Definiția acidului, denumirea, formula și proprietățile chimice. Exemple de rezolvare a problemelor. Determinarea valenței unui reziduu acid

Denumirile unor acizi și săruri anorganice

Formule acide	Denumiri de acizi	Denumirile sărurilor corespunzătoare
HCIO4	clor	perclorati
HCIO3	hipocloros	clorati
HCIO2	clorură	cloriți
HCIO	hipocloros	hipocloriti
H5IO6	iod	periodate
HIO 3	iodic	iodate
H2SO4	sulfuric	sulfați
H2SO3	sulfuros	sulfiti
H2S2O3	tiosulf	tiosulfati
H2S4O6	tetrationic	tetrationate
HNO3	azot	nitrați
HNO2	azotat	nitriți
H3PO4	ortofosforic	ortofosfați
HPO 3	metafosforic	metafosfați
H3PO3	fosfor	fosfiti
H3PO2	fosfor	hipofosfiti
H2CO3	cărbune	carbonați
H2SiO3	siliciu	silicati
HMnO4	mangan	permanganați
H2MnO4	mangan	manganați
H2CrO4	crom	cromații
H2Cr2O7	bicrom	dicromati
HF	fluorură de hidrogen (fluorura)	fluoruri
acid clorhidric	clorhidric (clorhidric)	cloruri
HBr	bromhidric	bromuri
BUNĂ	iodură de hidrogen	ioduri
H2S	sulfat de hidrogen	sulfuri
HCN	acid cianhidric	cianuri
HOCN	cyan	cianați

Permiteți-mi să vă reamintesc pe scurt, folosind exemple specifice, cum ar trebui să fie numite corect sărurile.

Exemplul 1. Sarea K 2 SO 4 este formată dintr-un rest de acid sulfuric (SO 4) și metal K. Sărurile acidului sulfuric se numesc sulfați. K 2 SO 4 - sulfat de potasiu.

Exemplul 2. FeCl 3 - sarea conține fier și un reziduu de acid clorhidric (Cl). Denumirea sării: clorură de fier (III). Vă rugăm să rețineți: în acest caz nu trebuie doar să numim metalul, ci și să indicăm valența acestuia (III). În exemplul anterior, acest lucru nu a fost necesar, deoarece valența sodiului este constantă.

Important: numele sării trebuie să indice valența metalului numai dacă metalul are o valență variabilă!

Exemplul 3. Ba(ClO) 2 - sarea conține bariu și restul de acid hipocloros (ClO). Nume sare: hipoclorit de bariu. Valența metalului Ba în toți compușii săi este de două; nu trebuie să fie indicată.

Exemplul 4. (NH4)2Cr2O7. Gruparea NH4 se numește amoniu, valența acestei grupe este constantă. Denumirea sării: dicromat de amoniu (dicromat).

În exemplele de mai sus am întâlnit doar așa-numitul. săruri medii sau normale. Sărurile acide, bazice, duble și complexe, sărurile acizilor organici nu vor fi discutate aici.

Acizii pot fi clasificați pe baza diferitelor criterii:

1) Prezența atomilor de oxigen în acid

2) Bazicitatea acidă

Bazicitatea unui acid este numărul de atomi de hidrogen „mobili” din molecula sa, capabili să fie despărțiți de molecula de acid sub formă de cationi de hidrogen H + la disociere și, de asemenea, înlocuiți cu atomi de metal:

4) Solubilitate

5) Stabilitate

7) Proprietăţi oxidante

Proprietățile chimice ale acizilor

1. Capacitatea de a se disocia

Acizii se disociază în soluții apoase în cationi de hidrogen și reziduuri acide. După cum sa menționat deja, acizii sunt împărțiți în bine disociați (puternici) și slab disociați (slab). Când se scrie ecuația de disociere pentru acizi monobazici puternici, se folosește fie o săgeată îndreptată spre dreapta () fie un semn egal (=), care arată ireversibilitatea virtuală a unei astfel de disocieri. De exemplu, ecuația de disociere pentru acidul clorhidric puternic poate fi scrisă în două moduri:

sau în această formă: HCl = H + + Cl -

sau în acest fel: HCl → H + + Cl -

De fapt, direcția săgeții ne spune că procesul invers de combinare a cationilor de hidrogen cu reziduurile acide (asocierea) practic nu are loc la acizii puternici.

Dacă vrem să scriem ecuația de disociere a unui acid monoprotic slab, trebuie să folosim două săgeți în ecuație în loc de semn. Acest semn reflectă reversibilitatea disocierii acizilor slabi - în cazul lor, procesul invers de combinare a cationilor de hidrogen cu reziduuri acide este puternic pronunțat:

CH 3 COOH CH 3 COO — + H +

Acizii polibazici se disociază treptat, adică Cationii de hidrogen sunt separați de moleculele lor nu simultan, ci unul câte unul. Din acest motiv, disocierea unor astfel de acizi este exprimată nu prin una, ci prin mai multe ecuații, al căror număr este egal cu bazicitatea acidului. De exemplu, disocierea acidului fosforic tribazic are loc în trei etape cu separarea alternativă a cationilor 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-

Trebuie remarcat faptul că fiecare etapă ulterioară de disociere are loc într-o măsură mai mică decât cea anterioară. Adică, moleculele H3PO4 se disociază mai bine (într-o măsură mai mare) decât ionii H2PO4-, care, la rândul lor, se disociază mai bine decât ionii HPO42-. Acest fenomen este asociat cu o creștere a încărcăturii reziduurilor acide, în urma căreia puterea legăturii dintre ele și ionii H + pozitivi crește.

