οξέαπου ονομάζεται σύνθετες ουσίες, των οποίων τα μόρια περιλαμβάνουν άτομα υδρογόνου που μπορούν να αντικατασταθούν ή να ανταλλάσσονται με άτομα μετάλλου και ένα υπόλειμμα οξέος.
Ανάλογα με την παρουσία ή απουσία οξυγόνου στο μόριο, τα οξέα χωρίζονται σε οξυγονούχα(H 2 SO 4 θειικό οξύ, H 2 SO 3 θειικό οξύ, HNO 3 Νιτρικό οξύ, H 3 PO 4 φωσφορικό οξύ, H 2 CO 3 ανθρακικό οξύ, H 2 SiO 3 πυριτικό οξύ) και ανοξικό(HF υδροφθορικό οξύ, HCl υδροχλωρικό οξύ ( υδροχλωρικό οξύ), υδροβρωμικό οξύ HBr, υδροϊωδικό οξύ ΗΙ, υδροσουλφιδικό οξύ H2S).
Ανάλογα με τον αριθμό των ατόμων υδρογόνου σε ένα μόριο οξέος, τα οξέα είναι μονοβασικά (με 1 άτομο Η), διβασικά (με 2 άτομα Η) και τριβασικά (με 3 άτομα Η). Για παράδειγμα, το νιτρικό οξύ HNO 3 είναι μονοβασικό, αφού υπάρχει ένα άτομο υδρογόνου στο μόριό του, το θειικό οξύ H 2 SO 4 – διβασικός κ.λπ.
Υπάρχουν πολύ λίγες ανόργανες ενώσεις που περιέχουν τέσσερα άτομα υδρογόνου που μπορούν να αντικατασταθούν από ένα μέταλλο.
Το τμήμα ενός μορίου οξέος χωρίς υδρογόνο ονομάζεται υπόλειμμα οξέος.
Κατάλοιπο οξέοςμπορεί να αποτελείται από ένα άτομο (-Cl, -Br, -I) - αυτά είναι απλά υπολείμματα οξέος και μπορεί - από μια ομάδα ατόμων (-SO 3, -PO 4, -SiO 3) - αυτά να είναι πολύπλοκα υπολείμματα.
ΣΕ υδατικά διαλύματασε αντιδράσεις ανταλλαγής και υποκατάστασης, τα υπολείμματα οξέος δεν καταστρέφονται:
H 2 SO 4 + CuCl 2 → CuSO 4 + 2 HCl
Η λέξη ανυδρίτηςσημαίνει άνυδρο, δηλαδή οξύ χωρίς νερό. Για παράδειγμα,
H 2 SO 4 - H 2 O → SO 3. Τα ανοξικά οξέα δεν έχουν ανυδρίτες.
Τα οξέα παίρνουν το όνομά τους από το όνομα του στοιχείου σχηματισμού οξέος (παράγοντας σχηματισμού οξέος) με την προσθήκη των καταλήξεων "naya" και λιγότερο συχνά "vaya": H 2 SO 4 - θειικό. H 2 SO 3 - άνθρακας; H 2 SiO 3 - πυρίτιο, κ.λπ.
Το στοιχείο μπορεί να σχηματίσει πολλά οξέα οξυγόνου. Σε αυτήν την περίπτωση, οι υποδεικνυόμενες καταλήξεις στο όνομα των οξέων θα είναι όταν το στοιχείο εμφανίζει το υψηλότερο σθένος (το μόριο του οξέος έχει μεγάλη περιεκτικότητα σε άτομα οξυγόνου). Εάν το στοιχείο εμφανίζει χαμηλότερο σθένος, η κατάληξη στο όνομα του οξέος θα είναι «καθαρή»: HNO 3 - νιτρικό, HNO 2 - νιτρώδες.
Τα οξέα μπορούν να ληφθούν διαλύοντας ανυδρίτες στο νερό.Εάν οι ανυδρίτες είναι αδιάλυτοι στο νερό, το οξύ μπορεί να ληφθεί με τη δράση ενός άλλου ισχυρότερου οξέος στο άλας του απαιτούμενου οξέος. Αυτή η μέθοδος είναι χαρακτηριστική τόσο για το οξυγόνο όσο και για τα ανοξικά οξέα. Τα ανοξικά οξέα λαμβάνονται επίσης με απευθείας σύνθεση από υδρογόνο και μη μέταλλο, ακολουθούμενη από διάλυση της προκύπτουσας ένωσης στο νερό:
H2 + Cl2 → 2 HCl;
H 2 + S → H 2 S.
Διαλύματα των αερίων ουσιών που προκύπτουν HCl και H 2 S και είναι οξέα.
Υπό κανονικές συνθήκες, τα οξέα είναι και υγρά και στερεά.
Χημικές ιδιότητες οξέων
Τα διαλύματα οξέος δρουν σε δείκτες. Όλα τα οξέα (εκτός από το πυριτικό οξύ) διαλύονται καλά στο νερό. Ειδικές ουσίες - δείκτες σας επιτρέπουν να προσδιορίσετε την παρουσία οξέος.
Οι δείκτες είναι ουσίες πολύπλοκη δομή. Αλλάζουν το χρώμα τους ανάλογα με την αλληλεπίδραση με διαφορετικά χημικά. Σε ουδέτερα διαλύματα έχουν ένα χρώμα, σε διαλύματα βάσεων άλλο. Όταν αλληλεπιδρούν με το οξύ, αλλάζουν το χρώμα τους: ο δείκτης μεθυλοπορτοκαλί γίνεται κόκκινος, ο δείκτης λακκούβας γίνεται επίσης κόκκινος.
Αλληλεπίδραση με βάσεις με το σχηματισμό νερού και αλατιού, το οποίο περιέχει αμετάβλητο υπόλειμμα οξέος (αντίδραση εξουδετέρωσης):
H 2 SO 4 + Ca (OH) 2 → CaSO 4 + 2 H 2 O.
