Архив уроков › Химия 8 класс
В уроке 35 «Химические свойства кислот» из курса «Химия для чайников» узнаем о всех химических свойствах кислот, рассмотрим с чем они реагируют и что при этом образуется.
В состав молекулы любой кислоты обязательно входят атомы водорода, связанные с различными кислотными остатками. Такое подобие состава молекул обусловливает подобие химических свойств кислот.
Оно выражается в том, что кислоты в водных растворах проявляют схожие химические свойства, называемые кислотными свойствами.
Знание этих свойств очень важно для дальнейшего изучения химии, поэтому познакомимся с ними более подробно и систематизируем изученный ранее материал.
Изменение окраски индикаторов
Вы уже знаете, что для доказательства наличия кислоты или щелочи в растворе можно использовать особые вещества — индикаторы.
Вспомните, в какие цвета окрашены растворы индикаторов лакмуса, метилоранжа и фенолфталеина. Как изменяется их окраска в растворах кислот?
Взаимодействие с металлами
Из материала предыдущих тем вам известно, что в водных растворах многие кислоты реагируют с металлами, расположенными в ряду активности левее Н2 (например, Mg, Al, Zn, Fe). В результате этих реакций образуются сложные вещества — соли и выделяется газообразное простое вещество — водород:
В такие реакции вступают как бескислородные (HCl, HBr), так и кислородсодержащие (H2SO4, H3PO4) кислоты, например:
Реакции этого типа, как вы уже знаете, относятся к реакциям замещения: атомы металлов замещают (вытесняют) атомы водорода из молекул кислот.
Следует помнить, что металлы, расположенные в ряду активности правее Н2 (Сu, Ag, Hg и др.), с указанными кислотами в водных растворах не реагируют.
Реакции с основными оксидами
Еще в младших классах, изучая математику, вы узнали, что от перемены мест слагаемых сумма не изменяется: 2 + 3 = 5; 3 + 2 = 5.
Похожее правило есть и в химии: если в уравнении реакции исходные вещества поменять местами, то ее продукты от этого не изменятся. Так, например, изучив ранее химические свойства основных оксидов, вы узнали, что они реагируют с кислотами с образованием солей и воды. Зная это, вы можете теперь смело утверждать, что кислоты реагируют с основными оксидами, образуя те же продукты — соли и воду:
Пример уравнения реакции, протекающей в соответствии с этой схемой:
Как вам уже известно, эти реакции относятся к реакциям обмена, поскольку в процессе взаимодействия исходные сложные вещества обмениваются своими составными частями.
Взаимодействие с основаниями
Изучая химические свойства оснований, вы узнали, что они реагируют с кислотами с образованием солей и воды.
А что же тогда образуется при взаимодействии кислот с основаниями? Правильно, те же самые продукты — соли и вода! Мы еще раз убедились в том, что состав конечных веществ не зависит от того, в каком порядке смешиваются одни и те же исходные вещества. Итак, составим схему, согласно которой кислоты реагируют с основаниями:
Запомните, что в образующейся соли валентность атомов металла такая же, как в исходном основании, а валентность кислотного остатка такая же, как в исходной кислоте.
Кислоты реагируют как с нерастворимыми, так и с растворимыми основаниями, например:
Реакции этого типа, как и предыдущего, относятся к реакциям обмена. Вспомните, как называется реакция, которую отображает последнее уравнение. Почему она так называется?
Взаимодействие с солями
Еще один класс сложных веществ, с которыми кислоты могут вступать в химическое взаимодействие, — соли. Реакции этого типа идут по общей схеме:
Однако сразу заметим, что кислота реагирует в растворе с солью лишь в том случае, если в результате реакции выделяется газ (↑) или образуется нерастворимое вещество, выпадающее в осадок (↓). Примеры таких реакций:
Очевидно, что реакции этого типа, как и двух предыдущих, относятся к реакциям обмена.
Разложение кислот на кислотные оксиды и воду
Известно несколько кислот, которые достаточно легко разлагаются на соответствующий кислотный оксид и воду. К таким кислотам, которые называют неустойчивыми, относят угольную (H2CO3), сернистую (H2SO3) и кремниевую (H2SiO3) кислоты. Особенно неустойчива угольная кислота — она разлагается на кислотный оксид CO2 и воду уже при комнатной температуре:
Краткие выводы урока:
- Кислоты в растворах изменяют окраску индикаторов.
- Кислоты реагируют с металлами, основными оксидами, основаниями и солями.
Надеюсь урок 35 «Химические свойства кислот» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.
Источник: https://himi4ka.ru/arhiv-urokov/urok-35-himicheskie-svojstva-kislot.html
Кислоты: классификация, номенклатура, физические и химические свойства
- Из материалов урока Вы познакомитесь с разными способами классификации кислот, расширите свои знания о физических и химических свойствах кислот.
- I. Посмотрите видео-презентацию
- Кислоты — сложные вещества, состоящие из одного или нескольких атомов водорода, способных замещаться на атома металлов, и кислотных остатков.
- HCl – хлороводородная, H2S – сероводородная.
- Названия кислородсодержащих кислот тоже подчиняются определенным правилам. К названию химического элемента прибавляется суффикс н или ов(ев) и окончание –ая, если число атомов кислорода в молекуле кислоты наибольшее:
- H2SO4 — серная
- HNO3 – азотная
- H2SiO3 — кремниевая
- Если в молекуле кислоты число атомов кислорода меньше максимального, то часто в названии используют суффикс ист:
- H2SO3 – сернистая
- HNO2 – азотистая
- Это интересно
- Всегда ли кислоты называли кислотами?
