Difosfat (pirofosfor) |
H4P2O7 |
Difosfat (pirofosfat) |
|
dikrom |
H2Cr2O7 |
dikromat |
|
sulfat |
H2SO4 |
sulfat |
|
berapi |
H2SO3 |
Sulfit |
|
Batu bara |
H2CO3 |
karbonat |
|
Fosfor |
H3PO3 |
Fosfit |
|
Hidrofluorik (hidrofluorik) |
Fluorida |
|
|
Hidroklorik (hidroklorik) |
klorida |
|
|
Klorida |
HClO4 |
Perklorat |
|
Klorin |
HClO3 |
Klorat |
|
hipoklorit |
HClO |
Hipoklorit |
|
Chrome |
H2CrO4 |
kromat |
|
Hidrogen sianida (hidrosianat) |
sianida |
|
Mendapatkan asam
1. Asam anoxic dapat diperoleh dengan kombinasi langsung non-logam dengan hidrogen:
H2 + Cl2 → 2HCl,
H 2 + S H 2 S.
2. Asam yang mengandung oksigen seringkali dapat diperoleh dengan kombinasi langsung oksida asam dengan air:
SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4,
CO 2 + H 2 O \u003d H 2 CO 3,
P 2 O 5 + H 2 O \u003d 2 HPO 3.
3. Asam bebas oksigen dan asam yang mengandung oksigen dapat diperoleh dengan reaksi pertukaran antara garam dan asam lainnya:
BaBr 2 + H 2 SO 4 \u003d BaSO 4 + 2HBr,
CuSO 4 + H 2 S \u003d H 2 SO 4 + CuS,
CaCO 3 + 2HBr \u003d CaBr 2 + CO 2 + H 2 O.
4. Dalam beberapa kasus, reaksi redoks dapat digunakan untuk memperoleh asam:
H 2 O 2 + SO 2 \u003d H 2 SO 4,
3P + 5HNO 3 + 2H 2 O = 3H 3 PO 4 + 5NO.
Sifat kimia asam
1. Sifat kimia yang paling khas dari asam adalah kemampuannya untuk bereaksi dengan basa (serta dengan oksida basa dan amfoter) untuk membentuk garam, misalnya:
H 2 SO 4 + 2NaOH \u003d Na 2 SO 4 + 2H 2 O,
2HNO 3 + FeO \u003d Fe (NO 3) 2 + H 2 O,
2 HCl + ZnO \u003d ZnCl 2 + H 2 O.
2. Kemampuan untuk berinteraksi dengan beberapa logam dalam rangkaian tegangan hingga hidrogen, dengan pelepasan hidrogen:
Zn + 2HCl \u003d ZnCl 2 + H 2,
2Al + 6HCl \u003d 2AlCl 3 + 3H 2.
3. Dengan garam, jika terbentuk garam yang sukar larut atau zat yang mudah menguap:
H 2 SO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 + 2HCl,
2HCl + Na 2 CO 3 \u003d 2NaCl + H 2 O + CO 2,
2KHCO3 + H2SO4 \u003d K2SO4 + 2SO2+ 2H2O.
Perhatikan bahwa asam polibasa terdisosiasi dalam langkah-langkah, dan kemudahan disosiasi di setiap langkah berkurang, oleh karena itu, untuk asam polibasa, garam asam sering terbentuk daripada garam sedang (dalam kasus kelebihan asam yang bereaksi):
Na 2 S + H 3 PO 4 \u003d Na 2 HPO 4 + H 2 S,
NaOH + H 3 PO 4 = NaH 2 PO 4 + H 2 O.
4. Kasus khusus interaksi asam-basa adalah reaksi asam dengan indikator, yang menyebabkan perubahan warna, yang telah lama digunakan untuk deteksi kualitatif asam dalam larutan. Jadi, lakmus berubah warna dalam suasana asam menjadi merah.
5. Ketika dipanaskan, asam yang mengandung oksigen terurai menjadi oksida dan air (sebaiknya dengan adanya P2O5):
H 2 SO 4 \u003d H 2 O + SO 3,
H 2 SiO 3 \u003d H 2 O + SiO 2.
