Asit bir bileşendir. Asitler: sınıflandırma ve kimyasal özellikler
Bazı inorganik asitlerin ve tuzların isimleri
| asit formülleri | asit isimleri | Karşılık gelen tuzların isimleri |
| HCIO 4 | klorür | perkloratlar |
| HCIO 3 | klor | kloratlar |
| HCIO 2 | klorür | kloritler |
| HCIO | hipokloröz | hipokloritler |
| H5IO6 | iyot | periyodatlar |
| HIO 3 | iyot | iyodatlar |
| H2SO4 | sülfürik | sülfatlar |
| H2SO3 | kükürtlü | sülfitler |
| H2S2O3 | tiyosülfürik | tiyosülfatlar |
| H2S4O6 | tetrationik | tetratiyonatlar |
| H NO 3 | nitrik | nitratlar |
| H NO 2 | azotlu | nitritler |
| H3PO4 | ortofosforik | ortofosfatlar |
| HPO3 | metafosforik | metafosfatlar |
| H3PO3 | fosforlu | fosfitler |
| H3PO2 | fosforlu | hipofosfitler |
| H2CO3 | kömür | karbonatlar |
| H2SiO3 | silikon | silikatlar |
| HMnO 4 | manganez | permanganatlar |
| H2MnO4 | manganez | manganatlar |
| H2CrO4 | krom | kromatlar |
| H2Cr2O7 | dikrom | dikromatlar |
| HF | hidroflorik (hidroflorik) | florürler |
| HCI | hidroklorik (hidroklorik) | klorürler |
| HBr | hidrobromik | bromürler |
| MERHABA | hidroiyodik | iyodürler |
| H2S | hidrojen sülfit | sülfitler |
| HCN | hidrokiyanik | siyanürler |
| HOCN | mavimsi | siyanatlar |
Kısaca hatırlatayım somut örnekler tuzları doğru bir şekilde nasıl adlandırırsınız.
örnek 1. K 2 S04 tuzu, sülfürik asitin (S04) geri kalanı ve K metalinden oluşur. Sülfürik asit tuzlarına sülfatlar denir. K2S04 - potasyum sülfat.
Örnek 2. FeCl 3 - tuz demir ve bir kalıntı içerir hidroklorik asit(Cl). Tuzun adı: demir(III) klorür. Lütfen dikkat: içinde bu durum sadece metali adlandırmamalı, aynı zamanda değerini de belirtmeliyiz (III). Önceki örnekte, sodyumun değeri sabit olduğu için bu gerekli değildi.
Önemli: Tuz adına, metalin değeri yalnızca bu metalin değişken bir değeri varsa belirtilmelidir!
Örnek 3. Ba (ClO) 2 - tuzun bileşimi baryum ve geri kalan hipokloröz asidi (ClO) içerir. Tuzun adı: baryum hipoklorit. Ba metalinin tüm bileşiklerinde değerliği ikidir, belirtilmesine gerek yoktur.
Örnek 4. (NH4)2Cr207. NH 4 grubuna amonyum denir, bu grubun değeri sabittir. Tuz adı: amonyum dikromat (bikromat).
Yukarıdaki örneklerde sadece sözde tanıştık. orta veya normal tuzlar. Ekşi, temel, çift ve karmaşık tuzlar, organik asitlerin tuzları burada tartışılmayacaktır.
Asitlerin hayatımızdaki rolünü hafife almayın, çünkü birçoğu basitçe yeri doldurulamaz. Gündelik Yaşam. İlk olarak, asitlerin ne olduğunu hatırlayalım. Bu karmaşık maddeler. Formül şu şekilde yazılır: HnA, burada H hidrojen, n atom sayısı, A asit kalıntısıdır.
Asitlerin ana özellikleri, hidrojen atomlarının moleküllerini metal atomları ile değiştirme yeteneğini içerir. Çoğu sadece yakıcı değil, aynı zamanda çok zehirlidir. Ancak sağlığımıza zarar vermeden sürekli karşılaştığımız vitaminler de vardır: C vitamini, limon asidi, laktik asit. Asitlerin temel özelliklerini düşünün.
