| Formule acide | Denumiri de acizi | Denumirile sărurilor corespunzătoare |
| HCIO4 | clor | perclorati |
| HCIO3 | hipocloros | clorati |
| HCIO2 | clorură | cloriți |
| HCIO | hipocloros | hipocloriti |
| H5IO6 | iod | periodate |
| HIO 3 | iodic | iodate |
| H2SO4 | sulfuric | sulfați |
| H2SO3 | sulfuros | sulfiti |
| H2S2O3 | tiosulf | tiosulfati |
| H2S4O6 | tetrationic | tetrationate |
| HNO3 | azot | nitrați |
| HNO2 | azotat | nitriți |
| H3PO4 | ortofosforic | ortofosfati |
| HPO 3 | metafosforic | metafosfați |
| H3PO3 | fosfor | fosfiti |
| H3PO2 | fosfor | hipofosfiti |
| H2CO3 | cărbune | carbonați |
| H2SiO3 | siliciu | silicati |
| HMnO4 | mangan | permanganați |
| H2MnO4 | mangan | manganați |
| H2CrO4 | crom | cromații |
| H2Cr2O7 | bicrom | dicromati |
| HF | fluorură de hidrogen (fluorura) | fluoruri |
| acid clorhidric | clorhidric (clorhidric) | cloruri |
| HBr | bromhidric | bromuri |
| BUNĂ | iodură de hidrogen | ioduri |
| H2S | sulfat de hidrogen | sulfuri |
| HCN | acid cianhidric | cianuri |
| HOCN | cyan | cianați |
Permiteți-mi să vă reamintesc pe scurt, folosind exemple specifice, cum ar trebui să fie numite corect sărurile.
Exemplul 1. Sarea K 2 SO 4 este formată dintr-un rest de acid sulfuric (SO 4) și metal K. Sărurile acidului sulfuric se numesc sulfați. K 2 SO 4 - sulfat de potasiu.
Exemplul 2. FeCl 3 - sarea conține fier și un reziduu de acid clorhidric (Cl). Denumirea sării: clorură de fier (III). Vă rugăm să rețineți: în acest caz nu trebuie doar să numim metalul, ci și să îi indicăm valența (III). În exemplul anterior, acest lucru nu a fost necesar, deoarece valența sodiului este constantă.
Important: numele sării trebuie să indice valența metalului numai dacă metalul are o valență variabilă!
Exemplul 3. Ba(ClO) 2 - sarea conține bariu și restul de acid hipocloros (ClO). Nume sare: hipoclorit de bariu. Valența metalului Ba în toți compușii săi este de două; nu trebuie să fie indicată.
Exemplul 4. (NH4)2Cr2O7. Gruparea NH4 se numește amoniu, valența acestei grupe este constantă. Denumirea sării: dicromat de amoniu (dicromat).
În exemplele de mai sus am întâlnit doar așa-numitul. săruri medii sau normale. Sărurile acide, bazice, duble și complexe, sărurile acizilor organici nu vor fi discutate aici.
Dacă sunteți interesat nu numai de nomenclatura sărurilor, ci și de metodele de preparare și de proprietățile chimice ale acestora, vă recomand să vă referiți la secțiunile relevante ale cărții de referință de chimie: "
| Fara oxigen: | Basicitatea | Numele sării |
| HCl - clorhidric (clorhidric) | monobază | clorură |
| HBr - bromhidric | monobază | bromură |
| HI - iodură | monobază | iodură |
| HF - fluorhidric (fluoric) | monobază | fluor |
| H2S - hidrogen sulfurat | dibazic | sulfură |
| Conțin oxigen: | ||
| HNO 3 – azot | monobază | nitrat |
| H2SO3 - sulfuros | dibazic | sulfit |
| H 2 SO 4 – sulfuric | dibazic | sulfat |
| H2CO3 - cărbune | dibazic | carbonat |
| H2SiO3 - siliciu | dibazic | silicat |
| H3PO4 - ortofosforic | tribazic | ortofosfat |
Săruri - substanțe complexe care constau din atomi de metal și reziduuri acide. Aceasta este cea mai numeroasă clasă de compuși anorganici.
Clasificare. După compoziție și proprietăți: mediu, acid, bazic, dublu, mixt, complex
Săruri medii sunt produse ale înlocuirii complete a atomilor de hidrogen ai unui acid polibazic cu atomi de metal.
La disociere, se produc numai cationi metalici (sau NH4+). De exemplu:
Na2S04®2Na + +SO
CaCl 2 ® Ca 2+ + 2Cl -
Săruri acide sunt produse ale înlocuirii incomplete a atomilor de hidrogen ai unui acid polibazic cu atomi de metal.
La disociere, ei produc cationi metalici (NH 4 +), ioni de hidrogen și anioni ai reziduului acid, de exemplu:
NaHCO 3 ® Na + + HCO « H + +CO .
Săruri de bază sunt produse de înlocuire incompletă a grupelor OH - baza corespunzătoare cu reziduuri acide.
La disociere, ei dau cationi metalici, anioni hidroxil și un reziduu acid.
Zn(OH)CI® + + CI - «Zn2+ + OH- + CI-.
Săruri duble conțin doi cationi metalici și la disociere dau doi cationi și un anion.
KAl(S04)2® K++ + Al3+ + 2SO
Săruri complexe conţin cationi sau anioni complecşi.
Br ® + + Br - « Ag + +2 NH 3 + Br -
Na ® Na + + - « Na + + Ag + + 2 CN -
Relația genetică între diferitele clase de compuși
PARTEA EXPERIMENTALĂ
Echipamente și ustensile: suport cu eprubete, mașină de spălat, lampă cu alcool.
Reactivi si materiale: fosfor roșu, oxid de zinc, granule de Zn, pulbere de var stins Ca(OH) 2, 1 mol/dm 3 soluții de NaOH, ZnSO 4, CuSO 4, AlCl 3, FeCl 3, HСl, H 2 SO 4, hârtie indicator universal, soluție fenolftaleină, metil portocală, apă distilată.
