산은 성분이다. 산 : 분류 및 화학적 특성
일부 무기산 및 염의 이름
| 산성 공식 | 산의 이름 | 해당 염의 이름 |
| HClO4 | 염화물 | 과염소산염 |
| HClO3 | 염소 | 염소산염 |
| HClO2 | 염화물 | 녹니석 |
| HClO | 하이포아염소 | 차아염소산염 |
| H5IO6 | 요오드 | 주기율표 |
| 하이오 3 | 요오드 | 요오드산염 |
| H2SO4 | 황의 | 황산염 |
| H2SO3 | 황의 | 아황산염 |
| H2S2O3 | 티오황산 | 티오황산염 |
| H2S4O6 | 테트라티온 | 테트라티오네이트 |
| H NO3 | 질산염 | 질산염 |
| H NO 2 | 질소 함유 | 아질산염 |
| H3PO4 | 오르토인산 | 오르토인산염 |
| HPO3 | 메타인산염 | 메타인산염 |
| H3PO3 | 인의 | 아인산염 |
| H3PO2 | 인의 | 차아인산염 |
| H2CO3 | 석탄 | 탄산염 |
| H2SiO3 | 규소 | 규산염 |
| HMnO4 | 망간 | 과망간산염 |
| H2MnO4 | 망간 | 망간산염 |
| H2CrO4 | 크롬 | 크로메이트 |
| H2Cr2O7 | 이색 | 중크롬산염 |
| HF | 불화 수소 (불화 수소) | 불화물 |
| 염산 | 염산 (염산) | 염화물 |
| HBr | 브롬화 수소 | 브롬화물 |
| 안녕 | 요오드화수소 | 요오드화물 |
| H2S | 황화수소 | 황화물 |
| HCN | 시안화수소 | 시안화물 |
| HOCN | 푸른 | 시안산염 |
간단히 상기시켜드리자면 구체적인 예소금의 이름을 올바르게 지정하는 방법.
예 1. 염 K 2 SO 4는 나머지 황산 (SO 4)과 금속 K에 의해 형성됩니다. 황산 염은 황산염이라고합니다. K 2 SO 4 - 황산칼륨.
예 2. FeCl 3 - 염에는 철과 잔류물이 포함되어 있습니다. 염산의(CL). 소금의 이름: 염화철(III). 참고: 이 경우금속의 이름을 지정할 뿐만 아니라 원자가(III)도 표시해야 합니다. 이전 예에서는 나트륨의 원자가가 일정하기 때문에 이것이 필요하지 않았습니다.
중요: 소금의 이름에서 금속의 원자가는 이 금속이 가변 원자가를 가진 경우에만 표시되어야 합니다!
예 3. Ba (ClO) 2 - 염의 조성에는 바륨과 나머지 차아염소산(ClO)이 포함됩니다. 소금의 이름: 차아염소산바륨. 모든 화합물에서 Ba 금속의 원자가는 2이므로 표시할 필요는 없습니다.
예 4. (NH4)2Cr2O7. NH 4 그룹은 암모늄이라고 하며 이 그룹의 원자가는 일정합니다. 염명: 중크롬산암모늄(중크롬산염).
위의 예에서는 소위 만 만났습니다. 중간 또는 일반 소금. 사워, 베이직, 더블, 복합 염, 유기산 염은 여기서 논의하지 않습니다.
우리 삶에서 산의 역할을 과소평가하지 마십시오. 일상 생활. 먼저 산이 무엇인지 기억합시다. 이것 복합 물질. 공식은 다음과 같이 작성됩니다. HnA, 여기서 H는 수소, n은 원자 수, A는 산 잔기입니다.
산의 주요 특성은 수소 원자 분자를 금속 원자로 대체하는 능력을 포함합니다. 그들 대부분은 부식성 일뿐만 아니라 매우 유독합니다. 그러나 건강에 해를 끼치지 않고 지속적으로 접하는 비타민 C, 구연산, 젖산. 산의 기본 특성을 고려하십시오.
물리적 특성
산의 물리적 특성은 종종 그 성질에 대한 단서를 제공합니다. 산은 고체, 액체 및 기체의 세 가지 형태로 존재할 수 있습니다. 예: 질소(HNO3) 및 황산(H2SO4)는 무색 액체입니다. 붕산(H3BO3)과 메타인산(HPO3)은 고체산입니다. 그들 중 일부는 색과 냄새가 있습니다. 다른 산은 물에 다르게 용해됩니다. 불용성 물질도 있습니다 : H2SiO3 - 실리콘. 액체 물질은 신맛이 납니다. 일부 산의 이름은 사과산, 구연산과 같이 그들이 발견되는 과일에 의해 주어졌습니다. 다른 것들은 그것들에 포함된 화학 원소들로부터 그들의 이름을 얻었다.