Названия неорганических кислот долгое время никак не были связаны с присущим им кислым вкусом. Так, серную кислоту называли купоросным маслом или купоросным спиртом, хлороводородную (соляную) кислоту — соляным спиртом или кислым спиртом, азотную кислоту — селитряной дымистой водкой или крепкой водкой; смесь азотной и хлороводородной кислот называли царской водкой. Названия эти пришли из языка алхимиков и не отражали особенностей строения кислот.
- II. Классификация кислот
- 1. По числу атомов водорода: число атомов водорода (n) определяет основность кислот:
- n = 1 одноосновная
- n = 2 двухосновная
- n = 3 трехосновная
- 2. По составу:
- а) Таблица кислород содержащих кислот, кислотных остатков и соответствующих кислотных оксидов:
| Кислота (НnА) | Кислотный остаток (А) | Соответствующий кислотный оксид |
| HClO4 хлорная | ClO4 (I) перхлорат | Cl2O7 оксид хлора (VII ) |
| H2SO4 серная | SO4 (II) сульфат | SO3 оксид серы (VI ), серный ангидрид |
| HNO3 азотная | NO3 (I) нитрат | N2O5 оксид азота ( V ) |
| HMnO4 марганцовая | MnO4 (I) перманганат | Mn2O7 оксид марганца (VII ) |
| H2SO3 сернистая | SO3 (II) сульфит | SO2 оксид серы (IV ) |
| H3PO4 ортофосфорная | PO4 (III) ортофосфат | P2O5 оксид фосфора (V ) |
| HNO2 азотистая | NO2 (I) нитрит | N2O3 оксид азота (III ) |
| H2CO3 угольная | CO3 (II) карбонат | CO2 оксид углерода ( IV), углекислый газ |
| H2SiO3 кремниевая | SiO3 (II) силикат | SiO2 оксид кремния (IV) |
б) Таблица бескислородных кислот
| Кислота (НnА) | Кислотный остаток (А) |
| HCl соляная, хлороводородная | Cl (I) хлорид |
| H2S сероводородная | S(II) сульфид |
| HBr бромоводородная | Br (I) бромид |
| HI йодоводородная | I(I) йодид |
| HF фтороводородная, плавиковая | F(I) фторид |
III. Физические свойства кислот
Многие кислоты, например серная, азотная, соляная – это бесцветные жидкости. известны также твёрдые кислоты: ортофосфорная, метафосфорная HPO3, борная H3BO3. Почти все кислоты растворимы в воде.
Пример нерастворимой кислоты – кремниевая H2SiO3. Растворы кислот имеют кислый вкус. Так, например, многим плодам придают кислый вкус содержащиеся в них кислоты.
Отсюда названия кислот: лимонная, яблочная и т.д.
- H2SO3 HClO4 HNO3
- IV. Способы получения кислот
| Бескислородные | Кислородсодержащие |
| HCl, HBr, HI, HF, H2S | HNO3, H2SO4и другие |
| ПОЛУЧЕНИЕ | |
| 1. Прямое взаимодействие неметаллов H2 + Cl2 = 2 HCl | 1. Кислотный оксид + вода = кислота SO3 + H2O = H2SO4 |
| 2. Реакция обмена между солью и менее летучей кислотой 2 NaCl (тв.) + H2SO4(конц.) = Na2SO4 + 2HCl |
V. Химические свойства кислот
1. Изменяют окраску индикаторов
| Название индикатора | Нейтральная среда | Кислая среда |
| Лакмус | Фиолетовый | Красный |
| Фенолфталеин | Бесцветный | Бесцветный |
| Метилоранж | Оранжевый | Красный |
| Универсальная индикаторная бумага | Оранжевая | Красная |
2.Реагируют с металлами в ряду активности до H2(искл. HNO3 –азотная кислота)
- Видео: «Взаимодействие кислот с металлами»
- Ме + КИСЛОТА =СОЛЬ + H2↑ (р. замещения)
- Zn + 2 HCl = ZnCl2 + H2
- 3. С основными (амфотерными) оксидами – оксидами металлов
- Видео: «Взаимодействие оксидов металлов с кислотами»
- МехОу + КИСЛОТА= СОЛЬ + Н2О (р. обмена)
- CuO + H2SO4 = Cu SO4 + H2O
- 4. Реагируют с основаниями – реакция нейтрализации
- КИСЛОТА + ОСНОВАНИЕ= СОЛЬ+ H2O ( р. обмена)
- H3PO4 + 3NaOH = Na3PO4 + 3H2O
- 5. Реагируют с солями слабых, летучих кислот — если образуется кислота, выпадающая в осадок или выделяется газ:
2NaCl (тв.) + H2SO4(конц.) = Na2SO4 + 2HCl↑ ( р. обмена)
|
Видео: «Взаимодействие кислот с солями»
6. Разложение кислородсодержащих кислот при нагревании ( искл. H2SO4; H3PO4 )
- КИСЛОТА = КИСЛОТНЫЙ ОКСИД + ВОДА (р. разложения )
- Запомните! Неустойчивые кислоты (угольная и сернистая) – разлагаются на газ и воду:
- H2CO3 ↔ H2O + CO2↑
- H2SO3 ↔ H2O + SO2↑
- Сероводородная кислота в продуктах выделяется в виде газа: СаS + 2HCl = H2S↑ + CaCl2
- Видео: «Химические свойства соляной кислоты»
- VI. Значение кислот
Роль кислот в нашей жизни трудно не заметить. Во-первых, в желудочном соке человека и животных содержится слабый раствор соляной кислоты. Муравьиная кислота, которая относится к группе органических кислот, содержится в жидкости, выделяемой муравьями, и ожог от крапивы обусловлен действием на кожу именно этой кислоты.