Comandă de lucru
1. Turnați oxid de zinc în două eprubete; se adaugă o soluție acidă (HCl sau H 2 SO 4) la unul și o soluție alcalină (NaOH sau KOH) la celălalt și se încălzește ușor la o lampă cu alcool.
Observatii: Oxidul de zinc se dizolvă într-o soluție acidă și alcalină?
Scrieți ecuații
Concluzii: 1.Ce tip de oxid îi aparține ZnO?
2. Ce proprietăți au oxizii amfoteri?
Prepararea și proprietățile hidroxizilor
2.1. Înmuiați vârful benzii indicator universale în soluția alcalină (NaOH sau KOH). Comparați culoarea rezultată a benzii indicatoare cu scala de culori standard.
Observatii:Înregistrați valoarea pH-ului soluției.
2.2. Luați patru eprubete, turnați 1 ml de soluție de ZnSO 4 în prima, CuSO 4 în a doua, AlCl 3 în a treia și FeCl 3 în a patra. Adăugați 1 ml de soluție de NaOH în fiecare eprubetă. Scrieți observații și ecuații pentru reacțiile care au loc.
Observatii: Are loc precipitarea atunci când se adaugă alcali la o soluție de sare? Indicați culoarea sedimentului.
Scrieți ecuații reacții care apar (în formă moleculară și ionică).
Concluzii: Cum se pot prepara hidroxizii metalici?
2.3. Transferați jumătate din sedimentele obținute în experimentul 2.2 în alte eprubete. Se tratează o parte a sedimentului cu o soluție de H2SO4 și cealaltă cu o soluție de NaOH.
Observatii: Are loc dizolvarea precipitatului atunci când se adaugă alcalii și acid la precipitate?
Scrieți ecuații reacții care apar (în formă moleculară și ionică).
Concluzii: 1. Ce tipuri de hidroxizi sunt Zn(OH) 2, Al(OH) 3, Cu(OH) 2, Fe(OH) 3?
2. Ce proprietăți au hidroxizii amfoteri?
Obținerea sărurilor.
3.1. Se toarnă 2 ml de soluție de CuSO 4 într-o eprubetă și se scufundă un cui curățat în această soluție. (Reacția este lentă, modificări la suprafața unghiei apar după 5-10 minute).
Observatii: Există modificări ale suprafeței unghiei? Ce se depune?
Scrieți ecuația pentru reacția redox.
Concluzii:Ținând cont de gama de tensiuni metalice, indicați metoda de obținere a sărurilor.
3.2. Puneți o granulă de zinc într-o eprubetă și adăugați soluție de HCI.
Observatii: Există vreo degajare de gaz?
Scrieți ecuația
Concluzii: Explicați această metodă de obținere a sărurilor?
3.3. Se toarnă niște pudră de var stins Ca(OH) 2 într-o eprubetă și se adaugă soluție de HCI.
Observatii: Există degajare de gaze?
Scrieți ecuația reacția care are loc (în formă moleculară și ionică).
Concluzie: 1. Ce tip de reacție este interacțiunea dintre un hidroxid și un acid?
2.Ce substanțe sunt produsele acestei reacții?
3.5. Se toarnă 1 ml de soluții de sare în două eprubete: în prima - sulfat de cupru, în a doua - clorură de cobalt. Adăugați în ambele eprubete picatura cu picatura soluție de hidroxid de sodiu până se formează precipitarea. Apoi adăugați exces de alcali în ambele eprubete.
Observatii: Indicați modificările de culoare a precipitațiilor în reacții.
Scrieți ecuația reacția care are loc (în formă moleculară și ionică).
Concluzie: 1. În urma ce reacții se formează sărurile bazice?
2. Cum puteți transforma sărurile de bază în săruri medii?
Sarcini de testare:
1. Din substanțele enumerate, notează formulele sărurilor, bazelor, acizilor: Ca(OH) 2, Ca(NO 3) 2, FeCl 3, HCl, H 2 O, ZnS, H 2 SO 4, CuSO 4, KOH
Zn(OH)2, NH3, Na2C03, K3PO4.
2. Indicați formulele oxizilor corespunzători substanțelor enumerate 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. Ce hidroxizi sunt amfoteri? Scrieți ecuațiile de reacție care caracterizează amfoteritatea hidroxidului de aluminiu și hidroxidului de zinc.
4. Care dintre următorii compuși vor interacționa în perechi: P2O5, NaOH, ZnO, AgNO3, Na2CO3, Cr(OH)3, H2SO4. Scrieți ecuațiile pentru posibilele reacții.
Lucrare de laborator nr. 2 (4 ore)
Subiect: Analiza calitativă a cationilor și anionilor
Ţintă: stapaneste tehnica conducerii reactiilor calitative si de grup asupra cationilor si anionilor.
PARTEA TEORETICĂ
Sarcina principală a analizei calitative este stabilirea compoziției chimice a substanțelor găsite în diverse obiecte (materiale biologice, medicamente, alimente, obiecte de mediu). Această lucrare examinează analiza calitativă a substanțelor anorganice care sunt electroliți, adică, în esență, analiza calitativă a ionilor. Din întregul set de ioni care apar, au fost selectați cei mai importanți din punct de vedere medical și biologic: (Fe 3+, Fe 2+, Zn 2+, Ca 2+, Na +, K +, Mg 2+, Cl -, PO , CO etc.). Mulți dintre acești ioni se găsesc în diferite medicamente și alimente.
În analiza calitativă, nu sunt folosite toate reacțiile posibile, ci doar cele care sunt însoțite de un efect analitic clar. Cele mai frecvente efecte analitice: apariția unei noi culori, eliberarea de gaz, formarea unui precipitat.
