Ярко лимонная как пишется

Содержание: понятие о кислотах: из курса природоведения вы знаете об уксусной кислоте, в 7 классе упоминалась серная кислота. кислый вкус

Содержание:

Понятие о кислотах:

Из курса природоведения вы знаете об уксусной кислоте, в 7 классе упоминалась серная кислота. Кислый вкус лимонам придает именно лимонная кислота. Обратите внимание, слово «кислота» есть в каждом из этих словосочетаний. Это потому, что эти вещества принадлежат к одной группе сложных веществ — кислотам. При этом, серная кислота — неорганическое вещество, а уксусная и лимонная — органические.

Что же представляют собой кислоты

Кислоты — сложные вещества. Подобно оксидам, они состоят из двух частей, а объединить их в одну группу позволяет наличие атомов водорода.

Ознакомимся с приведенными формулами кислот:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Качественный состав этих формул подтверждает наличие одного или нескольких атомов водорода.

Разделим формулы кислот черточкой на две части так, чтобы в первой были атомы водорода:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Оставшуюся часть называют кислотным остатком.

Вторая часть формул кислот отличается от первой части по составу.

Атомы водорода есть и в составе аммиака Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами но он не относится к классу кислот. Ведь кислотам свойственен еще один общий признак — способность атомов водорода замещаться атомами металлов и образовывать при этом соли.

Кислоты — это сложные вещества, которые содержат атомы водорода, способные замещаться металлом, и кислотный остаток.

Названия кислот

Ознакомьтесь с таблицей 1, в нее внесены неорганические кислоты, с которыми вы будете сталкиваться чаще всего.
Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

До сих пор вы рассматривали валентность как способность атомов одного химического элемента соединяться или замещать определенное количество атомов другого элемента. Отныне ваши знания об этой физической характеристике атомов пополнятся информацией о валентности кислотных остатков. Оказывается, что кислотные остатки также способны совмещать определенное количество атомов или групп атомов.

Запись общей формулы кислот имеет такой вид:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Таким образом, валентность кислотного остатка равна количеству атомов водорода.

Физические свойства кислот

Неорганические кислоты, в основном, — жидкости. Среди них совсем мало твердых веществ (из приведенных в таблице 1 лишь ортофосфорная), нет газообразных.

Кислоты бесцветны, плотность всех кислот больше единицы. Они хорошо растворяются в воде (за исключением некоторых, в частности кремниевой).

И название класса соединений — кислоты, и восприятие вкусового ощущения — кислый — слова однокоренные. И это не случайно, ведь кислоты, в основном, кислые на вкус. Вы это знаете из собственного опыта, употребляя кисломолочные продукты (кефир, йогурт), фрукты, квашеные и свежие овощи (лимоны, яблоки и т. п.).

Запомните! В химическом кабинете ни в коем случае нельзя пробовать кислоты и любые другие вещества на вкус! Это очень опасно!

Кислоты повреждают слизистые оболочки органов пищеварения, при вдыхании паров раздражают слизистые оболочки органов дыхания, попадая на кожу, вызывают покраснения, болевые ощущения, а при большой концентрации — тяжелые ожоги. Кислоты портят одежду — на месте их попадания сразу или со временем появляется дыра. Некоторые кислоты имеют резкий неприятный запах, например соляная, серная, азотная.

Однако работа с кислотами в школьном химическом кабинете безопасна, так как учащиеся работают с разбавленными кислотами, а не с чистыми веществами. При этом нельзя допускать попадания кислот на одежду или тело и особенно в глаза.

Плотности всех кислот больше единицы, то есть они тяжелее воды. Существует правило приготовления растворов кислот: кислоту льют в воду (не наоборот!) небольшими порциями, помешивая стеклянной палочкой. Почему именно так? Имея плотность большую, чем плотность воды, кислота проходит сквозь толщу воды на дно сосуда и смешивается с водой. Если же сделать наоборот — воду лить в кислоту, — вода будет скапливаться на поверхности кислоты, от сильного разогревания (в результате химического взаимодействия) она закипит, а ее брызги могут попасть на тело или одежду. Если так приготовить раствор серной кислоты, то в результате сильного разогревания стеклянный сосуд может даже треснуть.

Однако кислоты не разрушают стекло (исключение — плавиковая кислота Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами некоторые пластмассы и резину. Поэтому во время работы с кислотами вам не помешает передник из поливинилхлоридного материала.

Запись состава кислот с помощью структурных формул

Как вы уже знаете, структурные формулы показывают не только количественный и качественный состав молекул, но и порядок соединения атомов в них. Как записывать структурные формулы кислот?

Пример 1. Записать структурную формулу соляной кислоты Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Зная, что одна черточка в структурной формуле соответствует одной единице валентности, а водород и кислотный остаток этой кислоты одновалентны, записываем: Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Пример 2. Записать структурную формулу серной кислоты.

Чтобы правильно записать структурную формулу кислоты, молекулярная формула которой Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами следует помнить, что в молекулах кислородсодержащих кислот атомы водорода соединены с атомами кислорода:
Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Итоги:

  • Кислоты — класс неорганических соединений, молекулы которых состоят из атомов водорода, способных замещаться атомами металлов, и кислотного остатка.
  • Валентность кислотного остатка определяется количеством атомов водорода, которые могут быть замещены атомами металла.
  • Работая с кислотами, необходимо помнить об их химических свойствах и строго придерживаться правил безопасной работы с ними.