Рис. 1. Кислоты в природе (в лимонном соке содержится лимонная кислота; в жидкости, выделяемой муравьями – муравьиная кислота)
На этикетке многих газированных фруктовых напитков написано, что в их состав входит фосфорная кислота. Азотная кислота используется в производстве минеральных удобрений и взрывчатых веществ. Серную кислоту применяют в производстве аккумуляторных батарей.
- VII. Техника безопасности приработе с кислотами
- Анимация: Оказание первой помощи при попадании кислот на кожу
- Анимация: Правила техники безопасности при работе с кислотами
- Анимация: Правило разбавления концентрированной серной кислоты водой
- VIII. Задания для закрепления
Задание №1. Распределите химические формулы кислот в таблицу. Дайте им названия:
LiOH, Mn2O7, CaO, Na3PO4, H2S, MnO, Fe(OH)3, Cr2O3, HI, HClO4, HBr, CaCl2, Na2O, HCl, H2SO4, HNO3, HMnO4, Ca(OH)2, SiO2, H2SO3, Zn(OH)2, H3PO4, HF, HNO2,H2CO3, N2O, NaNO3, H2S, H2SiO3
| Кислоты | ||||||
| Бескислородные | Кислородосодержащие | Растворимые | Нерастворимые | Одноосновные | Двухосновные | Трёхосновные |
- Задание №2. Составьте уравнения реакций:
- Ca + HCl =
- Na + H2SO4 =
- Al + H2S =
- Ca + H3PO4 =Назовите продукты реакции.
- Задание №3. Составьте уравнения реакций, назовите продукты:
- Na2O + H2CO3 =
- ZnO + HCl =
- CaO + HNO3 =
- Fe2O3 + H2SO4 =
- Задание №4. Составьте уравнения реакций взаимодействия кислот с основаниями и солями:
- KOH + HNO3 =
- NaOH + H2SO3 =
- Ca(OH)2 + H2S =
- Al(OH)3 + HF =
- HCl + Na2SiO3 =
- H2SO4 + K2CO3 =
- HNO3 + CaCO3 =
- Назовите продукты реакции.
- IX. Тренажеры
- Тренажёр №1. «Формулы и названия кислот»
- Тренажёр №2. » Установление соответствия: формула кислоты — формула оксида»
- Тренажёр №3. «Действие кислот на индикаторы»
- Тренажёр №4. «Классификация кислот по наличию кислорода в кислотном остатке»
- Тренажёр №5. «Классификация кислот по основности»
- Тренажёр №6. «Классификация кислот по растворимости в воде»
- Тренажёр №7. «Классификация кислот по стабильности»
- Интерактивное задание LearningApps.org по теме: “Химические свойства кислот и оснований”
- Выполните тест
- Выполните итоговый контроль по теме: “Кислоты”
- ЦОРы
- Видео-презентация: “Кислоты”
- Видео-опыт: «Действие кислот на индикаторы»
- Видео-опыт: «Взаимодействие кислот с металлами»
- Видео-опыт: «Взаимодействие оксидов металлов с кислотами»
- Практическая работа: «Реакция обмена между оксидом меди (II) и серной кислотой»
- Видео-опыт: «Реакция нейтрализации»
- Видео-опыт: «Взаимодействие кислот с солями»
- Видео-опыт: «Химические свойства соляной кислоты»
- Анимация: “Оказание первой помощи при попадании кислот на кожу”
- Анимация: “Правила техники безопасности при работе с кислотами”
- Анимация: “Правило разбавления концентрированной серной кислоты водой”
Источник: https://kardaeva.ru/88-dlya-uchenika/8-klass/184-kisloty-klassifikatsiya-nomenklatura-fizicheskie-i-khimicheskie-svojstva
Кислоты — классификация, получение и свойства
Кислоты — электролиты, диссоциирующие с образованием катионов водорода и анионов кислотного остатка
Общая формула кислот HnAc, где n – число атомов водорода, равное заряду иона кислотного остатка, Ac — кислотный остаток.
Классификация кислот
Сила кислот убывает в ряду:
HI > HClO4 > HBr > HCl > H2SO4 > HNO3 > H2SO3 > H3PO4 > HF > HNO2 >H2CO3 > H2S > H2SiO3
Кислородосодержащие кислоты и соответствующие кислотные оксиды
Физические свойства кислот
Многие кислоты, например серная, азотная, соляная – это бесцветные жидкости. известны также твёрдые кислоты: ортофосфорная, метафосфорная HPO3, борная H3BO3. Почти все кислоты растворимы в воде. Пример нерастворимой кислоты – кремниевая H2SiO3.
Получение кислот
- 1) Взаимодействие простых веществ
(получают бескислородные кислоты) - H2 + Cl2 = 2HCl,
- H2 + S = H2S.
- 2) Взаимодействие кислотных оксидов с водой
(получают кислородсодержащие кислоты) SO3 + H2O = H2SO4, - 3) Взаимодействие солей с растворами сильных кислот
(получают слабые кислоты) - Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 + 2NaCl,
- SiO32- + 2H+ = H2SiO3.
- 4) Электролиз водных растворов солей
- 2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + O2 + 2H2SO4.
Химические свойства кислот
1) Растворы кислот кислые на вкус, изменяют окраску индикаторов:
лакмуса в красный цвет, метилового оранжевого – в розовый, цвет фенолфталеина не изменяется.- В водном растворе растворимые кислоты диссоциируют, образуя ион водорода, и кислотный остаток:
- HCl = H+ + Cl—.
- Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато:
- H2SO4 = H+ + HSO4—,
- HSO4— = H+ + SO42-.
- Суммарное уравнение:
- H2SO4 = 2H+ + SO42-
- 2) Взаимодействие с металлами
- Ca + 2HCl = CaCl2 + H2
- Водород из кислот-неокислителей могут вытеснять только металлы, стоящие в электрохимическом ряду напряжений металлов до водорода.
Кислоты-окислители — азотная и серная конц., реагируют с металлами по-другому, потому что в качестве окислителя выступает элемент кислотного остатка, а не водород!
- Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2+ 2NO2↑+2H2O
- Cu +2H2SO4 конц = CuSO4+SO2↑ + 2H2O
- 3) Взаимодействие с основными оксидами
- CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O
- (если образуется растворимая соль)
- 4) Взаимодействие с основаниями (реакция нейтрализации)
- H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O,
- 2H+ + 2OH— = 2H2O
- 2HCl + Cu(OH)2 = CuCl2 + 2H2O,
- Cu(OH)2 + 2H+ = Cu2+ + 2H2O.
- Многоосновные кислоты образуют кислые и средние соли:
- H2SO4 + NaOH = NaHSO4 + H2O,
- H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O.
- 5) Взаимодействие с солями
- Реакции с солями происходят только в том случае, если в результате химического превращения образуется малодиссоциирующее вещество, выделяется газ или выпадает осадок.
- Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2↑ + H2O,
- CO32- + 2H+ = CO2 + H2O.
- В этом случае выделяется углекислый газ и образуется малодиссоциирующее вещество – вода.
- Na2SiO3 + H2SO4 = H2SiO3↓ + Na2SO4,
- SiO32- + 2H+ = H2SiO3.
- Реакция происходит, так как образуется осадок.
- 6) Специфические свойства кислот
- Связаны с окислительно-восстановительными реакциями, бескислородные кислоты в растворе могут только окисляться (проявлять восстановительные свойства):
- 2KMn+7O4 + 16HCl— = Cl20 + 2KCl + 2Mn+2Cl2 + 8H2O,
- H2S-2 + Br20 = S0 + 2HBr—.
- Кислородсодержащие кислоты могут окисляться (проявлять восстановительные свойства), только когда центральный атом в них находится в промежуточной степени окисления, как, например, в сернистой кислоте:
- H2S+4O3 + Cl20 + H2O = H2S+6O4 + 2HCl—.
- Если центральный атом находится в максимальной степени окисления, то кислоты проявляют окислительные свойства, например, взаимодействие с металлами и неметаллами:
- C0 + 2H2S+6O4 = C+4O2 + 2S+4O2 + 2H2O,
- 3P0 + 5HN+5O3 + 2H2O = 3H3P+5O4 + 5N+2O.
Источник: http://himege.ru/kisloty-klassifikaciya-poluchenie-i-svojstva/
Кислоты — классификация, свойства, получение и применение
Кислоты (неорганические, минеральные) — это сложные соединения состоящие из катиона водорода (H+) и аниона кислотного остатка(SO32-, SO42-, NO3— и т.д).
Кислотам дали такое название не просто так. Большинство из них имеют кислый вкус. С некоторыми из них знаком каждый из вас. Это, например, уксусная кислота, которая есть в каждом доме, аскорбиновая кислота (она же витамин C), лимонная кислота и т.д. Но не стоит все кислоты пробовать на вкус. Кислоты являются очень едкими веществами.
Даже всем нам привычная и известная аскорбиновая кислота в большой концентрации будет вредна нашему организму. А от более сильных кислот — серной, соляной и даже уксусной — можно получить очень сильные ожоги, вплоть до летального исхода.
Поэтому при работе с кислотами нужно быть осторожными, а также соблюдать технику безопасности!!!
Таблица названий некоторых кислот и их солей
| Серная | H2SO4 | Сульфат |
| Сернистая | H2SO3 | Сульфит |
| Сероводородная | H2S | Сульфид |
| Соляная (хлористоводородная) | HCl | Хлорид |
| Фтороводородная (плавиковая) | HF | Фторид |
| Бромоводородная | HBr | Бромид |
| Йодоводородная | HI | Йодид |
| Азотная | HNO3 | Нитрат |
| Азотистая | HNO2 | Нитрит |
| Ортофософорная | H3PO4 | Фосфат |
| Угольная | H2CO3 | Карбонат |
| Кремниевая | H2SiO3 | Силикат |
| Уксусная | CH3COOH | Ацетат |
Классификация кислот
| Кислородсодержащие (H2SO4) | Бескислородные (HCl) |
| Одноосновные (HCl) | Двухосновные (H2SO4) | Трёхосновные (H3PO4) |
Понятие «одноосновная кислота» произошло по причине того, что для нейтрализации одной молекулы одноосновной кислоты нам понадобится одна молекула основания. для двухосновной — соответственно две молекулы и т. д.
| Растворимые (HCl) | Нерастворимые (H2SiO3) |
| Сильные (H2SO4) | Слабые (CH3COOH) |
| Летучие (H2S) | Нелетучие (H2SO4) |
| Устойчивые (H2SO4) | Неустойчивые (H2CO3) |
Свойства кислот
Изменение цвета индикаторов в кислой среде
| Метилоранж | оранжевый | красный |
| Лакмус | фиолетовый | красный |
| Фенолфталеин | бесцветный | бесцветный |
| Бромтимоловый синий | зеленый | желтый |
| бромкрезоловый зеленый | синий | желтый |
Химические свойства кислот
- Взаимодействие с металлами (в ряду активности находящихся до водорода), протекает с выделением газообразного водорода и образованием солей:
H2SO4 + 2Na → Na2SO4 + H2↑
Металлы, находящиеся в ряду активности после водорода, не вступают в реакцию с кислотой (кроме концентрированной серной кислоты).