산 분류
일반적으로 산은 몇 가지 기준에 따라 분류됩니다. 첫 번째는 산소 함량에 따른 것입니다. 즉 : 산소 함유 (HClO4 - 염소) 및 무산소 (H2S - 황화수소).
수소 원자의 수(염기성 기준):
- 1염기성 - 하나의 수소 원자(HMnO4)를 포함합니다.
- 이염기성 - 2개의 수소 원자(H2CO3)를 가집니다.
- 삼염기성에는 각각 3개의 수소 원자(H3BO)가 있습니다.
- 다염기성 - 4개 이상의 원자를 가지고 있으며 드물다(H4P2O7).
클래스별 화합물, 유기산과 무기산으로 나뉩니다. 전자는 주로 식물 제품에서 발견됩니다: 아세트산, 젖산, 니코틴산, 아스코르브산. 무기산에는 황산, 질산, 붕산, 비소가 포함됩니다. 그들의 적용 범위는 산업적 요구(염료, 전해질, 세라믹, 비료 등의 생산)에서 조리 또는 하수구 청소에 이르기까지 상당히 넓습니다. 산은 강도, 휘발성, 안정성 및 물에 대한 용해도에 따라 분류할 수도 있습니다.
화학적 특성
메인을 고려 화학적 특성산.
- 첫 번째는 지표와의 상호 작용입니다. 지시약으로는 리트머스, 메틸오렌지, 페놀프탈레인, 만능 지시약 종이가 사용된다. 산성 용액에서 지시약의 색상은 리트머스 및 범용 산업과 같이 색상이 변경됩니다. 종이는 빨간색, 메틸 오렌지 - 분홍색, 페놀프탈레인은 무색으로 유지됩니다.
- 두 번째는 산과 염기의 상호 작용입니다. 이 반응을 중화라고도 합니다. 산은 염기와 반응하여 소금 + 물이 됩니다. 예: H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2 H2O.
- 거의 모든 산은 물에 잘 녹기 때문에 가용성 및 불용성 염기 모두에서 중화를 수행할 수 있습니다. 예외는 물에 거의 녹지 않는 규산입니다. 이를 중화하려면 KOH 또는 NaOH와 같은 염기가 필요합니다(물에 용해됨).
- 세 번째는 염기성 산화물과 산의 상호 작용입니다. 중화 반응이 일어나는 곳입니다. 염기성 산화물은 염기의 가까운 "친척"이므로 반응은 동일합니다. 우리는 이러한 산의 산화 특성을 매우 자주 사용합니다. 예를 들어 파이프에서 녹을 제거합니다. 산은 산화물과 반응하여 가용성 염이 됩니다.
- 네 번째는 금속과의 반응입니다. 모든 금속이 산과 똑같이 잘 반응하는 것은 아닙니다. 그들은 활성 (K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn.Pb) 및 비활성 (Cu, Hg, Ag, Pt, Au)으로 나뉩니다. 산의 강도 (강, 약)에도주의를 기울일 가치가 있습니다. 예를 들어, 염산과 황산은 모든 비활성 금속과 반응할 수 있는 반면 구연산과 옥살산은 너무 약해서 활성 금속과도 매우 느리게 반응합니다.
- 다섯 번째는 가열에 대한 산소 함유 산의 반응입니다. 이 그룹의 거의 모든 산은 가열되면 산소 산화물과 물로 분해됩니다. 예외는 탄산(H3PO4) 및 아황산(H2SO4)입니다. 가열되면 물과 가스로 분해됩니다. 이것은 기억해야 합니다. 이것이 산의 모든 기본 특성입니다.
산은 여러 기준에 따라 분류할 수 있습니다.
1) 산에 산소 원자의 존재
2) 산 염기도
산의 염기도는 분자 내 "이동성" 수소 원자의 수로, 해리하는 동안 산 분자에서 수소 양이온 H+의 형태로 분리될 수 있고 금속 원자로 대체될 수도 있습니다.