Fiziki ozellikleri
Asitlerin fiziksel özellikleri genellikle karakterlerine dair bir ipucu sağlar. Asitler üç şekilde bulunabilir: katı, sıvı ve gaz. Örneğin: nitrojen (HNO3) ve sülfürik asit(H2SO4) renksiz sıvılardır; borik (H3BO3) ve metafosforik (HPO3) katı asitlerdir. Bazılarının rengi ve kokusu vardır. Farklı asitler suda farklı şekilde çözünür. Çözünmeyenler de vardır: H2SiO3 - silikon. Sıvı maddeler ekşi bir tada sahiptir. Bazı asitlerin adları bulundukları meyveler tarafından verilmiştir: malik asit, sitrik asit. Diğerleri isimlerini içerdikleri kimyasal elementlerden almıştır.
Asit sınıflandırması
Genellikle asitler birkaç kritere göre sınıflandırılır. Birincisi, içlerindeki oksijen içeriğine göre. Yani: oksijen içeren (HClO4 - klor) ve anoksik (H2S - hidrojen sülfit).
Hidrojen atomlarının sayısına göre (bazlılığa göre):
- Monobazik - bir hidrojen atomu (HMnO4) içerir;
- Dibazik - iki hidrojen atomuna sahiptir (H2CO3);
- Tribazik, sırasıyla üç hidrojen atomuna (H3BO) sahiptir;
- Polibazik - dört veya daha fazla atoma sahip, nadirdir (H4P2O7).
sınıfa göre kimyasal bileşikler, organik ve inorganik asitlere ayrılmıştır. İlki esas olarak bitki ürünlerinde bulunur: asetik, laktik, nikotinik, askorbik asitler. İnorganik asitler şunları içerir: sülfürik, nitrik, borik, arsenik. Uygulama alanları endüstriyel ihtiyaçlardan (boya, elektrolit, seramik, gübre vb. üretimi) pişirme veya kanalizasyon temizlemeye kadar oldukça geniştir. Asitler ayrıca kuvvet, uçuculuk, kararlılık ve sudaki çözünürlüğe göre sınıflandırılabilir.
Kimyasal özellikler
Ana düşünün Kimyasal özellikler asitler.
- Birincisi, göstergelerle etkileşimdir. İndikatör olarak turnusol, metil oranj, fenolftalein ve üniversal indikatör kağıdı kullanılır. Asit çözeltilerinde, göstergenin rengi renk değiştirecektir: turnusol ve evrensel ind. kağıt kırmızıya dönecek, metil turuncu - pembe, fenolftalein renksiz kalacaktır.
- İkincisi, asitlerin bazlarla etkileşimidir. Bu reaksiyona nötralizasyon da denir. Asit baz ile reaksiyona girerek tuz + su oluşturur. Örneğin: H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2 H2O.
- Hemen hemen tüm asitler suda yüksek oranda çözünür olduğundan, nötrleştirme hem çözünür hem de çözünmez bazlarla gerçekleştirilebilir. İstisna, suda neredeyse çözünmeyen silisik asittir. Nötralize etmek için KOH veya NaOH gibi bazlar gereklidir (suda çözünürler).
- Üçüncüsü, asitlerin bazik oksitlerle etkileşimidir. Nötralizasyon reaksiyonunun gerçekleştiği yer burasıdır. Bazik oksitler, bazların yakın "akrabalarıdır", bu nedenle reaksiyon aynıdır. Asitlerin bu oksitleyici özelliklerini çok sık kullanırız. Örneğin, borulardaki pası çıkarmak için. Asit, çözünebilir bir tuz haline gelmek için oksitle reaksiyona girer.
- Dördüncüsü, metallerle reaksiyondur. Tüm metaller asitlerle eşit derecede iyi reaksiyona girmez. Aktif (K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn. Pb) ve aktif olmayan (Cu, Hg, Ag, Pt, Au) olarak ayrılırlar. Ayrıca asidin gücüne (güçlü, zayıf) dikkat etmeye değer. Örneğin, hidroklorik ve sülfürik asitler tüm aktif olmayan metallerle reaksiyona girebilirken, sitrik ve oksalik asitler o kadar zayıftır ki aktif metallerle bile çok yavaş reaksiyona girerler.