M.V. Andryukhova, L.N. borodin
Asam adalah senyawa kimia yang mampu menyumbangkan ion hidrogen (kation) bermuatan listrik, serta menerima dua elektron yang berinteraksi, sebagai akibatnya ikatan kovalen terbentuk.
Pada artikel ini, kita akan melihat asam utama yang dipelajari di kelas menengah sekolah komprehensif, dan juga mempelajari banyak fakta menarik tentang berbagai macam asam. Mari kita mulai.
Asam: jenis
Dalam kimia, ada banyak asam yang berbeda yang memiliki berbagai sifat. Ahli kimia membedakan asam dengan kandungan oksigen, volatilitas, kelarutan dalam air, kekuatan, stabilitas, milik kelas senyawa kimia organik atau anorganik. Pada artikel ini, kita akan melihat tabel yang menyajikan asam paling terkenal. Tabel akan membantu Anda mengingat nama asam dan rumus kimianya.
Jadi, semuanya terlihat jelas. Tabel ini menyajikan asam paling terkenal di industri kimia. Tabel akan membantu Anda mengingat nama dan rumus lebih cepat.
Asam hidrosulfat
H 2 S adalah asam hidrosulfida. Keunikannya terletak pada kenyataan bahwa ia juga merupakan gas. Hidrogen sulfida sangat sulit larut dalam air, dan juga berinteraksi dengan banyak logam. Asam hidrosulfat termasuk dalam kelompok "asam lemah", contohnya akan kita bahas dalam artikel ini.
H 2 S memiliki rasa yang agak manis dan bau telur busuk yang sangat menyengat. Di alam, dapat ditemukan dalam gas alam atau vulkanik, dan juga dilepaskan ketika protein membusuk.
Sifat asam sangat beragam, bahkan jika asam sangat diperlukan dalam industri, itu bisa sangat tidak sehat bagi kesehatan manusia. Asam ini sangat beracun bagi manusia. Ketika sejumlah kecil hidrogen sulfida dihirup, seseorang bangun dengan sakit kepala, mual parah dan pusing dimulai. Jika seseorang menghirup H2S dalam jumlah besar, maka ini dapat menyebabkan kejang, koma, atau bahkan kematian instan.
Asam sulfat
H 2 SO 4 adalah asam sulfat kuat yang sudah dikenalkan anak-anak dalam pelajaran kimia sejak kelas 8. Asam kimia seperti sulfat adalah agen pengoksidasi yang sangat kuat. H 2 SO 4 bertindak sebagai agen pengoksidasi pada banyak logam, serta oksida dasar.
H 2 SO 4 menyebabkan luka bakar kimia pada kontak dengan kulit atau pakaian, tetapi tidak toksik seperti hidrogen sulfida.
Asam sendawa
Asam kuat sangat penting di dunia kita. Contoh asam seperti : HCl, H 2 SO 4 , HBr, HNO 3 . HNO 3 adalah asam nitrat yang terkenal. Ini telah menemukan aplikasi luas di industri maupun di pertanian. Ini digunakan untuk pembuatan berbagai pupuk, dalam perhiasan, dalam pencetakan fotografi, dalam produksi obat-obatan dan pewarna, serta dalam industri militer.
Asam kimia seperti asam nitrat sangat berbahaya bagi tubuh. Uap HNO 3 meninggalkan bisul, menyebabkan peradangan akut dan iritasi pada saluran pernapasan.
asam nitrat
Asam nitrat sering dikacaukan dengan asam nitrat, tetapi ada perbedaan di antara keduanya. Faktanya adalah itu jauh lebih lemah daripada nitrogen, ia memiliki sifat dan efek yang sangat berbeda pada tubuh manusia.
HNO 2 telah menemukan aplikasi yang luas dalam industri kimia.
Asam fluorida
Asam fluorida (atau hidrogen fluorida) adalah larutan H 2 O dengan HF. Rumus asamnya adalah HF. Asam fluorida sangat aktif digunakan dalam industri aluminium. Ini melarutkan silikat, etsa silikon, kaca silikat.
