Вопрос 3. Классификация, получение и свойства кислот

Кислотами (кислотными гидроксидами) с позиции теории электролитической диссоциации называются вещества, диссоциирующие в растворах с образованием ионов водорода.

Кислоты классифицируются по их силе, по основности и по наличию или отсутствию кислорода в составе кислоты.

По силе кислоты делятся на сильные и слабые. Важнейшие сильные кислоты – азотная HNO₃, серная H₂SO₄, и соляная HCl.

По наличию кислорода различают кислородсодержащие кислоты (HNO₃, H₃PO₄ и т.п.) и бескислородные кислоты (HCl, H₂S, HCN и т.п.).

По основности, т.е. по числу атомов водорода в молекуле кислоты, способных замещаться атомами металла с образованием соли, кислоты подразделяются на одноосновные (например, HNO₃, HCl), двухосновные (H₂S, H₂SO₄), трехосновные (H₃PO₄) и т. д.

Названия бескислородных кислот производятся от названия неметалла с прибавлением окончания –водородная: HCl – хлороводородная кислота, H₂Sе – селеноводородная кислота, HCN – циановодородная кислота.

Названия кислородсодержащих кислот также образуются от русского названия соответствующего элемента с добавлением слова «кислота». При этом название кислоты, в которой элемент находится в высшей степени окисления, оканчивается на «ная» или «овая», например, H₂SO₄ – серная кислота, HClO₄ – хлорная кислота, H₃AsO₄ – мышьяковая кислота. С понижением степени окисления кислотообразующего элемента окончания изменяются в следующей последовательности: «оватая» (HClO₃ – хлорноватая кислота), «истая» (HClO₂ – хлористая кислота), «оватистая» (HОCl – хлорноватистая кислота). Если элемент образует кислоты, находясь только в двух степенях окисления, то название кислоты, отвечающее низшей степени окисления элемента, получает окончание «истая» (HNO₃ – азотная кислота, HNO₂ – азотистая кислота).

Получение кислот

1. Бескислородные кислоты могут быть получены при непосредственном соединении неметаллов с водородом:

H₂ + Cl₂ → 2HCl,

H₂ + S H₂S.

2. Кислородсодержащие кислоты нередко могут быть получены при непосредственном соединении кислотных оксидов с водой:

SO₃ + H₂O = H₂SO₄,

CO₂ + H₂O = H₂CO₃,

P₂O₅ + H₂O = 2HPO₃.

3. Как бескислородные, так и кислородсодержащие кислоты можно получить по реакциям обмена между солями и другими кислотами:

BaBr₂ + H₂SO₄ = BaSO₄ + 2HBr,

CuSO₄ + H₂S = H₂SO₄ + CuS,

CaCO₃ + 2HBr = CaBr₂ + CO₂↑ + H₂O.

4. В ряде случаев для получения кислот могут быть использованы окислительно-восстановительные реакции:H₂O₂ + SO₂ = H₂SO₄,

3P + 5HNO₃ + 2H₂O = 3H₃PO₄ + 5NO↑.

Химические свойства кислот

Взаимодействие с основными оксидами с образованием соли и воды:

Взаимодействие с амфотерными оксидами с образованием соли и воды:

Взаимодействие со щелочами с образованием соли и воды (реакция нейтрализации):

Взаимодействие с нерастворимыми основаниями с образованием соли и воды, если используемая кислота растворима[32]:

Взаимодействие с солями, если выпадает осадок или выделяется газ:

Сильные кислоты вытесняют более слабые из их солей:

(в данном случае образуется неустойчивая угольная кислота H2CO3 , которая сразу же распадается на воду и углекислый газ)

Металлы, стоящие в ряду активности до водорода, вытесняют его из раствора кислоты (кроме азотной кислоты HNO3 любой концентрации и концентрированной серной кислоты H2SO4), если образующаяся соль растворима:

С азотной кислотой и концентрированной серной кислотами реакция идёт иначе:

Для органических кислот характерна реакция этерификации (взаимодействие со спиртами с образованием сложного эфира и воды):

Например: