Кислородсодержащие кислоты

Кислородсодержашие кислоты также относятся к гидроксидам. Это электролиты, образующие при диссоциации в водных растворах из положительно заряженных ионов только ионы водорода H⁺, или, более точно, ионы гидроксония Н₃О⁺- гидратированный ион водорода. Более общее определение: кислоты – это вещества, являющиеся донорами протонов Н⁺. В зависимости от количества катионов водорода, образующихся при диссоциации кислоты, кислоты классифицируют также как основания, по основности. Существуют одно-, двух-, трех- и четырехосновные кислоты. Например, азотная кислота HNO₃, азотистая кислота HNO₂ –одноосновные кислоты, угольная кислота H₂CO₃, серная кислота H₂SO₄ – двухосновные кислоты, ортофосфорная кислота H₃PO₄ является трехосновной кислотой, а ортокремниевая кислота H₄SiO₄ –четырехосновной кислотой.

Номенклатура кислородсодержащих кислот: по международной систематической номенклатуре названия кислородсодержащих кислот формируются, как указывалось ранее, с учетом аниона, входящего в состав кислоты. Например:

H₃PO₄ - триводород тетраоксофосфат(V) или триводород ортофосфат

H₂CO₃ - диводород триоксокарбонат (IV)

HNO₃ - водород триоксонитрат (V)

Н₂SiO₃ - диводород триоксосиликат (IV) или диводород метасиликат

H₂SO₄- диводород тетраоксосульфат(VI) (количество атомов водорода в кислотах можно не указывать)

По систематической номенклатуре названия кислот используют редко, чаще всего применяют традиционно сложившиеся названия, которые формируются от русского названия элемента (русская номенклатура) по определенным правилам (см. таблицу). В таблице приведен перечень кислородсодержащих кислот, соли которых наиболее распространены в природе. Следует обратить внимание, что название кислотного остатка определяет название соли и строят его чаще всего по полусистематической (международной) номенклатуре от латинского названия элемента. В связи с этим необходимо вспомнить латинские названия элементов наиболее часто встречающихся в кислотах, например, N – азот, в русской транскрипции латинского названия звучит как [нитрогениум], С – углерод – [карбониум], S – сера – [сульфур], Si- кремний – [силициум], олово – [станнум], свинец – [плюмбум], мышьяк – [арсеникум] и т.д. В таблице приведены общие правила, в соответствии с которыми можно назвать большинство неорганических кислородсодержащих кислот других элементов, их кислотные остатки и соли.

Таблица наиболее распространенных кислородсодержащих кислот

Формула кислоты	Название кислоты по русской номенклатуре	Кислотный остаток	Название кислотного остатка и соли
	серная	SO42- HSO4-	сульфат-ион, сульфаты, гидросульфат-ион, гидросульфаты
+4 H2SO3	cернистая	SO32- HSO4-	cульфит-ион, сульфиты, гидросульфит-ион, гидросульфиты
+5 HNO3	азотная	NO3-	нитрат-ион; нитраты
+3 HNO2	азотистая	NO2-	нитрит-ион, нитриты
+5 HPO3	метафосфорная	PO3-	метафосфат-ион, метафосфаты
+5 H3PO4	ортофосфорная	PO43- H2PO4- HPO42	ортофосфат-ион, ортофосфаты, дигидро(орто)фосфат-ион, дигидро(орто)фосфаты, гидро(орто)фосфат-ион, гидро(орто)фосфаты
+5 H4P2O7	двуфосфорная (пирофосфорная)	P2O74-	пирофосфат-ион, пирофосфаты
+3 HPO2	фосфористая	PO2-	фосфит-ион, фосфиты
H2CO3	угольная	CO32- HCO3-	карбонат-ион, карбонаты, гидрокарбонат-ион, гидрокарбонаты
H2SiO3	метакремниевая	SiO32- HSiO3-	метасиликат-ион, метасиликаты, гидрометасиликат-ион, гидрометасикаты
H4SiO4	ортокремниевая	SiO44- H3SiO4- H2SiO42- HSiO43-	ортосиликат-ион; ортосиликаты, тригидро(орто)силикат-ион, тригидро(орто)силикаты, дигидро(орто)силикат-ион дигидро(орто)силикаты, гидроортосиликат-ион, гидроортосиликаты
H2CrO4	хромовая	CrO4-	хромат-ион, хроматы
H2Cr2O7	двухромовая	Cr2O72-	бихромат-ион, бихроматы
HClО	хлорноватистая	ClO-	гипохлорит-ион, гипохлориты
HClO2	хлористая	ClO2-	хлорит-ион, хлориты
HClO3	хлорноватая	ClO3-	хлорат-ион, хлораты
HClO4	хлорная	ClO4-	перхлорат-ион, перхлораты

Гидросоли и названия их кислотных остатков будут рассмотрены в разделе«соли». Правила названия кислородсодержащих кислот и кислотных остатков (за исключением тех, которые имеют тривиальные названия или их следует называть по систематической номенклатуре) следующие:

высшая с. о. элемента (равна № группы в периодической системе) – корень русского названия элемента + окончание «ая» или «овая»

кислородсодержащей

кислоты

с.о. элемента < max – корень русского названия элемента +

окончание «истая» или «овистая»

высшая с.о. элемента – корень латинского названия элемента +

Название суффикс «ат»

кислотного

остатка

с.о. элемента < max – латинское название элемента + суффикс «ит»

Зная приведенные правила, легко вывести формулы кислот для различных элементов ( с учетом положения в периодической системе ) и назвать их. Например, металл Sn - олово ( 1V гр.) латинское название - stannum ( «станнум»):

Max с.о. = +4 Min с.о. = +2

Оксиды: SnO₂ SnO

амфот. амфот.

+Н₂О+Н₂О

Н₂SnO₃ H₂SnO₂

оловянная кислота оловянистая кислота

SnO₃^2- SnO₂^2-

станнат- ион, станнит-ион,

Na₂SnO₃ – станнат Na Na₂SnO₂ – станнит Na

Оксидам некоторых элементов соответствуют две кислоты: мета- и ортокислота, формально они отличаются на одну молекулу Н₂О.

Вывод формулы мета и ортокислоты ( если они существуют у данного элемента): при формальном присоединении к оксиду одной молекулы Н₂О получаем формулу метакислоты, последующее присоединение еще одной молекулы воды к формуле метакислоты позволяет вывести формулу ортокислоты. Например, выведем формулу мета- и ортокислоты, соответствующей оксиду P (V):

P₂O₅ HPO₃

+H₂O +H₂O

H₂P₂O₆ à HPO₃ - метафосфорная к-та H₃PO₄ - ортофосфорная к-та

Приведем пример обратной задачи: назвать соли NaBO₂ и K₃BO₃. Степень окисления атома бора в этих солях равна +3 ( проверьте расчет), следовательно, соли образованы от кислотного оксида В₂О₃. Если в обеих солях степени окисления бора одинаковые, а виды кислотных остатков разные, то это соли мета- и ортоборной кислоты. Выведем формулы этих кислот:

В₂О₃ НВО₂

+ Н₂О + Н₂О

НВО₂ - метаборная кислота, Н₃ВО₃ - ортоборная кислота,

соли – метабораты соли – ортобораты

Названия солей: NaBO₂ – метаборат натрия; Na₃ BO₃ - ортоборат натрия.