Dintre acizii polibazici, excepția este acidul sulfuric. Deoarece acest acid se disociază bine în ambele etape, este permis să scrieți ecuația disocierii sale într-o singură etapă:

H2SO42H + + SO42-

2. Interacțiunea acizilor cu metalele

Al șaptelea punct în clasificarea acizilor este proprietățile lor oxidante. S-a afirmat că acizii sunt agenți oxidanți slabi și agenți oxidanți puternici. Marea majoritate a acizilor (aproape toți cu excepția H 2 SO 4 (conc.) și HNO 3) sunt agenți de oxidare slabi, deoarece își pot prezenta capacitatea de oxidare numai datorită cationilor de hidrogen. Astfel de acizi pot oxida numai acele metale care se află în seria de activitate la stânga hidrogenului, iar produsele formează o sare a metalului corespunzător și a hidrogenului. De exemplu:

H2S04 (diluat) + Zn ZnS04 + H2

2HCI + Fe FeCl2 + H2

În ceea ce privește acizii oxidanți puternici, i.e. H 2 SO 4 (conc.) și HNO 3, atunci lista metalelor asupra cărora acţionează este mult mai largă și include toate metalele înainte de hidrogen din seria de activitate, și aproape totul după. Adică, acidul sulfuric concentrat și acidul azotic de orice concentrație, de exemplu, vor oxida chiar și metalele slab active, cum ar fi cuprul, mercurul și argintul. Interacțiunea acidului azotic și a acidului sulfuric concentrat cu metale, precum și a altor substanțe, datorită specificității lor, va fi discutată separat la sfârșitul acestui capitol.

3. Interacțiunea acizilor cu oxizii bazici și amfoteri

Acizii reacţionează cu oxizii bazici şi amfoteri. Acidul silicic, deoarece este insolubil, nu reacționează cu oxizii bazici cu activitate scăzută și oxizii amfoteri:

H2S04 + ZnO ZnS04 + H2O

6HNO 3 + Fe 2 O 3 2Fe (NO 3) 3 + 3H 2 O

H2Si03 + FeO≠

4. Interacțiunea acizilor cu bazele și hidroxizii amfoteri

HCI + NaOH H20 + NaCI

3H2SO4 + 2Al(OH)3Al2(SO4)3 + 6H2O

5. Interacțiunea acizilor cu sărurile

Această reacție are loc dacă se formează un precipitat, gaz sau un acid semnificativ mai slab decât cel care reacționează. De exemplu:

H 2 SO 4 + Ba(NO 3) 2 BaSO 4 ↓ + 2HNO 3

CH3COOH + Na2SO3CH3COONa + SO2 + H2O

HCOONa + HCI HCOOH + NaCl

6. Proprietăți oxidative specifice ale acizilor azotic și sulfuric concentrat

După cum sa menționat mai sus, acidul azotic în orice concentrație, precum și acidul sulfuric exclusiv în stare concentrată, sunt agenți oxidanți foarte puternici. În special, spre deosebire de alți acizi, aceștia oxidează nu numai metalele care se află înaintea hidrogenului în seria de activitate, ci și aproape toate metalele după acesta (cu excepția platinei și aurului).

De exemplu, sunt capabili să oxideze cuprul, argintul și mercurul. Cu toate acestea, trebuie să înțelegem cu fermitate faptul că o serie de metale (Fe, Cr, Al), în ciuda faptului că sunt destul de active (disponibile înaintea hidrogenului), totuși nu reacţionează cu HNO3 concentrat și H2SO4 concentrat fără încălzire datorită fenomenului de pasivare - pe suprafața unor astfel de metale se formează o peliculă protectoare de produse solide de oxidare, care nu permite moleculelor de acizi sulfuric concentrat și acizi azotic concentrați să pătrundă adânc în metal pentru ca reacția să aibă loc. Cu toate acestea, cu încălzire puternică, reacția are loc în continuare.

În cazul interacțiunii cu metale, produsele obligatorii sunt întotdeauna sarea metalului corespunzător și acidul folosit, precum și apa. Un al treilea produs este, de asemenea, întotdeauna izolat, a cărui formulă depinde de mulți factori, în special, cum ar fi activitatea metalelor, precum și concentrația de acizi și temperatura de reacție.