Hidrogen fluorida sangat berbahaya bagi tubuh manusia, tergantung konsentrasinya dapat menjadi obat ringan. Ketika bersentuhan dengan kulit, pada awalnya tidak ada perubahan, tetapi setelah beberapa menit, rasa sakit yang tajam dan luka bakar kimia mungkin muncul. Asam fluorida sangat berbahaya bagi lingkungan.
Asam hidroklorik
HCl adalah hidrogen klorida dan merupakan asam kuat. Hidrogen klorida mempertahankan sifat-sifat asam yang termasuk dalam kelompok asam kuat. Secara penampilan, asam itu transparan dan tidak berwarna, tetapi berasap di udara. Hidrogen klorida banyak digunakan dalam industri metalurgi dan makanan.
Asam ini menyebabkan luka bakar kimia, tetapi sangat berbahaya jika masuk ke mata.
asam fosfat
Asam fosfat (H 3 PO 4) adalah asam lemah dalam sifat-sifatnya. Tetapi bahkan asam lemah pun dapat memiliki sifat yang kuat. Misalnya, H 3 PO 4 digunakan dalam industri untuk memulihkan besi dari karat. Selain itu, asam fosfat (atau fosfat) banyak digunakan dalam pertanian - berbagai macam pupuk dibuat darinya.
Sifat-sifat asam sangat mirip - hampir masing-masing sangat berbahaya bagi tubuh manusia, tidak terkecuali H 3 PO 4. Misalnya, asam ini juga menyebabkan luka bakar kimia yang parah, mimisan, dan kerusakan gigi.
Asam karbonat
H2CO3 adalah asam lemah. Itu diperoleh dengan melarutkan CO 2 (karbon dioksida) dalam H 2 O (air). Asam karbonat digunakan dalam biologi dan biokimia.
Kepadatan berbagai asam
Kepadatan asam menempati tempat penting dalam bagian teoritis dan praktis kimia. Berkat pengetahuan tentang kepadatan, dimungkinkan untuk menentukan konsentrasi asam, memecahkan masalah kimia, dan menambahkan jumlah asam yang tepat untuk menyelesaikan reaksi. Kepadatan asam apapun bervariasi dengan konsentrasi. Misalnya, semakin besar persentase konsentrasi, semakin besar kepadatannya.
Sifat umum asam
Benar-benar semua asam (yaitu, mereka terdiri dari beberapa elemen tabel periodik), sementara mereka harus memasukkan H (hidrogen) dalam komposisinya. Selanjutnya, kita akan melihat mana yang umum:
- Semua asam yang mengandung oksigen (dalam formula yang mengandung O) membentuk air selama dekomposisi, dan juga asam anoksik terurai menjadi zat sederhana (misalnya, 2HF terurai menjadi F 2 dan H 2).
- Asam pengoksidasi berinteraksi dengan semua logam dalam rangkaian aktivitas logam (hanya yang terletak di sebelah kiri H).
- Mereka berinteraksi dengan berbagai garam, tetapi hanya dengan garam yang dibentuk oleh asam yang lebih lemah.
Menurut sifat fisiknya, asam berbeda tajam satu sama lain. Bagaimanapun, mereka dapat memiliki bau dan tidak memilikinya, serta berada dalam berbagai keadaan agregat: cair, gas, dan bahkan padat. Asam padat sangat menarik untuk dipelajari. Contoh asam seperti : C 2 H 2 0 4 dan H 3 BO 3.
Konsentrasi
Konsentrasi adalah kuantitas yang menentukan komposisi kuantitatif larutan apa pun. Misalnya, ahli kimia sering perlu menentukan berapa banyak asam sulfat murni dalam asam H 2 SO 4 encer. Untuk melakukan ini, mereka menuangkan sedikit asam encer ke dalam gelas kimia, menimbangnya, dan menentukan konsentrasi dari grafik kepadatan. Konsentrasi asam erat kaitannya dengan kerapatan, seringkali ada tugas perhitungan untuk menentukan konsentrasi, di mana Anda perlu menentukan persentase asam murni dalam larutan.