Азотная и концентрированная серная кислоты проявляют свойства окислителей, и продукты реакций будут зависеть от концентрации, температуры и природы восстановителя.
- Взаимодействуют с оксидами основных и амфотерных металлов с образованием солей и воды:
H2SO4 + MgO → MgSO4 + H2O
- С основаниями, с образованием солей и воды (так называемая реакция нейтрализации):
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + H2O
- Кислоты могут взаимодействовать с солями, если в результате реакции будет образовываться нерастворимая соль, или выделяться газ:
H2SO4 + K2CO3 → K2SO4 + H2O + CO2↑
- Сильные кислоты могут вытеснять из солей более слабые кислоты:
3H2SO4 + 2K3PO4 → 3K2SO4 + H3PO4
Получение кислот
- Взаимодействие кислотного оксида с водой:
H2O + SO3 →H2SO4
- Взаимодействие водорода и неметалла:
H2 + Cl2 → 2HCl
- Вытеснение слабой кислоты из солей, более сильной кислотой:
3H2SO4 + 2K3PO4 → 3K2SO4 + H3PO4
Применение кислот
В настоящее время, минеральные и органические кислоты находят множество сфер применения.
Серная кислота (H2SO4), находит широкое применение в химической технологии, для производства лакокрасочных материалов, производстве минеральных удобрений, в пищевой промышленности (пищевая добавка Е513), в качестве электролита в производстве аккумуляторных батарей.
Раствор двухромовокислого калия в серной кислоте (хромовая смесь) используются в лабораториях для мытья химической посуды. Являясь сильным окислителем, хромка позволяет отмывать посуду от следов загрязнений органическими веществами. Так же, хромовая смесь используется в органическом синтезе.
Борная кислота (H3BO3) используется в медицине как антисептик, в качестве флюса при пайке металлов, как борсодержащее удобрение, в домашнем хозяйстве используется как средство от тараканов.
Широко известны в домашнем использовании при выпечке уксусная и лимонная кислоты. Также в быту их используют для удаления накипи.
Знакомая всем с детства аскорбиновая кислота, более известная в народе как витамин С, применяется при лечении простудных заболеваний.
Азотная кислота (HNO3) находит применение при производстве взрывчатых веществ, при производстве минеральных азотсодержащих удобрений (аммиачная, калиевая селитра), в производстве лекарственных средств (нитроглицерин).
Источник: https://in-chemistry.ru/kisloty-klassifikatsiya-svojstva-poluchenie-primenenie
Химические свойства кислот, их классификация и реакции
Кислоты — класс сложных химических веществ, состоящих из атомов водорода и кислотных остатков.
В первую очередь кислоты делятся на:
- органические или карбоновые и
- неорганические или минеральные.
Свойства карбоновых кислот подробно разбираются в статье Карбоновые кислоты (ссылка на статью)
В зависимости от количества атомов водорода, которые могут замещаться в химических реакциях различают:
- одноосновные кислоты
- двухосновные кислоты
- трехосновные кислоты.
Не смотря на то, что в уксусной кислоте четыре атома водорода, три из них принадлежат кислотному остатку и в реакциях замещения не участвуют. Соответственно, уксусная кислота — одновалентная.
Свойства неорганических кислот также зависят от наличия в их составе кислорода и делятся на
- бескислородные
- кислородсодержащие.
Растворы кислот способны диссоциировать и проводить электрический ток т.е. являются электролитами. В зависимости от степени диссоциации делятся на:
- сильные
- слабые электролиты.
Химические свойства кислот
1. Диссоциация
- При диссоциации кислот образуются катионы водорода и анионы кислотного остатка.
- HNO3 → H+ + NO-3
- HCl → H+ + Cl-
- Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато.
- Н3РО4 ↔ Н+ + Н2РО-4 (первая ступень)
- Н2РО-4 ↔ Н+ + НРO2-4 (вторая ступень)
- НРО2-4 ↔ Н+ + PОЗ-4 (третья ступень)
2. Разложение
- Кислородсодержащие кислоты разлагаются на оксиды и воду.
- H2CO3 → H2O + CO2↑
- Бескислородные на простые вещества
3. Реакция с металлами
Кислоты реагируют лишь с теми металлами, что стоят в ряду активности до кислорода. В результате взаимодействия образуется соль и выделяется водород.
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2↑
Найти ряд активности можно на последней странице электронного учебника «Химия 9 класс» под редакцией В. В. Еремина.
Бдительные ученики могут сказать: «Золото стоит в ряду активности металлов после водорода, а с „царской водкой“ реагирует. Как же так?»
Из всех правил есть исключения.
Поскольку в состав азотной кислоты входит азот со степенью окисления +5, а в состав серной — сера со степенью окисления +6, то с металлами реагируют не ионы водорода, а более сильные окислители. Образуется соль, но не происходит выделения водорода.
Au + HNO3 + 4HCl → HAuCl4 + NO + 2H2O.
4. Реакции с основаниями
В результате образуются соль и вода, происходит выделение тепла.
Na2CO3 + 2CH3 — COOH → 2CH3 — COONa + H2O + CO2↑.
Реакции такого типа называются реакциями нейтрализации. Простейшая реакция, которую можно провести на собственной кухне — гашение соды столовым уксусом или 9%раствором уксусной кислоты.