Există două abordări fundamental diferite ale analizei calitative: fracționată și sistematică . În analiza sistematică, reactivii de grup sunt în mod necesar folosiți pentru a separa ionii prezenți în grupuri separate și, în unele cazuri, în subgrupe. Pentru a face acest lucru, unii dintre ioni sunt transformați în compuși insolubili, iar unii dintre ioni sunt lăsați în soluție. După separarea precipitatului din soluție, acestea sunt analizate separat.
De exemplu, soluția conține ioni A1 3+, Fe 3+ și Ni 2+. Dacă această soluție este expusă la exces alcalin, un precipitat de Fe(OH)3 și Ni(OH)2 precipită, iar ionii [A1(OH)4]- rămân în soluție. Precipitatul care conține hidroxizi de fier și nichel se va dizolva parțial atunci când este tratat cu amoniac datorită trecerii la soluția 2+. Astfel, folosind doi reactivi - alcalii și amoniac s-au obținut două soluții: una conținea ioni [A1(OH)4]-, cealaltă conținea 2+ ioni și un precipitat de Fe(OH)3. Folosind reacții caracteristice, prezența anumitor ioni este apoi dovedită în soluții și în precipitat, care trebuie mai întâi dizolvat.
Analiza sistematică este utilizată în principal pentru detectarea ionilor în amestecuri complexe multicomponente. Este foarte laborioasă, dar avantajul său constă în formalizarea ușoară a tuturor acțiunilor care se încadrează într-o schemă (metodologie) clară.
Pentru a efectua analiza fracționată, se folosesc numai reacții caracteristice. Evident, prezența altor ioni poate distorsiona semnificativ rezultatele reacției (culori suprapuse, precipitații nedorite etc.). Pentru a evita acest lucru, analiza fracționată utilizează în principal reacții foarte specifice care dau un efect analitic cu un număr mic de ioni. Pentru reacții de succes, este foarte important să se mențină anumite condiții, în special pH-ul. Foarte des în analiza fracționată este necesar să se recurgă la mascare, adică să se transforme ionii în compuși care nu sunt capabili să producă un efect analitic cu reactivul selectat. De exemplu, dimetilglioxima este utilizată pentru a detecta ionul de nichel. Ionul Fe 2+ dă un efect analitic similar acestui reactiv. Pentru a detecta Ni 2+, ionul Fe 2+ este transferat într-un complex stabil de fluorură 4- sau oxidat la Fe 3+, de exemplu, cu peroxid de hidrogen.
Analiza fracționată este utilizată pentru a detecta ionii în amestecuri mai simple. Timpul de analiză este redus semnificativ, dar, în același timp, experimentatorului i se cere să aibă o cunoaștere mai profundă a tiparelor reacțiilor chimice, deoarece este destul de dificil să se ia în considerare într-o tehnică specifică toate cazurile posibile de influență reciprocă a ionilor asupra natura efectelor analitice observate.
În practica analitică, așa-numitul fracționar-sistematic metodă. Cu această abordare, se utilizează un număr minim de reactivi de grup, ceea ce face posibilă conturarea tacticii de analiză în termeni generali, care este apoi efectuată folosind metoda fracționată.
După tehnica conducerii reacţiilor analitice, se disting reacţiile: sedimentare; microcristalscopic; însoțită de eliberarea de produse gazoase; realizat pe hârtie; extracţie; colorat în soluții; colorare la flacără.
Atunci când se efectuează reacții sedimentare, trebuie reținută culoarea și natura precipitatului (cristalin, amorf); dacă este necesar, se efectuează teste suplimentare: se verifică solubilitatea precipitatului în acizi puternici și slabi, alcalii și amoniac și un exces. a reactivului. Când se efectuează reacții însoțite de eliberarea de gaz, se notează culoarea și mirosul acestuia. În unele cazuri, se efectuează teste suplimentare.
De exemplu, dacă gazul eliberat este suspectat a fi monoxid de carbon (IV), acesta este trecut printr-un exces de apă de var.
În analizele fracționale și sistematice, reacțiile în timpul cărora apare o nouă culoare sunt utilizate pe scară largă, cel mai adesea acestea sunt reacții de complexare sau reacții redox.
În unele cazuri, este convenabil să se efectueze astfel de reacții pe hârtie (reacții cu picături). Reactivii care nu se descompun în condiții normale sunt aplicați pe hârtie în prealabil. Astfel, pentru detectarea ionilor de hidrogen sulfurat sau de sulfură se folosește hârtie impregnată cu azotat de plumb [înnegrirea are loc din cauza formării sulfurei de plumb(II). Mulți agenți oxidanți sunt detectați folosind hârtie de amidon iodat, de exemplu. hârtie înmuiată în soluții de iodură de potasiu și amidon. În cele mai multe cazuri, reactivii necesari sunt aplicați pe hârtie în timpul reacției, de exemplu, alizarina pentru ionul A1 3+, cupronul pentru ionul Cu 2+ etc. Pentru a îmbunătăți culoarea, se folosește uneori extracția într-un solvent organic. Pentru testele preliminare se folosesc reacții de culoare la flacără.
Acestea sunt substanțe care se disociază în soluții pentru a forma ioni de hidrogen.
Acizii sunt clasificați după puterea lor, după bazicitatea lor și după prezența sau absența oxigenului în acid.
Prin putereacizii sunt împărțiți în puternici și slabi. Cei mai importanți acizi tari sunt nitrici HNO3, H2SO4 sulfuric și HCI clorhidric.
În funcție de prezența oxigenului distinge între acizii care conțin oxigen ( HNO3, H3PO4 etc.) și acizi fără oxigen ( HCI, H2S, HCN etc.).
Prin elementare, adică În funcție de numărul de atomi de hidrogen dintr-o moleculă de acid care poate fi înlocuit cu atomi de metal pentru a forma o sare, acizii sunt împărțiți în monobazici (de exemplu, HNO3, HCl), dibazic (H2S, H2SO4), tribazic (H3PO4), etc.