Тривиальные названия кислот (серная, соляная и др.) появились в последнем десятилетии XVIII ст., когда в 1792 году о них сообщил от имени своих коллег-химиков французский ученый Антуан Лавуазье на заседании Парижской академии. А до этого кислоты назывались произвольно. Среди нескольких названий серной кислоты было и название «купоросная», карбонатной — «воздушная».

Новая химическая номенклатура внедрялась медленно. В России к предложенным названиям обратились лишь через 100 лет. В частности, еще в 1875 г. в Петербургской академии наук обсуждалась возможность применения для кислоты Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами названия «Водород серович четырехкислов», подобно фамилии, имени и отчеству человека.

Способность металлов вытеснять водород из кислот

Вернемся к определению кислот как сложных веществ, в молекулах которых атомы водорода способны замещаться атомами металлов, и подтвердим это опытным путем.

Опыт 1. Поместим в пробирку немного магниевых опилок, дольем к ним воды и будем наблюдать. При комнатной температуре никаких изменений не происходит.

Опыт 2. Поместим в пробирку немного магниевых опилок, дольем к ним разбавленного раствора серной кислоты (1 часть кислоты и приблизительно 5 частей воды) и быстро закроем пробирку пробкой с газоотводной трубкой. При комнатной температуре магний активно взаимодействует с кислотой, о чем свидетельствует выделение пузырьков газообразного вещества.

Соберем газ способом вытеснения воды и испытаем его. Для этого наполненную газом пробирку закроем под водой стеклянной пластиной и извлечем пробирку из сосуда.

Выясним, какой газ мы собрали. Вам известно, что кислород поддерживает горение и в сосуде с ним горящая спичка или тлеющая щепка ярко загорятся. Наличие водорода также можно установить с помощью горящей спички — пламени ее достаточно, чтобы поджечь водород. Исходя из того, что в составе серной кислоты есть и атомы водорода, и атомы кислорода, проверим, какой газ — водород или кислород — мы собрали: поднеся зажженную спичку к отверстию пробирки, услышим приглушенный хлопок (взрыв). Окисление водорода спровоцировало небольшой взрыв, а яркого горения спички не наблюдалось.

Магний вытеснил из кислоты не кислород, а водород, о чем свидетельствует продукт реакции — водород: 

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Следовательно, в результате реакции образовалось простое газообразное вещество. Оно не имеет запаха и цвета, потому мы и обнаружили его только после сожжения образовавшегося водорода.

Проанализируйте состав другого продукта этой реакции и сделайте вывод, простое это вещество или сложное. Образованное вещество относится к классу неорганических соединений — солям. С представителем этого класса соединений — поваренной солью Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами — вы уже встречались, разделяя смесь соли и воды испарением. Воспользуемся этим способом и проверим опытным путем наличие соли в растворе. Для этого несколько капель образовавшегося после реакции раствора выпарим на стеклянной пластине. После испарения воды на ней останется небольшое количество соли белого цвета.

Продолжим исследование способности атомов металлических элементов замещать атомы водорода в молекулах кислот, но уже на примере других металлов, и проделаем опыт с соляной кислотой и цинком.

Опыт 3. Поместим (осторожно!) на дно пробирки несколько гранул металла цинка, дольем к ним разбавленную соляную кислоту и будем наблюдать. Довольно быстро поверхность гранул покроется пузырьками газообразного вещества. Подогреем содержимое пробирки, и газ станет выделяться активнее. (Вспомните, как определяется относительная плотность газов по воздуху. Вычислите плотность водорода по воздуху и предложите, как нужно правильно держать пробирку, чтобы она наполнилась водородом.) Расчеты подтверждают, что водород в 14,5 раза легче воздуха. Следовательно, чтобы наполнить пробирку водородом, ее нужно держать вверх дном. Соберем водород в сухую пробирку способом вытеснения воздуха и испытаем его.

Как и в предыдущем опыте, раздается приглушенный хлопок. Следовательно, цинк вытеснил атомы водорода из молекул соляной кислоты, из атомов образовались молекулы водорода, и опыт это только что подтвердил: 

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

На стенках пробирки появились капельки воды — продукта окисления водорода: Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Запомните! Реакция горения водорода сопровождается взрывом. Поэтому для безопасности ее проведения объем водорода не должен превышать Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами вместимости пробирки.

Опыт 4. К медным опилкам добавим разбавленную соляную кислоту. Наблюдение показывает, что реакции не происходит: цвет меди и раствора не изменился, образования газообразного вещества не наблюдается. Подогреем содержимое пробирки и еще раз убедимся в отсутствии каких-либо изменений, т. е. медь не вытесняет водород из кислоты.

Таким образом, опытным путем мы выяснили, что одни металлы способны вытеснять водород из кислот, другие — нет. Это свойство металлов исследовал русский ученый Николай Николаевич Бекетов и по способности металлов вытеснять водород из кислот составил в 1863 г. вытеснительный ряд металлов, или ряд активности металлов:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Николай Николаевич Бекетов (1827 — 1911) — известный ученый в области физики и химии, русский по происхождению. Много лет работал профессором Харьковского университета (в настоящее время Харьковский национальный университет имени В. Н. Каразина). Ученый стоял у истоков одной из отраслей химической науки — физической химии. Ему принадлежит открытие одного из способов добычи металлов из руд-оксидов — алюминотермия. При этом способе используют свойства алюминия при определенной температуре вступать в реакцию с оксидом металла с последующим окислением. В результате выделяется металл в виде простого вещества высокой степени чистоты. Так добывают высокой чистоты железо, хром, кобальт, никель, марганец.