Capacitatea mare de oxidare a acizilor sulfuric și azotic concentrat le permite să reacționeze nu numai cu practic toate metalele din seria de activitate, ci chiar și cu multe nemetale solide, în special cu fosfor, sulf și carbon. Tabelul de mai jos arată în mod clar produsele interacțiunii acizilor sulfuric și azotic cu metale și nemetale în funcție de concentrație:

7. Proprietăți reducătoare ale acizilor fără oxigen

Toți acizii fără oxigen (cu excepția HF) pot prezenta proprietăți reducătoare datorită elementului chimic inclus în anion sub acțiunea diferiților agenți oxidanți. De exemplu, toți acizii hidrohalici (cu excepția HF) sunt oxidați de dioxid de mangan, permanganat de potasiu și dicromat de potasiu. În acest caz, ionii de halogenură sunt oxidați la halogeni liberi:

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

Dintre toți acizii hidrohalici, acidul iodhidric are cea mai mare activitate reducătoare. Spre deosebire de alți acizi hidrohalici, chiar și oxidul feric și sărurile îl pot oxida.

6HI ​​​​+ Fe 2 O 3 2FeI 2 + I 2 ↓ + 3H 2 O

2HI + 2FeCl 3 2FeCl 2 + I 2 ↓ + 2HCl

Acidul hidrogen sulfurat H 2 S are, de asemenea, activitate reducătoare mare. Chiar și un agent oxidant, cum ar fi dioxidul de sulf, îl poate oxida.

Acizii sunt compuși chimici care sunt capabili să doneze un ion de hidrogen încărcat electric (cation) și să accepte, de asemenea, doi electroni care interacționează, ducând la formarea unei legături covalente.

În acest articol ne vom uita la principalii acizi care sunt studiați în clasele medii ale școlilor secundare și, de asemenea, vom afla multe fapte interesante despre o mare varietate de acizi. Să începem.

Acizi: tipuri

În chimie, există mulți acizi diferiți care au proprietăți foarte diferite. Chimiștii disting acizii după conținutul de oxigen, volatilitate, solubilitate în apă, rezistență, stabilitate și dacă aparțin clasei de compuși chimici organici sau anorganici. În acest articol ne vom uita la un tabel care prezintă cei mai faimoși acizi. Tabelul vă va ajuta să vă amintiți numele acidului și formula sa chimică.

Deci, totul este clar vizibil. Acest tabel prezintă cei mai cunoscuți acizi din industria chimică. Tabelul vă va ajuta să vă amintiți mult mai rapid nume și formule.

Acid sulfurat de hidrogen

H2S este acid hidrosulfurat. Particularitatea sa constă în faptul că este și un gaz. Hidrogenul sulfurat este foarte slab solubil în apă și, de asemenea, interacționează cu multe metale. Acidul de hidrogen sulfurat aparține grupului de „acizi slabi”, exemple din care vom lua în considerare în acest articol.

H 2 S are un gust ușor dulce și, de asemenea, un miros foarte puternic de ou stricat. În natură, poate fi găsit în gazele naturale sau vulcanice și este, de asemenea, eliberat în timpul degradarii proteinelor.

Proprietățile acizilor sunt foarte diverse; chiar dacă un acid este indispensabil în industrie, acesta poate fi foarte dăunător sănătății umane. Acest acid este foarte toxic pentru oameni. Când o cantitate mică de hidrogen sulfurat este inhalată, o persoană are o durere de cap, greață severă și amețeli. Dacă o persoană inhalează o cantitate mare de H 2 S, aceasta poate duce la convulsii, comă sau chiar moarte instantanee.

Acid sulfuric

H 2 SO 4 este un acid sulfuric puternic, cu care copiii sunt introduși la lecțiile de chimie din clasa a VIII-a. Acizii chimici precum acidul sulfuric sunt agenți oxidanți foarte puternici. H 2 SO 4 acţionează ca un agent oxidant asupra multor metale, precum şi asupra oxizilor bazici.

H 2 SO 4 provoacă arsuri chimice atunci când intră în contact cu pielea sau îmbrăcămintea, dar nu este la fel de toxic ca hidrogenul sulfurat.

Acid azotic

Acizii tari sunt foarte importanți în lumea noastră. Exemple de astfel de acizi: HCI, H2S04, HBr, HNO3. HNO 3 este un acid azotic binecunoscut. A găsit o largă aplicație în industrie, precum și în agricultură. Se folosește la fabricarea diverselor îngrășăminte, în bijuterii, în imprimarea fotografiilor, în producția de medicamente și coloranți, precum și în industria militară.

Acizii chimici precum acidul azotic sunt foarte nocivi pentru organism. Vaporii de HNO 3 lasă ulcere, provoacă inflamații acute și iritații ale căilor respiratorii.

Acid azot

Acidul azot este adesea confundat cu acidul azotic, dar există o diferență între ele. Faptul este că este mult mai slab decât azotul, are proprietăți și efecte complet diferite asupra corpului uman.

HNO 2 a găsit o largă aplicație în industria chimică.

Acid hidrofloric

Acidul fluorhidric (sau acidul fluorhidric) este o soluție de H 2 O cu HF. Formula acidă este HF. Acidul fluorhidric este foarte activ utilizat în industria aluminiului. Este folosit pentru dizolvarea silicaților, gravarea siliciului și a sticlei silicate.