Klasifikasi semua asam menurut jumlah atom H dalam rumus kimianya
Salah satu klasifikasi paling populer adalah pembagian semua asam menjadi asam monobasa, dibasa dan, karenanya, asam tribasa. Contoh asam monobasa : HNO3 (nitric), HCl (hydrochloric), HF (hydrofluoric) dan lain-lain. Asam-asam ini disebut monobasa, karena hanya ada satu atom H dalam komposisinya.Ada banyak asam seperti itu, tidak mungkin untuk mengingat semuanya secara mutlak. Anda hanya perlu mengingat bahwa asam juga diklasifikasikan berdasarkan jumlah atom H dalam komposisinya. Asam dibasic didefinisikan dengan cara yang sama. Contoh : H2SO4 (sulfur), H2S (hidrogen sulfida), H2CO3 (batubara) dan lain-lain. Tribasic: H 3 PO 4 (fosfat).
Klasifikasi dasar asam
Salah satu klasifikasi asam yang paling populer adalah pembagiannya menjadi asam yang mengandung oksigen dan asam anoksik. Bagaimana cara mengingat, tanpa mengetahui rumus kimia suatu zat, bahwa zat itu adalah asam yang mengandung oksigen?
Semua asam anoxic dalam komposisi kekurangan unsur penting O - oksigen, tetapi ada H dalam komposisinya.Oleh karena itu, kata "hidrogen" selalu dikaitkan dengan namanya. HCl adalah H 2 S - hidrogen sulfida.
Tetapi bahkan dengan nama asam yang mengandung asam, Anda dapat menulis rumus. Misalnya, jika jumlah atom O dalam suatu zat adalah 4 atau 3, maka akhiran -n- selalu ditambahkan ke nama, serta akhiran -aya-:
- H 2 SO 4 - sulfat (jumlah atom - 4);
- H 2 SiO 3 - silikon (jumlah atom - 3).
Jika zat tersebut memiliki kurang dari tiga atau tiga atom oksigen, maka akhiran -ist- digunakan dalam nama:
- HNO 2 - nitrogen;
- H 2 SO 3 - belerang.
Properti Umum
Semua asam terasa asam dan seringkali sedikit metalik. Tetapi ada properti serupa lainnya, yang sekarang akan kita pertimbangkan.
Ada zat yang disebut indikator. Indikator berubah warna, atau warnanya tetap, tetapi warnanya berubah. Ini terjadi ketika beberapa zat lain, seperti asam, bekerja pada indikator.
Contoh perubahan warna adalah produk yang dikenal banyak orang seperti teh dan asam sitrat. Ketika lemon dimasukkan ke dalam teh, teh secara bertahap mulai terasa lebih ringan. Ini karena lemon mengandung asam sitrat.
Ada juga contoh lain. Lakmus, yang dalam medium netral memiliki warna ungu, berubah menjadi merah ketika asam klorida ditambahkan.
Dengan tegangan hingga hidrogen dalam seri, gelembung gas dilepaskan - H. Namun, jika logam yang berada dalam seri tegangan setelah H ditempatkan dalam tabung reaksi dengan asam, maka tidak akan terjadi reaksi, tidak akan ada evolusi gas . Jadi, tembaga, perak, merkuri, platinum, dan emas tidak akan bereaksi dengan asam.
Pada artikel ini, kami memeriksa asam kimia paling terkenal, serta sifat dan perbedaan utamanya.
7. Asam. Garam. Hubungan antar golongan zat anorganik
7.1. asam
Asam adalah elektrolit, selama disosiasi yang hanya kation hidrogen H + yang terbentuk sebagai ion bermuatan positif (lebih tepatnya, ion hidronium H 3 O +).
Definisi lain: asam adalah zat kompleks yang terdiri dari atom hidrogen dan residu asam (Tabel 7.1).