В 1863 г. Бекетов составил вытеснительный ряд металлов (ряд активности металлов).

Все металлы, расположенные в ряду активности металлов слева от водорода, вытесняют водород из кислот. Эта способность металлов ослабевает от лития к свинцу. Металлы, расположенные в вытеснительном ряду после водорода, не вытесняют водород из кислот, т. е. не взаимодействуют с кислотами. Эта закономерность не распространяется на азотную кислоту, которая взаимодействует с металлами, расположенными не только до водорода, но и после него, однако одним из продуктов реакции является не водород, а вода. Аналогично реагирует с металлами и концентрированная серная кислота.

Наличие в ряду активности металлов водорода дает возможность сделать вывод о том, будет ли взаимодействовать металл с кислотой.

Следует также знать, что металлы Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами вытесняют водород не только из кислот, но и из воды, в которой кислота растворена, поэтому запись лишь одного уравнения (металл + кислота) не всегда отвечает действительности.

В проведенных нами опытах активность металлов изменялась так: Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Выясним место металлов Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами в ряду активности и убедимся, что результаты этих опытов отвечают закономерности, установленной М. М. Бекетовым. Поэтому можем представить полученные результаты в виде химических уравнений:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Понятие об индикаторах

Индикаторами называют вещества или тела, с помощью которых обнаруживают конкретный признак другого вещества, тела или материала. Например, у электромонтеров есть прибор, который называется индикатором электрического тока. В химической лаборатории, а также лабораториях, где проверяют качество продуктов питания, также нужны индикаторы — вещества, с помощью которых определяют наличие кислот или оснований в растворе.

В школьной химической лаборатории пользуются в основном такими индикаторами: лакмусом, метиловым оранжевым (метилоранжем), фенолфталеином. Используют или их растворы, или индикаторные бумажные полоски (пропитанная индикатором бумага с последующим ее высушиванием).

На чем основывается применение индикаторов? Они приобретают различную окраску в воде, растворах кислот и оснований.

В воде лакмус приобретает фиолетовый цвет, метилоранж, — оранжевый, фенолфталеин — бесцветен.

Под воздействием кислот или оснований индикаторы изменяют свой цвет. При этом происходят сложные химические реакции, уравнения которых мы записывать не будем. А вот явлением, которое их сопровождает — изменением цвета, — воспользуемся уже при выполнении лабораторного опыта 1.

Итоги:

  • Вытеснительный ряд металлов, или ряд активности металлов — это ряд, в котором металлы расположены по их способности вытеснять водород из кислот.
  • Металлы, расположенные в ряду активности до водорода, вытесняют водород из кислот, металлы, расположенные в ряду активности после водорода,— не вытесняют.
  • Качественной реакцией на водород является его взаимодействие с кислородом, во время которого слышится приглушенный хлопок — взрыв. Чтобы эта реакция состоялась, достаточно зажженную спичку поднести к отверстию пробирки с водородом.
  • Кислоту в растворе можно обнаружить с помощью индикаторов лакмуса и метилового оранжевого.

Как было выяснено опытным путем, в растворах разных кислот все индикаторы имеют одинаковый цвет. Это свидетельствует о том, что к изменению цвета индикаторов причастен водород, потому что он входит в состав всех кислот, тогда как кислотные остатки у них разные. Действие на индикаторы оказывают не нейтральные атомы водорода, а его положительно заряженные ионы Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами(Вспомните, как в 7 классе вы научились различать атомы и ионы.) Если вы были внимательны, то обратили внимание на то, что в каждом опыте использовались водные растворы кислот, потому что чистые кислоты не действуют на индикаторы. Вода нужна для того, чтобы молекула кислоты распалась на положительно заряженные ионы (катионы) водорода и негативно заряженные ионы (анионы) кислотного остатка. При этом число образованных из одной молекулы кислоты катионов водорода равно числу его атомов в составе молекулы кислоты, в то время как анион кислотного остатка образуется один: Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Стрелки в обоих направлениях вместо знака «равенства» означают, что происходит не только образование ионов, но и обратный процесс, — ионы объединяются в молекулы.

Обратите внимание: каким бы сложным не был кислотный остаток, он образует единый ион и сохраняет свою целостность.

Итак, с помощью лакмуса, метилового оранжевого, универсального бумажного индикатора можно определить присутствие в растворе катионов водорода, или созданную ими кислую среду.

Определение кислот

Прочитав название параграфа, кое-кто вспомнит вкус лимона или апельсина. В самом деле, такой вкус обусловливают соединения, общее название которых — кислоты (рис. 10).

Кислота — соединение, молекула которого содержит один или несколько атомов Гидрогена, способных при химических реакциях замещаться на атомы металлического элемента.
Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Состав кислот

Все кислоты имеют молекулярное строение. Для них существуют две общие формулы — Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами Кислот, которые отвечают первой формуле, немного. Их образуют неметаллические элементы VI и VII групп периодической системы.

