Το οξύ είναι συστατικό. Οξέα: ταξινόμηση και χημικές ιδιότητες
Ονόματα ορισμένων ανόργανων οξέων και αλάτων
| όξινες φόρμουλες | Ονόματα οξέων | Ονομασίες των αντίστοιχων αλάτων |
| HClO 4 | χλωριούχο | υπερχλωρικά |
| HClO 3 | χλώριο | χλωρικά |
| HClO 2 | χλωριούχο | χλωρίτες |
| HClO | υποχλωριώδες | υποχλωριώδες |
| H5IO6 | ιώδιο | περιοδικά |
| HIO 3 | ιώδιο | ιωδικά |
| H2SO4 | θειικός | θειικά |
| H2SO3 | θειούχος | θειώδη |
| H2S2O3 | θειοθειικό | θειοθειικά |
| H2S4O6 | τετραθειονική | τετραθειονικά |
| H NO 3 | νιτρικός | νιτρικά |
| H NO 2 | αζωτούχος | νιτρώδη |
| H3PO4 | ορθοφωσφορικός | ορθοφωσφορικά |
| HPO3 | μεταφωσφορικό | μεταφωσφορικά |
| H3PO3 | υποφωσφορικός | φωσφίτες |
| H3PO2 | υποφωσφορικός | υποφωσφίτες |
| H2CO3 | κάρβουνο | ανθρακικά |
| H2SiO3 | πυρίτιο | πυριτικά |
| HMnO 4 | μαγγάνιο | υπερμαγγανικά |
| H2MnO4 | μαγγάνιο | μαγγανικά |
| H2CrO4 | χρώμιο | χρωμικά |
| H2Cr2O7 | διχρωμία | διχρωμικά |
| HF | υδροφθορικό (υδροφθορικό) | φθοριούχα |
| HCl | υδροχλωρικό (υδροχλωρικό) | χλωρίδια |
| HBr | υδροβρωμικό | βρωμίδια |
| ΓΕΙΑ | υδροϊωδική | ιωδίδια |
| H 2 S | υδρόθειο | σουλφίδια |
| HCN | υδροκυανικός | κυανιούχα |
| HOCN | κυανικός | κυανικά |
Να θυμίσω εν συντομία συγκεκριμένα παραδείγματαπώς να ονομάσετε σωστά τα άλατα.
Παράδειγμα 1. Το άλας K 2 SO 4 σχηματίζεται από το υπόλοιπο θειικό οξύ (SO 4) και το μέταλλο Κ. Τα άλατα του θειικού οξέος ονομάζονται θειικά. K 2 SO 4 - θειικό κάλιο.
Παράδειγμα 2. FeCl 3 - το αλάτι περιέχει σίδηρο και ένα υπόλειμμα του υδροχλωρικού οξέος(Cl). Ονομασία του άλατος: χλωριούχος σίδηρος(III). Σημείωση: σε αυτή η υπόθεσηδεν πρέπει μόνο να ονομάσουμε το μέταλλο, αλλά και να δείξουμε το σθένος του (III). Στο προηγούμενο παράδειγμα, αυτό δεν ήταν απαραίτητο, αφού το σθένος του νατρίου είναι σταθερό.
Σημαντικό: στο όνομα του αλατιού, το σθένος του μετάλλου θα πρέπει να αναφέρεται μόνο εάν αυτό το μέταλλο έχει μεταβλητό σθένος!
Παράδειγμα 3. Ba (ClO) 2 - η σύνθεση του άλατος περιλαμβάνει βάριο και το υπόλοιπο υποχλωριώδους οξέος (ClO). Όνομα άλατος: υποχλωριώδες βάριο. Το σθένος του μετάλλου Ba σε όλες τις ενώσεις του είναι δύο, δεν είναι απαραίτητο να το υποδείξουμε.
Παράδειγμα 4. (NH 4) 2 Cr 2 O 7. Η ομάδα NH 4 ονομάζεται αμμώνιο, το σθένος αυτής της ομάδας είναι σταθερό. Ονομασία άλατος: διχρωμικό αμμώνιο (διχρωμικό).