Denumirile acizilor fără oxigen sunt derivate din numele nemetalului cu adăugarea terminației -hidrogen: acid clorhidric - acid clorhidric, H2S e - acid hidroselenic, HCN - acid cianhidric.
Numele acizilor care conțin oxigen sunt, de asemenea, formate din numele rusesc al elementului corespunzător, cu adăugarea cuvântului „acid”. În acest caz, numele acidului în care elementul se află în cea mai mare stare de oxidare se termină în „naya” sau „ova”, de exemplu, H2SO4 - acid sulfuric, HCIO4 - acid percloric, H3AsO4 - acid arsenic. Odată cu scăderea gradului de oxidare a elementului care formează acid, terminațiile se schimbă în următoarea secvență: „ovat” ( HCIO3 - acid percloric), „solid” ( HCIO2 - acid cloros), „ovat” ( H O Cl - acid hipocloros). Dacă un element formează acizi în timp ce se află în doar două stări de oxidare, atunci numele acidului care corespunde celei mai scăzute stări de oxidare a elementului primește terminația „iste” ( HNO3 - Acid azotic, HNO2 - acid azot).
Tabel - Cei mai importanți acizi și sărurile lor
|
Acid |
Denumirile sărurilor normale corespunzătoare |
|
|
Nume |
Formulă |
|
|
Azot |
HNO3 |
Nitrați |
|
Azotat |
HNO2 |
Nitriți |
|
boric (ortoboric) |
H3BO3 |
Borați (ortoborați) |
|
Bromhidric |
Bromuri |
|
|
Hidroidură |
Ioduri |
|
|
Siliciu |
H2SiO3 |
Silicati |
|
Mangan |
HMnO4 |
Permanganați |
|
Metafosforic |
HPO 3 |
Metafosfați |
|
Arsenic |
H3AsO4 |
Arsenatii |
|
Arsenic |
H3AsO3 |
arseniți |
|
Ortofosforic |
H3PO4 |
Ortofosfați (fosfați) |
|
Difosforic (pirofosforic) |
H4P2O7 |
Difosfați (pirofosfați) |
|
Dicrom |
H2Cr2O7 |
Dicromati |
|
Sulfuric |
H2SO4 |
Sulfati |
|
Sulfuros |
H2SO3 |
Sulfiți |
|
Cărbune |
H2CO3 |
Carbonați |
|
Fosfor |
H3PO3 |
Fosfiți |
|
Fluorhidric (fluoric) |
Fluoruri |
|
|
Clorhidric (sare) |
Cloruri |
|
|
Clor |
HCIO4 |
Perclorati |
|
Cloros |
HCIO3 |
Clorati |
|
Ipocloros |
HCIO |
Hipocloriți |
|
Crom |
H2CrO4 |
Cromații |
|
Cianură de hidrogen (cianică) |
Cianură |
|
Obținerea acizilor
1. Acizii fără oxigen pot fi obținuți prin combinarea directă a nemetalelor cu hidrogenul:
H2 + CI2 → 2HCI,
H2 + SH2S.
2. Acizii care conțin oxigen pot fi obținuți adesea prin combinarea directă a oxizilor acizi cu apă:
SO3 + H2O = H2SO4,
CO2 + H2O = H2CO3,
P2O5 + H2O = 2 HPO3.
3. Atât acizii fără oxigen, cât și cei care conțin oxigen pot fi obținuți prin reacții de schimb între săruri și alți acizi:
BaBr2 + H2SO4 = BaS04 + 2HBr,
CuSO4 + H2S = H2SO4 + CuS,
CaCO3 + 2HBr = CaBr2 + CO2 + H2O.
4. În unele cazuri, reacțiile redox pot fi folosite pentru a produce acizi:
H2O2 + SO2 = H2SO4,
3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO.
Proprietățile chimice ale acizilor
1. Cea mai caracteristică proprietate chimică a acizilor este capacitatea lor de a reacționa cu bazele (precum cu oxizii bazici și amfoteri) pentru a forma săruri, de exemplu:
H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O,
2HNO3 + FeO = Fe(NO3)2 + H2O,
2 HCI + ZnO = ZnCl2 + H2O.
2. Capacitatea de a interacționa cu unele metale din seria de tensiune până la hidrogen, cu eliberare de hidrogen:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2,
2Al + 6HCI = 2AlCI3 + 3H2.
3. Cu săruri, dacă se formează o sare ușor solubilă sau o substanță volatilă:
H2SO4 + BaCl2 = BaS04 ↓ + 2HCl,
2HCI + Na2CO3 = 2NaCI + H2O + CO2,
2KHCO3 + H2SO4 = K2SO4 +2SO2+ 2H20.
Rețineți că acizii polibazici se disociază treptat, iar ușurința de disociere la fiecare pas scade; prin urmare, pentru acizii polibazici, în loc de săruri medii, se formează adesea săruri acide (în cazul unui exces de acid de reacție):
Na2S + H3PO4 = Na2HP04 + H2S,
NaOH + H3P04 = NaH2P04 + H2O.
4. Un caz special de interacțiune acido-bazică este reacția acizilor cu indicatorii, care duce la o schimbare a culorii, care a fost folosită de multă vreme pentru detectarea calitativă a acizilor în soluții. Deci, turnesolul își schimbă culoarea într-un mediu acid în roșu.
5. Când sunt încălziți, acizii care conțin oxigen se descompun în oxid și apă (de preferință în prezența unui agent de îndepărtare a apei P2O5):
H2SO4 = H2O + SO3,
H2SiO3 = H2O + Si02.
M.V. Andryukhova, L.N. Borodina
Acizii sunt compuși chimici care sunt capabili să doneze un ion de hidrogen încărcat electric (cation) și să accepte, de asemenea, doi electroni care interacționează, ducând la formarea unei legături covalente.