- Beşincisi, oksijen içeren asitlerin ısıtmaya reaksiyonudur. Bu grubun hemen hemen tüm asitleri ısıtıldığında oksijen oksit ve suya ayrışır. İstisnalar, karbonik (H3PO4) ve sülfürlü asitlerdir (H2SO4). Isıtıldıklarında su ve gaza ayrışırlar. Bu hatırlanmalıdır. Asitlerin tüm temel özellikleri budur.
Asitler farklı kriterlere göre sınıflandırılabilir:
1) Asitte oksijen atomlarının varlığı
2) Asit bazlığı
Bir asidin bazlığı, molekülündeki, ayrışma sırasında hidrojen katyonları H + şeklinde asit molekülünden ayrılabilen ve ayrıca metal atomları ile değiştirilebilen "hareketli" hidrojen atomlarının sayısıdır:
4) Çözünürlük
5) Sürdürülebilirlik
7) Oksitleyici özellikler
Asitlerin kimyasal özellikleri
1. Ayrışma yeteneği
Asitler, sulu çözeltilerde hidrojen katyonlarına ve asit kalıntılarına ayrışır. Daha önce bahsedildiği gibi, asitler iyi ayrışan (güçlü) ve düşük ayrışan (zayıf) olarak ayrılır. Güçlü monobazik asitler için ayrışma denklemini yazarken, ya sağa dönük bir ok () ya da aslında bu ayrışmanın tersinmezliğini gösteren eşittir işareti (=) kullanılır. Örneğin, güçlü hidroklorik asit için ayrışma denklemi iki şekilde yazılabilir:
veya bu biçimde: HCI \u003d H + + Cl -
veya bunda: HCI → H + + Cl -
Aslında okun yönü bize, güçlü asitlerde hidrojen katyonlarını asidik kalıntılarla birleştirmenin (birleşme) ters işleminin pratik olarak gerçekleşmediğini söyler.
Zayıf bir monobazik asidin ayrışması için denklem yazmak istiyorsak, denklemde işaret yerine iki ok kullanmalıyız. Bu işaret, zayıf asitlerin ayrışmasının tersine çevrilebilirliğini yansıtır - bu durumda, hidrojen katyonlarını asidik kalıntılarla birleştirmenin ters işlemi güçlü bir şekilde telaffuz edilir:
CH3COOH CH3COO - + H +
Polibazik asitler adım adım ayrışır, örn. hidrojen katyonları moleküllerinden aynı anda değil, sırayla ayrılır. Bu nedenle, bu tür asitlerin ayrışması bir değil, sayısı asidin bazlığına eşit olan birkaç denklemle ifade edilir. Örneğin, tribazik fosforik asidin ayrışması, H + katyonlarının art arda ayrılmasıyla üç adımda ilerler:
H 3 PO 4 H + + H 2 PO 4 —
H 2 PO 4 - H + + HPO 4 2-
HPO 4 2- H + + PO 4 3-
Ayrışmanın sonraki her aşamasının bir öncekinden daha az ilerlediğine dikkat edilmelidir. Yani, H3PO4 molekülleri H2P04 — iyonlarından daha iyi ayrışır (daha büyük ölçüde), bu da HPO42- iyonlarından daha iyi ayrışır. Bu fenomen, asidik kalıntıların yükündeki bir artışla ilişkilidir, bunun sonucunda aralarındaki bağın gücü ve pozitif H + iyonları artar.