Αλληλεπιδρούν με βασισμένα οξείδια με το σχηματισμό νερού και αλατιού (αντίδραση εξουδετέρωσης). Το άλας περιέχει το όξινο υπόλειμμα του οξέος που χρησιμοποιήθηκε στην αντίδραση εξουδετέρωσης:
H 3 PO 4 + Fe 2 O 3 → 2 FePO 4 + 3 H 2 O.
αλληλεπιδρούν με μέταλλα.
Για την αλληλεπίδραση οξέων με μέταλλα πρέπει να πληρούνται ορισμένες προϋποθέσεις:
1. το μέταλλο πρέπει να είναι επαρκώς ενεργό ως προς τα οξέα (στη σειρά δραστικότητας των μετάλλων, πρέπει να βρίσκεται πριν από το υδρογόνο). Όσο πιο αριστερά βρίσκεται ένα μέταλλο στη σειρά δραστηριότητας, τόσο πιο έντονα αλληλεπιδρά με τα οξέα.
2. Το οξύ πρέπει να είναι αρκετά ισχυρό (δηλαδή, ικανό να δώσει ιόντα υδρογόνου H +).
Όταν ρέει χημικές αντιδράσειςοξέα με μέταλλα, σχηματίζεται άλας και απελευθερώνεται υδρογόνο (εκτός από την αλληλεπίδραση μετάλλων με νιτρικό και πυκνό θειικό οξύ):
Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2;
Cu + 4HNO 3 → CuNO 3 + 2 NO 2 + 2 H 2 O.
Έχετε ερωτήσεις; Θέλετε να μάθετε περισσότερα για τα οξέα;
Για να λάβετε τη βοήθεια ενός δασκάλου - εγγραφείτε.
Το πρώτο μάθημα είναι δωρεάν!
site, με πλήρη ή μερική αντιγραφή του υλικού, απαιτείται σύνδεσμος στην πηγή.
Τα οξέα είναι τέτοιες χημικές ενώσεις που μπορούν να δώσουν ένα ηλεκτρικά φορτισμένο ιόν υδρογόνου (κατιόν) και επίσης δέχονται δύο αλληλεπιδρώντα ηλεκτρόνια, ως αποτέλεσμα των οποίων σχηματίζεται ομοιοπολικός δεσμός.
Σε αυτό το άρθρο, θα εξετάσουμε τα κύρια οξέα που μελετώνται στις μεσαίες τάξεις. σχολεία γενικής εκπαίδευσηςκαι μάθετε επίσης το σετ ενδιαφέροντα γεγονότασε διάφορα οξέα. Ας αρχίσουμε.
Οξέα: τύποι
Στη χημεία, υπάρχουν πολλά διαφορετικά οξέα που έχουν ποικίλες ιδιότητες. Οι χημικοί διακρίνουν τα οξέα από την περιεκτικότητά τους σε οξυγόνο, την πτητότητα, τη διαλυτότητα στο νερό, την αντοχή, τη σταθερότητα, το ότι ανήκουν σε ένα οργανικό ή ανόργανη κατηγορία χημικές ενώσεις. Σε αυτό το άρθρο, θα δούμε έναν πίνακα που παρουσιάζει τα πιο διάσημα οξέα. Ο πίνακας θα σας βοηθήσει να θυμάστε το όνομα του οξέος και τον χημικό του τύπο.
Άρα, όλα φαίνονται ξεκάθαρα. Αυτός ο πίνακας παρουσιάζει τα πιο διάσημα οξέα στη χημική βιομηχανία. Ο πίνακας θα σας βοηθήσει να θυμάστε τα ονόματα και τους τύπους πολύ πιο γρήγορα.
Υδροθειικό οξύ
Το H 2 S είναι υδροσουλφιδικό οξύ. Η ιδιαιτερότητά του έγκειται στο ότι είναι και αέριο. Το υδρόθειο είναι πολύ ελάχιστα διαλυτό στο νερό και επίσης αλληλεπιδρά με πολλά μέταλλα. Το υδροθειικό οξύ ανήκει στην ομάδα των "ασθενών οξέων", παραδείγματα των οποίων θα εξετάσουμε σε αυτό το άρθρο.
Το H 2 S έχει ελαφρώς γλυκιά γεύση και πολύ πικάντικη οσμή. σάπια αυγά. Στη φύση, μπορεί να βρεθεί σε φυσικά ή ηφαιστειακά αέρια, ενώ απελευθερώνεται επίσης όταν η πρωτεΐνη σαπίζει.
Οι ιδιότητες των οξέων είναι πολύ διαφορετικές, ακόμα κι αν το οξύ είναι απαραίτητο στη βιομηχανία, μπορεί να είναι πολύ ανθυγιεινό για την ανθρώπινη υγεία. Αυτό το οξύ είναι πολύ τοξικό για τον άνθρωπο. Όταν εισπνέεται μια μικρή ποσότητα υδρόθειου, ένα άτομο ξυπνά πονοκέφαλο, αρχίζει η έντονη ναυτία και η ζάλη. Αν ένα άτομο αναπνέει ένας μεγάλος αριθμός από H 2 S, αυτό μπορεί να οδηγήσει σε σπασμούς, κώμα ή ακόμα και στιγμιαίο θάνατο.
Θειικό οξύ
Το H 2 SO 4 είναι ένα ισχυρό θειικό οξύ με το οποίο τα παιδιά εξοικειώνονται στα μαθήματα χημείας ήδη από την 8η δημοτικού. Χημικά οξέα όπως το θειικό είναι πολύ ισχυροί οξειδωτικοί παράγοντες. Το H 2 SO 4 δρα ως οξειδωτικός παράγοντας σε πολλά μέταλλα, καθώς και σε βασικά οξείδια.
H 2 SO 4 σε επαφή με το δέρμα ή τα ρούχα προκαλεί χημικά εγκαύματα, ωστόσο, δεν είναι τόσο τοξικό όσο το υδρόθειο.
Νιτρικό οξύ
Τα ισχυρά οξέα είναι πολύ σημαντικά στον κόσμο μας. Παραδείγματα τέτοιων οξέων: HCl, H2SO4, HBr, HNO3. Το HNO 3 είναι το γνωστό νιτρικό οξύ. Έχει βρει ευρεία εφαρμογή στη βιομηχανία καθώς και στη βιομηχανία γεωργία. Χρησιμοποιείται για την παρασκευή διαφόρων λιπασμάτων, σε κοσμήματα, στην εκτύπωση φωτογραφιών, στην παραγωγή φάρμακακαι βαφές, καθώς και στη στρατιωτική βιομηχανία.
