Tvorba imena kiselina. Najvažnije klase neorganskih supstanci. Oksidi. Hidroksidi. Sol. Kiseline, baze, amfoterne supstance. Najvažnije kiseline i njihove soli. Genetski odnos najvažnijih klasa neorganskih supstanci

Kiseline- složene tvari koje se sastoje od jednog ili više atoma vodika koji se mogu zamijeniti atomima metala i kiselim ostacima.

Klasifikacija kiselina

1. Po broju atoma vodika: broj atoma vodika ( n ) određuje bazičnost kiselina:

n= 1 monobaza

n= 2 dibaze

n= 3 tribaza

2. Po sastavu:

a) Tabela kiselina koje sadrže kiseonik, kiselih ostataka i odgovarajućih kiselinskih oksida:

b) Tabela kiselina bez kiseonika

Fizička svojstva kiselina

Mnoge kiseline, kao što su sumporna, azotna i hlorovodonična, su bezbojne tečnosti. poznate su i čvrste kiseline: ortofosforna, metafosforna HPO 3, borna H 3 BO 3 . Gotovo sve kiseline su rastvorljive u vodi. Primjer nerastvorljive kiseline je silicijumska kiselina H2SiO3 . Kiseli rastvori imaju kiselkast ukus. Na primjer, kiselinama koje sadrže mnoge voće daju kiselkast okus. Otuda i nazivi kiselina: limunska, jabučna itd.

Metode za proizvodnju kiselina

Hemijska svojstva kiselina

1. Promijenite boju indikatora

2. Reaguju s metalima u nizu aktivnosti do H 2

(isključ. HNO 3 -Azotna kiselina)

Video "Interakcija kiselina sa metalima"

Me + KISELINA = SOL + H 2 (r. zamjena)

Zn + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2

3. Sa bazičnim (amfoternim) oksidima – metalni oksidi

Video "Interakcija metalnih oksida sa kiselinama"

Krzno x O y + KISELINA = SOL + H 2 O (razmjena rublja)

4. Reagirajte s bazama – reakcija neutralizacije

KISELINA + BAZA= SOL+ H 2 O (razmjena rublja)

H 3 PO 4 + 3 NaOH = Na 3 PO 4 + 3 H 2 O

5. Reaguje sa solima slabih, isparljivih kiselina - ako se formira kiselina, taloži ili razvija plin:

2 NaCl (tv.) + H 2 SO 4 (konc.) = Na 2 SO 4 + 2HCl ( R . razmjena )

Video "Interakcija kiselina sa solima"

6. Razlaganje kiselina koje sadrže kiseonik pri zagrevanju

(isključ. H 2 SO 4 ; H 3 P.O. 4 )

KISELA = KISELINA OKSID + VODA (r. proširenje)

Zapamtite!Nestabilne kiseline (ugljične i sumporne kiseline) - razlažu se na plin i vodu:

H 2 CO 3 ↔ H 2 O + CO 2

H 2 SO 3 ↔ H 2 O + SO 2

Vodonik sulfidna kiselina u proizvodima oslobađa se kao gas:

CaS + 2HCl = H 2 S+CaCl2

ZADACI ZADATAKA

br. 1. Rasporedite hemijske formule kiselina u tabeli. Dajte im imena:

LiOH, Mn 2 O 7, CaO, Na 3 PO 4, H 2 S, MnO, Fe (OH) 3, Cr 2 O 3, HI, HClO 4, HBr, CaCl 2, Na 2 O, HCl, H 2 SO 4, HNO 3, HMnO 4, Ca (OH) 2, SiO 2, kiseline

bes-kiselo-

native

Sadrže kiseonik

rastvorljiv

nerastvorljiv

jedan-

osnovni

dvoosnovni

troosnovni

br. 2. Zapišite jednadžbe reakcije:

Ca + HCl

Na+H2SO4

Al+H2S

Ca+H3PO4
Imenujte produkte reakcije.

br. 3. Zapišite jednadžbe reakcija i nazovite proizvode:

Na 2 O + H 2 CO 3

ZnO + HCl

CaO + HNO3

Fe 2 O 3 + H 2 SO 4

br. 4. Zapišite jednadžbe za reakcije kiselina s bazama i solima:

KOH + HNO3

NaOH + H2SO3

Ca(OH) 2 + H 2 S

Al(OH) 3 + HF

HCl + Na 2 SiO 3

H2SO4 + K2CO3

HNO3 + CaCO3

Imenujte produkte reakcije.