Στα παραπάνω παραδείγματα συναντήσαμε μόνο τα λεγόμενα. μέτρια ή κανονικά άλατα. Ξινό, βασικό, διπλό και σύνθετα άλατα, τα άλατα οργανικών οξέων δεν θα συζητηθούν εδώ.
Μην υποτιμάτε τον ρόλο των οξέων στη ζωή μας, γιατί πολλά από αυτά είναι απλά αναντικατάστατα Καθημερινή ζωή. Αρχικά, ας θυμηθούμε τι είναι τα οξέα. Αυτό σύνθετες ουσίες. Ο τύπος γράφεται ως εξής: HnA, όπου Η είναι υδρογόνο, n είναι ο αριθμός των ατόμων, Α είναι το υπόλειμμα οξέος.
Οι κύριες ιδιότητες των οξέων περιλαμβάνουν την ικανότητα να αντικαθιστούν τα μόρια των ατόμων υδρογόνου με άτομα μετάλλου. Τα περισσότερα από αυτά δεν είναι μόνο καυστικά, αλλά και πολύ δηλητηριώδη. Υπάρχουν όμως και εκείνα που συναντάμε συνεχώς, χωρίς να βλάπτουν την υγεία μας: βιταμίνη C, οξύ λεμονιού, γαλακτικό οξύ. Εξετάστε τις βασικές ιδιότητες των οξέων.
Φυσικές ιδιότητες
Οι φυσικές ιδιότητες των οξέων συχνά παρέχουν μια ένδειξη για τον χαρακτήρα τους. Τα οξέα μπορούν να υπάρχουν σε τρεις μορφές: στερεά, υγρά και αέρια. Για παράδειγμα: άζωτο (HNO3) και θειικό οξύ(H2SO4) είναι άχρωμα υγρά. Το βορικό (H3BO3) και το μεταφωσφορικό (HPO3) είναι στερεά οξέα. Μερικά από αυτά έχουν χρώμα και μυρωδιά. Διαφορετικά οξέα διαλύονται διαφορετικά στο νερό. Υπάρχουν και αδιάλυτα: H2SiO3 - πυρίτιο. Οι υγρές ουσίες έχουν ξινή γεύση. Το όνομα ορισμένων οξέων δόθηκε από τα φρούτα στα οποία βρίσκονται: μηλικό οξύ, κιτρικό οξύ. Άλλοι πήραν το όνομά τους από τα χημικά στοιχεία που περιέχονται σε αυτά.
Ταξινόμηση οξέων
Συνήθως τα οξέα ταξινομούνται σύμφωνα με διάφορα κριτήρια. Το πρώτο είναι, ανάλογα με την περιεκτικότητα σε οξυγόνο σε αυτά. Δηλαδή: οξυγονούχο (HClO4 - χλώριο) και ανοξικό (H2S - υδρόθειο).
Με τον αριθμό των ατόμων υδρογόνου (κατά βασικότητα):
- Μονοβασικό - περιέχει ένα άτομο υδρογόνου (HMnO4).
- Διβασικός - έχει δύο άτομα υδρογόνου (H2CO3).
- Το Tribasic, αντίστοιχα, έχει τρία άτομα υδρογόνου (H3BO).
- Πολυβασικά - έχουν τέσσερα ή περισσότερα άτομα, είναι σπάνια (H4P2O7).
Ανά τάξη χημικές ενώσεις, χωρίζεται σε οργανικά και ανόργανα οξέα. Τα πρώτα βρίσκονται κυρίως σε φυτικά προϊόντα: οξικό, γαλακτικό, νικοτινικό, ασκορβικό οξύ. Τα ανόργανα οξέα περιλαμβάνουν: θειικό, νιτρικό, βορικό, αρσενικό. Το φάσμα της εφαρμογής τους είναι αρκετά ευρύ από τις βιομηχανικές ανάγκες (παραγωγή βαφών, ηλεκτρολυτών, κεραμικών, λιπασμάτων κ.λπ.) μέχρι το μαγείρεμα ή τον καθαρισμό αποχετεύσεων. Τα οξέα μπορούν επίσης να ταξινομηθούν ανάλογα με την αντοχή, την πτητότητα, τη σταθερότητα και τη διαλυτότητα στο νερό.