Tabel 7.1
Rumus dan nama beberapa asam, residu asam dan garam
| Formula asam | Nama asam | Residu asam (anion) | Nama garam (sedang) |
|---|---|---|---|
| HF | Hidrofluorik (hidrofluorik) | F- | Fluorida |
| HCl | Hidroklorik (hidroklorik) | Cl- | klorida |
| HBr | Hidrobromik | br- | Bromida |
| HAI | Hidroiodik | SAYA- | iodida |
| H 2 S | Hidrogen sulfida | S2− | Sulfida |
| H2SO3 | berapi | SO 3 2 - | Sulfit |
| H2SO4 | sulfat | SO 4 2 - | sulfat |
| HNO2 | bernitrogen | TIDAK 2 - | nitrit |
| HNO3 | Nitrogen | NOMOR 3 - | Nitrat |
| H2SiO3 | silikon | SiO 3 2 - | silikat |
| HPO3 | Metafosfat | PO 3 - | Metafosfat |
| H3PO4 | ortofosfat | PO 4 3 - | Ortofosfat (fosfat) |
| H4P2O7 | Pirofosfat (dua-fosfat) | P 2 O 7 4 - | Pirofosfat (difosfat) |
| HMnO4 | mangan | MnO4 - | Permanganat |
| H2CrO4 | Chrome | CrO 4 2 - | kromat |
| H2Cr2O7 | dikrom | Cr 2 O 7 2 - | Dikromat (bikromat) |
| H2SeO4 | selenik | SeO 4 2 | selenate |
| H3BO3 | Bornaya | BO 3 3 - | Orthoborate |
| HClO | hipoklorit | ClO- | Hipoklorit |
| HClO2 | Khlorida | ClO2 - | Klorit |
| HClO3 | Klorin | ClO3 - | Klorat |
| HClO4 | Klorida | ClO4 - | Perklorat |
| H2CO3 | Batu bara | CO 3 3 - | karbonat |
| CH3COOH | asetat | CH3COO | Asetat |
| HCOOH | format | HOO- | format |
Dalam kondisi normal, asam dapat berupa padatan (H 3 PO 4 , H 3 BO 3 , H 2 SiO 3 ) dan cairan (HNO 3 , H 2 SO 4 , CH 3 COOH). Asam-asam ini dapat ada baik dalam bentuk individu (bentuk 100%) dan dalam bentuk larutan encer dan pekat. Sebagai contoh, H 2 SO 4 , HNO 3 , H 3 PO 4 , CH 3 COOH diketahui baik secara individu maupun dalam larutan.
Sejumlah asam hanya diketahui dalam larutan. Ini semua adalah hidrohalat (HCl, HBr, HI), hidrogen sulfida H 2 S, hidrosianat (HCN hidrosianat), batubara H 2 CO 3, asam sulfat H 2 SO 3, yang merupakan larutan gas dalam air. Misalnya, asam klorida adalah campuran dari HCl dan H 2 O, batu bara adalah campuran dari CO 2 dan H 2 O. Jelas bahwa penggunaan ungkapan "larutan asam klorida" adalah salah.
Kebanyakan asam larut dalam air, asam silikat H 2 SiO 3 tidak larut. Sebagian besar asam memiliki struktur molekul. Contoh rumus struktur asam:
Pada sebagian besar molekul asam yang mengandung oksigen, semua atom hidrogen terikat pada oksigen. Tapi ada pengecualian:
Asam diklasifikasikan menurut sejumlah fitur (Tabel 7.2).
Tabel 7.2
Klasifikasi asam
| Tanda klasifikasi | Jenis asam | Contoh |
|---|---|---|
| Jumlah ion hidrogen yang terbentuk selama disosiasi sempurna dari molekul asam | Yg berdasar satu | HCl, HNO 3 , CH 3 COOH |
| Dasar | H 2 SO 4 , H 2 S, H 2 CO 3 | |
| kesukuan | H 3 PO 4 , H 3 AsO 4 | |
| Ada atau tidak adanya atom oksigen dalam molekul | Mengandung oksigen (asam hidroksida, asam okso) | HNO 2 , H 2 SiO 3 , H 2 SO 4 |
| anoksik | HF, H2S, HCN | |
| Derajat disosiasi (kekuatan) | Kuat (benar-benar terdisosiasi, elektrolit kuat) | HCl, HBr, HI, H 2 SO 4 (diff), HNO 3 , HClO 3 , HClO 4 , HMnO 4 , H 2 Cr 2 O 7 |
| Lemah (terdisosiasi sebagian, elektrolit lemah) | HF, HNO 2 , H 2 SO 3 , HCOOH, CH 3 COOH, H 2 SiO 3 , H 2 S, HCN, H 3 PO 4 , H 3 PO 3 , HClO, HClO 2 , H 2 CO 3 , H 3 BO 3, H 2 SO 4 (conc) | |
| Sifat pengoksidasi | Agen pengoksidasi karena ion H + (asam non-pengoksidasi bersyarat) | HCl, HBr, HI, HF, H 2 SO 4 (berbeda), H 3 PO 4 , CH 3 COOH |
| Agen pengoksidasi karena anion (asam pengoksidasi) | HNO 3, HMnO 4, H 2 SO 4 (konk), H 2 Cr 2 O 7 | |
| Agen Pereduksi Anion | HCl, HBr, HI, H 2 S (tetapi bukan HF) | |
| Stabilitas termal | Hanya ada dalam solusi | H 2 CO 3 , H 2 SO 3 , HClO, HClO 2 |
| Mudah terurai saat dipanaskan | H 2 SO 3 , HNO 3 , H 2 SiO 3 | |
| Stabil secara termal | H 2 SO 4 (conc), H 3 PO 4 |
Semua sifat kimia umum asam disebabkan oleh adanya kelebihan kation hidrogen dalam larutan berairnya H + (H 3 O +).