Τέτοιος χημικά οξέα, όπως και το άζωτο, είναι πολύ επιβλαβή για τον οργανισμό. Οι ατμοί του HNO 3 αφήνουν έλκη, προκαλούν οξεία φλεγμονήκαι ερεθισμός της αναπνευστικής οδού.
Νιτρώδες οξύ
Το νιτρώδες οξύ συχνά συγχέεται με το νιτρικό οξύ, αλλά υπάρχει διαφορά μεταξύ τους. Το γεγονός είναι ότι είναι πολύ πιο αδύναμο από το άζωτο, έχει εντελώς διαφορετικές ιδιότητες και επιδράσεις στον ανθρώπινο οργανισμό.
Το HNO 2 έχει βρει ευρεία εφαρμογή στη χημική βιομηχανία.
Υδροφθορικό οξύ
Το υδροφθορικό οξύ (ή υδροφθόριο) είναι ένα διάλυμα H 2 O με HF. Ο τύπος του οξέος είναι HF. Το υδροφθορικό οξύ χρησιμοποιείται πολύ ενεργά στη βιομηχανία αλουμινίου. Διαλύει πυριτικά, χαράσσει πυρίτιο, πυριτικό γυαλί.
Το υδροφθόριο είναι πολύ επιβλαβές για τον ανθρώπινο οργανισμό, ανάλογα με τη συγκέντρωσή του μπορεί να είναι ένα ελαφρύ φάρμακο. Μετά την επαφή με το δέρμα, στην αρχή δεν υπάρχουν αλλαγές, αλλά μετά από λίγα λεπτά μπορεί να εμφανιστούν οξύς πόνοςκαι χημικό έγκαυμα. Το υδροφθορικό οξύ είναι πολύ επιβλαβές για το περιβάλλον.
Υδροχλωρικό οξύ
Το HCl είναι υδροχλώριο και είναι ισχυρό οξύ. Το υδροχλώριο διατηρεί τις ιδιότητες των οξέων που ανήκουν στην ομάδα των ισχυρών οξέων. Στην εμφάνιση, το οξύ είναι διαφανές και άχρωμο, αλλά καπνίζει στον αέρα. Το υδροχλώριο χρησιμοποιείται ευρέως στη μεταλλουργική βιομηχανία και στη βιομηχανία τροφίμων.
Αυτό το οξύ προκαλεί χημικά εγκαύματα, αλλά είναι ιδιαίτερα επικίνδυνο εάν εισέλθει στα μάτια.
Φωσφορικό οξύ
Το φωσφορικό οξύ (H 3 PO 4) είναι ένα ασθενές οξύ στις ιδιότητές του. Αλλά ακόμη και τα αδύναμα οξέα μπορούν να έχουν τις ιδιότητες των ισχυρών. Για παράδειγμα, το H 3 PO 4 χρησιμοποιείται στη βιομηχανία για την ανάκτηση σιδήρου από τη σκουριά. Επιπλέον, το φωσφορικό (ή φωσφορικό) οξύ χρησιμοποιείται ευρέως στη γεωργία - μια μεγάλη ποικιλία λιπασμάτων παρασκευάζεται από αυτό.
Οι ιδιότητες των οξέων είναι πολύ παρόμοιες - σχεδόν καθένα από αυτά είναι πολύ επιβλαβές για το ανθρώπινο σώμα, το H 3 PO 4 δεν αποτελεί εξαίρεση. Για παράδειγμα, αυτό το οξύ προκαλεί επίσης σοβαρά χημικά εγκαύματα, ρινορραγίες και τερηδόνα.
Ανθρακικό οξύ
Το H 2 CO 3 είναι ασθενές οξύ. Λαμβάνεται με διάλυση CO 2 ( διοξείδιο του άνθρακα) έως H 2 O (νερό). Το ανθρακικό οξύ χρησιμοποιείται στη βιολογία και τη βιοχημεία.
Πυκνότητα διαφόρων οξέων
Η πυκνότητα των οξέων κατέχει σημαντική θέση στο θεωρητικό και πρακτικό μέρος της χημείας. Χάρη στη γνώση της πυκνότητας, είναι δυνατός ο προσδιορισμός της συγκέντρωσης ενός συγκεκριμένου οξέος, η επίλυση χημικών προβλημάτων και η προσθήκη της σωστής ποσότητας οξέος για την ολοκλήρωση της αντίδρασης. Η πυκνότητα οποιουδήποτε οξέος ποικίλλει ανάλογα με τη συγκέντρωση. Για παράδειγμα, όσο μεγαλύτερο είναι το ποσοστό συγκέντρωσης, τόσο μεγαλύτερη είναι η πυκνότητα.
Γενικές ιδιότητες των οξέων
Απολύτως όλα τα οξέα είναι (αποτελούνται δηλαδή από πολλά στοιχεία του περιοδικού πίνακα), ενώ αναγκαστικά περιλαμβάνουν H (υδρογόνο) στη σύνθεσή τους. Στη συνέχεια, θα δούμε ποια είναι κοινά:
- Όλα τα οξέα που περιέχουν οξυγόνο (στον τύπο του οποίου υπάρχει το Ο) σχηματίζουν νερό όταν αποσυντίθενται, και επίσης τα ανοξικά οξέα αποσυντίθενται σε απλές ουσίες(για παράδειγμα, το 2HF αποσυντίθεται σε F 2 και H 2).
- Τα οξειδωτικά οξέα αλληλεπιδρούν με όλα τα μέταλλα της σειράς μεταλλικής δραστηριότητας (μόνο με εκείνα που βρίσκονται στα αριστερά του Η).
- Αλληλεπιδρούν με διάφορα άλατα, αλλά μόνο με αυτά που σχηματίστηκαν από ένα ακόμη πιο ασθενές οξύ.