Fluorura de hidrogen este foarte dăunătoare pentru organismul uman și, în funcție de concentrația sa, poate fi un narcotic ușor. Dacă intră în contact cu pielea, la început nu apar modificări, dar după câteva minute pot apărea o durere ascuțită și arsuri chimice. Acidul fluorhidric este foarte dăunător pentru mediu.

Acid clorhidric

HCl este acid clorhidric și este un acid puternic. Clorura de hidrogen păstrează proprietățile acizilor aparținând grupului de acizi tari. Acidul este transparent și incolor la aspect, dar fumează în aer. Clorura de hidrogen este utilizată pe scară largă în industria metalurgică și alimentară.

Acest acid provoacă arsuri chimice, dar pătrunderea în ochi este deosebit de periculoasă.

Acid fosforic

Acidul fosforic (H3PO4) este un acid slab în proprietățile sale. Dar chiar și acizii slabi pot avea proprietățile celor puternici. De exemplu, H 3 PO 4 este utilizat în industrie pentru a reface fierul din rugină. În plus, acidul fosforic (sau ortofosforic) este utilizat pe scară largă în agricultură - din acesta se obțin multe îngrășăminte diferite.

Proprietățile acizilor sunt foarte asemănătoare - aproape fiecare dintre ele este foarte dăunător pentru corpul uman, H 3 PO 4 nu face excepție. De exemplu, acest acid provoacă, de asemenea, arsuri chimice severe, sângerări nazale și ciobirea dinților.

Acid carbonic

H2CO3 este un acid slab. Se obține prin dizolvarea CO 2 (dioxid de carbon) în H 2 O (apă). Acidul carbonic este folosit în biologie și biochimie.

Densitatea diferiților acizi

Densitatea acizilor ocupă un loc important în părțile teoretice și practice ale chimiei. Cunoscând densitatea, puteți determina concentrația unui anumit acid, puteți rezolva probleme de calcul chimic și puteți adăuga cantitatea corectă de acid pentru a finaliza reacția. Densitatea oricărui acid se modifică în funcție de concentrație. De exemplu, cu cât procentul de concentrație este mai mare, cu atât densitatea este mai mare.

Proprietățile generale ale acizilor

Absolut toți acizii sunt (adică sunt formați din mai multe elemente ale tabelului periodic) și includ în mod necesar H (hidrogen) în compoziția lor. În continuare ne vom uita la care sunt comune:

1. Toți acizii care conțin oxigen (în formula cărora este prezent O) formează apă la descompunere și, de asemenea, acizii fără oxigen se descompun în substanțe simple (de exemplu, 2HF se descompune în F2 și H2).
2. Acizii oxidanți reacționează cu toate metalele din seria de activitate a metalelor (doar cele situate în stânga lui H).
3. Ele interacționează cu diverse săruri, dar numai cu cele care au fost formate dintr-un acid și mai slab.

Acizii diferă mult unul de celălalt în proprietățile lor fizice. La urma urmei, pot avea un miros sau nu și pot fi, de asemenea, într-o varietate de stări fizice: lichide, gazoase și chiar solide. Acizii solizi sunt foarte interesanți de studiat. Exemple de astfel de acizi: C2H204 și H3BO3.

Concentraţie

Concentrația este o valoare care determină compoziția cantitativă a oricărei soluții. De exemplu, chimiștii trebuie adesea să determine cât de mult acid sulfuric pur este prezent în acidul diluat H2SO4. Pentru a face acest lucru, ei toarnă o cantitate mică de acid diluat într-o cană de măsurare, o cântăresc și determină concentrația folosind o diagramă de densitate. Concentrația de acizi este strâns legată de densitate; adesea, la determinarea concentrației, există probleme de calcul în care trebuie să determinați procentul de acid pur într-o soluție.

Clasificarea tuturor acizilor în funcție de numărul de atomi de H din formula lor chimică

Una dintre cele mai populare clasificări este împărțirea tuturor acizilor în acizi monobazici, dibazici și, în consecință, tribazici. Exemple de acizi monobazici: HNO 3 (nitric), HCl (clorhidric), HF (fluorhidric) și alții. Acești acizi sunt numiți monobazici, deoarece conțin un singur atom de H. Există mulți astfel de acizi, este imposibil să ne amintim absolut pe toți. Trebuie doar să rețineți că acizii sunt, de asemenea, clasificați în funcție de numărul de atomi de H din compoziția lor. Acizii dibazici sunt definiți în mod similar. Exemple: H2SO4 (sulfuric), H2S (hidrogen sulfurat), H2CO3 (cărbune) și altele. Tribazic: H3PO4 (fosforic).

Clasificarea de bază a acizilor

Una dintre cele mai populare clasificări ale acizilor este împărțirea lor în care conțin oxigen și fără oxigen. Cum să ne amintim, fără a cunoaște formula chimică a unei substanțe, că este un acid care conține oxigen?