1. Karena kelebihan ion H +, larutan asam mengubah warna ungu dan lakmus metil oranye menjadi merah (fenolftalein tidak berubah warna, tetap tidak berwarna). Dalam larutan berair asam karbonat lemah, lakmus tidak berwarna merah, tetapi merah muda; larutan di atas endapan asam silikat yang sangat lemah tidak mengubah warna indikator sama sekali.
2. Asam berinteraksi dengan oksida basa, basa dan hidroksida amfoter, amonia hidrat (lihat Bab 6).
Contoh 7.1. Untuk melakukan transformasi BaO → BaSO 4, dapat digunakan: a) SO 2; b) H2SO4; c) Na2SO4; d.SO3.
Keputusan. Transformasi dapat dilakukan dengan menggunakan H 2 SO 4 :
BaO + H 2 SO 4 \u003d BaSO 4 + H 2 O
BaO + SO3 = BaSO4
Na 2 SO 4 tidak bereaksi dengan BaO, dan dalam reaksi BaO dengan SO 2 terbentuk barium sulfit:
BaO + SO2 = BaSO3
Jawab: 3).
3. Asam bereaksi dengan amonia dan larutan berairnya membentuk garam amonium:
HCl + NH 3 \u003d NH 4 Cl - amonium klorida;
H 2 SO 4 + 2NH 3 = (NH 4) 2 SO 4 - amonium sulfat.
4. Asam non-pengoksidasi dengan pembentukan garam dan pelepasan hidrogen bereaksi dengan logam yang terletak di deretan aktivitas menjadi hidrogen:
H 2 SO 4 (diff) + Fe = FeSO 4 + H 2
2HCl + Zn \u003d ZnCl 2 \u003d H 2
Interaksi asam pengoksidasi (HNO 3 , H 2 SO 4 (conc)) dengan logam sangat spesifik dan dipertimbangkan dalam studi kimia unsur dan senyawanya.
5. Asam berinteraksi dengan garam. Reaksi memiliki beberapa ciri:
a) dalam banyak kasus, ketika asam yang lebih kuat bereaksi dengan garam dari asam yang lebih lemah, garam dari asam lemah terbentuk dan asam lemah, atau, seperti yang mereka katakan, asam yang lebih kuat menggantikan yang lebih lemah. Rangkaian penurunan kekuatan asam terlihat seperti ini:
Contoh reaksi yang sedang berlangsung:
2HCl + Na 2 CO 3 \u003d 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 \u003d 2CH 3 COOK + H 2 O + CO 2
3H 2 SO 4 + 2K 3 PO 4 = 3K 2 SO 4 + 2H 3 PO 4
Tidak saling berinteraksi misalnya KCl dan H 2 SO 4 (berbeda), NaNO 3 dan H 2 SO 4 (berbeda), K 2 SO 4 dan HCl (HNO 3, HBr, HI), K 3 PO 4 dan H 2 CO 3 , CH 3 COOK dan H 2 CO 3 ;
b) dalam beberapa kasus, asam yang lebih lemah menggantikan asam yang lebih kuat dari garam:
CuSO 4 + H 2 S \u003d CuS + H 2 SO 4
3AgNO 3 (razb) + H 3 PO 4 = Ag 3 PO 4 + 3HNO 3.