Από τους δικούς τους φυσικές ιδιότητεςτα οξέα είναι πολύ διαφορετικά μεταξύ τους. Μετά από όλα, μπορεί να έχουν μια μυρωδιά και να μην την έχουν, και επίσης να είναι σε μια ποικιλία καταστάσεις συνάθροισης: υγρό, αέριο, ακόμη και στερεό. Τα στερεά οξέα είναι πολύ ενδιαφέροντα για μελέτη. Παραδείγματα τέτοιων οξέων: C 2 H 2 0 4 και H 3 BO 3.
Συγκέντρωση
Η συγκέντρωση είναι μια ποσότητα που καθορίζει την ποσοτική σύσταση οποιουδήποτε διαλύματος. Για παράδειγμα, οι χημικοί συχνά χρειάζεται να προσδιορίσουν πόσο καθαρό θειικό οξύ είναι σε αραιό οξύ H 2 SO 4. Για να γίνει αυτό, ρίχνουν μια μικρή ποσότητα αραιού οξέος σε ένα ποτήρι ζέσεως, το ζυγίζουν και προσδιορίζουν τη συγκέντρωση από ένα διάγραμμα πυκνότητας. Η συγκέντρωση των οξέων σχετίζεται στενά με την πυκνότητα, συχνά υπάρχουν εργασίες υπολογισμού για τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης, όπου πρέπει να προσδιορίσετε το ποσοστό καθαρού οξέος στο διάλυμα.
Ταξινόμηση όλων των οξέων σύμφωνα με τον αριθμό των ατόμων Η στον χημικό τους τύπο
Μία από τις πιο δημοφιλείς ταξινομήσεις είναι η διαίρεση όλων των οξέων σε μονοβασικά, διβασικά και, κατά συνέπεια, τριβασικά οξέα. Παραδείγματα μονοβασικών οξέων: HNO 3 (νιτρικό), HCl (υδροχλωρικό), HF (υδροφθορικό) και άλλα. Αυτά τα οξέα ονομάζονται μονοβασικά, αφού στη σύνθεσή τους υπάρχει μόνο ένα άτομο Η. Υπάρχουν πολλά τέτοια οξέα, είναι αδύνατο να θυμηθούμε απολύτως το καθένα. Απλώς πρέπει να θυμάστε ότι τα οξέα ταξινομούνται επίσης με βάση τον αριθμό των ατόμων Η στη σύνθεσή τους. Τα διβασικά οξέα ορίζονται παρόμοια. Παραδείγματα: H2SO4 (θειικό), H2S (υδρόθειο), H2CO3 (άνθρακας) και άλλα. Tribasic: H 3 PO 4 (φωσφορικό).
Βασική ταξινόμηση οξέων
Μία από τις πιο δημοφιλείς ταξινομήσεις οξέων είναι η διαίρεση τους σε οξυγονούχα και ανοξικά οξέα. Πώς να θυμάστε χωρίς να ξέρετε χημική φόρμουλαουσία που είναι οξύ που περιέχει οξυγόνο;
Όλα τα ανοξικά οξέα δεν περιέχουν σημαντικό στοιχείοΤο Ο είναι οξυγόνο, αλλά υπάρχει Η στη σύνθεση. Επομένως, η λέξη «υδρογόνο» αποδίδεται πάντα στο όνομά τους. Το HCl είναι ένα H2S - υδρόθειο.
Αλλά ακόμη και με τα ονόματα των οξέων που περιέχουν οξύ, μπορείτε να γράψετε έναν τύπο. Για παράδειγμα, εάν ο αριθμός των ατόμων Ο σε μια ουσία είναι 4 ή 3, τότε το επίθημα -n- προστίθεται πάντα στο όνομα, καθώς και η κατάληξη -aya-:
- H 2 SO 4 - θειικό (αριθμός ατόμων - 4);
- H 2 SiO 3 - πυρίτιο (αριθμός ατόμων - 3).
Εάν η ουσία έχει λιγότερα από τρία άτομα οξυγόνου ή τρία, τότε το επίθημα -ist- χρησιμοποιείται στο όνομα:
- HNO 2 - αζωτούχο;
- H 2 SO 3 - θειούχο.
Γενικές ιδιότητες
Όλα τα οξέα έχουν ξινή γεύση και συχνά ελαφρώς μεταλλική. Υπάρχουν όμως και άλλες παρόμοιες ιδιότητες, τις οποίες θα εξετάσουμε τώρα.
Υπάρχουν ουσίες που ονομάζονται δείκτες. Οι δείκτες αλλάζουν το χρώμα τους ή το χρώμα παραμένει, αλλά η απόχρωση του αλλάζει. Αυτό συμβαίνει όταν κάποιες άλλες ουσίες, όπως τα οξέα, δρουν στους δείκτες.
Ένα παράδειγμα αλλαγής χρώματος είναι ένα προϊόν που είναι γνωστό σε πολλούς όπως το τσάι και το κιτρικό οξύ. Όταν το λεμόνι ρίχνεται στο τσάι, το τσάι αρχίζει σταδιακά να ελαφρύνει αισθητά. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το λεμόνι περιέχει κιτρικό οξύ.
Υπάρχουν και άλλα παραδείγματα. Λάκδος, που σε ουδέτερο περιβάλλον έχει μωβ χρώμα, γίνεται κόκκινο όταν προστεθεί υδροχλωρικό οξύ.
Με τάσεις μέχρι υδρογόνου στη σειρά, απελευθερώνονται φυσαλίδες αερίου - H. Ωστόσο, εάν ένα μέταλλο που βρίσκεται στη σειρά τάσης μετά το H τοποθετηθεί σε δοκιμαστικό σωλήνα με οξύ, τότε δεν θα υπάρξει αντίδραση, δεν θα υπάρξει έκλυση αερίου . Έτσι, ο χαλκός, ο άργυρος, ο υδράργυρος, η πλατίνα και ο χρυσός δεν θα αντιδράσουν με οξέα.
Σε αυτό το άρθρο, εξετάσαμε τα πιο διάσημα χημικά οξέα, καθώς και τις κύριες ιδιότητες και διαφορές τους.