Tuturor acizilor fără oxigen le lipsește elementul important O - oxigen, dar conțin H. Prin urmare, cuvântul „hidrogen” este întotdeauna atașat numelui lor. HCl este un H2S - hidrogen sulfurat.

Dar puteți scrie și o formulă bazată pe numele acizilor care conțin acizi. De exemplu, dacă numărul de atomi O dintr-o substanță este 4 sau 3, atunci sufixul -n-, precum și terminația -aya-, sunt întotdeauna adăugate la nume:

• H 2 SO 4 - sulf (număr de atomi - 4);
• H 2 SiO 3 - siliciu (număr de atomi - 3).

Dacă substanța are mai puțin de trei atomi de oxigen sau trei, atunci sufixul -ist- este folosit în nume:

• HNO2 - azotat;
• H2SO3 - sulfuros.

Proprietăți generale

Toți acizii au gust acru și adesea ușor metalic. Dar există și alte proprietăți similare pe care le vom lua în considerare acum.

Există substanțe numite indicatori. Indicatorii își schimbă culoarea, sau culoarea rămâne, dar nuanța acesteia se schimbă. Acest lucru se întâmplă atunci când indicatorii sunt afectați de alte substanțe, cum ar fi acizii.

Un exemplu de schimbare a culorii este un produs atât de familiar precum ceaiul și acidul citric. Când se adaugă lămâie în ceai, ceaiul începe treptat să se lumineze vizibil. Acest lucru se datorează faptului că lămâia conține acid citric.

Există și alte exemple. Turnesolul, care este de culoare liliac într-un mediu neutru, devine roșu atunci când se adaugă acid clorhidric.

Când tensiunile sunt în seria de tensiune înainte de hidrogen, se eliberează bule de gaz - H. Cu toate acestea, dacă un metal care se află în seria de tensiune după H este plasat într-o eprubetă cu acid, atunci nu va avea loc nicio reacție, nu va exista degajarea gazelor. Deci, cuprul, argintul, mercurul, platina și aurul nu vor reacționa cu acizii.

În acest articol am examinat cei mai faimoși acizi chimici, precum și principalele proprietăți și diferențe ale acestora.

Nu subestimați rolul acizilor în viața noastră, deoarece mulți dintre ei sunt pur și simplu de neînlocuit în viața de zi cu zi. În primul rând, să ne amintim ce sunt acizii. Acestea sunt substanțe complexe. Formula se scrie după cum urmează: HnA, unde H este hidrogen, n este numărul de atomi, A este reziduul acid.

Principalele proprietăți ale acizilor includ capacitatea de a înlocui moleculele atomilor de hidrogen cu atomi de metal. Cele mai multe dintre ele nu sunt doar caustice, ci și foarte otrăvitoare. Există însă și acelea pe care le întâlnim în mod constant, fără a dăuna sănătății noastre: vitamina C, acid citric, acid lactic. Să luăm în considerare proprietățile de bază ale acizilor.

Proprietăți fizice

Proprietățile fizice ale acizilor oferă adesea indicii despre caracterul lor. Acizii pot exista în trei forme: solid, lichid și gazos. De exemplu: acidul azotic (HNO3) și acidul sulfuric (H2SO4) sunt lichide incolore; boric (H3BO3) și metafosforic (HPO3) sunt acizi solizi. Unele dintre ele au culoare și miros. Diferiți acizi se dizolvă diferit în apă. Există și insolubile: H2SiO3 - siliciu. Substanțele lichide au un gust acru. Unii acizi poartă numele fructelor în care se găsesc: acid malic, acid citric. Alții își iau numele de la elementele chimice pe care le conțin.

Clasificarea acizilor

Acizii sunt de obicei clasificați după mai multe criterii. Prima se bazează pe conținutul de oxigen din ele. Și anume: cu conținut de oxigen (HClO4 - clor) și fără oxigen (H2S - hidrogen sulfurat).

După numărul de atomi de hidrogen (după bazicitate):

• Monobazic – conține un atom de hidrogen (HMnO4);
• Dibazic – are doi atomi de hidrogen (H2CO3);
• Tribazici, în consecință, au trei atomi de hidrogen (H3BO);
• Polibazice - au patru sau mai mulți atomi, sunt rare (H4P2O7).

După clasele de compuși chimici, aceștia sunt împărțiți în acizi organici și anorganici. Primele se găsesc în principal în produsele de origine vegetală: acizi acetic, lactic, nicotinic, ascorbic. Acizii anorganici includ: sulfuric, nitric, boric, arsenic. Gama de aplicații a acestora este destul de largă, de la nevoi industriale (producția de coloranți, electroliți, ceramică, îngrășăminte etc.) până la gătit sau curățarea canalizării. De asemenea, acizii pot fi clasificați după rezistență, volatilitate, stabilitate și solubilitate în apă.

Proprietăți chimice

Să luăm în considerare proprietățile chimice de bază ale acizilor.