Reaksi tersebut dimungkinkan bila endapan dari garam yang dihasilkan tidak larut dalam asam kuat encer yang dihasilkan (H2SO4 dan HNO3);
c) dalam hal pembentukan endapan yang tidak larut dalam asam kuat, reaksi antara asam kuat dan garam yang dibentuk oleh asam kuat lain dimungkinkan:
BaCl 2 + H 2 SO 4 \u003d BaSO 4 + 2HCl
Ba(NO 3) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HNO 3
AgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3
Contoh 7.2. Tunjukkan deret di mana rumus zat yang bereaksi dengan H 2 SO 4 diberikan (diff).
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.
Keputusan. Semua zat seri 4 berinteraksi dengan H 2 SO 4 (razb):
Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + H 2 O + SO 2
Mg + H 2 SO 4 \u003d MgSO 4 + H 2
Zn(OH)2 + H2SO4 = ZnSO4 + 2H2O
Pada baris 1) reaksi dengan KCl (p-p) tidak layak, pada baris 2) - dengan Ag, pada baris 3) - dengan NaNO 3 (p-p).
Jawab: 4).
6. Asam sulfat pekat berperilaku sangat spesifik dalam reaksi dengan garam. Ini adalah asam yang tidak mudah menguap dan stabil secara termal, oleh karena itu menggantikan semua asam kuat dari garam padat (!), karena mereka lebih mudah menguap daripada H 2 SO 4 (conc):
KCl (tv) + H 2 SO 4 (konk) KHSO 4 + HCl
2KCl (tv) + H 2 SO 4 (konk) K 2 SO 4 + 2HCl
Garam yang dibentuk oleh asam kuat (HBr, HI, HCl, HNO 3, HClO 4) hanya bereaksi dengan asam sulfat pekat dan hanya dalam bentuk padat
Contoh 7.3. Asam sulfat pekat, tidak seperti asam sulfat encer, bereaksi:
3) KNO 3 (TV);
Keputusan. Kedua asam bereaksi dengan KF, Na 2 CO 3 dan Na 3 PO 4, dan hanya H 2 SO 4 (conc) yang bereaksi dengan KNO 3 (tv).
Jawab: 3).
Metode untuk memperoleh asam sangat beragam.
Asam anoksat menerima:
- dengan melarutkan gas yang sesuai dalam air:
HCl (g) + H 2 O (g) → HCl (p-p)
H 2 S (g) + H 2 O (g) → H 2 S (larutan)
- dari garam dengan perpindahan oleh asam yang lebih kuat atau kurang mudah menguap:
FeS + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2 S
KCl (tv) + H 2 SO 4 (conc) = KHSO 4 + HCl
Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + H 2 SO 3
asam teroksigenasi menerima:
- dengan melarutkan oksida asam yang sesuai dalam air, sedangkan keadaan oksidasi unsur pembentuk asam dalam oksida dan asam tetap sama (NO 2 adalah pengecualian):
N 2 O 5 + H 2 O \u003d 2HNO 3
SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4
P 2 O 5 + 3H 2 O 2H 3 PO 4
- Oksidasi nonlogam dengan asam pengoksidasi:
S + 6HNO 3 (conc) = H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O
- dengan menggantikan asam kuat dari garam asam kuat lainnya (jika terbentuk endapan yang tidak larut dalam asam yang dihasilkan):
Ba (NO 3) 2 + H 2 SO 4 (razb) \u003d BaSO 4 + 2HNO 3
AgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3
- perpindahan asam volatil dari garamnya oleh asam yang kurang volatil.
Untuk tujuan ini, asam sulfat pekat yang stabil secara termal tidak mudah menguap paling sering digunakan:
NaNO 3 (tv) + H 2 SO 4 (konk) NaHSO 4 + HNO 3
KClO 4 (tv) + H 2 SO 4 (konk) KHSO 4 + HClO 4
- dengan menggantikan asam yang lebih lemah dari garamnya dengan asam yang lebih kuat:
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