7. Οξέα. Αλας. Σχέση μεταξύ κατηγοριών ανόργανων ουσιών
7.1. οξέα
Τα οξέα είναι ηλεκτρολύτες, κατά τη διάσταση των οποίων σχηματίζονται μόνο κατιόντα υδρογόνου H + ως θετικά φορτισμένα ιόντα (ακριβέστερα, ιόντα υδρονίου H 3 O +).
Ένας άλλος ορισμός: τα οξέα είναι σύνθετες ουσίες που αποτελούνται από άτομο υδρογόνου και υπολείμματα οξέος (Πίνακας 7.1).
Πίνακας 7.1
Τύποι και ονόματα ορισμένων οξέων, υπολειμμάτων οξέων και αλάτων
| Φόρμουλα οξέος | Όνομα του οξέος | Υπόλειμμα οξέος (ανιόν) | Ονομασία αλάτων (μέτρια) |
|---|---|---|---|
| HF | Υδροφθορικό (υδροφθορικό) | ΦΑ- | Φθοριούχα |
| HCl | Υδροχλωρικό (υδροχλωρικό) | Cl- | χλωρίδια |
| HBr | Υδροβρωμικό | Br- | Βρωμίδια |
| ΓΕΙΑ | Υδροϊωδικό | ΕΓΩ- | ιωδίδια |
| H 2 S | Υδρόθειο | S2− | Σουλφίδια |
| H2SO3 | θειούχος | SO 3 2 - | Θειώδη |
| H2SO4 | θειικός | SO 4 2 - | θειικά |
| HNO 2 | αζωτούχος | ΟΧΙ 2 - | Νιτρώδη |
| HNO3 | Αζωτο | ΟΧΙ 3 - | Νιτρικά |
| H2SiO3 | Πυρίτιο | SiO 3 2 - | πυριτικά |
| HPO 3 | Μεταφωσφορικό | PO 3 - | Μεταφωσφορικά |
| H3PO4 | ορθοφωσφορικός | PO 4 3 - | Ορθοφωσφορικά (φωσφορικά) |
| H4P2O7 | Πυροφωσφορικό (δύο φωσφορικό) | P 2 O 7 4 - | Πυροφωσφορικά (διφωσφορικά) |
| HMnO 4 | μαγγάνιο | MnO 4 - | Υπερμαγγανικά |
| H2CrO4 | Χρώμιο | CrO 4 2 - | Χρωμικά |
| H2Cr2O7 | διχρωμία | Cr 2 O 7 2 - | Διχρωμικά (διχρωμικά) |
| H 2 SeO 4 | Selenic | SeO 4 2 − | Σελενάτες |
| H3BO3 | Μπορνάγια | BO 3 3 - | Ορθοβοράτες |
| HClO | υποχλωριώδες | ClO- | Υποχλωριώτες |
| HClO 2 | Χλωριούχο | ClO 2 - | Χλωρίτες |
| HClO 3 | Χλώριο | ClO 3 - | Χλωρικά |
| HClO 4 | Χλωρικός | ClO 4 - | Υπερχλωρικά |
| H2CO3 | Κάρβουνο | CO 3 3 - | Ανθρακικά |
| CH3COOH | Οξικός | CH 3 COO − | Οξεικά |
| HCOOH | Μυρμηκικός | HCOO- | Μορφοποιήσεις |
Υπό κανονικές συνθήκες, τα οξέα μπορεί να είναι στερεά (H 3 PO 4 , H 3 BO 3 , H 2 SiO 3 ) και υγρά (HNO 3 , H 2 SO 4 , CH 3 COOH). Αυτά τα οξέα μπορούν να υπάρχουν τόσο σε μεμονωμένα (100% μορφή) όσο και σε μορφή αραιών και συμπυκνωμένων διαλυμάτων. Για παράδειγμα, τα H 2 SO 4 , HNO 3 , H 3 PO 4 , CH 3 COOH είναι γνωστά τόσο μεμονωμένα όσο και σε διαλύματα.
Ένας αριθμός οξέων είναι γνωστός μόνο σε διαλύματα. Αυτά είναι όλα υδραλογονικά (HCl, HBr, HI), υδρόθειο H 2 S, υδροκυανικό (υδροκυανικό HCN), άνθρακας H 2 CO 3, θειικό οξύ H 2 SO 3, που είναι διαλύματα αερίων στο νερό. Για παράδειγμα, το υδροχλωρικό οξύ είναι ένα μείγμα HCl και H 2 O, ο άνθρακας είναι ένα μείγμα CO 2 και H 2 O. Είναι σαφές ότι η χρήση της έκφρασης "διάλυμα υδροχλωρικού οξέος" είναι λάθος.
Τα περισσότερα οξέα είναι διαλυτά στο νερό, το πυριτικό οξύ H 2 SiO 3 είναι αδιάλυτο. Η συντριπτική πλειοψηφία των οξέων έχουν μοριακή δομή. Παραδείγματα δομικούς τύπουςοξέα:
Στα περισσότερα μόρια οξέος που περιέχουν οξυγόνο, όλα τα άτομα υδρογόνου συνδέονται με το οξυγόνο. Υπάρχουν όμως και εξαιρέσεις:
Τα οξέα ταξινομούνται σύμφωνα με μια σειρά από χαρακτηριστικά (Πίνακας 7.2).
Πίνακας 7.2
Ταξινόμηση οξέων
| Πινακίδα ταξινόμησης | Τύπος οξέος | Παραδείγματα |
|---|---|---|
| Ο αριθμός των ιόντων υδρογόνου που σχηματίζονται κατά την πλήρη διάσταση ενός μορίου οξέος | Μονοβασικός | HCl, HNO3, CH3COOH |
| Διβασικός | H 2 SO 4, H 2 S, H 2 CO 3 | |
| Tribasic | H 3 PO 4 , H 3 AsO 4 | |
| Η παρουσία ή απουσία ατόμου οξυγόνου στο μόριο | Περιέχει οξυγόνο (υδροξείδια οξέων, οξοξέα) | HNO 2 , H 2 SiO 3 , H 2 SO 4 |
| Ανοξικό | HF, H2S, HCN | |
| Βαθμός διάστασης (ισχύς) | Ισχυροί (πλήρης διάσπαση, ισχυροί ηλεκτρολύτες) | HCl, HBr, HI, H 2 SO 4 (διαφορά), HNO 3 , HClO 3 , HClO 4 , HMnO 4 , H 2 Cr 2 O 7 |
| Αδύναμοι (μερικώς διαχωρισμένοι, αδύναμοι ηλεκτρολύτες) | 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 (συμπ.) | |
| Οξειδωτικές ιδιότητες | Οξειδωτικά μέσα που οφείλονται σε ιόντα Η+ (υπό όρους μη οξειδωτικά οξέα) | HCl, HBr, HI, HF, H 2 SO 4 (διαφορά), H 3 PO 4 , CH 3 COOH |
| Οξειδωτικά μέσα που οφείλονται στο ανιόν (οξειδωτικά οξέα) | HNO 3, HMnO 4, H 2 SO 4 (συμπυκνωμένο), H 2 Cr 2 O 7 | |
| Παράγοντες μείωσης ανιόντων | HCl, HBr, HI, H 2 S (αλλά όχι HF) | |
| Θερμική σταθερότητα | Υπάρχει μόνο σε λύσεις | H 2 CO 3 , H 2 SO 3 , HClO, HClO 2 |
| Αποσυντίθεται εύκολα όταν θερμαίνεται | H 2 SO 3 , HNO 3 , H 2 SiO 3 | |
| Θερμικά σταθερό | H 2 SO 4 (πυκνό), H 3 PO 4 |
Όλα κοινά Χημικές ιδιότητεςτα οξέα οφείλονται στην παρουσία στα υδατικά τους διαλύματα περίσσειας κατιόντων υδρογόνου H + (H 3 O +).
1. Λόγω περίσσειας ιόντων Η+, υδατικά διαλύματα οξέων αλλάζουν το χρώμα της ιώδους και της μεθυλοπορτοκαλί λακκούβας σε κόκκινο (η φαινολοφθαλεΐνη δεν αλλάζει χρώμα, παραμένει άχρωμη). Σε ένα υδατικό διάλυμα ασθενούς ανθρακικού οξέος, η λυχνία δεν είναι κόκκινη, αλλά ροζ· ένα διάλυμα πάνω από ένα ίζημα πολύ ασθενούς πυριτικού οξέος δεν αλλάζει καθόλου το χρώμα των δεικτών.
2. Τα οξέα αλληλεπιδρούν με βασικά οξείδια, βάσεις και αμφοτερικά υδροξείδια, ένυδρη αμμωνία (βλ. Κεφ. 6).
Παράδειγμα 7.1. Για να πραγματοποιήσετε τον μετασχηματισμό BaO → BaSO 4, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε: α) SO 2; β) H2SO4; γ) Na 2 SO 4; δ) SO3.
Λύση. Ο μετασχηματισμός μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας H 2 SO 4:
BaO + H 2 SO 4 \u003d BaSO 4 ↓ + H 2 O
BaO + SO 3 = BaSO 4
Το Na 2 SO 4 δεν αντιδρά με το BaO και στην αντίδραση του BaO με το SO 2 σχηματίζεται θειώδες βάριο:
BaO + SO 2 = BaSO 3
Απάντηση: 3).
3. Τα οξέα αντιδρούν με την αμμωνία και τα υδατικά διαλύματά της για να σχηματίσουν άλατα αμμωνίου:
HCl + NH 3 \u003d NH 4 Cl - χλωριούχο αμμώνιο.
H 2 SO 4 + 2NH 3 = (NH 4) 2 SO 4 - θειικό αμμώνιο.
4. Τα μη οξειδωτικά οξέα με το σχηματισμό άλατος και την απελευθέρωση υδρογόνου αντιδρούν με μέταλλα που βρίσκονται στη σειρά δραστηριότητας προς το υδρογόνο:
H 2 SO 4 (διαφορά) + Fe = FeSO 4 + H 2
2HCl + Zn \u003d ZnCl 2 \u003d H 2
Η αλληλεπίδραση των οξειδωτικών οξέων (HNO 3 , H 2 SO 4 (πυκνό)) με μέταλλα είναι πολύ συγκεκριμένη και εξετάζεται στη μελέτη της χημείας των στοιχείων και των ενώσεων τους.
5. Τα οξέα αλληλεπιδρούν με τα άλατα. Η αντίδραση έχει μια σειρά από χαρακτηριστικά:
α) στις περισσότερες περιπτώσεις, όταν ένα ισχυρότερο οξύ αντιδρά με ένα άλας ενός ασθενέστερου οξέος, σχηματίζεται ένα άλας ενός ασθενούς οξέος και ένα ασθενές οξύ, ή, όπως λένε, ένα ισχυρότερο οξύ αντικαθιστά ένα ασθενέστερο. Η σειρά φθίνουσας ισχύος των οξέων μοιάζει με αυτό:
Παραδείγματα συνεχιζόμενων αντιδράσεων:
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
Μην αλληλεπιδράτε μεταξύ τους, για παράδειγμα, KCl και H 2 SO 4 (διαφορά), NaNO 3 και H 2 SO 4 (διαφορά), K 2 SO 4 και HCl (HNO 3, HBr, HI), K 3 PO 4 και H 2 CO 3 , CH 3 COOK και H 2 CO 3 ;
β) σε ορισμένες περιπτώσεις, ένα ασθενέστερο οξύ εκτοπίζει ένα ισχυρότερο από το αλάτι:
CuSO 4 + H 2 S \u003d CuS ↓ + H 2 SO 4
3AgNO 3 (razb) + H 3 PO 4 = Ag 3 PO 4 ↓ + 3HNO 3.
Τέτοιες αντιδράσεις είναι δυνατές όταν τα ιζήματα των αλάτων που προκύπτουν δεν διαλύονται στα προκύπτοντα αραιά ισχυρά οξέα (H2SO4 και HNO3).
γ) στην περίπτωση του σχηματισμού ιζημάτων που είναι αδιάλυτα σε ισχυρά οξέα, είναι δυνατή η αντίδραση μεταξύ ενός ισχυρού οξέος και ενός άλατος που σχηματίζεται από άλλο ισχυρό οξύ:
BaCl 2 + H 2 SO 4 \u003d BaSO 4 ↓ + 2HCl
Ba(NO 3) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2HNO 3
AgNO 3 + HCl = AgCl↓ + HNO 3
Παράδειγμα 7.2. Να αναφέρετε τη σειρά στην οποία δίνονται οι τύποι των ουσιών που αντιδρούν με H 2 SO 4 (διαφορά).
1) Zn, Al2O3, KCl (ρ-ρ); 3) NaNO3 (p-p), Na2S, NaF, 2) Cu (OH) 2, K2CO3, Ag. 4) Na 2 SO 3, Mg, Zn (OH) 2.
Λύση. Όλες οι ουσίες της σειράς 4 αλληλεπιδρούν με το 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 + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + 2H 2 O
Στη σειρά 1) η αντίδραση με KCl (p-p) δεν είναι δυνατή, στη σειρά 2) - με Ag, στη σειρά 3) - με NaNO 3 (p-p).
Απάντηση: 4).
6. Το πυκνό θειικό οξύ συμπεριφέρεται πολύ ειδικά σε αντιδράσεις με άλατα. Είναι ένα μη πτητικό και θερμικά σταθερό οξύ, επομένως εκτοπίζει όλα τα ισχυρά οξέα από τα στερεά (!) άλατα, καθώς είναι πιο πτητικά από το H 2 SO 4 (συμπ.):
KCl (tv) + H 2 SO 4 (συμπ.) KHSO 4 + HCl
2KCl (tv) + H 2 SO 4 (συμπ.) K 2 SO 4 + 2HCl
Τα άλατα που σχηματίζονται από ισχυρά οξέα (HBr, HI, HCl, HNO 3, HClO 4) αντιδρούν μόνο με πυκνό θειικό οξύ και μόνο σε στερεή κατάσταση
Παράδειγμα 7.3. Το πυκνό θειικό οξύ, σε αντίθεση με το αραιό θειικό οξύ, αντιδρά:
3) KNO 3 (TV);
Λύση. Και τα δύο οξέα αντιδρούν με KF, Na 2 CO 3 και Na 3 PO 4, και μόνο το H 2 SO 4 (συμπυκνωμένο) αντιδρά με το KNO 3 (tv).
Απάντηση: 3).
Οι μέθοδοι για τη λήψη οξέων είναι πολύ διαφορετικές.
Ανοξικά οξέαλαμβάνω:
- διαλύοντας τα αντίστοιχα αέρια στο νερό:
HCl (g) + H 2 O (l) → HCl (p-p)
H 2 S (g) + H 2 O (g) → H 2 S (διάλυμα)
- από άλατα με εκτόπιση από ισχυρότερα ή λιγότερο πτητικά οξέα:
FeS + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2 S
KCl (tv) + H 2 SO 4 (συμπ.) = KHSO 4 + HCl
Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + H 2 SO 3
οξυγονωμένα οξέαλαμβάνω:
- διάλυση του αντίστοιχου οξείδια οξέοςστο νερό, ενώ η κατάσταση οξείδωσης του στοιχείου που σχηματίζει οξύ στο οξείδιο και το οξύ παραμένει η ίδια (εκτός από το NO 2):
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
- οξείδωση μη μετάλλων με οξειδωτικά οξέα:
S + 6HNO 3 (συμπ.) = H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O
- εκτοπίζοντας ένα ισχυρό οξύ από ένα άλας άλλου ισχυρού οξέος (αν σχηματιστεί ίζημα που είναι αδιάλυτο στα οξέα που προκύπτουν):
Ba (NO 3) 2 + H 2 SO 4 (razb) \u003d BaSO 4 ↓ + 2HNO 3
AgNO 3 + HCl = AgCl↓ + HNO 3
- μετατόπιση ενός πτητικού οξέος από τα άλατά του από ένα λιγότερο πτητικό οξύ.
Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιείται συχνότερα μη πτητικό θερμικά σταθερό συμπυκνωμένο θειικό οξύ:
NaNO 3 (tv) + H 2 SO 4 (συμπ.) NaHSO 4 + HNO 3
KClO 4 (tv) + H 2 SO 4 (συμπ.) KHSO 4 + HClO 4
- εκτοπίζοντας ένα ασθενέστερο οξύ από τα άλατά του με ένα ισχυρότερο οξύ:
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 ↓
οξέαονομάζονται πολύπλοκες ουσίες, η σύνθεση των μορίων των οποίων περιλαμβάνει άτομα υδρογόνου που μπορούν να αντικατασταθούν ή να ανταλλάσσονται με άτομα μετάλλου και ένα υπόλειμμα οξέος.
Ανάλογα με την παρουσία ή απουσία οξυγόνου στο μόριο, τα οξέα χωρίζονται σε οξυγονούχα(H 2 SO 4 θειικό οξύ, H 2 SO 3 θειικό οξύ, HNO 3 νιτρικό οξύ, H 3 PO 4 φωσφορικό οξύ, H 2 CO 3 ανθρακικό οξύ, H 2 SiO 3 πυριτικό οξύ) και ανοξικό(HF υδροφθορικό οξύ, HCl υδροχλωρικό οξύ (υδροχλωρικό οξύ), HBr υδροβρωμικό οξύ, HI υδροϊωδικό οξύ, H2S υδροσουλφιδικό οξύ).
Ανάλογα με τον αριθμό των ατόμων υδρογόνου σε ένα μόριο οξέος, τα οξέα είναι μονοβασικά (με 1 άτομο Η), διβασικά (με 2 άτομα Η) και τριβασικά (με 3 άτομα Η). Για παράδειγμα, το νιτρικό οξύ HNO 3 είναι μονοβασικό, αφού υπάρχει ένα άτομο υδρογόνου στο μόριό του, το θειικό οξύ H 2 SO 4 – διβασικός κ.λπ.
Υπάρχουν πολύ λίγες ανόργανες ενώσεις που περιέχουν τέσσερα άτομα υδρογόνου που μπορούν να αντικατασταθούν από ένα μέταλλο.
