К И С Л О Т Ы Кислоты – сложные вещества, молекулы которых

КИСЛОТЫ
Кислоты – сложные вещества, молекулы которых состоят из кислотного остатка и атомов водорода,
способных замещаться на металл.
Кислоты – это электролиты, которые при электролитической диссоциации образуют в качестве
катионов только ионы водорода.
HCl → H+ + ClКлассификация.1) По основности: одноосновные HNO3; двухосновные H2SO4 ; трехосновные H3PO4
2) По содержанию кислорода: Бескислородные
Кислородсодержащие
HCl
HF
HBr
HI
H2S
хлороводородная (соляная)
фтороводородная (плавиковая)
бромоводородная
иодоводородная
сероводородная
HClO хлорноватистая
HClO2 хлористая
HClO3 хлорноватая
HClO4 хлорная
H3PO4 ортофосфорная
HPO3 метафосфорная
3) По силе (по степени электролитической диссоциации )
Сильные (>30%) HCl, HBr, HI, HNO3, H2SO4, HClO4, HClO3, HCrO4, H2Cr2O7
Средней силы (2 <  < 30%) H3PO4, HPO3, H2SO3
Слабые ( < 2%) H2S, H2CO3, H2SiO3, HF, HNO2, HClO, HClO2
4) Летучие (H2S, H2CO3, HCl) и нелетучие (H2SO4)
5) Прочные (H2SO4) и непрочные (H2CO3, H2SiO3)
6) По окислительно – восстановительной способности: Окислители - H2SO4(к), HNO3(к), HNO3(р)
Восстановители - H2S, HCl, HBr Окислительно-восстановительная двойственность - H2SO3, HNO2
Общие способы получения:
1) Бескислородные – растворением в воде летучих водородных соединений, которые синтезируют из
простых веществ:
Н2 + Cl2 h 2HCl
2) Кислородсодержащие – взаимодействием ангидридов кислот (кислотных оксидов) с водой:
SO3 + H2O → H2SO4
P2O5 + 3H2O(гор) → 2H3PO4
3) Взаимодействием солей с кислотами, если получается более летучая или нерастворимая кислота:
NaCl + H2SO4(к)= NaHSO4 + HCl↑ (слаб.t)
Na2SiO3 + H2SO4 = H2SiO3 + Na2SO4
Получение важнейших кислот:
H2SO4 1) Контактный способ: 4FeS2+11O2=8SO2+2Fe2O3
2) Нитрозный способ:
0
2SO2 + O2 = 2SO3 (V2O5, 450 C)
SO2 + NO2 + H2O= H2SO4+ NO
SO3 + H2O = H2SO4
SO3 растворяется в H2SO4(к) nSO3 + H2SO4 = H2SO4·nSO3 олеум
Из олеума получается H2SO4 H2SO4·nSO3 + nH2O= H2SO4
HNO3 В пром.: 1) Из природных источников:
В лаб.: KNO3+H2SO4(к)=KHSO4+HNO3↑ (сл.t)
0
N2 + O2 → 2NO (t вольтовой дуги):
сухой
2NO+O2 = 2NO2
4NO2 + O2 + 2H2O=4HNO3
2) Окислением аммиака: 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O (Pt,Rh,t0)
H3PO4 В пром.: 1) Термический способ:
В лаб.: 3P + 5HNO3(p) + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO↑
4Р + 5О2(изб.) = 2Р2О5
Р2О5 + 3Н2О(гор.) = 2Н3РО4
2) Экстракционный способ: Сa3(PO4)2 +3H2SO4(к)= 3СaSO4↓ + 2H3PO4
HCl В лаб.: Сульфатный:
NaCl + H2SO4(к)= NaHSO4 + HCl↑ (слаб.t)
В пром.: Синтетический: Н2 + Cl2 h 2HCl
H2SiO3 1) Осаждение кислотами растворов силикатов щелочных металлов:
Na2SiO3 + H2SO4 = H2SiO3 + Na2SO4
2) Гидролиз силикатов Na2SiO3 + НОН  NaНSiO3 + NaОН
NaНSiO3 + НОН  Н2SiO3 + NaОН
Химические свойства:
Основность неорганической кислоты определяется числом атомов водорода.
HCl → H+ + Cl- (одноосновная)
Действие на индикаторы (Ind): среда кислая
H2SO4 →H+ + SO42 (двухосновная)
лакмус – красный, метилоранж – розовый,
фенолфталеин – бесцветный
сульфат-ион
H3PO4 ⇌H+ +H2PO4 ⇌ 2H+ +HPO42 ⇌ 3H+ +PO43
дигидрофосфат-ион гидрофосфат-ион
фосфат-ион
Х.с. 1) + осн. 2) + осн. и амф.окс.