Примеры химических формул кислот:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

При замещении атомов Гидрогена в молекулах кислот, например, на атомы Натрия, образуются соединения* с такими формулами:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Часть молекулы кислоты, соединенную с атомом (атомами) Гидрогена, называют кислотным остатком. Для кислоты с формулой Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами кислотным остатком является атом Хлора, для кислоты Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами — группа атомов Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Количество атомов Гидрогена в молекуле кислоты определяет валентность кислотного остатка. Например, кислотный остаток Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами одновалентный (молекула Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами содержит один атом Гидрогена), а остаток Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами — двухвалентный (в молекуле Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами два атома Гидрогена). Таким образом, понятие «валентность» применяют не только для атомов, но и для групп соединенных между собой атомов.

Элемент, который образует кислоту, называют кислотообразующим. Покажем, как можно определять значение его валентности в кислотах с общей формулой Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами В качестве примера возьмем соединение, имеющее формулу Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

* — Общее название этих соединений — соли.

Запишем над символами Гидрогена и Оксигена значения валентности этих элементов:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Количество единиц валентности для 4-х атомов Оксигена составляет Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами а для 2-х атомов Гидрогена — Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами Значение валентности атома Сульфура равно разнице между первым и вторым числом, т. е. Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Поскольку кислоты — молекулярные соединения, то для них используют графические формулы. Составлять такие формулы для молекул кислот с общей формулой Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами очень просто. Покажем, как это сделать для молекулы кислоты, которая состоит из атомов трех элементов, а также для ее кислотного остатка.

Пример №

Составить графические формулы молекулы кислоты Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерамии ее кислотного остатка.

Решение

Способ 1. Мы только что выяснили, что элемент Сульфур в кислоте Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами шестивалентен. Записываем вокруг кислотообразующего атома 6 черточек:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Все эти черточки (единицы валентности) должны также «принадлежать» 4-м двухвалентным атомам Оксигена. Размещаем атомы Оксигена вокруг атома Сульфура. Двум атомам Оксигена «выделяем» по две черточки, а для двух других остается по одной:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

черточке (Оксиген — двухвалентный элемент). Записываем эти черточки и получаем графическую формулу кислотного остатка Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Из этой формулы видно, что остаток кислоты двухвалентен. Дописываем слева и справа по атому Гидрогена и получаем графическую формулу молекулы кислоты Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Способ 2. Записываем химическую формулу соединения, выделив в ней группы атомов Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами (гидроксильные группы):

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Гидроксильная группа одновалентна: Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами Соединяем черточкой каждую группу Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами с атомом Сульфура:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Поскольку атом Сульфура шестивалентный, размещаем вокруг него еще четыре черточки и к каждой их паре записываем по атому Оксигена:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Классификация кислот

Кислоты отличаются друг от друга. Их делят на несколько групп. К каждой группе принадлежат кислоты, сходные по определенным признакам.

Существуют безоксигеновые и оксигенсодержащие кислоты. Названия этих групп кислот указывают на отсутствие или наличие в молекулах соединений атомов Оксигена.

Примеры кислот каждой группы:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Безоксигеновых кислот известно немного. Их общая формула — Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами Это не чистые вещества, а водные растворы газообразных соединений некоторых неметаллических элементов с Гидрогеном: Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Оксигенсодержащих кислот намного больше. Они имеют общую формулу Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Другой признак для классификации кислот — количество атомов Гидрогена в молекуле соединения. Соответствующую характеристику кислоты называют основностью. Существуют одно-, двух-, трехосновные кислоты, а также несколько кислот с более высокой основностью. Примеры кислот соответствующих групп:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

По химической активности кислоты делят на сильные и слабые. Сильные кислоты, в отличие от слабых, активно взаимодействуют со многими веществами. Известны также несколько кислот средней силы. Примеры кислот различной активности (см. также форзац 2):

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Названия кислот

Кислоты имеют химические и тривиальные названия. Формулы и названия важнейших кислот указаны в таблице 1.

Это интересно. Цианидная кислота HCN — безоксигеновая кислота, образованная тремя элементами. Она является сильным ядом.

Химические названия кислот состоят из двух слов. Второе слово во всех названиях — кислота. Корень первого слова происходит от названия элемента, который образует кислоту (хлоридная кислота — соединение Хлора). Первое слово названия безоксигеновой кислоты имеет суффикс «ид» (Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами — сульфидная кислота). Для оксигенсодержащей кислоты это слово может иметь разные суффиксы. Если кислотообразующий элемент проявляет в соединении наивысшую валентность, то используют суффикс «ат» Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами — сульфатная кислота), а если низшую — «ит» Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами — сульфитная кислота). В химических названиях кислот Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами есть еще и приставки «мета», «орто» (табл. 1).

Важнейшие кислоты

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Тривиальные названия большинства кислот происходят от названий простых веществ или соединений элементов с Гидрогеном.

Кислота Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами кислотный оксид. Для каждой оксигенсодержащей кислоты существует оксид. Его называют кислотным оксидом. Значение валентности кислотообразующего элемента в кислоте и в соответствующем оксиде — одно и то же:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Распространенность в природе

На нашей планете встречается немало кислот. Карбонатная кислота образуется в результате растворения в природной воде углекислого газа Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами Во время извержений вулканов в атмосферу поступают сероводород Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами и сернистый газ Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами Первое соединение, растворяясь в воде, образует сульфидную кислоту, а второе, реагируя с водой, — сульфитную.