Το τμήμα ενός μορίου οξέος χωρίς υδρογόνο ονομάζεται υπόλειμμα οξέος.
Κατάλοιπο οξέοςμπορεί να αποτελείται από ένα άτομο (-Cl, -Br, -I) - αυτά είναι απλά υπολείμματα οξέος και μπορεί - από μια ομάδα ατόμων (-SO 3, -PO 4, -SiO 3) - αυτά να είναι πολύπλοκα υπολείμματα.
Σε υδατικά διαλύματα, τα υπολείμματα οξέος δεν καταστρέφονται κατά τις αντιδράσεις ανταλλαγής και υποκατάστασης:
H 2 SO 4 + CuCl 2 → CuSO 4 + 2 HCl
Η λέξη ανυδρίτηςσημαίνει άνυδρο, δηλαδή οξύ χωρίς νερό. Για παράδειγμα,
H 2 SO 4 - H 2 O → SO 3. Τα ανοξικά οξέα δεν έχουν ανυδρίτες.
Τα οξέα παίρνουν το όνομά τους από το όνομα του στοιχείου σχηματισμού οξέος (παράγοντας σχηματισμού οξέος) με την προσθήκη των καταλήξεων "naya" και λιγότερο συχνά "vaya": H 2 SO 4 - θειικό. H 2 SO 3 - άνθρακας; H 2 SiO 3 - πυρίτιο, κ.λπ.
Το στοιχείο μπορεί να σχηματίσει πολλά οξέα οξυγόνου. Σε αυτήν την περίπτωση, οι υποδεικνυόμενες καταλήξεις στο όνομα των οξέων θα είναι όταν το στοιχείο εμφανίζει το υψηλότερο σθένος (το μόριο του οξέος έχει μεγάλη περιεκτικότητα σε άτομα οξυγόνου). Εάν το στοιχείο εμφανίζει χαμηλότερο σθένος, η κατάληξη στο όνομα του οξέος θα είναι «καθαρή»: HNO 3 - νιτρικό, HNO 2 - νιτρώδες.
Τα οξέα μπορούν να ληφθούν διαλύοντας ανυδρίτες στο νερό.Εάν οι ανυδρίτες είναι αδιάλυτοι στο νερό, το οξύ μπορεί να ληφθεί με τη δράση ενός άλλου ισχυρότερου οξέος στο άλας του απαιτούμενου οξέος. Αυτή η μέθοδος είναι χαρακτηριστική τόσο για το οξυγόνο όσο και για τα ανοξικά οξέα. Τα ανοξικά οξέα λαμβάνονται επίσης με απευθείας σύνθεση από υδρογόνο και μη μέταλλο, ακολουθούμενη από διάλυση της προκύπτουσας ένωσης στο νερό:
H2 + Cl2 → 2 HCl;
H 2 + S → H 2 S.
Διαλύματα των αερίων ουσιών που προκύπτουν HCl και H 2 S και είναι οξέα.
Υπό κανονικές συνθήκες, τα οξέα είναι και υγρά και στερεά.
Χημικές ιδιότητες οξέων
Τα διαλύματα οξέος δρουν σε δείκτες. Όλα τα οξέα (εκτός από το πυριτικό οξύ) διαλύονται καλά στο νερό. Ειδικές ουσίες - δείκτες σας επιτρέπουν να προσδιορίσετε την παρουσία οξέος.
Οι δείκτες είναι ουσίες πολύπλοκης δομής. Αλλάζουν το χρώμα τους ανάλογα με την αλληλεπίδραση με διάφορες χημικές ουσίες. Σε ουδέτερα διαλύματα έχουν ένα χρώμα, σε διαλύματα βάσεων άλλο. Όταν αλληλεπιδρούν με το οξύ, αλλάζουν το χρώμα τους: ο δείκτης μεθυλοπορτοκαλί γίνεται κόκκινος, ο δείκτης λακκούβας γίνεται επίσης κόκκινος.
Αλληλεπίδραση με βάσεις με το σχηματισμό νερού και αλατιού, το οποίο περιέχει αμετάβλητο υπόλειμμα οξέος (αντίδραση εξουδετέρωσης):
H 2 SO 4 + Ca (OH) 2 → CaSO 4 + 2 H 2 O.
Αλληλεπιδρούν με βασισμένα οξείδια με το σχηματισμό νερού και αλατιού (αντίδραση εξουδετέρωσης). Το άλας περιέχει το όξινο υπόλειμμα του οξέος που χρησιμοποιήθηκε στην αντίδραση εξουδετέρωσης:
H 3 PO 4 + Fe 2 O 3 → 2 FePO 4 + 3 H 2 O.
αλληλεπιδρούν με μέταλλα.
Για την αλληλεπίδραση οξέων με μέταλλα πρέπει να πληρούνται ορισμένες προϋποθέσεις:
1. το μέταλλο πρέπει να είναι επαρκώς ενεργό ως προς τα οξέα (στη σειρά δραστικότητας των μετάλλων, πρέπει να βρίσκεται πριν από το υδρογόνο). Όσο πιο αριστερά βρίσκεται ένα μέταλλο στη σειρά δραστηριότητας, τόσο πιο έντονα αλληλεπιδρά με τα οξέα.
2. Το οξύ πρέπει να είναι αρκετά ισχυρό (δηλαδή, ικανό να δώσει ιόντα υδρογόνου H +).
Κατά τη διάρκεια των χημικών αντιδράσεων ενός οξέος με μέταλλα, σχηματίζεται ένα άλας και απελευθερώνεται υδρογόνο (εκτός από την αλληλεπίδραση μετάλλων με νιτρικό και πυκνό θειικό οξύ):
Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2;
Cu + 4HNO 3 → CuNO 3 + 2 NO 2 + 2 H 2 O.
Έχετε ερωτήσεις; Θέλετε να μάθετε περισσότερα για τα οξέα;
Για να λάβετε βοήθεια από έναν δάσκαλο -.
Το πρώτο μάθημα είναι δωρεάν!
blog.site, με πλήρη ή μερική αντιγραφή του υλικού, απαιτείται σύνδεσμος προς την πηγή.