În acest articol ne vom uita la principalii acizi care sunt studiați în clasele medii ale școlilor secundare și, de asemenea, vom afla multe fapte interesante despre o mare varietate de acizi. Să începem.
Acizi: tipuri
În chimie, există mulți acizi diferiți care au proprietăți foarte diferite. Chimiștii disting acizii după conținutul de oxigen, volatilitate, solubilitate în apă, rezistență, stabilitate și dacă aparțin clasei de compuși chimici organici sau anorganici. În acest articol ne vom uita la un tabel care prezintă cei mai faimoși acizi. Tabelul vă va ajuta să vă amintiți numele acidului și formula sa chimică.
Deci, totul este clar vizibil. Acest tabel prezintă cei mai cunoscuți acizi din industria chimică. Tabelul vă va ajuta să vă amintiți mult mai rapid nume și formule.
Acid sulfurat de hidrogen
H2S este acid hidrosulfurat. Particularitatea sa constă în faptul că este și un gaz. Hidrogenul sulfurat este foarte slab solubil în apă și, de asemenea, interacționează cu multe metale. Acidul de hidrogen sulfurat aparține grupului de „acizi slabi”, exemple din care vom lua în considerare în acest articol.
H 2 S are un gust ușor dulce și, de asemenea, un miros foarte puternic de ou stricat. În natură, poate fi găsit în gazele naturale sau vulcanice și este, de asemenea, eliberat în timpul degradarii proteinelor.
Proprietățile acizilor sunt foarte diverse; chiar dacă un acid este indispensabil în industrie, acesta poate fi foarte dăunător sănătății umane. Acest acid este foarte toxic pentru oameni. Când o cantitate mică de hidrogen sulfurat este inhalată, o persoană are o durere de cap, greață severă și amețeli. Dacă o persoană inhalează o cantitate mare de H 2 S, aceasta poate duce la convulsii, comă sau chiar moarte instantanee.
Acid sulfuric
H 2 SO 4 este un acid sulfuric puternic, cu care copiii sunt introduși la lecțiile de chimie din clasa a VIII-a. Acizii chimici precum acidul sulfuric sunt agenți oxidanți foarte puternici. H 2 SO 4 acţionează ca un agent oxidant asupra multor metale, precum şi asupra oxizilor bazici.
H 2 SO 4 provoacă arsuri chimice atunci când intră în contact cu pielea sau îmbrăcămintea, dar nu este la fel de toxic ca hidrogenul sulfurat.
Acid azotic
Acizii tari sunt foarte importanți în lumea noastră. Exemple de astfel de acizi: HCI, H2S04, HBr, HNO3. HNO 3 este un acid azotic binecunoscut. A găsit o largă aplicație în industrie, precum și în agricultură. Se folosește la fabricarea diverselor îngrășăminte, în bijuterii, în imprimarea fotografiilor, în producția de medicamente și coloranți, precum și în industria militară.
Acizii chimici precum acidul azotic sunt foarte nocivi pentru organism. Vaporii de HNO 3 lasă ulcere, provoacă inflamații acute și iritații ale căilor respiratorii.
Acid azot
Acidul azot este adesea confundat cu acidul azotic, dar există o diferență între ele. Faptul este că este mult mai slab decât azotul, are proprietăți și efecte complet diferite asupra corpului uman.
HNO 2 a găsit o largă aplicație în industria chimică.
Acid hidrofloric
Acidul fluorhidric (sau acidul fluorhidric) este o soluție de H 2 O cu HF. Formula acidă este HF. Acidul fluorhidric este foarte activ utilizat în industria aluminiului. Este folosit pentru dizolvarea silicaților, gravarea siliciului și a sticlei silicate.
Fluorura de hidrogen este foarte dăunătoare pentru organismul uman și, în funcție de concentrația sa, poate fi un narcotic ușor. Dacă intră în contact cu pielea, la început nu apar modificări, dar după câteva minute pot apărea o durere ascuțită și arsuri chimice. Acidul fluorhidric este foarte dăunător pentru mediu.
Acid clorhidric
HCl este acid clorhidric și este un acid puternic. Clorura de hidrogen păstrează proprietățile acizilor aparținând grupului de acizi tari. Acidul este transparent și incolor la aspect, dar fumează în aer. Clorura de hidrogen este utilizată pe scară largă în industria metalurgică și alimentară.
Acest acid provoacă arsuri chimice, dar pătrunderea în ochi este deosebit de periculoasă.
Acid fosforic
Acidul fosforic (H3PO4) este un acid slab în proprietățile sale. Dar chiar și acizii slabi pot avea proprietățile celor puternici. De exemplu, H 3 PO 4 este utilizat în industrie pentru a reface fierul din rugină. În plus, acidul fosforic (sau ortofosforic) este utilizat pe scară largă în agricultură - din acesta se obțin multe îngrășăminte diferite.
Proprietățile acizilor sunt foarte asemănătoare - aproape fiecare dintre ele este foarte dăunător pentru corpul uman, H 3 PO 4 nu face excepție. De exemplu, acest acid provoacă, de asemenea, arsuri chimice severe, sângerări nazale și ciobirea dinților.
Acid carbonic
H2CO3 este un acid slab. Se obține prin dizolvarea CO 2 (dioxid de carbon) în H 2 O (apă). Acidul carbonic este folosit în biologie și biochimie.
Densitatea diferiților acizi
Densitatea acizilor ocupă un loc important în părțile teoretice și practice ale chimiei. Cunoscând densitatea, puteți determina concentrația unui anumit acid, puteți rezolva probleme de calcul chimic și puteți adăuga cantitatea corectă de acid pentru a finaliza reacția. Densitatea oricărui acid se modifică în funcție de concentrație. De exemplu, cu cât procentul de concentrație este mai mare, cu atât densitatea este mai mare.
Proprietățile generale ale acizilor
Absolut toți acizii sunt (adică sunt formați din mai multe elemente ale tabelului periodic) și includ în mod necesar H (hidrogen) în compoziția lor. În continuare ne vom uita la care sunt comune:
- Toți acizii care conțin oxigen (în formula cărora este prezent O) formează apă la descompunere și, de asemenea, acizii fără oxigen se descompun în substanțe simple (de exemplu, 2HF se descompune în F2 și H2).
- Acizii oxidanți reacționează cu toate metalele din seria de activitate a metalelor (doar cele situate în stânga lui H).
- Ele interacționează cu diverse săruri, dar numai cu cele care au fost formate dintr-un acid și mai slab.
Acizii diferă mult unul de celălalt în proprietățile lor fizice. La urma urmei, pot avea un miros sau nu și pot fi, de asemenea, într-o varietate de stări fizice: lichide, gazoase și chiar solide. Acizii solizi sunt foarte interesanți de studiat. Exemple de astfel de acizi: C2H204 și H3BO3.
Concentraţie
Concentrația este o valoare care determină compoziția cantitativă a oricărei soluții. De exemplu, chimiștii trebuie adesea să determine cât de mult acid sulfuric pur este prezent în acidul diluat H2SO4. Pentru a face acest lucru, ei toarnă o cantitate mică de acid diluat într-o cană de măsurare, o cântăresc și determină concentrația folosind o diagramă de densitate. Concentrația de acizi este strâns legată de densitate; adesea, la determinarea concentrației, există probleme de calcul în care trebuie să determinați procentul de acid pur într-o soluție.
Clasificarea tuturor acizilor în funcție de numărul de atomi de H din formula lor chimică
Una dintre cele mai populare clasificări este împărțirea tuturor acizilor în acizi monobazici, dibazici și, în consecință, tribazici. Exemple de acizi monobazici: HNO 3 (nitric), HCl (clorhidric), HF (fluorhidric) și alții. Acești acizi sunt numiți monobazici, deoarece conțin un singur atom de H. Există mulți astfel de acizi, este imposibil să ne amintim absolut pe toți. Trebuie doar să rețineți că acizii sunt, de asemenea, clasificați în funcție de numărul de atomi de H din compoziția lor. Acizii dibazici sunt definiți în mod similar. Exemple: H2SO4 (sulfuric), H2S (hidrogen sulfurat), H2CO3 (cărbune) și altele. Tribazic: H3PO4 (fosforic).
Clasificarea de bază a acizilor
Una dintre cele mai populare clasificări ale acizilor este împărțirea lor în care conțin oxigen și fără oxigen. Cum să ne amintim, fără a cunoaște formula chimică a unei substanțe, că este un acid care conține oxigen?
Tuturor acizilor fără oxigen le lipsește elementul important O - oxigen, dar conțin H. Prin urmare, cuvântul „hidrogen” este întotdeauna atașat numelui lor. HCl este un H2S - hidrogen sulfurat.
Dar puteți scrie și o formulă bazată pe numele acizilor care conțin acizi. De exemplu, dacă numărul de atomi O dintr-o substanță este 4 sau 3, atunci sufixul -n-, precum și terminația -aya-, sunt întotdeauna adăugate la nume:
- H 2 SO 4 - sulf (număr de atomi - 4);
- H 2 SiO 3 - siliciu (număr de atomi - 3).
Dacă substanța are mai puțin de trei atomi de oxigen sau trei, atunci sufixul -ist- este folosit în nume:
- HNO2 - azotat;
- H2SO3 - sulfuros.
Proprietăți generale
Toți acizii au gust acru și adesea ușor metalic. Dar există și alte proprietăți similare pe care le vom lua în considerare acum.
Există substanțe numite indicatori. Indicatorii își schimbă culoarea, sau culoarea rămâne, dar nuanța acesteia se schimbă. Acest lucru se întâmplă atunci când indicatorii sunt afectați de alte substanțe, cum ar fi acizii.
Un exemplu de schimbare a culorii este un produs atât de familiar precum ceaiul și acidul citric. Când se adaugă lămâie în ceai, ceaiul începe treptat să se lumineze vizibil. Acest lucru se datorează faptului că lămâia conține acid citric.
Există și alte exemple. Turnesolul, care este de culoare liliac într-un mediu neutru, devine roșu atunci când se adaugă acid clorhidric.
Când tensiunile sunt în seria de tensiune înainte de hidrogen, se eliberează bule de gaz - H. Cu toate acestea, dacă un metal care se află în seria de tensiune după H este plasat într-o eprubetă cu acid, atunci nu va avea loc nicio reacție, nu va exista degajarea gazelor. Deci, cuprul, argintul, mercurul, platina și aurul nu vor reacționa cu acizii.
În acest articol am examinat cei mai faimoși acizi chimici, precum și principalele proprietăți și diferențe ale acestora.
7. Acizi. Sare. Relația dintre clasele de substanțe anorganice
7.1. Acizi
Acizii sunt electroliți, la disocierea cărora se formează doar cationii de hidrogen H + ca ioni încărcați pozitiv (mai precis, ionii de hidroniu H 3 O +).
O altă definiție: acizii sunt substanțe complexe formate dintr-un atom de hidrogen și reziduuri acide (Tabelul 7.1).