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Растительный и животный мир богат на кислоты, которые принадлежат к органическим соединениям. Лимонная, яблочная, щавелевая кислоты содержатся в некоторых фруктах, ягодах, овощах (рис. 11), муравьиная кислота — в муравьях (поэтому их укусы ощутимы), пчелином яде, крапиве. При скисании молока, вина, фруктовых и ягодных соков образуются соответственно молочная и уксусная кислоты. Молочная кислота содержится также в квашеной капусте, силосе для скота; она накапливается в мышцах во время их работы. В желудочном соке есть неорганическая кислота — хлоридная.

Выводы:

Кислота — соединение,молекула которого содержит один или несколько атомов Гидрогена, способных в результате реакций замещаться на атомы металлического элемента. Для кислот существуют две общие формулы — Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами и Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Часть молекулы кислоты, соединенную с атомом (атомами) Гидрогена, называют кислотным остатком.

Все кислоты имеют молекулярное строение.

Существуют безоксигеновые и оксигенсодержащие кислоты. По количеству атомов Гидрогена в молекуле различают одноосновные, двухосновные, трехосновные кислоты, а по химической активности — сильные и слабые.

Каждой оксигенсодержащей кислоте соответствует оксид, который называют кислотным. В оксиде и кислоте значение валентности кислотообразующего элемента одно и то же.

Кислоты имеют химические и тривиальные названия.

Кислоты распространены в природе.

Свойства и применение кислот

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Физические свойства кислот: Молекулярное строение кислот обусловливает их физические свойства. Молекулы в кислоте притягиваются друг к другу слабо (в отличие от противоположно заряженных ионов в основном оксиде или основании). Поэтому кислоты имеют низкие температуры плавления, почти все в обычных условиях являются жидкостями. Они растворяются в воде (кроме кислоты Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами), во многих случаях — неограниченно, т. е. смешиваются с водой в любых соотношениях с образованием растворов. При растворении некоторых кислот выделяется значительное количество теплоты (рис. 24).

Вам известно, что безоксигеновые кислоты представляют собой водные растворы газов — соединений некоторых неметаллических элементов с Гидрогеном (например, Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами). Эти газы выделяются из своих растворов даже в обычных условиях.

Летучей кислотой, т. е. такой, которая переходит в газообразное состояние при умеренном нагревании, является нитратная кислота Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами а также несколько других. Летучие кислоты имеют запах.

Ортофосфатная кислота Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами ортоборатная (борная) Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами метасиликатная Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами3 — твердые вещества. Они, а также сульфатная кислота Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами нелетучи.

Карбонатная и сульфитная кислоты существуют лишь в водном растворе. Соответствующие им оксиды взаимодействуют с водой не полностью, а кислоты, которые образуются, частично разлагаются на оксиды и воду:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Большинство кислот токсичны. Они вызывают серьезные отравления, ожоги кожи. Поэтому работать с кислотами надо очень осторожно, соблюдая правила техники безопасности. При попадании раствора кислоты на руку следует сначала смыть его проточной водой, затем обработать кожу разбавленным раствором соды (для удаления остатков кислоты) и хорошо промыть руку водой.

Химические свойства кислот: Способность кислот реагировать с другими веществами в значительной мере зависит от их устойчивости, летучести, растворимости в воде. Это необходимо учитывать, рассматривая химические свойства кислот.

Действие па индикаторы: Кислоты в водных растворах изменяют окраску индикаторов (рис. 25), но не всех и не так, как щелочи.
 

Реакции с металлами

Большинство известных вам кислот реагируют с металлами с выделением водорода и образованием солей (рис. 26). Среди них — все безоксигеновые кислоты, сульфатная (в разбавленном растворе):

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

В этих реакциях атомы металлического элемента, которые содержатся в простом веществе, замещают атомы другого элемента (Гидрогена) в сложном веществе.

Реакцию между простым и сложным веществами, в результате которой образуются новые простое и сложное вещества, называют реакцией замещения.

С названными кислотами взаимодействуют не все металлы. Возможность осуществления реакции между металлом и кислотой можно определить, используя ряд активности металлов. Его составил отечественный химик Н. Н. Бекетов на основании результатов изучения многих реакций металлов с кислотами и солями. Приводим большую часть этого ряда в современном виде (см. также форзац 2):

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Формула неметалла водорода делит ряд на две части. Металлы, размещенные в левой части ряда, взаимодействуют с названными выше кислотами (при этом выделяется водород), а размещенные справа — не реагируют с ними (рис. 27):

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Николай Николаевич Бекетов (1827—1911)

Выдающийся русский и украинский химик, академик Петербургской академии наук. Исследовал реакции солей с металлами и водородом в водных растворах. Предложил вытеснительный ряд, или ряд активности металлов (1865). Дал формулировку закона действующих масс, сходную с современной. Открыл и описал металлотермию — один из методов получения металлов. Проводил термохимические исследования. Содействовал становлению физической химии — одной из важнейших химических наук. Работал профессором в Харьковском университете (1855—1887), впервые читал курс лекций по физической химии как самостоятельной научной дисциплине. Был президентом Русского физико-химического общества.