Χημικές ιδιότητες
Εξετάστε το κύριο Χημικές ιδιότητεςοξέα.
- Το πρώτο είναι η αλληλεπίδραση με τους δείκτες. Ως δείκτες, χρησιμοποιούνται λυχνία, μεθυλοπορτοκάλι, φαινολοφθαλεΐνη και γενικό χαρτί δείκτη. Σε όξινα διαλύματα, το χρώμα του δείκτη θα αλλάξει χρώμα: λυχνία και καθολική ινδ. το χαρτί θα γίνει κόκκινο, το μεθυλοπορτοκαλί - ροζ, η φαινολοφθαλεΐνη θα παραμείνει άχρωμη.
- Το δεύτερο είναι η αλληλεπίδραση των οξέων με τις βάσεις. Αυτή η αντίδραση ονομάζεται επίσης εξουδετέρωση. Το οξύ αντιδρά με τη βάση, με αποτέλεσμα αλάτι + νερό. Για παράδειγμα: H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2 H2O.
- Δεδομένου ότι σχεδόν όλα τα οξέα είναι πολύ διαλυτά στο νερό, η εξουδετέρωση μπορεί να πραγματοποιηθεί τόσο με διαλυτές όσο και με αδιάλυτες βάσεις. Η εξαίρεση είναι το πυριτικό οξύ, το οποίο είναι σχεδόν αδιάλυτο στο νερό. Για την εξουδετέρωση του απαιτούνται βάσεις όπως ΚΟΗ ή NaOH (είναι διαλυτές στο νερό).
- Το τρίτο είναι η αλληλεπίδραση των οξέων με τα βασικά οξείδια. Εδώ λαμβάνει χώρα η αντίδραση εξουδετέρωσης. Τα βασικά οξείδια είναι στενοί «συγγενείς» των βάσεων, επομένως η αντίδραση είναι η ίδια. Πολύ συχνά χρησιμοποιούμε αυτές τις οξειδωτικές ιδιότητες των οξέων. Για παράδειγμα, για να αφαιρέσετε τη σκουριά από τους σωλήνες. Το οξύ αντιδρά με το οξείδιο για να γίνει ένα διαλυτό άλας.
- Η τέταρτη είναι η αντίδραση με μέταλλα. Δεν αντιδρούν όλα τα μέταλλα εξίσου καλά με τα οξέα. Διακρίνονται σε ενεργά (K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn. Pb) και σε ανενεργά (Cu, Hg, Ag, Pt, Au). Αξίζει επίσης να δοθεί προσοχή στην ισχύ του οξέος (ισχυρό, αδύναμο). Για παράδειγμα, το υδροχλωρικό και το θειικό οξύ είναι ικανά να αντιδράσουν με όλα τα ανενεργά μέταλλα, ενώ το κιτρικό και το οξαλικό οξύ είναι τόσο αδύναμα που αντιδρούν πολύ αργά ακόμη και με ενεργά μέταλλα.
- Η πέμπτη είναι η αντίδραση των οξέων που περιέχουν οξυγόνο στη θέρμανση. Σχεδόν όλα τα οξέα αυτής της ομάδας, όταν θερμαίνονται, αποσυντίθενται σε οξείδιο του οξυγόνου και νερό. Εξαιρούνται τα ανθρακικά (H3PO4) και τα θειικά οξέα (H2SO4). Όταν θερμαίνονται, αποσυντίθενται σε νερό και αέριο. Αυτό πρέπει να το θυμόμαστε. Αυτές είναι όλες οι βασικές ιδιότητες των οξέων.