Tabelul 7.1
Formule și denumiri ale unor acizi, reziduuri acide și săruri
| Formula acidă | Denumirea acidului | reziduu acid (anion) | Numele sărurilor (medie) |
|---|---|---|---|
| HF | Fluorhidric (fluoric) | F − | Fluoruri |
| acid clorhidric | Clorhidric (clorhidric) | Cl − | Cloruri |
| HBr | Bromhidric | Br− | Bromuri |
| BUNĂ | Hidroidură | eu − | Ioduri |
| H2S | Sulfat de hidrogen | S 2− | sulfuri |
| H2SO3 | Sulfuros | SO 3 2 − | Sulfiți |
| H2SO4 | Sulfuric | SO 4 2 − | Sulfati |
| HNO2 | Azotat | NO2− | Nitriți |
| HNO3 | Azot | NU 3 − | Nitrați |
| H2SiO3 | Siliciu | SiO 3 2 − | Silicati |
| HPO 3 | Metafosforic | PO 3 − | Metafosfați |
| H3PO4 | Ortofosforic | PO 4 3 − | Ortofosfați (fosfați) |
| H4P2O7 | pirofosforic (bifosforic) | P 2 O 7 4 − | Pirofosfați (difosfați) |
| HMnO4 | Mangan | MnO 4 − | Permanganați |
| H2CrO4 | Crom | CrO 4 2 − | Cromații |
| H2Cr2O7 | Dicrom | Cr 2 O 7 2 − | Dicromati (bicromati) |
| H2SeO4 | Seleniu | SeO 4 2 − | Selenate |
| H3BO3 | Bornaya | BO 3 3 − | Ortoborate |
| HCIO | Ipocloros | ClO – | Hipocloriți |
| HCIO2 | Clorură | ClO2− | Cloriți |
| HCIO3 | Cloros | ClO3− | Clorati |
| HCIO4 | Clor | ClO 4 − | Perclorati |
| H2CO3 | Cărbune | CO 3 3 − | Carbonați |
| CH3COOH | Oţet | CH 3 COO − | Acetați |
| HCOOH | Furnică | HCOO − | Formiate |
În condiții normale, acizii pot fi solide (H3PO4, H3BO3, H2SiO3) și lichide (HNO3, H2SO4, CH3COOH). Acești acizi pot exista atât individual (forma 100%), cât și sub formă de soluții diluate și concentrate. De exemplu, H2SO4, HNO3, H3PO4, CH3COOH sunt cunoscuţi atât individual, cât şi în soluţii.
O serie de acizi sunt cunoscuți numai în soluții. Toate acestea sunt halogenuri de hidrogen (HCl, HBr, HI), hidrogen sulfurat H 2 S, acid cianhidric (HCN hidrocianhidric), H 2 CO 3 carbonic, acid H 2 SO 3 sulfuros, care sunt soluții de gaze în apă. De exemplu, acidul clorhidric este un amestec de HCI și H 2 O, acidul carbonic este un amestec de CO 2 și H 2 O. Este clar că utilizarea expresiei „soluție de acid clorhidric” este incorectă.
Majoritatea acizilor sunt solubili în apă, acidul silicic H 2 SiO 3 este insolubil. Majoritatea covârșitoare a acizilor au o structură moleculară. Exemple de formule structurale ale acizilor:
În majoritatea moleculelor de acid care conțin oxigen, toți atomii de hidrogen sunt legați de oxigen. Dar există și excepții:
Acizii sunt clasificați în funcție de un număr de caracteristici (Tabelul 7.2).
Tabelul 7.2
Clasificarea acizilor
| Semn de clasificare | Tip acid | Exemple |
|---|---|---|
| Numărul de ioni de hidrogen formați la disocierea completă a unei molecule de acid | Monobază | HCI, HNO3, CH3COOH |
| Dibazic | H2SO4, H2S, H2CO3 | |
| Tribazic | H3PO4, H3AsO4 | |
| Prezența sau absența unui atom de oxigen într-o moleculă | Conțin oxigen (hidroxizi acizi, oxoacizi) | HNO2, H2SiO3, H2SO4 |
| Fara oxigen | HF, H2S, HCN | |
| Gradul de disociere (putere) | Puternic (complet disociat, electroliți puternici) | HCI, HBr, HI, H2S04 (diluat), HNO3, HCIO3, HCIO4, HMnO4, H2Cr2O7 |
| Slab (electroliți parțial disociați, slabi) | 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, H2SO4 (conc) | |
| Proprietăți oxidative | Agenți oxidanți datorați ionilor H + (acizi condiționat neoxidanți) | HCl, HBr, HI, HF, H2S04 (dil), H3PO4, CH3COOH |
| Agenți oxidanți datorați anionului (acizi oxidanți) | HNO3, HMnO4, H2SO4 (conc), H2Cr2O7 | |
| Agenți reducători de anioni | HCl, HBr, HI, H2S (dar nu HF) | |
| Stabilitate termică | Exista doar in solutii | H2C03, H2S03, HCIO, HCI02 |
| Se descompune cu ușurință atunci când este încălzit | H2S03, HN03, H2Si03 | |
| Stabil termic | H2S04 (conc), H3PO4 |
Toate proprietățile chimice generale ale acizilor se datorează prezenței în soluțiile lor apoase a excesului de cationi de hidrogen H + (H 3 O +).
1. Datorită excesului de ioni de H +, soluțiile apoase de acizi schimbă culoarea violetului de turnesol și metil portocaliu în roșu (fenolftaleina nu își schimbă culoarea și rămâne incoloră). Într-o soluție apoasă de acid carbonic slab, turnesolul nu este roșu, ci roz; o soluție peste un precipitat de acid silicic foarte slab nu schimbă deloc culoarea indicatorilor.
2. Acizii interacționează cu oxizi bazici, baze și hidroxizi amfoteri, hidrat de amoniac (vezi capitolul 6).
Exemplul 7.1. Pentru a efectua transformarea BaO → BaSO 4 se pot folosi: a) SO 2; b) H2S04; c) Na2S04; d) SO 3.
Soluţie. Transformarea poate fi efectuată folosind H2SO4:
BaO + H2SO4 = BaS04↓ + H2O
BaO + SO 3 = BaSO 4
Na 2 SO 4 nu reacționează cu BaO, iar în reacția BaO cu SO 2 se formează sulfit de bariu:
BaO + SO2 = BaSO3
Răspuns: 3).
3. Acizii reacţionează cu amoniacul şi cu soluţiile sale apoase pentru a forma săruri de amoniu:
HCl + NH3 = NH4CI - clorură de amoniu;
H2S04 + 2NH3 = (NH4)2S04 - sulfat de amoniu.