VJEŽBE

Trener br. 1. "Formula i nazivi kiselina"

Trener br. 2. "Uspostavljanje korespondencije: kisela formula - oksidna formula"

Sigurnosne mjere - Prva pomoć u slučaju kontakta kiseline s kožom

Sigurnosne mjere -

Pogledajmo najčešće formule kiselina koje se nalaze u udžbenicima:

Lako je primijetiti da je svim kiselinskim formulama zajedničko prisustvo atoma vodika (H), koji je prvi u formuli.

Određivanje valencije kiselinskog ostatka

Iz gornje liste može se vidjeti da se broj ovih atoma može razlikovati. Kiseline koje sadrže samo jedan atom vodika nazivaju se jednobazne (dušične, hlorovodonične i druge). Sumporna, ugljična i silicijumska kiselina su dvobazne, jer njihove formule sadrže dva atoma H. ​​Molekul trobazne fosforne kiseline sadrži tri atoma vodika.

Dakle, količina H u formuli karakteriše bazičnost kiseline.

Atom ili grupa atoma koji su napisani iza vodika nazivaju se kiselinski ostaci. Na primjer, u hidrosulfidnoj kiselini ostatak se sastoji od jednog atoma - S, au fosfornoj, sumpornoj i mnogim drugim - od dva, a jedan od njih je nužno kisik (O). Na osnovu toga, sve kiseline se dijele na koje sadrže kisik i bez kisika.

Svaki kiselinski ostatak ima određenu valenciju. On je jednak broju H atoma u molekulu ove kiseline. Valencija HCl ostatka je jednaka jedan, jer se radi o jednobaznoj kiselini. Ostaci azotne, perhlorne i azotne kiseline imaju istu valenciju. Valencija ostatka sumporne kiseline (SO 4) je dva, budući da se u njegovoj formuli nalaze dva atoma vodika. Ostatak trovalentne fosforne kiseline.

Kiseli ostaci - anjoni

Osim valencije, kiseli ostaci imaju naboje i anioni su. Njihova naelektrisanja su navedena u tabeli rastvorljivosti: CO 3 2−, S 2−, Cl− i tako dalje. Imajte na umu: naboj kiselog ostatka je numerički isti kao i njegova valencija. Na primjer, u silicijumskoj kiselini, čija je formula H 2 SiO 3, kiselinski ostatak SiO 3 ima valenciju II i naboj od 2-. Dakle, znajući naboj kiselog ostatka, lako je odrediti njegovu valenciju i obrnuto.

Sažmite. Kiseline su spojevi formirani od atoma vodika i kiselih ostataka. Sa stanovišta teorije elektrolitičke disocijacije može se dati još jedna definicija: kiseline su elektroliti u čijim su rastvorima i topljeninama prisutni vodikovi kationi i anjoni kiselih ostataka.

Hints

Hemijske formule kiselina se obično uče napamet, kao i njihova imena. Ako ste zaboravili koliko atoma vodika ima u određenoj formuli, ali znate kako izgleda njen kiseli ostatak, u pomoć će vam priskočiti tabela rastvorljivosti. Naboj ostatka se po modulu poklapa sa valencijom, a on sa količinom H. Na primjer, sjetite se da je ostatak ugljične kiseline CO 3 . Pomoću tabele rastvorljivosti određujete da je njen naboj 2-, što znači da je dvovalentan, odnosno da ugljena kiselina ima formulu H 2 CO 3.

Često dolazi do zabune s formulama sumporne i sumporne, kao i dušične i dušične kiseline. I ovdje postoji jedna stvar koja olakšava pamćenje: naziv kiseline iz para u kojem ima više atoma kisika završava se na -naya (sumporna, dušična). Kiselina s manje atoma kisika u formuli ima ime koje završava na -istaya (sumporna, dušična).

Međutim, ovi će savjeti pomoći samo ako su vam formule kiselina poznate. Ponovimo ih ponovo.

Nemojte podcijeniti ulogu kiselina u našim životima, jer su mnoge od njih jednostavno nezamjenjive u svakodnevnom životu. Prvo, prisjetimo se šta su kiseline. To su složene supstance. Formula je napisana na sljedeći način: HnA, gdje je H vodonik, n je broj atoma, A je kiselinski ostatak.

Glavna svojstva kiselina uključuju sposobnost zamjene molekula atoma vodika atomima metala. Većina njih nije samo zajeda, već je i vrlo otrovna. Ali postoje i oni s kojima se susrećemo stalno, bez štete po zdravlje: vitamin C, limunska kiselina, mliječna kiselina. Razmotrimo osnovna svojstva kiselina.