• Primul este interacțiunea cu indicatorii. Ca indicatori sunt folosite turnesol, metil portocaliu, fenolftaleina și hârtie indicator universal. În soluțiile acide, culoarea indicatorului își va schimba culoarea: turnesol și universal ind. hârtia va deveni roșie, metil portocaliu va deveni roz, fenolftaleina va rămâne incoloră.
• Al doilea este interacțiunea acizilor cu bazele. Această reacție se mai numește și neutralizare. Un acid reacționează cu o bază, rezultând sare + apă. De exemplu: H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O.
• Deoarece aproape toți acizii sunt foarte solubili în apă, neutralizarea poate fi efectuată atât cu baze solubile, cât și insolubile. Excepție este acidul silicic, care este aproape insolubil în apă. Pentru neutralizarea acestuia sunt necesare baze precum KOH sau NaOH (sunt solubile în apă).
• Al treilea este interacțiunea acizilor cu oxizii bazici. Aici are loc și o reacție de neutralizare. Oxizii de bază sunt „rude” apropiate ale bazelor, prin urmare reacția este aceeași. Folosim foarte des aceste proprietăți oxidante ale acizilor. De exemplu, pentru a îndepărta rugina de pe țevi. Acidul reacţionează cu oxidul pentru a forma o sare solubilă.
• În al patrulea rând - reacția cu metalele. Nu toate metalele reacţionează la fel de bine cu acizii. Ele sunt împărțite în active (K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn. Pb) și inactive (Cu, Hg, Ag, Pt, Au). De asemenea, merită să acordați atenție puterii acidului (puternic, slab). De exemplu, acizii clorhidric și sulfuric sunt capabili să reacționeze cu toate metalele inactive, în timp ce acizii citric și oxalic sunt atât de slabi încât reacţionează foarte lent chiar și cu metalele active.
• În al cincilea rând, reacția acizilor care conțin oxigen la încălzire. Aproape toți acizii din acest grup se descompun atunci când sunt încălziți în oxid de oxigen și apă. Excepțiile sunt acidul carbonic (H3PO4) și acidul sulfuros (H2SO4). Când sunt încălzite, se descompun în apă și gaz. Acest lucru trebuie amintit. Acestea sunt toate proprietățile de bază ale acizilor.

7. Acizi. Sare. Relația dintre clasele de substanțe anorganice

7.1. Acizi

Acizii sunt electroliți, la disocierea cărora se formează doar cationii de hidrogen H + ca ioni încărcați pozitiv (mai precis, ionii de hidroniu H 3 O +).

O altă definiție: acizii sunt substanțe complexe formate dintr-un atom de hidrogen și reziduuri acide (Tabelul 7.1).

Tabelul 7.1

Formule și denumiri ale unor acizi, reziduuri acide și săruri

Formula acidă	Denumirea acidului	reziduu acid (anion)	Numele sărurilor (medie)
HF	Fluorhidric (fluoric)	F −	Fluoruri
acid clorhidric	Clorhidric (clorhidric)	Cl −	Cloruri
HBr	Bromhidric	Br−	Bromuri
BUNĂ	Hidroidură	eu −	Ioduri
H2S	Sulfat de hidrogen	S 2−	sulfuri
H2SO3	Sulfuros	SO 3 2 −	Sulfiți
H2SO4	Sulfuric	SO 4 2 −	Sulfati
HNO2	Azotat	NO2−	Nitriți
HNO3	Azot	NU 3 −	Nitrați
H2SiO3	Siliciu	SiO 3 2 −	Silicati
HPO 3	Metafosforic	PO 3 −	Metafosfați
H3PO4	Ortofosforic	PO 4 3 −	Ortofosfați (fosfați)
H4P2O7	pirofosforic (bifosforic)	P 2 O 7 4 −	Pirofosfați (difosfați)
HMnO4	Mangan	MnO 4 −	Permanganați
H2CrO4	Crom	CrO 4 2 −	Cromații
H2Cr2O7	Dicrom	Cr 2 O 7 2 −	Dicromati (bicromati)
H2SeO4	Seleniu	SeO 4 2 −	Selenate
H3BO3	Bornaya	BO 3 3 −	Ortoborate
HCIO	Ipocloros	ClO –	Hipocloriți
HCIO2	Clorură	ClO2−	Cloriți
HCIO3	Cloros	ClO3−	Clorati
HCIO4	Clor	ClO 4 −	Perclorati
H2CO3	Cărbune	CO 3 3 −	Carbonați
CH3COOH	Oţet	CH 3 COO −	Acetați
HCOOH	Furnică	HCOO −	Formiate

În condiții normale, acizii pot fi solide (H3PO4, H3BO3, H2SiO3) și lichide (HNO3, H2SO4, CH3COOH). Acești acizi pot exista atât individual (forma 100%), cât și sub formă de soluții diluate și concentrate. De exemplu, H2SO4, HNO3, H3PO4, CH3COOH sunt cunoscuţi atât individual, cât şi în soluţii.