Во время реакций нитратной, а также концентрированного раствора сульфатной кислоты с металлами вместо водорода образуются другие вещества (рис. 28). 

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Реакции с основными оксидами и основаниями

Характерным свойством всех кислот является способность взаимодействовать с соединениями противоположного типа — основными оксидами и основаниями. Продуктами каждой реакции являются соль и вода. Эти химические превращения были рассмотрены в предыдущих параграфах. Примеры соответствующих химических уравнений:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Реакции с солями

Реакции кислот с солями относят к реакциям обмена. Не все они возможны. Назовем случаи, когда эти реакции происходят (рис. 29).

• Продукт реакции — соль или кислота — выпадает в осадок (это выясняем по таблице растворимости):

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

• Кислота-продукт является летучей, происходит от газообразного соединения или разлагается с образованием газа:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

(Сокращение «тв» означает «твердое вещество >>, а «конц» — «концентрированный раствор».)

• Кислота, которая вступает в реакцию, является сильной, а кислота, которая образуется, — слабой. Примерами могут служить три последние реакции.
Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами
 

Термическое разложение оксигенсодержащих кислот

Оксигенсодержащие кислоты при нагревании, а карбонатная и сульфитная — в обычных условиях, разлагаются с образованием соответствующих кислотных оксидов и воды:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Одним из продуктов разложения сульфатной кислоты при умеренном нагревании является сульфур(VI) оксид, а при сильном нагревании этот оксид сам начинает разлагаться:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Реакция термического разложения нитратной кислоты имеет свою особенность. Это соединение разлагается на три вещества — нитроген(VI) оксид, кислород и воду (оксид Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами соответствующий нитратной кислоте, весьма неустойчив):

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Изложенный материал обобщен в схеме 3.

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Схема 3. Химические свойства кислот

Применение кислот:

Наибольшее применение получили сульфатная, хлоридная, нитратная и ортофосфатная кислоты (табл. 4). Их получают на химических заводах в большом количестве.

Наверное, в каждой семье в домашнем хозяйстве есть уксус. Это — разбавленный водный раствор уксусной кислоты Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

(Подготовьте рассказ о том, для чего используют уксус.) В быту, повседневной жизни применяются и другие кислоты. Лимонная кислота является пищевым продуктом и консервантом, аскорбиновая — витамином С. (Уксусная, лимонная и аскорбиновая кислоты — органические соединения.) Раствор борной кислоты применяют как дезинфицирующее средство, а раствор сульфатной кислоты заливают в аккумуляторы автомобилей.

Выводы:

Кислоты — молекулярные вещества, растворимые в воде. Они изменяют окраску индикаторов, но не так, как щелочи.

Кислоты взаимодействуют с большинством металлов с выделением водорода и образованием солей. Такие реакции называют реакциями замещения. Возможность их осуществления определяют с помощью ряда активности металлов.

Кислоты реагируют с основными оксидами и основаниями с образованием солей и воды, а также с солями (продукты реакции — другие кислота и соль). Оксигенсодержащие кислоты разлагаются при нагревании.

Кислоты находят широкое применение в различных сферах.

Способы получения кислот

Прежде чем выбрать способ получения кислоты, нужно выяснить, безоксигеновой или оксигенсодержащей она является, а также — сильной или слабой, летучей или нелетучей, растворимой или нерастворимой в воде.

Реакция между водородом и неметаллом

Это способ получения безоксигеновых кислот:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Продукты таких реакций — хлороводород, сероводород, другие газообразные соединения неметаллических элементов VI или VII группы с Гидрогеном — растворяют в воде и получают кислоты.

На взаимодействии хлора с водородом основано промышленное производство хлоридной кислоты.

Реакция между кислотным оксидом и водой

Такую реакцию используют для получения оксигенсодержащих кислот:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Первая реакция происходит на завершающей стадии производства сульфатной кислоты. Осуществлять аналогичную реакцию между оксидом Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами и водой для промышленного получения нитратной кислоты нецелесообразно, так как этот оксид неустойчив. Исходным веществом служит нитроген(IV) оксид:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Реакция между солью и кислотой

На этой реакции основан общий способ получения кислот — и безоксигеновых, и оксигенсодержащих. Продуктами являются другие соль и кислота.

Такую реакцию обмена можно осуществить с использованием растворов соли и кислоты, если удовлетворяется одно из двух условий:

• продукт реакции — новая соль или новая кислота — нерастворим в воде (это определяем по таблице растворимости):

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

• кислота, которую нужно получить, является слабой, а кислота, которая вступает в реакцию, — сильной (соответствующая информация помещена в §7):

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Для получения сильной и летучей кислоты (в том числе и безоксигеновой) реакцию проводят не в растворе, а между твердой солью и нелетучей кислотой. Взаимодействию веществ способствует нагревание:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Пример №

Можно ли получить хлоридную кислоту с помощью реакции между калий хлоридом и сульфатной кислотой? Если да, то в каких условиях?

Решение

Продуктами реакции должны быть новые соль и кислота:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

По таблице растворимости определяем, что все соединения растворимы в воде. Сульфатная и хлоридная кислоты — сильные, но отличаются по физическим свойствам: первая — нелетучая, а вторая — летучая (это водный раствор газа хлороводорода).

Реакцию можно осуществить только в отсутствие воды. Тогда хлороводород будет выделяться из реакционной смеси.

