Кислоты. 
Основные классы неорганических соединений

Определение.

• а) кислоты — сложные вещества, состоящие из кислотных остатков и атомов водорода, способных замещаться на атомы металлов
• б) кислоты — электролиты, при диссоциации которых в качестве катионов образуются только ионы водорода.

Классификация.

• а) по наличию или отсутствию атомов кислорода кислоты делят на бескислородные (H2S, HCl и др.) и кислородосодержащие (H2SO4, HNO3 и др.)
• б) по числу атомов водорода, способных замещаться на металлы или по числу ионов H+, образующихся при диссоциации кислоты выделяют кислоты одноосновные (HNO3, HCl), двухосновные (H2S, H2SO4,), трехосновные (H3PO4), четырехосновные (H4P2O7)
• в) по способности к диссоциации кислоты разделяют на сильные электролиты (HCl, HNO3, H2SO4 и др.), слабые электролиты (H2S, H2CO3, HF), электролиты средней силы (H3PO4, H2SO3).
• г) по летучести выделяют нелетучие кислоты (H3PO4, H2SiO3, H2SO4) и летучие (HNO3, HCl, HF, H2S H2CO3, H2SO3)
• д) стабильные (H3PO4, H2SO4) и нестабильные (H2SO3, H2CO3) кислоты

Нестабильные кислоты разлагаются в момент получения:

H2SO3 SO2 + H2O.

H2CO3 CO2 + H2O.

Структурные формулы кислот.

Физические свойства кислот. Существуют кислоты твердые (H3PO4, H2SiO3), жидкие кислоты (H2SO4, HNO3).

Способы получения кислот:

• а) бескислородные кислоты получают растворением соответствующего газа в воде
• б) кислородосодержащие получают при взаимодействии соответствующего оксида в воде:

P2O5 + 3H2O 2H3PO4.

в) нерастворимые кислоты получают косвенным путем:

Na2SiO3 + 2HCl H2SiO3+ 2NaCl.

Химические свойства кислот.

1). Кислоты реагируют с металлами, стоящими в ряду активности левее водорода; при этом образуется соль и водород. При протекании таких процессов металл растворяется в кислоте (в ходе реакции не должна образовываться нерастворимая соль:

H2SO4 + Mg MgSO4 + H2.

Примечание 1:

при взаимодействии металлов со слабыми кислотами образуются кислые соли:

Fe + 2H3PO4 > Fe (H2PO4)2 + 3H2.

Ca + 2H2CO3 > Ca (HCO3)2 + H2.

Примечание 2:

Кремниевая кислота (H2SiO3) не взаимодействует с металлами (твердое не реагирует с твердым) Примечание 3:

Концентрированная серная и азотная кислота любой концентрации реагируют с металлами без выделения водорода (см. ниже).

2). Кислоты реагируют с основными оксидами Примечание: некоторые реакции требуют нагревания:

CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O (требуется нагревание).

MgO + H2SO4 MgSO4 + H2O (эта реакция протекает при комнатной температуре).

3). Кислоты реагируют с основаниями.

Примечание: слабые нерастворимые основания не реагируют со слабыми кислотами.

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

Al (OH)3 + H2CO3 — реакция не идет.

• 4). Кислоты реагируют с солями при выполнении условий:
  • а) в ходе реакции выпадает осадок

BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2HCl.

Примечание: с помощью сероводорода можно осадить из солей в виде сульфидов металлы, стоящие в ряду активности правее железа:

CuSO4 + H2S CuS+ H2SO4.

Т.к. сульфиды железа, цинка, магния и т. д. растворимы в разбавленных кислотах, то.

FeSO4 + H2S реакция не идет б) в ходе реакции выделяется газ.

K2CO3 + 2HCl 2KCl + H2O + CO2.

в) нелетучие кислоты могут вытеснять летучие из их солей:

NaCl (тв.) + H2SO4(конц.)HCl + NaHSO4 (при слабом нагревании).

2NaCl (тв.) + H2SO4(конц.)2HCl + Na2SO4 (при сильном нагревании).

KNO3(тв.) + H2SO4(конц.) HNO3 + KHSO4.

5). Растворы кислот изменяют окраску индикаторов:

лакмус и метилоранж — в красный.

Мнемотаблица для запоминания окраски индикаторов в зависимости от реакции среды:

Таблица заполняется только первыми буквами приведенных в них слов (см. ниже). Заполнение происходит следующим образом: а) по горизонтали верхняя строка по алфавиту;

б) по вертикали левая строка также по алфавиту; в) далее из букв по порядку складываем мнемофразу (как «Каждый охотник желает знать…») «Бос и Ком крыжовником играют в футбол» (жирным подчеркнутым шрифтом выделены буквы из таблицы).

Дополнение.

Взаимодействие азотной кислоты с металлами (см. в лекции по азотной кислоте).

Взаимодействие концентрированной серной кислоты с металлами (см. в лекции по серной кислоте).

Н2SO4(конц.) — окислитель за счет серы в степени окисления +6.

Чем левее в ряду активности стоит металл, тем более вероятно образование H2S.

Чем правее стоит металл, тем более вероятно образование SO2.