5. Реакции кислот с солями
Вспомним, когда мы разбирали ионные уравнения ( ссылка на статью), одним из условий протекания реакций было образование в ходе взаимодействия нерастворимой соли, выделение летучего газа или слабо диссоциирующего вещества — например, воды. Те же условия сохраняются и для реакций кислот с солями.
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HCl↑
6. Реакция кислот с основными и амфотерными оксидами
В ходе реакции образуется соль и происходит выделение воды.
K2O + 2HNO3 → 2KNO3 + H2O
7. Восстановительные свойства бескислородных кислот
Если в окислительных реакциях первую скрипку играет водород, то в восстановительных реакциях основная роль принадлежит анионному остатку. В результате реакций образуются свободные галогены.
4HCl + MnO2 → MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
Физические свойства кислот
При нормальных условиях (Атмосферное давление = 760 мм рт. ст. Температура воздуха 273,15 K = 0°C) кислоты чаще жидкости, хотя встречаются и твердые вещества: например ортофосфорная H3PO4 или кремниевая H2SiO3.
- Некоторые кислоты представляют собой растворы газов в воде: фтороводородная-HF, соляная-HCl, бромоводородная-HBr.
- Кислотные свойства кислот в ряду HF → HCl → HBr → HI усиливаются.
- Для некоторых кислот (соляная, серная, уксусная) характерен специфический запах.
- Благодаря наличию ионов водорода в составе, кислоты обладают характерным кислым вкусом.
- Химическая лаборатория не ресторан, и в целях безопасности существует жесткий запрет на опробование на вкус химических веществ.
- Как же можно определить кислота в пробирке или нет?
В 1300 году был открыт лакмус, и с тех пор алхимикам и химикам не пришлось рисковать своим здоровьем, пробуя на вкус содержимое пробирок. Запомните, что лакмус в кислой среде краснеет.
Вторым широко используемым индикатором является фенолфталеин.
Простой мнемонический стишок поможет запомнить, как ведут себя индикаторы в разных средах.
Индикатор лакмус — красный Кислоту укажет ясно. Индикатор лакмус — синий, Щёлочь здесь — не будь разиней, Когда ж нейтральная среда, Он фиолетовый всегда. Фенолфталеиновый — в щелочах малиновый
Но несмотря на это в кислотах он без цвета.
Что ещё почитать? Неметаллы Биография Д.И. Менделеева. Интересные факты из жизни великого химика Карбоновые кислоты Массовая доля вещества
18HBr + 2KMnO4 →2KBr + 2MnBr2 + 8H2O + 5Br2
14НI + K2Cr2O7 →3I2↓ + 2Crl3 + 2KI + 7H2O
#ADVERTISING_INSERT#
Источник: https://rosuchebnik.ru/material/7-osnovnykh-khimicheskikh-svoystv-kislot-/
Свойства кислот
Кислоты — это сложные вещества, состоящие из одного или нескольких атомов водорода и кислотного остатка. Общая формула кислот НnА, где А — кислотный остаток. Кислоты (с точки зрения электролитической диссоциации) представляют собой электролиты, диссоциирующие в водных растворах на катионы водорода Н+ и анионы кислотного остатка.
Классификация. По наличию (отсутствию) кислорода в составе кислот они подразделяются на кислородсодержащие (например, H3PO4 и H2SO4) и бескислородные (например, HCl и HBr).
По основности (числу ионов H+, образующихся при полной диссоциации, или количеству ступеней диссоциации) кислоты делятся на одноосновные (если образуется один ион H+: HCl H+ + Cl–; одна ступень диссоциации) и многоосновные – двухосновные (если образуются два иона H+: H2SO4 2H+ + SO42–; две ступени диссоциации), трехосновные (если образуются три иона H+: H3PO4 3H+ + PO43–; три ступени диссоциации) и т.д.
Физические свойства. Кислоты бывают газообразные, жидкие и твердые. Некоторые имеют запах и цвет. Кислоты отличаются различной растворимостью в воде.
- Химические свойства кислот
- 1) Диссоциация: HCl + nH2OH+×kH2O + Cl–×mH2O (сокращенно: HCl H+ + Cl– ).
- Многоосновные кислоты диссоциируют по ступеням (в основном по первой):
- H2SO4 H+ + НSO4– (1 ступень) и HSO4– H+ + SO42– (2 ступень).
- 2) Взаимодействие с индикаторами:
- индикатор + Н+ (кислота) окрашенное соединение.
- Фиолетовый лакмус и оранжевый метилоранж окрашиваются в кислых средах в розовый цвет, бесцветный раствор фенолфталеина не меняет своей окраски.
3) Разложение. При разложении кислородсодержащих кислот получаются кислотный оксид и вода.
- H2SiO3 SiO2 + H2O.
- Бескислородные кислоты распадаются на простые вещества:
- 2HCl Cl2 + H2.
- Кислоты-окислители разлагаются сложнее:
- 4НNO3 4NO2 + 2H2O + O2.
- 4) Взаимодействие с основаниями и амфотерными гидроксидами:
- H2SO4 + Ca(OH)2 ® CaSO4¯ + 2H2O 2H+ + SO42– + Ca2+ +2OH– ® CaSO4¯ + 2H2O
- H2SO4 + Zn(OH)2 ® ZnSO4 + 2H2O 2H+ + Zn(OH)2 ® Zn2+ + 2H2O.