Τα οξέα μπορούν να ταξινομηθούν σύμφωνα με διαφορετικά κριτήρια:
1) Η παρουσία ατόμων οξυγόνου στο οξύ
2) Βασικότητα οξέων
Η βασικότητα ενός οξέος είναι ο αριθμός των «κινητών» ατόμων υδρογόνου στο μόριό του, ικανά να αποσπαστούν από το μόριο του οξέος με τη μορφή κατιόντων υδρογόνου H + κατά τη διάσταση και επίσης να αντικατασταθούν από άτομα μετάλλου:
4) Διαλυτότητα
5) Βιωσιμότητα
7) Οξειδωτικές ιδιότητες
Χημικές ιδιότητες οξέων
1. Ικανότητα διάσπασης
Τα οξέα διασπώνται σε υδατικά διαλύματα σε κατιόντα υδρογόνου και υπολείμματα οξέος. Όπως αναφέρθηκε ήδη, τα οξέα διακρίνονται σε καλά διαχωριστικά (ισχυρά) και σε χαμηλή διάσταση (ασθενή). Όταν γράφετε την εξίσωση διάστασης για ισχυρά μονοβασικά οξέα, χρησιμοποιείται είτε ένα βέλος που δείχνει προς τα δεξιά () είτε ένα σύμβολο ίσου (=), το οποίο στην πραγματικότητα δείχνει τη μη αναστρέψιμη τέτοια διάσταση. Για παράδειγμα, η εξίσωση διάστασης για ισχυρό υδροχλωρικό οξύ μπορεί να γραφτεί με δύο τρόπους:
ή με αυτή τη μορφή: HCl \u003d H + + Cl -
ή σε αυτό: HCl → H + + Cl -
Στην πραγματικότητα, η κατεύθυνση του βέλους μας λέει ότι η αντίστροφη διαδικασία συνδυασμού κατιόντων υδρογόνου με όξινα υπολείμματα (σύνδεση) σε ισχυρά οξέα πρακτικά δεν συμβαίνει.
Σε περίπτωση που θέλουμε να γράψουμε την εξίσωση για τη διάσταση ενός ασθενούς μονοβασικού οξέος, πρέπει να χρησιμοποιήσουμε δύο βέλη αντί για το πρόσημο στην εξίσωση. Αυτό το σημάδι αντανακλά την αναστρεψιμότητα της διάστασης των ασθενών οξέων - στην περίπτωσή τους, η αντίστροφη διαδικασία συνδυασμού κατιόντων υδρογόνου με όξινα υπολείμματα είναι έντονα έντονη:
CH 3 COOH CH 3 COO - + H +
Τα πολυβασικά οξέα διασπώνται σε βήματα, δηλ. Τα κατιόντα υδρογόνου δεν αποσπώνται από τα μόριά τους ταυτόχρονα, αλλά με τη σειρά τους. Για το λόγο αυτό, η διάσταση τέτοιων οξέων εκφράζεται όχι με μία, αλλά με πολλές εξισώσεις, ο αριθμός των οποίων είναι ίσος με τη βασικότητα του οξέος. Για παράδειγμα, η διάσταση του τριβασικού φωσφορικού οξέος προχωρά σε τρία στάδια με τη διαδοχική αποκόλληση των κατιόντων H +:
H 3 PO 4 H + + H 2 PO 4 —
H 2 PO 4 - H + + HPO 4 2-
HPO 4 2- H + + PO 4 3-
Πρέπει να σημειωθεί ότι κάθε επόμενο στάδιο διάσπασης προχωρά σε μικρότερο βαθμό από το προηγούμενο. Δηλαδή, τα μόρια H 3 PO 4 διασπώνται καλύτερα (σε μεγαλύτερο βαθμό) από τα ιόντα H 2 PO 4 —, τα οποία, με τη σειρά τους, διασπώνται καλύτερα από τα ιόντα HPO 4 2-. Το φαινόμενο αυτό σχετίζεται με αύξηση του φορτίου των όξινων υπολειμμάτων, με αποτέλεσμα να αυξάνεται η ισχύς του δεσμού μεταξύ αυτών και των θετικών ιόντων Η+.