4) 용해도
5) 지속 가능성
7) 산화성
산의 화학적 성질
1. 해리 능력
산은 수용액에서 수소 양이온과 산 잔류물로 해리됩니다. 이미 언급했듯이 산은 잘 해리되는 (강한) 것과 낮은 해리되는 (약한) 산으로 나뉩니다. 강한 일 염기성 산에 대한 해리 방정식을 작성할 때 오른쪽을 가리키는 화살표 하나 () 또는 등호 (=)가 사용되며 실제로 이러한 해리의 비가역성을 보여줍니다. 예를 들어 강한 염산의 해리 방정식은 두 가지 방법으로 작성할 수 있습니다.
또는이 형식 : HCl \u003d H + + Cl-
또는 이것에서: HCl → H + + Cl -
실제로 화살표 방향은 강산에서 수소 양이온과 산성 잔기(회합)가 결합하는 역 과정이 실제로 일어나지 않는다는 것을 알려줍니다.
약한 일염기산의 해리 방정식을 작성하려면 방정식의 기호 대신 두 개의 화살표를 사용해야 합니다. 이 기호는 약산 해리의 가역성을 반영합니다. 이 경우 수소 양이온과 산성 잔류 물을 결합하는 역 과정이 강하게 나타납니다.
CH3COOH CH3COO - + H +
다염기산은 단계적으로 해리됩니다. 수소 양이온은 분자에서 동시에 분리되지 않고 차례로 분리됩니다. 이러한 이유로 이러한 산의 해리는 하나가 아니라 여러 방정식으로 표현되며 그 수는 산의 염기도와 같습니다. 예를 들어, 삼염기성 인산의 해리는 H + 양이온의 연속적인 분리와 함께 세 단계로 진행됩니다.
H3PO4H + + H2PO4 —
H 2 PO 4 - H + + HPO 4 2-
HPO 4 2- H + + PO 4 3-
해리의 각 다음 단계는 이전 단계보다 덜 진행된다는 점에 유의해야 합니다. 즉, H 3 PO 4 분자는 H 2 PO 4 — 이온보다 더 잘 해리되며, 이는 다시 HPO 4 2- 이온보다 더 잘 해리됩니다. 이 현상은 산성 잔기의 전하 증가와 관련이 있으며, 그 결과 이들과 양이온 H + 이온 사이의 결합 강도가 증가합니다.
다염기산 중에서 황산은 예외입니다. 이 산은 두 단계에서 잘 해리되기 때문에 한 단계에서 해리 방정식을 쓰는 것이 허용됩니다.
H 2 SO 4 2H + + SO 4 2-
2. 산과 금속의 상호작용
산 분류의 일곱 번째 항목은 산화 특성을 나타냅니다. 산은 약한 산화제이며 강한 산화제. 대부분의 산(실질적으로 H 2 SO 4 (농축) 및 HNO 3 제외)은 수소 양이온으로 인해 산화 능력을 나타낼 수 있기 때문에 약한 산화제입니다. 이러한 산은 수소 왼쪽에 있는 활성 계열에 있는 것만 금속에서 산화할 수 있으며 해당 금속과 수소의 염은 생성물로 형성됩니다. 예를 들어:
H 2 SO 4 (차이) + Zn ZnSO 4 + H 2
2HCl + Fe FeCl 2 + H 2
강한 산화성 산, 즉 H 2 SO 4 (conc.) 및 HNO 3, 그들이 작용하는 금속 목록은 훨씬 더 넓으며 활동 시리즈에서 수소까지의 모든 금속과 그 이후의 거의 모든 금속을 포함합니다. 즉, 예를 들어 모든 농도의 진한 황산과 질산은 구리, 수은, 은과 같은 비활성 금속도 산화시킵니다. 보다 자세하게는, 질산과 진한 황산과 금속의 상호 작용 및 그 특이성으로 인한 다른 물질은 이 장의 끝에서 별도로 고려할 것입니다.
3. 염기성 및 양성 산화물과 산의 상호 작용
산은 염기성 및 양쪽성 산화물과 반응합니다. 규산은 불용성이므로 저활성 염기성 산화물 및 양쪽성 산화물과 반응하지 않습니다.