Polibazik asitler arasında sülfürik asit bir istisnadır. Bu asit her iki aşamada da iyi ayrıştığı için, ayrışmasının denklemini bir aşamada yazmak caizdir:
H 2 SO 4 2H + + SO 4 2-
2. Asitlerin metallerle etkileşimi
Asitlerin sınıflandırılmasında yedinci nokta, onların oksitleyici özelliklerini gösterdik. Asitlerin zayıf oksitleyici maddeler olduğu ve güçlü oksitleyiciler. Asitlerin büyük çoğunluğu (hemen hemen hepsi H 2SO 4 (kons.) ve HNO 3 hariç) zayıf oksitleyici maddelerdir, çünkü oksitleme yeteneklerini ancak hidrojen katyonları nedeniyle gösterebilmektedirler. Bu tür asitler metallerden yalnızca hidrojenin solundaki aktivite serisinde bulunanları oksitleyebilirken, karşılık gelen metalin tuzu ve hidrojen ürün olarak oluşturulur. Örneğin:
H 2 SO 4 (fark) + Zn ZnSO 4 + H 2
2HCl + Fe FeCl2 + H2
Güçlü oksitleyici asitlere gelince, örn. H 2 SO 4 (kons.) ve HNO 3, o zaman etki ettikleri metallerin listesi çok daha geniştir ve aktivite serisinde hem hidrojene kadar tüm metalleri hem de sonraki hemen hemen her şeyi içerir. Yani, örneğin herhangi bir konsantrasyondaki konsantre sülfürik asit ve nitrik asit, bakır, cıva ve gümüş gibi aktif olmayan metalleri bile oksitleyecektir. Daha ayrıntılı olarak, nitrik asit ve konsantre sülfürik asidin metallerle ve diğer bazı maddelerin özgüllüklerinden dolayı etkileşimi bu bölümün sonunda ayrıca ele alınacaktır.
3. Asitlerin bazik ve amfoterik oksitlerle etkileşimi
Asitler, bazik ve amfoterik oksitlerle reaksiyona girer. Silisik asit çözünmez olduğu için düşük aktif bazik oksitler ve amfoterik oksitlerle reaksiyona girmez:
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. Asitlerin bazlar ve amfoterik hidroksitlerle etkileşimi
HCI + NaOH H2O + NaCI
3H 2 SO 4 + 2Al (OH) 3 Al 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O
5. Asitlerin tuzlarla etkileşimi
Bu reaksiyon, bir çökelti, bir gaz veya reaksiyona girenden önemli ölçüde daha zayıf bir asit oluştuğunda devam eder. Örneğin:
H 2 SO 4 + Ba(NO 3) 2 BaSO 4 ↓ + 2HNO 3
CH3COOH + Na2S03CH3COONa + SO2 + H20
HCOOna + HCI HCOOH + NaCl
6. Nitrik ve konsantre sülfürik asitlerin spesifik oksitleyici özellikleri
Yukarıda bahsedildiği gibi, herhangi bir konsantrasyondaki nitrik asit ve ayrıca sadece konsantre haldeki sülfürik asit çok güçlü oksitleyici maddelerdir. Özellikle diğer asitlerden farklı olarak sadece aktivite serisinde hidrojene kadar olan metalleri değil, ondan sonraki hemen hemen tüm metalleri de (platin ve altın hariç) oksitlerler.
Örneğin bakır, gümüş ve cıvayı okside edebilirler. Bununla birlikte, bazı metallerin (Fe, Cr, Al) oldukça aktif olmalarına rağmen (hidrojene kadar) yine de konsantre HNO 3 ve konsantre H ile reaksiyona girmedikleri gerçeği kesin olarak kavranmalıdır. 2 SO 4 pasivasyon fenomeni nedeniyle ısınmadan - bu tür metallerin yüzeyinde, konsantre sülfürik ve konsantre nitrik asit moleküllerinin reaksiyon için metalin derinliklerine nüfuz etmesine izin vermeyen katı oksidasyon ürünlerinden oluşan koruyucu bir film oluşur. ilerlemek. Bununla birlikte, kuvvetli ısıtma ile reaksiyon hala devam eder.
Metallerle etkileşim durumunda, gerekli ürünler her zaman karşılık gelen metalin tuzu ve kullanılan asit ile sudur. Formülü, özellikle metallerin aktivitesi, asitlerin konsantrasyonu ve reaksiyonların sıcaklığı gibi birçok faktöre bağlı olan üçüncü bir ürün de her zaman izole edilir.