Итак, для получения хлороводорода и хлоридной кислоты нужно взять твердый калий хлорид и чистую сульфатную кислоту или ее концентрированный раствор. Чтобы ускорить взаимодействие твердого и жидкого веществ, необходимо нагревание (в растворе реакции обмена происходят мгновенно).

Запишем соответствующее химическое уравнение, указав условия осуществления реакции (рис. 41):
Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами
Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Изложенное обобщено в схеме 8.

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Выводы:

Безоксигеновые кислоты получают с помощью реакций водорода с неметаллами с последующим растворением продуктов в воде.

Оксигенсодержащие кислоты получают взаимодействием кислотных оксидов с водой. Общий метод получения кислот основан на реакции обмена между солью и кислотой.

Классификация кислот

Ваших знаний о кислотах вполне достаточно, чтобы рассмотреть классификацию соединений этого класса. Прежде всего существуют кислоты, кислотные остатки которых содержат кислород, а есть кислотные остатки без атомов кислорода. Это дало возможность разделить кислоты на кислородсодержащие (например: Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами и бескислородные (например: Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Кроме того, в составе молекул разных кислот может быть неодинаковое число атомов водорода, которые в реакциях с основаниями замещаются металлическим элементом. Это дало возможность классифицировать кислоты на одноосновные и многоосновные. (Подумайте и приведите примеры одноосновных и многоосновных кислот.)

Химические свойства кислот

Кислоты проявляют достаточно высокую химическую активность с металлами, оксидами металлов, гидроксидами, а во многих случаях и солями. При этом кислотный остаток выступает единым целым и в неизменном виде переходит из состава кислоты в состав образовавшейся соли.

Обобщим известные вам свойства кислот и дополним их новыми.

Действие растворов кислот на индикаторы

Как индикаторы кислой среды используются: лакмус (водный раствор), метиловый оранжевый (водный раствор), лакмусовые и универсальные бумажные индикаторы. Последние изготавливают способом пропитки специальной бумаги не одним, а несколькими чувствительными к кислой и щелочной средам веществами. Поэтому ими можно сразу обнаружить обе среды.

Ранее вы узнали о таком индикаторе, как фенолфталеин. Обратите внимание — это вещество не является индикатором кислой среды. Как известно, лакмус и метиловый оранжевый (метилоранж) в кислой среде имеют розово-красный цвет, универсальный индикатор — от оранжевого до темно-красного (зависит от содержания кислоты в растворе — если кислота очень разбавлена, то цвет оранжевый, если в растворе содержимое кислоты значительное, то — темно-красный или близкий к нему).

Заметим, что на индикаторы действуют, изменяя их цвет, лишь водные растворы кислот.

Взаимодействие кислот с металлами

Вы уже знакомы с опытами, которые подтверждают, что металлы, размешенные в вытеснительном ряду до водорода, замещают водород в молекулах кислот, в результате чего образуется соль и выделяется газообразное вещество водород. Тогда как металлы, размещенные в вытеснительном ряду после водорода, не замещают водород в молекулах кислот (вспомните, что азотная кислота является исключением):

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

В 7 классе вы узнали о реакциях замещения. Взаимодействие металлов с кислотами относится к этому типу реакций, ведь атомы металла, то есть простого вещества, замещают атомы водорода в молекуле кислоты, которая относится к сложным веществам.

Реакции замещения — это реакции, при которых атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов сложного вещества.

Схематически это можно записать так:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Взаимодействие кислот с оксидами металлов

Кислоты взаимодействуют с оксидами металлов (как с основными, так и с амфотерными), независимо от места расположения металла в вытеснительном ряду. В результате взаимодействия образуются соль и вода:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

К какому типу реакций относится это взаимодействие?

Из уравнений реакций видно, что простых веществ нет, есть лишь сложные, которые при реакции обменялись своими составными частями. Следовательно, взаимодействие кислот с оксидами металлов относится к реакциям обмена.

Взаимодействие кислот с основаниями

Исследуем это взаимодействие, поскольку его вы еще не изучали.

Опыт 1. Нальем в химический стакан раствор гидроксида натрия и измерим его температуру. Прибавим к нему соляной кислоты (вполне понятно, что до реакции ее температура равна температуре раствора щелочи и температуре воздуха в комнате).

Видимых внешне изменений не наблюдается. Но измерив температуру раствора в химическом стакане, видим, что она возросла. То есть выделилось тепло, а это является одним из признаков химической реакции.

Запишем уравнение наблюдаемого химического явления: 

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Опыт 2. Нальем в химический стакан раствор гидроксида калия и капнем несколько капель фенолфталеина (рис. 9, а). Раствор сразу стал малиновым. В закрепленной в штативе бюретке (рис. 9, б), наполненной раствором серной кислоты, откроем кран настолько, чтобы кислота не лилась струей, а падала отдельными каплями в стакан со щелочью, и понаблюдаем за тем, что будет происходить в стакане с гидроксидом калия. Вскоре отметим, что первоначальная ярко-малиновая окраска раствора в стакане становится менее яркой, а затем и вовсе исчезает.

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Это доказывает, что щелочи в стакане не осталось. Запишем уравнение реакции и выясним, какие вещества образовались из гидроксида калия и серной кислоты:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Как и в первом опыте, щелочь и кислота обменялись составными частями, о чем свидетельствуют продукты реакции — сложные вещества соль и вода. Следовательно, реакции между основаниями и кислотами относятся к реакциям обмена.

