Toate denumirile de acizi în chimie. Acizi anorganici

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.

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.

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.

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.

Dacă sunteți interesat nu numai de nomenclatura sărurilor, ci și de metodele de preparare și de proprietățile chimice ale acestora, vă recomand să vă referiți la secțiunile relevante ale cărții de referință de chimie: "

Acizi sunt substanțe complexe ale căror molecule includ atomi de hidrogen care pot fi înlocuiți sau schimbați cu atomi de metal și un reziduu acid.

Pe baza prezenței sau absenței oxigenului în moleculă, acizii sunt împărțiți în care conțin oxigen.(H 2 SO 4 acid sulfuric, H 2 SO 3 acid sulfuros, HNO 3 acid azotic, H 3 PO 4 acid fosforic, H 2 CO 3 acid carbonic, H 2 SiO 3 acid silicic) și fără oxigen(acid fluorhidric HF, acid clorhidric HCl (acid clorhidric), acid bromhidric HBr, acid iodhidric HI, acid hidrosulfurat H2S).

În funcție de numărul de atomi de hidrogen din molecula acidă, acizii sunt monobazici (cu 1 atom de H), dibazici (cu 2 atomi de H) și tribazici (cu 3 atomi de H). De exemplu, acidul azotic HNO 3 este monobazic, deoarece molecula sa conține un atom de hidrogen, acid sulfuric H 2 SO 4 – dibazic etc.

Există foarte puțini compuși anorganici care conțin patru atomi de hidrogen care pot fi înlocuiți cu un metal.

Partea unei molecule de acid fără hidrogen se numește reziduu acid.

Reziduuri acide poate consta dintr-un atom (-Cl, -Br, -I) - acestea sunt resturi acide simple sau pot consta dintr-un grup de atomi (-SO 3, -PO 4, -SiO 3) - acestea sunt reziduuri complexe.

În soluțiile apoase, în timpul reacțiilor de schimb și substituție, reziduurile acide nu sunt distruse:

H2SO4 + CuCl2 → CuSO4 + 2 HCl

Cuvântul anhidridăînseamnă anhidru, adică un acid fără apă. De exemplu,

H 2 SO 4 – H 2 O → SO 3. Acizii anoxici nu au anhidride.

Acizii își iau numele de la numele elementului de formare a acidului (agent de formare a acidului) cu adăugarea terminațiilor „naya” și mai rar „vaya”: H 2 SO 4 - sulfuric; H 2 SO 3 – cărbune; H 2 SiO 3 – siliciu etc.

Elementul poate forma mai mulți acizi oxigenați. În acest caz, terminațiile indicate în denumirile acizilor vor fi atunci când elementul prezintă o valență mai mare (molecula de acid conține un conținut ridicat de atomi de oxigen). Dacă elementul prezintă o valență mai mică, terminația din numele acidului va fi „gol”: HNO 3 - azot, HNO 2 - azotat.

Acizii pot fi obținuți prin dizolvarea anhidridelor în apă. Dacă anhidridele sunt insolubile în apă, acidul poate fi obţinut prin acţiunea unui alt acid mai puternic asupra sării acidului necesar. Această metodă este tipică atât pentru oxigen, cât și pentru acizii fără oxigen. Acizii fără oxigen se obțin și prin sinteza directă din hidrogen și un nemetal, urmată de dizolvarea compusului rezultat în apă:

H2 + CI2 → 2 HCI;

H2 + S → H2S.

Soluțiile substanțelor gazoase rezultate HCl și H 2 S sunt acizi.

În condiții normale, acizii există atât în ​​stare lichidă, cât și în stare solidă.

Proprietățile chimice ale acizilor

Soluțiile acide acționează asupra indicatorilor. Toți acizii (cu excepția silicicii) sunt foarte solubili în apă. Substanțe speciale - indicatorii vă permit să determinați prezența acidului.

Indicatorii sunt substanțe cu structură complexă. Ele își schimbă culoarea în funcție de interacțiunea lor cu diferite substanțe chimice. În soluțiile neutre au o culoare, în soluțiile de baze au o altă culoare. Când interacționează cu un acid, acestea își schimbă culoarea: indicatorul de metil portocaliu devine roșu, iar indicatorul de turnesol devine și el roșu.

Interacționează cu bazele cu formarea de apă și sare, care conține un reziduu acid neschimbat (reacție de neutralizare):

H2SO4 + Ca(OH)2 → CaS04 + 2H2O.

Interacționează cu oxizii de bază cu formarea de apă şi sare (reacţie de neutralizare). Sarea conține restul acid al acidului care a fost utilizat în reacția de neutralizare:

H3PO4 + Fe2O3 → 2 FeP04 + 3H2O.

Interacționează cu metalele. Pentru ca acizii să interacționeze cu metalele, trebuie îndeplinite anumite condiții:

1. metalul trebuie sa fie suficient de activ fata de acizi (in seria de activitate a metalelor trebuie situat inaintea hidrogenului). Cu cât un metal se află mai în stânga în seria de activități, cu atât interacționează mai intens cu acizii;

2. acidul trebuie să fie suficient de puternic (adică capabil să doneze ioni de hidrogen H +).

Când au loc reacții chimice ale acidului cu metalele, se formează sare și se eliberează hidrogen (cu excepția interacțiunii metalelor cu acizii azotic și sulfuric concentrat):

Zn + 2HCI → ZnCI2 + H2;

Cu + 4HNO 3 → CuNO 3 + 2 NO 2 + 2 H 2 O.

Mai ai întrebări? Vrei să afli mai multe despre acizi?
Pentru a primi ajutor de la un tutor -.
Prima lecție este gratuită!

blog.site, atunci când copiați materialul integral sau parțial, este necesar un link către sursa originală.