Από τα πολυβασικά οξέα, το θειικό οξύ αποτελεί εξαίρεση. Εφόσον αυτό το οξύ διαχωρίζεται καλά και στα δύο στάδια, επιτρέπεται να γράψουμε την εξίσωση της διάστασής του σε ένα στάδιο:
H 2 SO 4 2H + + SO 4 2-
2. Αλληλεπίδραση οξέων με μέταλλα
Το έβδομο σημείο στην ταξινόμηση των οξέων, υποδείξαμε τις οξειδωτικές τους ιδιότητες. Επισημάνθηκε ότι τα οξέα είναι ασθενείς οξειδωτικοί παράγοντες και ισχυρά οξειδωτικά. Η συντριπτική πλειονότητα των οξέων (πρακτικά όλα εκτός από H 2 SO 4 (συμπυκν.) και HNO 3) είναι ασθενείς οξειδωτικοί παράγοντες, αφού μπορούν να δείξουν την οξειδωτική τους ικανότητα μόνο λόγω κατιόντων υδρογόνου. Τέτοια οξέα μπορούν να οξειδωθούν από μέταλλα μόνο εκείνα που βρίσκονται στη σειρά δραστηριότητας στα αριστερά του υδρογόνου, ενώ το άλας του αντίστοιχου μετάλλου και το υδρογόνο σχηματίζονται ως προϊόντα. Για παράδειγμα:
H 2 SO 4 (διαφορ.) + Zn ZnSO 4 + H 2
2HCl + Fe FeCl 2 + H 2
Όσο για τα ισχυρά οξειδωτικά οξέα, π.χ. H 2 SO 4 (συμπ.) και HNO 3, τότε ο κατάλογος των μετάλλων στα οποία δρουν είναι πολύ ευρύτερος και περιλαμβάνει τόσο όλα τα μέταλλα μέχρι το υδρογόνο στη σειρά δραστηριότητας όσο και σχεδόν τα πάντα μετά. Δηλαδή, το πυκνό θειικό οξύ και το νιτρικό οξύ οποιασδήποτε συγκέντρωσης, για παράδειγμα, θα οξειδώσουν ακόμη και τέτοια ανενεργά μέταλλα όπως ο χαλκός, ο υδράργυρος και ο άργυρος. Πιο αναλυτικά, η αλληλεπίδραση του νιτρικού οξέος και του πυκνού θειικού οξέος με τα μέταλλα, καθώς και ορισμένες άλλες ουσίες λόγω της ιδιαιτερότητάς τους, θα εξεταστούν χωριστά στο τέλος αυτού του κεφαλαίου.
3. Αλληλεπίδραση οξέων με βασικά και αμφοτερικά οξείδια
Τα οξέα αντιδρούν με βασικά και αμφοτερικά οξείδια. Το πυριτικό οξύ, δεδομένου ότι είναι αδιάλυτο, δεν αντιδρά με βασικά οξείδια χαμηλής δράσης και αμφοτερικά οξείδια:
H 2 SO 4 + ZnO ZnSO 4 + H 2 O
6HNO 3 + Fe 2 O 3 2Fe (NO 3) 3 + 3H 2 O
H 2 SiO 3 + FeO ≠
4. Αλληλεπίδραση οξέων με βάσεις και αμφοτερικά υδροξείδια
HCl + NaOH H2O + NaCl
3H 2 SO 4 + 2Al (OH) 3 Al 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O
5. Αλληλεπίδραση οξέων με άλατα
Αυτή η αντίδραση προχωρά εάν σχηματιστεί ένα ίζημα, ένα αέριο ή ένα ουσιαστικά ασθενέστερο οξύ από αυτό που αντιδρά. Για παράδειγμα:
H 2 SO 4 + Ba(NO 3) 2 BaSO 4 ↓ + 2HNO 3
CH 3 COOH + Na 2 SO 3 CH 3 COONa + SO 2 + H 2 O
HCOONa + HCl HCOOH + NaCl
6. Ειδικές οξειδωτικές ιδιότητες νιτρικών και πυκνών θειικών οξέων
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, το νιτρικό οξύ σε οποιαδήποτε συγκέντρωση, καθώς και το θειικό οξύ αποκλειστικά σε συμπυκνωμένη κατάσταση, είναι πολύ ισχυροί οξειδωτικοί παράγοντες. Συγκεκριμένα, σε αντίθεση με άλλα οξέα, οξειδώνουν όχι μόνο μέταλλα που είναι μέχρι υδρογόνου στη σειρά δραστηριότητας, αλλά και σχεδόν όλα τα μέταλλα μετά από αυτήν (εκτός από την πλατίνα και τον χρυσό).