O serie de acizi sunt cunoscuți numai în soluții. Toate acestea sunt halogenuri de hidrogen (HCl, HBr, HI), hidrogen sulfurat H 2 S, acid cianhidric (HCN hidrocianhidric), H 2 CO 3 carbonic, acid H 2 SO 3 sulfuros, care sunt soluții de gaze în apă. De exemplu, acidul clorhidric este un amestec de HCI și H 2 O, acidul carbonic este un amestec de CO 2 și H 2 O. Este clar că utilizarea expresiei „soluție de acid clorhidric” este incorectă.

Majoritatea acizilor sunt solubili în apă, acidul silicic H 2 SiO 3 este insolubil. Majoritatea covârșitoare a acizilor au o structură moleculară. Exemple de formule structurale ale acizilor:

În majoritatea moleculelor de acid care conțin oxigen, toți atomii de hidrogen sunt legați de oxigen. Dar există și excepții:

Acizii sunt clasificați în funcție de un număr de caracteristici (Tabelul 7.2).

Tabelul 7.2

Clasificarea acizilor

Semn de clasificare	Tip acid	Exemple
Numărul de ioni de hidrogen formați la disocierea completă a unei molecule de acid	Monobază	HCI, HNO3, CH3COOH
	Dibazic	H2SO4, H2S, H2CO3
	Tribazic	H3PO4, H3AsO4
Prezența sau absența unui atom de oxigen într-o moleculă	Conțin oxigen (hidroxizi acizi, oxoacizi)	HNO2, H2SiO3, H2SO4
	Fara oxigen	HF, H2S, HCN
Gradul de disociere (putere)	Puternic (complet disociat, electroliți puternici)	HCI, HBr, HI, H2S04 (diluat), HNO3, HCIO3, HCIO4, HMnO4, H2Cr2O7
	Slab (electroliți parțial disociați, slabi)	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, H2SO4 (conc)
Proprietăți oxidative	Agenți oxidanți datorați ionilor H + (acizi condiționat neoxidanți)	HCl, HBr, HI, HF, H2S04 (dil), H3PO4, CH3COOH
	Agenți oxidanți datorați anionului (acizi oxidanți)	HNO3, HMnO4, H2SO4 (conc), H2Cr2O7
	Agenți reducători de anioni	HCl, HBr, HI, H2S (dar nu HF)
Stabilitate termică	Exista doar in solutii	H2C03, H2S03, HCIO, HCI02
	Se descompune cu ușurință atunci când este încălzit	H2S03, HN03, H2Si03
	Stabil termic	H2S04 (conc), H3PO4

Toate proprietățile chimice generale ale acizilor se datorează prezenței în soluțiile lor apoase a excesului de cationi de hidrogen H + (H 3 O +).

1. Datorită excesului de ioni de H +, soluțiile apoase de acizi schimbă culoarea violetului de turnesol și metil portocaliu în roșu (fenolftaleina nu își schimbă culoarea și rămâne incoloră). Într-o soluție apoasă de acid carbonic slab, turnesolul nu este roșu, ci roz; o soluție peste un precipitat de acid silicic foarte slab nu schimbă deloc culoarea indicatorilor.

2. Acizii interacționează cu oxizi bazici, baze și hidroxizi amfoteri, hidrat de amoniac (vezi capitolul 6).

Exemplul 7.1. Pentru a efectua transformarea BaO → BaSO 4 se pot folosi: a) SO 2; b) H2S04; c) Na2S04; d) SO 3.

Soluţie. Transformarea poate fi efectuată folosind H2SO4:

BaO + H2SO4 = BaS04↓ + H2O

BaO + SO 3 = BaSO 4

Na 2 SO 4 nu reacționează cu BaO, iar în reacția BaO cu SO 2 se formează sulfit de bariu:

BaO + SO2 = BaSO3

Răspuns: 3).

3. Acizii reacţionează cu amoniacul şi cu soluţiile sale apoase pentru a forma săruri de amoniu:

HCl + NH3 = NH4CI - clorură de amoniu;

H2S04 + 2NH3 = (NH4)2S04 - sulfat de amoniu.

4. Acizii neoxidanți reacționează cu metalele situate în seria de activități până la hidrogen pentru a forma o sare și eliberează hidrogen:

H2S04 (diluat) + Fe = FeS04 + H2

2HCI + Zn = ZnCI2 = H2

Interacțiunea acizilor oxidanți (HNO 3, H 2 SO 4 (conc)) cu metalele este foarte specifică și este luată în considerare atunci când se studiază chimia elementelor și a compușilor acestora.