3) + соль 4) + Ме
1) Взаимодействие с кислотами – р. нейтрализации
а) кислота + щелочь
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O
2Na+ + 2OH + 2H+ + SO42 = 2Na+ + SO42 +2H2O
H+ + OH = H2O
б) кислота + нерастворимое основание: Cu(OH)2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O
Cu(OH)2 + 2H+ + SO42 = Cu2+ + SO42 + 2H2O
Cu(OH)2 + 2H+ = Cu2+ + 2H2O
в) кислота + слабое основание:
2NH4OH + H2SO4 = (NH4)2SO4 + 2H2O
слабое основание
сульфат аммония
2NH4OH + 2H+ + SO42 = 2NH4+ + 2SO42 + 2H2O
2NH4OH + 2H+ = 2NH4+ + 2H2O
г) слабая кислота + щелочь H2S + 2NaOH = Na2S + 2H2O
слабая кислота
сульфид натрия
H2S + 2Na+ + 2OH = 2Na+ + S 2 + 2H2O
H2S + 2OH = S 2 + 2H2O
2) Взаимодействие с основными и амфотерными оксидами:
CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O
CaO + 2H+ + 2Cl- = Ca2+ +2Cl- + H2O
CaO + 2H+ = Ca2+ + H2O
3) Взаимодействие с солями:
а) соль 
ВаС12+Н2SO4=2HC1+BaSO4↓
в) газ
Пример 1:
Пример 2:
Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 +3H2O
Al2O3 + 6H+ + 3SO42- = 2Al3+ + 3SO42-+3H2O
Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ +3H2O
б) кислота 
Na2SiO3 + H2SO4 = H2SiO3 + Na2SO4
СаСO3 +2HCl =CaCl2 + H2CO3
СаСO3 + 2H+ + 2Cl- = Ca2+ + 2Cl- + H2O + CO2↑
СаСO3 + 2H+ = Ca2+ + H2O + CO2↑
NaCl (сух.) + H2SO4(к) = NaHSO4 + HCl↑ (слаб.t)
2NaCl (сух.) + H2SO4(к) = Na2SO4 + 2 HCl↑ (сильн.t)
4) Взаимодействие с металлами (до Н). (Обратиться к электрохимическому ряду напряжений)
К Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au
бурно
медленно
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
Mg0 + 2H+ + 2Cl- = Mg2+ + 2Cl- + H20
Mg0 + 2H+ = Mg2+ + H20
! 5) Взаимодействие кислот-окислителей с металлами и неметаллами:
H2SO4 S+6 - окислитель
1) + Me
2H2SO4(к) + Сu = CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
4H2SO4(к) + 3Zn = 3ZnSO4 + S↓ + 4H2O
2H2SO4(к) + Zn = ZnSO4 + SO2↑ + 2H2O
5H2SO4(к) + 4Zn = 4ZnSO4 +H2S↑ + 4H2O
H2SO4(к) пассивирует на холоду Cr,Fe, Al
4H2SO4(к) + 2Al t= Al2(SO4)2 + S↓ + 4H2O
2) +неMe
2H2SO4(к) + C =CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O
2H2SO4(к) + S = 3SO2↑ + 2H2O
HNO3 N+5 - окислитель
Me + HNO3
NH4NO3, NH3
Me(akm.)K,Na,Ca,Ba,Mg
Na+ HNO3(o.p)
N2, N2O
NO
Na + HNO3(p)
NO2
Na + HNO3(k)
Cu + HNO3(p) Cu + HNO3(k)
конц. HNO3 пассивирует
разб. HNO3 при t0 NO
Al, Fe, Cr
3Cu + 8HNO3(р) → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
Cu + 4HNO3 (к) → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
4Mg + 10HNO3(оч.р) = 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
! Окислительно-восстановительные свойства кислот
1) Кислоты – окислители: HNO3, H2SO4(к) (См. выше)
2) Кислоты – восстановители: НСl, НBr, НI, H2S
16HCl + 2KMnO4 = 5Cl2 + 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O
H2S + I2 = 2HI + S↓
3) Кислоты, проявляющие окислительно-восстановительную двойственность: Н2SO3 , HNO2
+4
Н2SO3 –– сернистая кислота
S0 ← S+4→ S+6
Н2SO3 + H2S = 3S↓ + 3H2O
Н2SO3 + Br2 + H2O = 2HBr + Н2SO4
окислитель
восстановитель
+3
HNO2 – азотистая кислота
+3
+5
+2
N+2 ← N+3→ N+5
3HNO2 = HNO3 + 2NO + H2O
(реакция диспропорционирования, HNO2 – окислитель и восстановитель)
+3
-1
0
+2
2HNO2 + 2HI = I2 + 2NO + 2H2O
окислитель
+3
+7
+2
+5
5HNO2 + 2KMnO4 + 3H2SO4= 2MnSO4 + 5HNO3 + K2SO4 + 3H2O
восстановитель
Физические свойства: Жидкие - HNO3, Н2SO4, HClO4, HClO4 Твердые – H3PO4, H2SiO3 (н/р)
Растворы газов в воде – HF, HCl, HBr, HI, H2S, H2CO3, H2SO3
Медико-биологическое значение: НСl играет важную роль в пищеварении. В желудочном соке
человека 0,5% НСl. Соляная кислота стимулирует секрецию поджелудочной железы и печени,
назначают при пониженной кислотности. H3PO4 – остатки фосфорной кислоты входят в состав
нуклеиновых кислот, АТФ – назначают при хронической коронарной недостаточности, мышечной
дистрофии и атрофии, спазмах периферических сосудов. H3BO3 - противовоспалительное средство.