Για παράδειγμα, είναι σε θέση να οξειδώσουν χαλκό, άργυρο και υδράργυρο. Ωστόσο, θα πρέπει να γίνει κατανοητό το γεγονός ότι ορισμένα μέταλλα (Fe, Cr, Al), παρά το γεγονός ότι είναι αρκετά ενεργά (είναι μέχρι υδρογόνου), ωστόσο, δεν αντιδρούν με πυκνό HNO 3 και πυκνό H 2 SO 4 χωρίς θέρμανση λόγω του φαινομένου παθητικοποίησης - μια προστατευτική μεμβράνη στερεών προϊόντων οξείδωσης σχηματίζεται στην επιφάνεια τέτοιων μετάλλων, η οποία δεν επιτρέπει σε μόρια συμπυκνωμένου θειικού και συμπυκνωμένου νιτρικού οξέος να διεισδύσουν βαθιά στο μέταλλο για την αντίδραση προχωρώ. Ωστόσο, με ισχυρή θέρμανση, η αντίδραση συνεχίζεται.
Στην περίπτωση αλληλεπίδρασης με μέταλλα, τα απαιτούμενα προϊόντα είναι πάντα το αλάτι του αντίστοιχου μετάλλου και το οξύ που χρησιμοποιείται, καθώς και το νερό. Ένα τρίτο προϊόν επίσης απομονώνεται πάντα, ο τύπος του οποίου εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, ιδίως, όπως η δραστηριότητα των μετάλλων, καθώς και η συγκέντρωση των οξέων και η θερμοκρασία των αντιδράσεων.
Η υψηλή οξειδωτική ισχύς των συμπυκνωμένων θειικών και συμπυκνωμένων νιτρικών οξέων τους επιτρέπει να αντιδρούν όχι μόνο με όλα σχεδόν τα μέταλλα της περιοχής δραστικότητας, αλλά ακόμη και με πολλά στερεά αμέταλλα, ιδίως με φώσφορο, θείο και άνθρακα. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει καθαρά τα προϊόντα της αλληλεπίδρασης θειικού και νιτρικού οξέος με μέταλλα και αμέταλλα, ανάλογα με τη συγκέντρωση:
7. Μειωτικές ιδιότητες των ανοξικών οξέων
Όλα τα ανοξικά οξέα (εκτός από το HF) μπορούν να εμφανίσουν αναγωγικές ιδιότητες λόγω του χημικού στοιχείου που αποτελεί μέρος του ανιόντος, υπό τη δράση διαφόρων οξειδωτικών παραγόντων. Έτσι, για παράδειγμα, όλα τα υδραλογονικά οξέα (εκτός από HF) οξειδώνονται από το διοξείδιο του μαγγανίου, το υπερμαγγανικό κάλιο, το διχρωμικό κάλιο. Σε αυτή την περίπτωση, τα ιόντα αλογονιδίου οξειδώνονται σε ελεύθερα αλογόνα:
4HCl + MnO 2 MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O
18HBr + 2KMnO 4 2KBr + 2MnBr 2 + 8H 2 O + 5Br 2
14НI + K 2 Cr 2 O 7 3I 2 ↓ + 2Crl 3 + 2KI + 7H 2 O
Μεταξύ όλων των υδραλογονικών οξέων, το υδροϊωδικό οξύ έχει τη μεγαλύτερη αναγωγική δράση. Σε αντίθεση με άλλα υδραλογονικά οξέα, ακόμη και το οξείδιο του σιδήρου και τα άλατα μπορούν να το οξειδώσουν.
6HI + Fe 2 O 3 2FeI 2 + I 2 ↓ + 3H 2 O
2HI + 2FeCl 3 2FeCl 2 + I 2 ↓ + 2HCl
Το υδροσουλφιδικό οξύ H 2 S έχει επίσης υψηλή αναγωγική δράση.Ακόμα και ένας οξειδωτικός παράγοντας όπως το διοξείδιο του θείου μπορεί να το οξειδώσει.