- 5) Взаимодействие с основными и амфотерными оксидами:
- H2SO4 + CaO ® CaSO4¯ + H2O 2H+ + SO42– + CaO ® CaSO4¯ + H2O
- H2SO4 + ZnO ® ZnSO4 + H2O 2H+ + ZnO ® Zn2+ + H2O.
6) Взаимодействие с металлами: а) кислоты-окислители по Н+ (HCl, HBr, HI, HClO4, H2SO4, H3PO4 и др.).
- В реакцию вступают металлы, расположенные в ряду активности до водорода:
- Li, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Sb, Bi, Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au
- 2HCl + Fe ® FeCl2 + H2 2H+ + Fe ® Fe2+ + H2.
- б) кислоты-окислители по аниону (концентрированная серная, азотная любой концентрации):
- 2Fe + 6H2SO4 (конц.) Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
- 2Fe + 12H+ + 3SO42– ® 2Fe3+ + 3SO2 + 6H2O.
- 7) Взаимодействие с солями. Реакция происходит, если соль образована более слабой или летучей кислотой, или если образуется осадок:
- 2HCl + Na2CO3 ® 2NaCl + CO2 + H2O 2H+ + CO32– ® CO2 + H2O
- СaCl2 + H2SO4 ® CaSO4¯ + 2HCl Сa2+ + SO42- ® CaSO4¯.
- Получение. Бескислородные кислоты получают:
- 1) Из неметаллов и водорода с последующим растворением образовавшегося газа в воде:
- Cl2 + H2 2HCl.
- 2) При действии сильных кислот на соли более слабых или летучих бескислородных кислот:
- 2HCl + Na2S ® 2NaCl + Н2S 2H+ + S2– ® Н2S.
- Кислородсодержащие кислоты получают:
1) Взаимодействием кислотного оксида и воды. Оксид кремния(IV) SiO2 с водой не реагирует!
- SO2 + H2O H2SO3.
- 2) При действии сильных кислот на соли более слабых или летучих кислородсодержащих кислот:
- 2HCl + Na2CO3 ® 2NaCl + Н2СО3 2H+ + CO32– ® Н2СО3.
Л.А. Яковишин
Источник: http://sev-chem.narod.ru/spravochnik/teoriya/acid.htm
Химические свойства кислот
Кислоты – это класс химических соединений, в которых есть атом водорода и кислотный остаток. Напомню, что кислоты делятся на одно-, двух- и трёхосновные (основность определяется числом атомов водорода) и на кислородсодержащие и бескислородные (а это можно узнать, взглянув на кислотный остаток). А сейчас пришло время узнать, как ведут себя кислоты в химических реакциях.
cornellasap.org
1. Взаимодействие с металлами
Кислоты могут реагировать с некоторыми металлами.
Чтобы узнать, с какими именно металлами могут взаимодействовать металлы, нам понадобится воспользоваться электрохимическим рядом активности металлов (также его называют электрохимическим рядом напряжений металлов).
Ряд активности металлов относится к числу справочных материалов, учить наизусть его нет необходимости, поскольку обычно он представлен в учебнике химии или висит в классе химии. Выглядит он следующим образом:
из открытых источников
Найдите в ряду водород и запомните, что
металлы, стоящие в ряду напряжений ДО водорода (левее водорода), реагируют с кислотами с образованием соли и газообразного водорода, металлы, стоящие ПОСЛЕ (правее) водорода, с кислотами не реагируют.
Пример 1.
Будет ли серная кислота реагировать с цинком? Если будет, напишите уравнение реакции.
Для ответа на первый вопрос найдём в ряду активности металлов цинк. Он стоит левее водорода, следовательно, взаимодействие будет. Записываем уравнение:
Zn + Н2SO4 = ZnSO4 + H2
Пример 2.
Будет ли соляная кислота реагировать с алюминием? Если будет, напишите уравнение реакции.
Алюминий находится в ряду активности до водорода, поэтому реакция будет. Уравнение выглядит так:
Al + 6HCl = 2AlCl3 +3 H2
Пример 3.
Будет ли фосфорная кислота реагировать с серебром? Если будет, напишите уравнение реакции.
Серебро стоит в ряду активности металлов правее водорода, поэтому взаимодействия между фосфорной кислотой и серебром не будет.
2. Взаимодействие с оксидами
Кислоты реагируют с основными оксидами (оксидами металлов) с образованием солей и воды. С кислотными оксидами (оксидами неметаллов) кислоты не реагируют.
Пример.
Запишите уравнение реакции между оксидом натрия и сернистой кислотой.
Na2O + H2SO3 = Na2SO3 + H2O
В данном случае мы наблюдаем реакцию обмена, когда два исходных реагента поменялись составными частями. В результате реакции между основным оксидом и кислотой всегда образуется соль и вода.
3. Взаимодействие с основаниями
- При взаимодействии кислот с основании также протекает реакция обмена, в результате которой образуются соль и вода.
- Пример.
- Запишите уравнение реакции между гидроксидом магния и азотной кислотой.
- Mg(OH)2 + 2HNO3 = Mg(NO3)2 + 2H2O
- С другими кислотами кислоты не реагируют.
Также напомню, что существует особая группа гидроксидов – амфотерные.
Они могут вести себя в зависимости от условий как основания или как кислоты.
Амфотерные гидроксиды при взаимодействии с кислотами ведут себя как основания и реагируют с кислотами с образованием соли и воды.
- И это нужно запомнить.
- Пример.
- Запишите уравнение реакции между амфотерным гидроксидом железа (III) и соляной кислотой.
