Классификация и свойства кислот
Кислотами называются сложные вещества, состоящие из кислотных
остатков, к которым присоединены атомы водорода, способные
замещаться на атомы металла. При диссоциации кислот в качестве
катионов образуются катионы водорода.
В зависимости от числа атомов водорода в молекуле кислоты,
способных замещаться на металл, кислоты делятся на одно-
и многоосновные. Например, азотная HNO3 и уксусная СН2СООН
кислоты - одноосновные, серная H2SO4 - двухосновная, фосфорная
Н3РО4 - трехосновная.
По составу кислоты делятся на кислородсодержащие и бескислородные.
Например, азотистая HNO2, сернистая H2SO3 и все остальные
кислоты, в состав молекул которых входит кислород, являются
кислородсодержащими. Кислоты типа HI, H2S являются бескислородными.
Кислоты представляют собой жидкости (например, H2SO4, HNO3)
или твердые вещества (H3PO4, H2SiO3). Большинство кислот
хорошо растворимы в воде, при этом их растворы имеют кислый
вкус, разъедают животные и растительные ткани, придают индикаторам
лакмусу и метиловому оранжевому красный цвет.
Как электролиты кислоты в водных растворах диссоциируют
на катионы водорода и анионы кислотного остатка. Многоосновные
кислоты диссоциируют ступенчато:
H2SO4 " H+ + HSO4-
HSO4- " H+ + SO4-
Кислоты взаимодействуют с основаниями, основными и амфотерными
оксидами с образованием соли и воды:
H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O
BaO + 2HNO3 = Ba(NO3)2 + H2O.
3H2SO4 + Al2O3 = Al2(SO4)3 + 3H2O
Также кислоты могут реагировать с солями и металлами, стоящими
в ряду активности или стандартных электродных потенциалов
левее водорода.
В этом случае образуется соль и выделяется водород:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3Ї + 2NaCl
Последняя реакция служит для получения кислот, ангидриды
которых напрямую с водой не взаимодействуют. Такую кислоту
получают действием на ее соль другой кислотой, как правило,
более сильной.
Некоторые кислоты обладают специфическими свойствами. Например,
при действии азотной кислоты на металл водород не выделяется.
Кремниевая кислота в воде нерастворима, угольная кислота
очень неустойчива и распадается на углекислый газ и воду.
Подобные особенности будут рассмотрены в главах, посвященных
соответствующим элементам.
С точки зрения теории электролитической диссоциации, общие
характерные свойства кислот, такие как кислый вкус, изменение
цвета индикатора, взаимодействие с основаниями, основными
оксидами, солями обусловлены наличием ионов водорода H+.
К основным способам получения кислот относятся:
Взаимодействие кислотных оксидов ( ангидридов кислот) с
водой:
SO3 + H2O = H2SO4
Взаимодействие сильных кислот - окислителей с неметаллами:
ЗР + 5HN03(конц) + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO
Реакции солей слабых кислот с более сильными кислотами,
чем получаемая:
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2CO2 (CO2 + H2O)
Получение напрямую из простых веществ:
H2 + Cl2 = 2НС1