Fizička svojstva

Fizička svojstva kiselina često daju naznake o njihovom karakteru. Kiseline mogu postojati u tri oblika: čvrsti, tečni i gasoviti. Na primjer: dušična (HNO3) i sumporna kiselina (H2SO4) su bezbojne tekućine; borna (H3BO3) i metafosforna (HPO3) su čvrste kiseline. Neki od njih imaju boju i miris. Različite kiseline se različito otapaju u vodi. Postoje i nerastvorljivi: H2SiO3 - silicijum. Tečne supstance imaju kiselkast ukus. Neke kiseline su dobile naziv po plodovima u kojima se nalaze: jabučna kiselina, limunska kiselina. Drugi su dobili ime po hemijskim elementima koje sadrže.

Klasifikacija kiselina

Kiseline se obično klasifikuju prema nekoliko kriterijuma. Prvi se zasniva na sadržaju kiseonika u njima. Naime: sa sadržajem kiseonika (HClO4 - hlor) i bez kiseonika (H2S - vodonik sulfid).

Po broju atoma vodika (po bazičnosti):

• Jednobazni – sadrži jedan atom vodonika (HMnO4);
• Dvobazni – ima dva atoma vodonika (H2CO3);
• Tribazni, prema tome, imaju tri atoma vodika (H3BO);
• Višebazni - imaju četiri ili više atoma, rijetki su (H4P2O7).

Prema klasama hemijskih spojeva dijele se na organske i neorganske kiseline. Prvi se uglavnom nalaze u proizvodima biljnog porijekla: sirćetnoj, mliječnoj, nikotinskoj, askorbinskoj kiselini. U neorganske kiseline spadaju: sumporna, azotna, borna, arsen. Raspon njihove primjene je prilično širok, od industrijskih potreba (proizvodnja boja, elektrolita, keramike, gnojiva, itd.) do kuhanja ili čišćenja kanalizacije. Kiseline se takođe mogu klasifikovati po jačini, isparljivosti, stabilnosti i rastvorljivosti u vodi.

Hemijska svojstva

Razmotrimo osnovna hemijska svojstva kiselina.

• Prvi je interakcija sa indikatorima. Kao indikatori se koriste lakmus, metilnarandža, fenolftalein i univerzalni indikatorski papir. U kiselim otopinama, boja indikatora će promijeniti boju: lakmus i univerzalni ind. papir će postati crven, metilnarandžasta će postati ružičasta, fenolftalein će ostati bezbojan.
• Druga je interakcija kiselina sa bazama. Ova reakcija se naziva i neutralizacija. Kiselina reagira s bazom, što rezultira sol + voda. Na primjer: H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2 H2O.
• Budući da su gotovo sve kiseline vrlo topljive u vodi, neutralizacija se može provesti i sa rastvorljivim i nerastvorljivim bazama. Izuzetak je silicijumska kiselina, koja je gotovo nerastvorljiva u vodi. Za neutralizaciju su potrebne baze kao što su KOH ili NaOH (topive su u vodi).
• Treća je interakcija kiselina sa bazičnim oksidima. Ovdje se također javlja reakcija neutralizacije. Bazni oksidi su bliski „srodnici“ baza, pa je reakcija ista. Ova oksidaciona svojstva kiselina koristimo vrlo često. Na primjer, za uklanjanje rđe iz cijevi. Kiselina reaguje sa oksidom i formira rastvorljivu so.
• Četvrto - reakcija s metalima. Ne reaguju svi metali jednako dobro sa kiselinama. Dijele se na aktivne (K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn. Pb) i neaktivne (Cu, Hg, Ag, Pt, Au). Također je vrijedno obratiti pažnju na jačinu kiseline (jaka, slaba). Na primjer, hlorovodonična i sumporna kiselina sposobne su reagirati sa svim neaktivnim metalima, dok su limunska i oksalna kiselina toliko slabe da vrlo sporo reagiraju čak i s aktivnim metalima.
• Peto, reakcija kiselina koje sadrže kisik na zagrijavanje. Gotovo sve kiseline u ovoj grupi se razlažu kada se zagrijavaju na kisikov oksid i vodu. Izuzetak su ugljena kiselina (H3PO4) i sumporna kiselina (H2SO4). Kada se zagreju, razlažu se na vodu i gas. Ovo se mora zapamtiti. To su sva osnovna svojstva kiselina.

To su tvari koje disociraju u otopinama i formiraju vodikove ione.

Kiseline su klasifikovane prema njihovoj jačini, bazičnosti i prisustvu ili odsustvu kiseonika u kiselini.

Po snazikiseline se dijele na jake i slabe. Najvažnije jake kiseline su azotne HNO 3, sumporni H2SO4 i hlorovodonični HCl.