H 2 SO 4 + ZnO ZnSO 4 + H 2 O
6HNO 3 + Fe 2 O 3 2Fe (NO 3) 3 + 3H 2 O
H2SiO3 + FeO ≠
4. 산과 염기 및 양쪽성 수산화물과의 상호작용
HCl + NaOH·H2O + NaCl
3H2SO4 + 2Al(OH)3Al2(SO4)3 + 6H2O
5. 산과 염의 상호작용
이 반응은 침전물, 가스 또는 반응하는 것보다 실질적으로 약한 산이 형성되면 진행됩니다. 예를 들어:
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. 질산 및 농축 황산의 특정 산화 특성
위에서 언급했듯이 모든 농도의 질산과 농축 상태의 황산은 매우 강력한 산화제입니다. 특히 다른 산과 달리 활성계열에서 수소까지의 금속뿐만 아니라 그 이후의 거의 모든 금속(백금, 금 제외)을 산화시킨다.
예를 들어 구리, 은, 수은을 산화시킬 수 있습니다. 그러나 많은 금속(Fe, Cr, Al)이 매우 활성(수소까지 있음)에도 불구하고 농축된 HNO3 및 농축된 H와 반응하지 않는다는 사실을 확실히 파악해야 합니다. 패시베이션 현상으로 인해 가열되지 않은 2 SO 4 - 이러한 금속의 표면에 고체 산화 생성물의 보호막이 형성되어 농축 황산 및 농축 질산 분자가 금속 깊숙이 침투하여 반응을 일으키지 않습니다. 진행하다. 그러나 강하게 가열하면 반응이 계속 진행됩니다.
금속과 상호 작용하는 경우 필요한 제품은 항상 해당 금속의 염과 사용되는 산 및 물입니다. 세 번째 제품도 항상 분리되며, 그 공식은 특히 금속의 활성, 산의 농도 및 반응 온도와 같은 많은 요인에 따라 달라집니다.
농축 황산 및 농축 질산의 높은 산화력으로 활성 범위의 거의 모든 금속뿐만 아니라 많은 고체 비금속, 특히 인, 황 및 탄소와도 반응할 수 있습니다. 아래 표는 농도에 따라 황산 및 질산과 금속 및 비금속의 상호 작용 생성물을 명확하게 보여줍니다.
7. 무산소산의 환원 특성
모든 무산소산(HF 제외)은 다양한 산화제의 작용 하에서 음이온의 일부인 화학 원소로 인해 환원 특성을 나타낼 수 있습니다. 예를 들어, 모든 할로겐화수소산(HF 제외)은 이산화망간, 과망간산칼륨, 중크롬산칼륨에 의해 산화됩니다. 이 경우 할라이드 이온은 유리 할로겐으로 산화됩니다.
4HCl + MnO2 MnCl2 + Cl2 + 2H2O
18HBr + 2KMnO4 2KBr + 2MnBr2 + 8H2O + 5Br2
14НI + K 2 Cr 2 O 7 3I 2 ↓ + 2Crl 3 + 2KI + 7H 2 O
모든 할로겐화 수소산 중에서 요오드화 수소산은 가장 큰 환원 활성을 가지고 있습니다. 다른 할로겐화수소산과 달리 산화철과 염도 산화할 수 있습니다.
6HI + Fe 2 O 3 2FeI 2 + I 2 ↓ + 3H 2 O
2HI + 2FeCl3 2FeCl2 + I2 ↓ + 2HCl
황화수소산 H 2 S도 환원 활성이 높아 이산화황과 같은 산화제라도 산화시킬 수 있다.
용액에서 해리되어 수소 이온을 형성하는 물질을 호출합니다.
산은 강도, 염기도, 산 조성에 산소의 유무에 따라 분류됩니다.
힘으로산은 강산과 약산으로 나뉩니다. 가장 중요한 강산은 질산입니다. HNO 3 , 황산 H 2 SO 4 및 염산 HCl.
산소의 존재로 산소 함유 산을 구별하십시오 ( HNO3, H3PO4 등) 및 무산소산( HCl, H2S, HCN 등).
기본으로, 즉. 염을 형성하기 위해 금속 원자로 대체될 수 있는 산 분자의 수소 원자 수에 따라 산은 일염기성(예: HNO3, HCl), 이염기성(H2S, H2SO4), 삼염기성(H3PO4) 등
산소가 없는 산의 이름은 비금속 이름에 수소가 붙은 이름에서 파생됩니다.염산 - 염산, H2S e - 하이드로셀렌산, HCN - 시안화 수소산.