- Как сказано чуть выше, с кислотами амфотерные гидроксиды реагируют как основания с образованием соли и воды, то есть здесь будет следующая реакция:
- Fe(OH)3 + 3HCl = FeCl3 + 3H2O
4. Взаимодействие с солями
Кислоты могут реагировать с солями, если соль образована более слабой кислотой (к числу слабых относятся, например, угольная H2CO3 и сернистая H2SO3).
Пример
- Запишите уравнение реакции между карбонатом натрия и серной кислотой.
- Карбонат – соль угольной кислоты, поэтому уравнение выглядит так:
- Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2CO3.
- Угольная кислота довольно нестойкая в обычных условиях и разлагается на углекислый газ и воды (особенно активно при повышении температуры) по такой схеме:
- H2CO3 = H2O + CO2.
Пишите, пожалуйста, в х, что осталось непонятным, и я обязательно дам дополнительные пояснения.
Жалуйтесь на сложности в изучении школьного курса и говорите, что вас испугало в учебнике химии. И тогда следующая статья будет рассказывать именно об этой проблеме.
Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5c56f90c18d56e00ae42d74c/5c81596fbc068400b31f3c88
Свойства кислот
Не стоит недооценивать роль кислот в нашей жизни, ведь многие из них просто незаменимы в повседневной жизни. Для начала давайте вспомним, что такое кислоты. Это сложные вещества. Формула записывается следующим образом: HnA, где H – водород, n – количество атомов, А – кислотный остаток.
К основным свойствам кислот относят возможность заменять молекулы атомов водорода на атомы металлов. Большинство из них не только едкие, а и очень ядовитые. Но есть и такие, с которыми мы сталкиваемся постоянно, без вреда для своего здоровья: витамин С, лимонная кислота, молочная кислота. Рассмотрим основные свойства кислот.
Физические свойства
Физические свойства кислот, часто помогают найти ключ для установления их характера. Кислоты могут существовать в трех видах: твердом, жидком и газообразном. Например: азотная (HNO3) и серная кислота (H2SO4) — это бесцветные жидкости; борная (H3BO3) и метафосфорная (HPO3) – твердые кислоты.
Некоторые из них имеют цвет и запах. Разные кислоты по-разному растворяются в воде. Есть и нерастворимые: H2SiO3 – кремниевая. Жидкие вещества имеют кислый вкус. Название некоторым кислотам дали плоды, в которых они находятся: яблочная кислота, лимонная кислота.
Другие же получили свое название от химических элементов, содержащихся в них.
Классификация кислот
Обычно кислоты классифицируют по нескольким признакам. Самый первый — это, по содержанию кислорода в них. А именно: кислородосодержащие (HClO4 – хлорная) и бескислородные (H2S – сероводородная).
По числу атомов водорода (по основности):
- Одноосновная – содержится один атом водорода (HMnO4);
- Двухосновная – имеет два атома водорода (H2CO3);
- Трехосновные, соответственно, имеют три атома водорода (H3BO);
- Полиосновные – имеют четыре и более атомов, встречаются редко (H4P2O7).
По классам химических соединений, делятся на органические и неорганические кислоты. Первые, в основном, встречаются в продуктах растительного происхождения: уксусная, молочная, никотиновая, аскорбиновая кислоты.
К неорганическим кислотам относятся: серная, азотная, борная, мышьяковая. Спектр их применения довольно таки широк от промышленных потребностей (изготовление красителей, электролитов, керамики, удобрений и т.д.) до приготовления пищи или прочистки канализаций.
Также кислоты можно классифицировать по силе, летучести, устойчивости и растворимости в воде.
Химические свойства
Рассмотрим основные химические свойства кислот.
- Первое — это взаимодействие с индикаторами. В качестве индикаторов используются лакмус, метилоранж, фенолфталеин и универсальная индикаторная бумага. В растворах кислот окраска индикатора сменит цвет: лакмус и универсальная инд. бумага станут красными, метилоранж – розовым, фенолфталеин останется бесцветным.
- Второе – взаимодействие кислот с основаниями. Такую реакцию еще называют нейтрализацией. Кислота вступает в реакцию с основанием, в результате чего мы имеем соль + вода. Например: H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2 H2O.
- Так как почти все кислоты хорошо растворяются в воде, нейтрализацию можно проводить как с растворимыми, так и нерастворимыми основаниями. Исключение составляет кремниевая кислота, она почти не растворима в воде. Для ее нейтрализации требуются такие основания, как KOH или NaOH (они растворимы в воде).
- Третье – взаимодействие кислот с основными оксидами. Здесь так же происходит реакция нейтрализации. Основные оксиды являются близкими «родственниками» оснований, следовательно, реакция та же. Мы очень часто используем эти окислительные свойства кислот. Например, для удаления ржавчины с труб. Кислота реагирует с оксидом, превращаясь в растворимую соль.
- Четвертое – реакция с металлами. Не все металлы одинаково хорошо вступают в реакцию с кислотами. Их разделяют на активные (K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn. Pb) и неактивные (Cu, Hg, Ag, Pt, Au). Так же стоит обращать внимание на силу кислоты (сильные, слабые). Например, соляная и серная кислоты способны вступать в реакцию со всеми неактивными металлами, а лимонная и щавелевая кислоты настолько слабы, что очень медленно реагируют даже с активными металлами.
- Пятое – реакция кислородосодержащих кислот на нагревание. Почти все кислоты этой группы при нагревании распадаются на кислородный оксид и воду. Исключение составляют угольная (H3PO4) и сернистая кислоты (H2SO4). При нагревании они распадаются на воду и газ. Это надо запомнить. Вот и все основные свойства кислот.
Источник: https://elhow.ru/ucheba/himija/svojstva-vecshestv/svojstva-kislot
Загрузка...