Prema prisustvu kiseonika razlikovati kiseline koje sadrže kiseonik ( HNO3, H3PO4 itd.) i kiseline bez kiseonika ( HCl, H 2 S, HCN, itd.).

Po osnovi, tj. Prema broju atoma vodika u molekuli kiseline koji se mogu zamijeniti atomima metala i formirati sol, kiseline se dijele na jednobazne (npr. HNO 3, HCl), dvobazni (H 2 S, H 2 SO 4), trobazni (H 3 PO 4) itd.

Imena kiselina bez kiseonika izvedena su iz imena nemetala sa dodatkom na kraju -vodik: HCl - hlorovodonična kiselina, H2S e - hidroselenska kiselina, HCN -cijanovodonična kiselina.

Nazivi kiselina koje sadrže kiseonik formiraju se i od ruskog naziva odgovarajućeg elementa uz dodatak riječi "kiselina". U ovom slučaju, naziv kiseline u kojoj je element u najvišem oksidacionom stanju završava na "naya" ili "ova", na primjer, H2SO4 - sumporna kiselina, HClO4 -perhlorna kiselina, H3AsO4 - arsenska kiselina. Sa smanjenjem stepena oksidacije elementa koji formira kiselinu, završeci se mijenjaju u sljedećem redoslijedu: "jajasti" ( HClO3 - perhlorna kiselina), “čvrsta” ( HClO2 - hlorna kiselina), “jajasta” ( H O Cl - hipohlorna kiselina). Ako element formira kiseline dok je u samo dva oksidaciona stanja, tada naziv kiseline koji odgovara najnižem oksidacionom stanju elementa dobija završetak "iste" ( HNO3 - azotna kiselina, HNO2 - azotna kiselina).

Tabela - Najvažnije kiseline i njihove soli

Dobijanje kiselina

1. Kiseline bez kiseonika mogu se dobiti direktnom kombinacijom nemetala sa vodonikom:

H 2 + Cl 2 → 2HCl,

H 2 + S H 2 S.

2. Kiseline koje sadrže kiseonik se često mogu dobiti direktnim kombinovanjem kiselih oksida sa vodom:

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

CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3,

P 2 O 5 + H 2 O = 2 HPO 3.

3. I kiseline bez kisika i kiseline koje sadrže kisik mogu se dobiti reakcijama izmjene između soli i drugih kiselina:

BaBr 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HBr,

CuSO 4 + H 2 S = H 2 SO 4 + CuS,

CaCO 3 + 2HBr = CaBr 2 + CO 2 + H 2 O.

4. U nekim slučajevima, redoks reakcije se mogu koristiti za proizvodnju kiselina:

H 2 O 2 + SO 2 = H 2 SO 4,

3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO.

Hemijska svojstva kiselina

1. Najkarakterističnije hemijsko svojstvo kiselina je njihova sposobnost da reaguju sa bazama (kao i bazičnim i amfoternim oksidima) da formiraju soli, na primer:

H 2 SO 4 + 2NaOH = Na 2 SO 4 + 2H 2 O,

2HNO 3 + FeO = Fe(NO 3) 2 + H 2 O,

2 HCl + ZnO = ZnCl 2 + H 2 O.

2. Sposobnost interakcije sa nekim metalima u nizu napona do vodonika, uz oslobađanje vodonika:

Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2,

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2.

3. Sa solima, ako se formira slabo rastvorljiva so ili isparljiva supstanca:

H 2 SO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 ↓ + 2HCl,

2HCl + Na 2 CO 3 = 2NaCl + H 2 O + CO 2,

2KHCO 3 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 +2SO 2+ 2H 2 O.

Imajte na umu da se višebazične kiseline postepeno disocijacije, a lakoća disocijacije u svakom koraku opada; stoga se za polibazne kiseline, umjesto srednjih soli, često formiraju kisele soli (u slučaju viška reagujuće kiseline):

Na 2 S + H 3 PO 4 = Na 2 HPO 4 + H 2 S,

NaOH + H 3 PO 4 = NaH 2 PO 4 + H 2 O.

4. Poseban slučaj kiselinsko-bazne interakcije je reakcija kiselina sa indikatorima, što dovodi do promjene boje, što se dugo koristilo za kvalitativnu detekciju kiselina u otopinama. Dakle, lakmus mijenja boju u kiseloj sredini u crvenu.

5. Pri zagrijavanju, kiseline koje sadrže kisik se razlažu u oksid i vodu (po mogućnosti u prisustvu sredstva za uklanjanje vode P2O5):

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

H 2 SiO 3 = H 2 O + SiO 2.

M.V. Andryukhova, L.N. Borodina