산소 함유 산의 이름은 "산"이라는 단어를 추가하여 해당 원소의 러시아 이름으로도 형성됩니다. 동시에, 원소가 가장 높은 산화 상태에 있는 산의 이름은 예를 들어 "naya" 또는 "ova"로 끝납니다. H2SO4 - 황산, HClO4 - 과염소산, H3아소4 - 비산. 산 형성 요소의 산화 정도가 감소함에 따라 결말은 "타원형"( HClO3 - 염소산), "순수"( HClO2 -아염소산), "흔들리는"( H·O·Cl - 하이포아염소산). 원소가 산을 형성하고 두 개의 산화 상태만 있는 경우 원소의 가장 낮은 산화 상태에 해당하는 산의 이름은 "순수"로 끝납니다( HNO3 - 질산, HNO2 - 아질산).
표 - 가장 중요한 산과 그 염
|
산 |
해당 일반 염의 이름 |
|
|
이름 |
공식 |
|
|
질소 |
HNO3 |
질산염 |
|
질소 함유 |
HNO2 |
아질산염 |
|
붕산(orthoboric) |
H3BO3 |
붕산염(오르토보레이트) |
|
브롬화수소 |
브롬화물 |
|
|
요오드화수소 |
요오드화물 |
|
|
규소 |
H2SiO3 |
규산염 |
|
망간 |
HMnO4 |
과망간산염 |
|
메타인산 |
HPO 3 |
메타인산염 |
|
비소 |
H3아소4 |
비산염 |
|
비소 |
H3아소3 |
아세나이트 |
|
오르토인산 |
H3PO4 |
오르토인산염(인산염) |
|
디포스포릭(pyrophosphoric) |
H4P2O7 |
이인산염(파이로인산염) |
|
이색 |
H2Cr2O7 |
중크롬산염 |
|
황의 |
H2SO4 |
황산염 |
|
황의 |
H2SO3 |
아황산염 |
|
석탄 |
H2CO3 |
탄산염 |
|
인의 |
H3PO3 |
인산염 |
|
불화 수소 (불화 수소) |
불화물 |
|
|
염산(염산) |
염화물 |
|
|
염소 |
HClO4 |
과염소산염 |
|
염소 |
HClO3 |
염소산염 |
|
하이포아염소 |
HClO |
차아염소산염 |
|
크롬 |
H2CrO4 |
크로메이트 |
|
시안화수소(시안화수소) |
시안화물 |
|
산 얻기
1. 무산소산은 비금속과 수소를 직접 결합하여 얻을 수 있습니다.
H 2 + Cl 2 → 2HCl,
H 2 + S H 2 S.
2. 산소 함유 산은 종종 산성 산화물을 물과 직접 결합하여 얻을 수 있습니다.
SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4,
CO 2 + H 2 O \u003d H 2 CO 3,
피 2 오 5 + H 2 오 \u003d 2 HPO 3.
3. 무산소 산과 산소 함유 산은 염과 다른 산 사이의 교환 반응을 통해 얻을 수 있습니다.
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. 경우에 따라 산화 환원 반응을 사용하여 산을 얻을 수 있습니다.
H 2 O 2 + SO 2 \u003d H 2 SO 4,
3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO.
산의 화학적 성질
1. 산의 가장 특징적인 화학적 특성은 염을 형성하기 위해 염기(염기성 및 양쪽성 산화물뿐만 아니라)와 반응하는 능력입니다. 예를 들면 다음과 같습니다.
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. 수소 방출과 함께 수소까지 일련의 전압에서 일부 금속과 상호 작용하는 능력:
Zn + 2HCl \u003d ZnCl 2 + H 2,
2Al + 6HCl \u003d 2AlCl 3 + 3H 2.
3. 염에 의해 난용성 염 또는 휘발성 물질이 형성되는 경우:
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+ 2H2O.
다염기산은 단계적으로 해리되고 각 단계에서 해리의 용이성이 감소하므로 다염기산의 경우 중간 염 대신 산 염이 종종 형성됩니다(과량의 반응 산의 경우).
Na 2 S + H 3 PO 4 \u003d Na 2 HPO 4 + H 2 S,
NaOH + H3PO4 = NaH2PO4 + H2O.
4. 산-염기 상호 작용의 특수한 경우는 산과 지시약의 반응으로 색이 변하는 것으로 용액에서 산의 정성적 검출에 오랫동안 사용되어 왔습니다. 따라서 리트머스는 산성 환경에서 색이 빨간색으로 변합니다.
5. 가열되면 산소 함유 산이 산화물과 물로 분해됩니다(바람직하게는 수분 제거제가 있는 경우). 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. 보로딘