5. Acizii interacționează cu sărurile. Reacția are o serie de caracteristici:

a) în majoritatea cazurilor, când un acid mai puternic reacţionează cu o sare a unui acid mai slab, se formează o sare a unui acid slab şi un acid slab sau, după cum se spune, un acid mai puternic îl înlocuieşte pe unul mai slab. Seria de scădere a puterii acizilor arată astfel:

Exemple de reacții care apar:

2HCI + Na2CO3 = 2NaCI + H2O + CO2

H 2 CO 3 + Na 2 SiO 3 = Na 2 CO 3 + H 2 SiO 3 ↓

2CH 3 COOH + K 2 CO 3 = 2CH 3 COOH + H 2 O + CO 2

3H 2 SO 4 + 2K 3 PO 4 = 3K 2 SO 4 + 2H 3 PO 4

Nu interacționați unul cu celălalt, de exemplu, KCl și H 2 SO 4 (diluat), NaNO 3 și H 2 SO 4 (diluat), K 2 SO 4 și HCl (HNO 3, HBr, HI), K 3 PO 4 şi H2C03, CH3 COOK şi H2C03;

b) în unele cazuri, un acid mai slab îl înlocuiește pe unul mai puternic dintr-o sare:

CuS04 + H2S = CuS↓ + H2SO4

3AgNO3 (dil) + H3PO4 = Ag3PO4↓ + 3HNO3.

Astfel de reacții sunt posibile atunci când precipitatele sărurilor rezultate nu se dizolvă în acizii tari diluați rezultați (H2S04 și HNO3);

c) în cazul formării de precipitate insolubile în acizi tari, poate apărea o reacție între un acid tare și o sare formată dintr-un alt acid tare:

BaCI2 + H2S04 = BaS04↓ + 2HCI

Ba(NO 3) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2HNO 3

AgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3

Exemplul 7.2. Indicați rândul care conține formulele substanțelor care reacţionează cu H 2 SO 4 (diluat).

1) Zn, Al203, KCI (p-p); 3) NaN03 (p-p), Na2S, NaF, 2) Cu(OH)2, K2C03, Ag; 4) Na2S03, Mg, Zn(OH)2.

Soluţie. Toate substanțele din rândul 4 interacționează cu H 2 SO 4 (dil):

Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 O + SO 2

Mg + H2S04 = MgS04 + H2

Zn(OH)2 + H2S04 = ZnS04 + 2H2O

În rândul 1) reacția cu KCl (p-p) nu este fezabilă, în rândul 2) - cu Ag, în rândul 3) - cu NaNO 3 (p-p).

Răspuns: 4).

6. Acidul sulfuric concentrat se comportă foarte specific în reacțiile cu sărurile. Acesta este un acid nevolatil și stabil termic, prin urmare înlocuiește toți acizii puternici din sărurile solide (!), deoarece acestea sunt mai volatile decât H2SO4 (conc):

KCl (tv) + H2SO4 (conc.) KHSO4 + HCI

2KCl (s) + H2SO4 (conc) K2SO4 + 2HCl

Sărurile formate din acizi tari (HBr, HI, HCl, HNO 3, HClO 4) reacţionează numai cu acid sulfuric concentrat şi numai atunci când sunt în stare solidă

Exemplul 7.3. Acidul sulfuric concentrat, spre deosebire de cel diluat, reacţionează:

3) KNO 3 (tv);

Soluţie. Ambii acizi reacţionează cu KF, Na2CO3 şi Na3PO4 şi numai H2SO4 (conc.) reacţionează cu KNO3 (solid).

Răspuns: 3).

Metodele de producere a acizilor sunt foarte diverse.

Acizii anoxici a primi:

• prin dizolvarea gazelor corespunzătoare în apă:

HCI (g) + H2O (l) → HCI (p-p)

H2S (g) + H2O (l) → H2S (soluție)

• din săruri prin deplasare cu acizi mai puternici sau mai puțin volatili:

FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S

KCl (tv) + H 2 SO 4 (conc) = KHSO 4 + HCl

Na2SO3 + H2SO4Na2SO4 + H2SO3

Acizi care conțin oxigen a primi:

• prin dizolvarea oxizilor acizi corespunzători în apă, în timp ce gradul de oxidare al elementului acidizant în oxid și acid rămâne același (cu excepția NO 2):

N2O5 + H2O = 2HNO3

SO3 + H2O = H2SO4

P2O5 + 3H2O2H3PO4

• oxidarea nemetalelor cu acizi oxidanți:

S + 6HNO3 (conc) = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O

• prin deplasarea unui acid tare dintr-o sare a altui acid tare (dacă precipită un precipitat insolubil în acizii rezultați):

Ba(NO 3) 2 + H 2 SO 4 (diluat) = BaSO 4 ↓ + 2HNO 3

AgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3

• prin deplasarea unui acid volatil din sărurile sale cu un acid mai puțin volatil.

În acest scop, cel mai adesea se utilizează acid sulfuric concentrat nevolatil, stabil termic:

NaNO 3 (tv) + H 2 SO 4 (conc.) NaHSO 4 + HNO 3

KClO 4 (tv) + H 2 SO 4 (conc.) KHSO 4 + HClO 4

• deplasarea unui acid mai slab din sărurile sale cu un acid mai puternic:

Ca 3 (PO 4 ) 2 + 3H 2 SO 4 = 3CaSO 4 ↓ + 2H 3 PO 4

NaNO2 + HCI = NaCI + HNO2

K 2 SiO 3 + 2HBr = 2KBr + H 2 SiO 3 ↓