Konsantre sülfürik ve konsantre nitrik asitlerin yüksek oksitleme gücü, bunların sadece aktivite aralığındaki hemen hemen tüm metallerle değil, aynı zamanda birçok katı metal olmayan, özellikle fosfor, kükürt ve karbon ile reaksiyona girmelerine izin verir. Aşağıdaki tablo, konsantrasyona bağlı olarak sülfürik ve nitrik asitlerin metaller ve metal olmayanlarla etkileşiminin ürünlerini açıkça göstermektedir:
7. Anoksik asitlerin azaltıcı özellikleri
Tüm anoksik asitler (HF hariç), çeşitli oksitleyici ajanların etkisi altında, anyonun bir parçası olan kimyasal element nedeniyle indirgeme özellikleri sergileyebilir. Örneğin, tüm hidrohalik asitler (HF hariç) manganez dioksit, potasyum permanganat, potasyum dikromat ile oksitlenir. Bu durumda, halojenür iyonları serbest halojenlere oksitlenir:
4HCl + MnO2MnCl2 + Cl2 + 2H20
18HBr + 2KMnO4 2KBr + 2MnBr2 + 8H2O + 5Br2
14НI + K 2 Cr 2 O 7 3I 2 ↓ + 2Crl 3 + 2KI + 7H 2 O
Tüm hidrohalik asitler arasında, hidroiodik asit en büyük indirgeme aktivitesine sahiptir. Diğer hidrohalik asitlerin aksine, ferrik oksit ve tuzları bile onu okside edebilir.
6HI + Fe 2 O 3 2FeI 2 + I 2 ↓ + 3H 2 O
2HI + 2FeCl3 2FeCl2 + I2 ↓ + 2HCl
Hidrosülfid asit H 2S de yüksek bir indirgeme aktivitesine sahiptir, kükürt dioksit gibi oksitleyici bir madde bile onu oksitleyebilir.
Çözeltilerde hidrojen iyonu oluşturmak üzere ayrışan maddelere denir.
Asitler, dayanımlarına, bazikliklerine ve asidin bileşiminde oksijen bulunup bulunmamasına göre sınıflandırılır.
güç olarakasitler güçlü ve zayıf olarak ayrılır. En önemli güçlü asitler nitriktir. HNO3, sülfürik H2S04 ve hidroklorik HC1.
Oksijenin varlığı ile oksijen içeren asitleri ayırt eder ( HNO3, H3PO4 vb.) ve anoksik asitler ( HCI, H2S, HCN, vs.).
temel olarak, yani Bir tuz oluşturmak için metal atomları ile değiştirilebilen bir asit molekülündeki hidrojen atomlarının sayısına göre, asitler monobazik (örneğin, HNO 3, HCI), dibazik (H2S, H2S04), tribazik (H3PO4), vb.
Oksijensiz asitlerin adları, -hidrojen ekiyle metal olmayan adından türetilir: HCI - hidroklorik asit, H2S e - hidroselenik asit, HCN - hidrokiyanik asit.
Oksijen içeren asitlerin adları da "asit" kelimesinin eklenmesiyle karşılık gelen elementin Rusça adından oluşur. Aynı zamanda elementin oksidasyon durumu en yüksek olduğu asidin adı "naya" veya "ova" ile biter, örneğin, H2SO4 - sülfürik asit, HCIO 4 - perklorik asit, H3 AsO4 - arsenik asit. Asit oluşturan elementin oksidasyon derecesinde bir azalma ile, sonlar aşağıdaki sırayla değişir: “oval” ( HCIO 3 - klorik asit), "saf" ( HCIO 2 - klorlu asit), "sallantılı" ( H O Cl - hipokloröz asit). Element, yalnızca iki oksidasyon durumunda olan asitler oluşturuyorsa, elementin en düşük oksidasyon durumuna karşılık gelen asidin adı "saf" sonunu alır ( HNO3 - Nitrik asit, HNO2 - azotlu asit).
Tablo - En önemli asitler ve tuzları
|
Asit |
Karşılık gelen normal tuzların adları |
|
|
İsim |
formül |
|
|
Azot |
HNO3 |
nitratlar |
|
azotlu |
HNO2 |
nitritler |
|
Borik (ortoborik) |
H3BO3 |
Boratlar (ortoboratlar) |
|
hidrobromik |
Bromürler |
|
|
hidroiyodin |
iyodürler |
|
|
Silikon |
H2SiO3 |
silikatlar |
|
manganez |
HMnO 4 |
Permanganatlar |
|
metafosforik |
HPO3 |
metafosfatlar |
|
Arsenik |
H3 AsO4 |
Arsenatlar |
|
Arsenik |
H3 AsO3 |
arsenitler |
|
ortofosforik |
H3PO4 |
Ortofosfatlar (fosfatlar) |
|
difosforik (pirofosforik) |
H4P2O7 |
Difosfatlar (pirofosfatlar) |
|
dikrom |
H2Cr2O7 |
dikromatlar |
|
sülfürik |
H2SO4 |
sülfatlar |
|
kükürtlü |
H2SO3 |
sülfitler |
|
Kömür |
H2CO3 |
karbonatlar |
|
fosforlu |
H3PO3 |
Fosfitler |
|
Hidroflorik (hidroflorik) |
Florürler |
|
|
Hidroklorik (hidroklorik) |
klorürler |
|
|
Klorik |
HCIO 4 |
Perkloratlar |
|
Klor |
HCIO 3 |
Kloratlar |
|
hipokloröz |
HCIO |
hipokloritler |
|
Krom |
H2CrO4 |
kromatlar |
|
Hidrojen siyanür (hidrosiyanik) |
siyanürler |
|
Asit elde etme
1. Anoksik asitler, metal olmayanların hidrojen ile doğrudan birleştirilmesiyle elde edilebilir:
H2 + Cl2 → 2HCl,
H2 + SH2S.
2. Oksijen içeren asitler genellikle asit oksitlerin su ile doğrudan birleştirilmesiyle elde edilebilir:
SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4,
C02 + H20 \u003d H2C03,
P 2 O 5 + H 2 O \u003d 2 HPO 3.
3. Hem oksijensiz hem de oksijen içeren asitler, tuzlar ve diğer asitler arasındaki değişim reaksiyonlarıyla elde edilebilir:
BaBr2 + H2S04 \u003d BaSO4 + 2HBr,
CuSO 4 + H 2 S \u003d H 2 SO 4 + CuS,
CaCO3 + 2HBr \u003d CaBr2 + CO2 + H20.
4. Bazı durumlarda, asit elde etmek için redoks reaksiyonları kullanılabilir:
H 2 O 2 + SO 2 \u003d H 2 SO 4,
3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO.
Asitlerin kimyasal özellikleri
1. Asitlerin en karakteristik kimyasal özelliği, tuz oluşturmak için bazlarla (bazik ve amfoterik oksitlerle olduğu gibi) reaksiyona girme yetenekleridir, örneğin:
H2S04 + 2NaOH \u003d Na2S04 + 2H20,
2HNO 3 + FeO \u003d Fe (NO 3) 2 + H20,
2 HCI + ZnO \u003d ZnCl2 + H20.
2. Hidrojen salınımı ile hidrojene kadar olan bir dizi voltajda bazı metallerle etkileşime girme yeteneği:
Zn + 2HCl \u003d ZnCl2 + H2,
2Al + 6HCl \u003d 2AlCl3 + 3H2.
3. Tuzlarla, az çözünür bir tuz veya uçucu bir madde oluşursa:
H 2 S04 + BaCl 2 = BaSO 4 ↓ + 2HCl,
2HCl + Na2C03 \u003d 2NaCl + H20 + CO2,
2KHCO3 + H2S04 \u003d K2S04 + 2SO2+ 2H2O.
Polibazik asitlerin aşamalar halinde ayrıştığını ve adımların her birindeki ayrışma kolaylığının azaldığını unutmayın, bu nedenle polibazik asitler için genellikle orta tuzlar yerine asit tuzları oluşur (reaksiyona giren asidin fazla olması durumunda):
Na2S + H3PO4 \u003d Na2HP04 + H2S,
NaOH + H3PO4 = NaH2PO4 + H20.
4. Asit-baz etkileşiminin özel bir durumu, asitlerin çözeltilerdeki kalitatif tespiti için uzun süredir kullanılan renkte bir değişikliğe yol açan göstergelerle reaksiyonudur. Yani turnusol asidik ortamda rengi kırmızıya çevirir.
5. Oksijen içeren asitler ısıtıldığında oksit ve suya ayrışır (tercihen su giderici bir maddenin varlığında) P2O5):
H2S04 \u003d H20 + SO3,
H2SiO3 \u003d H20 + SiO2.
M.V. Andryukhova, L.N. Borodin