4. Acizii neoxidanți reacționează cu metalele situate în seria de activități până la hidrogen pentru a forma o sare și eliberează hidrogen:
H2S04 (diluat) + Fe = FeS04 + H2
2HCI + Zn = ZnCI2 = H2
Interacțiunea acizilor oxidanți (HNO 3, H 2 SO 4 (conc)) cu metalele este foarte specifică și este luată în considerare atunci când se studiază chimia elementelor și a compușilor acestora.
5. Acizii interacționează cu sărurile. Reacția are o serie de caracteristici:
a) în cele mai multe cazuri, când un acid mai puternic reacționează cu o sare a unui acid mai slab, se formează o sare a unui acid slab și un acid slab sau, după cum se spune, un acid mai puternic îl înlocuiește pe unul mai slab. Seria de scădere a puterii acizilor arată astfel:
Exemple de reacții care apar:
2HCI + Na2CO3 = 2NaCI + H2O + CO2
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 COOH + H 2 O + CO 2
3H 2 SO 4 + 2K 3 PO 4 = 3K 2 SO 4 + 2H 3 PO 4
Nu interacționați unul cu celălalt, de exemplu, KCl și H 2 SO 4 (diluat), NaNO 3 și H 2 SO 4 (diluat), K 2 SO 4 și HCl (HNO 3, HBr, HI), K 3 PO 4 şi H2C03, CH3 COOK şi H2C03;
b) în unele cazuri, un acid mai slab îl înlocuiește pe unul mai puternic dintr-o sare:
CuS04 + H2S = CuS↓ + H2SO4
3AgNO3 (dil) + H3PO4 = Ag3PO4↓ + 3HNO3.
Astfel de reacții sunt posibile atunci când precipitatele sărurilor rezultate nu se dizolvă în acizii tari diluați rezultați (H2S04 și HNO3);
c) în cazul formării de precipitate insolubile în acizi tari, se poate produce o reacție între un acid tare și o sare formată dintr-un alt acid tare:
BaCI2 + H2S04 = BaS04↓ + 2HCI
Ba(NO 3) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2HNO 3
AgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3
Exemplul 7.2. Indicați rândul care conține formulele substanțelor care reacţionează cu H 2 SO 4 (diluat).
1) Zn, Al203, KCI (p-p); 3) NaN03 (p-p), Na2S, NaF, 2) Cu(OH)2, K2C03, Ag; 4) Na2S03, Mg, Zn(OH)2.
Soluţie. Toate substanțele din rândul 4 interacționează cu H 2 SO 4 (dil):
Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 O + SO 2
Mg + H2S04 = MgS04 + H2
Zn(OH)2 + H2S04 = ZnS04 + 2H2O
În rândul 1) reacția cu KCl (p-p) nu este fezabilă, în rândul 2) - cu Ag, în rândul 3) - cu NaNO 3 (p-p).
Răspuns: 4).
6. Acidul sulfuric concentrat se comportă foarte specific în reacțiile cu sărurile. Acesta este un acid nevolatil și stabil termic, prin urmare înlocuiește toți acizii puternici din sărurile solide (!), deoarece acestea sunt mai volatile decât H2SO4 (conc):
KCl (tv) + H2SO4 (conc.) KHSO4 + HCI
2KCl (s) + H2SO4 (conc) K2SO4 + 2HCl
Sărurile formate din acizi tari (HBr, HI, HCl, HNO 3, HClO 4) reacţionează numai cu acid sulfuric concentrat şi numai atunci când sunt în stare solidă
Exemplul 7.3. Acidul sulfuric concentrat, spre deosebire de cel diluat, reacţionează:
3) KNO 3 (tv);
Soluţie. Ambii acizi reacţionează cu KF, Na2CO3 şi Na3PO4 şi numai H2SO4 (conc.) reacţionează cu KNO3 (solid).
Răspuns: 3).
Metodele de producere a acizilor sunt foarte diverse.
Acizii anoxici a primi:
- prin dizolvarea gazelor corespunzătoare în apă:
HCI (g) + H2O (l) → HCI (p-p)
H2S (g) + H2O (l) → H2S (soluție)
- din săruri prin deplasare cu acizi mai puternici sau mai puțin volatili:
FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S
KCl (tv) + H 2 SO 4 (conc) = KHSO 4 + HCl
Na2SO3 + H2SO4Na2SO4 + H2SO3
Acizi care conțin oxigen a primi:
- prin dizolvarea oxizilor acizi corespunzători în apă, în timp ce gradul de oxidare al elementului acidizant în oxid și acid rămâne același (cu excepția NO 2):
N2O5 + H2O = 2HNO3
SO3 + H2O = H2SO4
P2O5 + 3H2O2H3PO4
- oxidarea nemetalelor cu acizi oxidanți:
S + 6HNO3 (conc) = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
- prin deplasarea unui acid tare dintr-o sare a altui acid tare (dacă precipită un precipitat insolubil în acizii rezultați):
Ba(NO 3) 2 + H 2 SO 4 (diluat) = BaSO 4 ↓ + 2HNO 3
AgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3
- prin deplasarea unui acid volatil din sărurile sale cu un acid mai puțin volatil.
În acest scop, cel mai adesea se utilizează acid sulfuric concentrat nevolatil, stabil termic:
NaNO 3 (tv) + H 2 SO 4 (conc.) NaHSO 4 + HNO 3
KClO 4 (tv) + H 2 SO 4 (conc.) KHSO 4 + HClO 4
- deplasarea unui acid mai slab din sărurile sale cu un acid mai puternic:
Ca 3 (PO 4 ) 2 + 3H 2 SO 4 = 3CaSO 4 ↓ + 2H 3 PO 4
NaNO2 + HCI = NaCI + HNO2
K 2 SiO 3 + 2HBr = 2KBr + H 2 SiO 3 ↓