Οι ουσίες που διασπώνται σε διαλύματα για να σχηματίσουν ιόντα υδρογόνου ονομάζονται.
Τα οξέα ταξινομούνται ανάλογα με την ισχύ, τη βασικότητά τους και την παρουσία ή απουσία οξυγόνου στη σύνθεση του οξέος.
Με δύναμητα οξέα χωρίζονται σε ισχυρά και αδύναμα. Τα πιο σημαντικά ισχυρά οξέα είναι το νιτρικό HNO 3 , θειικό H 2 SO 4 , και υδροχλωρικό HCl .
Με την παρουσία οξυγόνου διάκριση των οξέων που περιέχουν οξυγόνο ( HNO3, H3PO4 κ.λπ.) και ανοξικά οξέα ( HCl, H2S, HCN, κ.λπ.).
Κατά βασικότητα, δηλ. ανάλογα με τον αριθμό των ατόμων υδρογόνου σε ένα μόριο οξέος που μπορούν να αντικατασταθούν από άτομα μετάλλου για να σχηματιστεί ένα άλας, τα οξέα χωρίζονται σε μονοβασικά (για παράδειγμα, HNO 3, HCl), διβασικό (H 2 S, H 2 SO 4), τριβασικό (H 3 PO 4 ) κ.λπ.
Τα ονόματα των οξέων χωρίς οξυγόνο προέρχονται από το όνομα του αμέταλλου με την προσθήκη της κατάληξης -υδρογόνο: HCl - υδροχλωρικό οξύ, H 2 S e - υδροσελενικό οξύ, HCN - υδροκυανικό οξύ.
Τα ονόματα των οξέων που περιέχουν οξυγόνο σχηματίζονται επίσης από τη ρωσική ονομασία του αντίστοιχου στοιχείου με την προσθήκη της λέξης "οξύ". Ταυτόχρονα, το όνομα του οξέος στο οποίο το στοιχείο βρίσκεται στην υψηλότερη κατάσταση οξείδωσης τελειώνει σε "naya" ή "ova", για παράδειγμα, H2SO4 - θειικό οξύ, HClO 4 - υπερχλωρικό οξύ, H 3 AsO 4 - αρσενικό οξύ. Με μείωση του βαθμού οξείδωσης του στοιχείου σχηματισμού οξέος, οι απολήξεις αλλάζουν με την ακόλουθη σειρά: "οβάλ" ( HClO 3 - χλωρικό οξύ), "καθαρό" ( HClO 2 - χλωριούχο οξύ), "ταλαντευόμενο" ( H O Cl - υποχλωριώδες οξύ). Εάν το στοιχείο σχηματίζει οξέα, όντας σε δύο μόνο καταστάσεις οξείδωσης, τότε το όνομα του οξέος που αντιστοιχεί στη χαμηλότερη κατάσταση οξείδωσης του στοιχείου λαμβάνει την κατάληξη "καθαρό" ( HNO3 - Νιτρικό οξύ, HNO 2 - νιτρώδες οξύ).
Πίνακας - Τα πιο σημαντικά οξέα και τα άλατά τους
|
Οξύ |
Ονόματα των αντίστοιχων κανονικών αλάτων |
|
|
Ονομα |
Τύπος |
|
|
Αζωτο |
HNO3 |
Νιτρικά |
|
αζωτούχος |
HNO 2 |
Νιτρώδη |
|
Βορικό (ορθοβορικό) |
H3BO3 |
Βορικά (ορθοβορικά) |
|
Υδροβρωμικό |
Βρωμίδια |
|
|
Υδροιώδιο |
ιωδίδια |
|
|
Πυρίτιο |
H2SiO3 |
πυριτικά |
|
μαγγάνιο |
HMnO 4 |
Υπερμαγγανικά |
|
Μεταφωσφορικό |
HPO 3 |
Μεταφωσφορικά |
|
Αρσενικό |
H 3 AsO 4 |
Αρσενάτες |
|
Αρσενικό |
H 3 AsO 3 |
Αρσενίτες |
|
ορθοφωσφορικός |
H3PO4 |
Ορθοφωσφορικά (φωσφορικά) |
|
Διφωσφορικό (πυροφωσφορικό) |
H4P2O7 |
Διφωσφορικά (πυροφωσφορικά) |
|
διχρωμία |
H2Cr2O7 |
Διχρωμικά |
|
θειικός |
H2SO4 |
θειικά |
|
θειούχος |
H2SO3 |
Θειώδη |
|
Κάρβουνο |
H2CO3 |
Ανθρακικά |
|
Υποφωσφορικός |
H3PO3 |
Φωσφίτες |
|
Υδροφθορικό (υδροφθορικό) |
Φθοριούχα |
|
|
Υδροχλωρικό (υδροχλωρικό) |
χλωρίδια |
|
|
Χλωρικός |
HClO 4 |
Υπερχλωρικά |
|
Χλώριο |
HClO 3 |
Χλωρικά |
|
υποχλωριώδες |
HClO |
Υποχλωριώτες |
|
Χρώμιο |
H2CrO4 |
Χρωμικά |
|
Υδροκυάνιο (υδροκυανικό) |
κυανιούχα |
|
Λήψη οξέων
1. Τα ανοξικά οξέα μπορούν να ληφθούν με άμεσο συνδυασμό μη μετάλλων με υδρογόνο:
H 2 + Cl 2 → 2HCl,
H 2 + S H 2 S.
2. Τα οξέα που περιέχουν οξυγόνο μπορούν συχνά να ληφθούν με απευθείας συνδυασμό οξειδίων οξέος με νερό:
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. Τόσο τα οξέα χωρίς οξυγόνο όσο και τα οξέα που περιέχουν οξυγόνο μπορούν να ληφθούν με αντιδράσεις ανταλλαγής μεταξύ αλάτων και άλλων οξέων:
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. Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι αντιδράσεις οξειδοαναγωγής μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη λήψη οξέων:
H 2 O 2 + SO 2 \u003d H 2 SO 4,
3P + 5HNO 3 + 2H 2 O = 3H 3 PO 4 + 5NO.
Χημικές ιδιότητες οξέων
1. Η πιο χαρακτηριστική χημική ιδιότητα των οξέων είναι η ικανότητά τους να αντιδρούν με βάσεις (καθώς και με βασικά και αμφοτερικά οξείδια) σχηματίζοντας άλατα, για παράδειγμα:
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. Η ικανότητα αλληλεπίδρασης με ορισμένα μέταλλα στη σειρά των τάσεων μέχρι το υδρογόνο, με την απελευθέρωση υδρογόνου:
Zn + 2HCl \u003d ZnCl 2 + H 2,
2Al + 6HCl \u003d 2AlCl 3 + 3H 2.
3. Με άλατα, εάν σχηματιστεί ένα κακώς διαλυτό αλάτι ή πτητική ουσία:
H 2 SO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 ↓ + 2HCl,
2HCl + Na 2 CO 3 \u003d 2NaCl + H 2 O + CO 2,
2KHCO 3 + H 2 SO 4 \u003d K 2 SO 4 + 2SO 2+ 2Η2Ο.
Σημειώστε ότι τα πολυβασικά οξέα διασπώνται σταδιακά και η ευκολία διάστασης σε κάθε ένα από τα στάδια μειώνεται, επομένως, για τα πολυβασικά οξέα, συχνά σχηματίζονται άλατα οξέος αντί για μέτρια άλατα (στην περίπτωση περίσσειας του οξέος που αντιδρά):
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. Ειδική περίπτωση αλληλεπίδρασης οξέος-βάσης είναι η αντίδραση οξέων με δείκτες, που οδηγεί σε αλλαγή χρώματος, η οποία χρησιμοποιείται εδώ και πολύ καιρό για την ποιοτική ανίχνευση οξέων σε διαλύματα. Έτσι, η λακκούβα αλλάζει χρώμα σε ένα όξινο περιβάλλον σε κόκκινο.
5. Όταν θερμαίνονται, τα οξέα που περιέχουν οξυγόνο αποσυντίθενται σε οξείδιο και νερό (κατά προτίμηση παρουσία υγρού αφαίρεσης 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. Μποροντίν