До сих пор для проведения опытов мы использовали растворимые в воде основания — щелочи. Реагируют ли кислоты с нерастворимыми основаниями? Выясним это опытным путем.

Опыт 3. В две пробирки поместим немного гидроксида медиКислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами — твердого вещества голубого цвета. К одной дольем 2—3 мл воды, а ко второй — столько же серной кислоты. Содержимое обеих пробирок подогреем. В пробирке с основанием и водой изменения не происходят, а в пробирке с основанием и кислотой раствор стал синего цвета. Появление окраски — признак химического явления:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Опытным путем мы установили, что кислоты вступают в реакцию обмена как с растворимыми основаниями (щелочами), так и с нерастворимыми.

Реакция между кислотой и основанием с образованием соли и волы называется реакцией нейтрализации.

«Нейтральный» значит — тот, который не принадлежит ни одному ни другому. Относительно реакции кислот с основаниями это означает, что после реакции не остается ни кислой, ни щелочной среды, а она становится нейтральной.

Взаимодействие кислот с солями

Кислоты взаимодействуют с солями, если среди продуктов реакции есть осадок или газ.

Опыт 4. В химический стакан нальем серной кислоты и прибавим раствор нитрата бария. Сразу же наблюдаем образование белого осадка. Запишем уравнение реакции и выясним, какой из продуктов реакции образовал осадок:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Соляная кислота не может быть осадком, а следовательно, в осадке находится сульфат бария. Проверим наше предположение по таблице растворимости солей, кислот и оснований в воде. Действительно, сульфат бария — это нерастворимая соль.

Опыт 5. В химический стакан положим кусочек мела и дольем азотной кислоты. Сразу же начинается реакция, которая сопровождается выделением газообразного вещества. (Какое это вещество?) Поскольку карбонат кальция — соль угольной кислоты, а ей отвечает оксид углеродаКислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами можем предположить, что выделяется именно этот оксид. Соляная кислота содержит атомы водорода, из них может образоваться водород. Поэтому проведем качественное определение газа, который выделяется. Поднесенная к отверстию химического стакана спичка сразу же гаснет, и этот процесс не сопровождается приглушенным хлопком. Следовательно, выделяется углекислый газ. Запишем уравнение реакции:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Рассмотрите уравнения реакций, которые происходили в опытах 4 и 5, и сделайте вывод, к какому типу реакций они относятся.

Итоги:

  • Классификация кислот.

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

  • Общие свойства кислот:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

  • В реакциях обмена кислотный остаток кислот переходит из состава кислоты в состав соли как единое целое.

В отличие от растворов других кислот, азотная кислота взаимодействует почти со всеми металлами, за исключением золота, платины. При этом образуется не два, а три продукта реакции. Для всех реакций общим является образование соли и воды. Что же касается третьего вещества, то в зависимости от активности металла и содержания кислоты в растворе это могут быть оксиды азота с разной его валентностью Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами простое вещество азот Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами или аммиак Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами Например:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Характерно, что растворы со значительным содержимым азотной кислоты (свыше 60 %) не взаимодействуют с железом. Поэтому по железной дороге такую кислоту транспортируют в стальных цистернах.

Получение соляной кислоты и ее свойства

Изучая свойства оксидов, вы выяснили, что кислотные оксиды (за некоторым исключением, в частности оксид кремнияКислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами вступают в реакцию соединения с водой и образуют кислоты:

Но все это — кислородсодержащие кислоты. А как получают бескислородные кислоты, например соляную? Способы ее получения в промышленности и в лаборатории разные. Рассмотрим их.

Вы, наверное, обратили внимание, что в тексте учебника ни разу не было написано «раствор соляной кислоты», потому что эта кислота является ничем иным, как раствором газообразного хлорида водорода (хлороводорода) в воде. Поэтому, чтобы получить соляную кислоту, нужны хлороводород и вода-раство-ритель.

В промышленности хлороводород получают в специально построенных печах синтеза (от гр. синтез — составление, соединение), где происходит реакция соединения водорода с хлором, сопровождающаяся выделением света и тепла (вспомните, какое общее название имеют реакции с такими признаками):

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Полученный таким способом газ растворяют в воде (точнее — в соляной кислоте с низким содержанием хлороводорода). Благодаря высокой растворимости хлороводорода в воде удается получить соляную кислоту с содержанием этого газа до 40 % по массе.

Существует лабораторный способ получения соляной кислоты. Получают ее в приборе, изображенном на рисунке 10, из твердой кристаллической соли хлорида натрия, действуя на нее раствором серной кислоты с высоким содержанием (60— 70 %) растворенного вещества. Такие растворы называют концентрированными. Растворы с низким содержанием растворенного вещества получили название разбавленных.
Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Реакцию проводят при нагревании:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Опыт 1. Заполним 1/4 объема пробирки хлоридом натрия и добавим серной кислоты столько, чтобы она смочила соль. Поскольку хлороводород — газообразное вещество, то благодаря нагреванию его молекулы активно двигаются, оставляют сосуд, где они образовались, и по газоотводной трубке попадают в пробирку, заполненную на 1/3 водой.

Обратите внимание, прибор собран так, что конец газоотводной трубки не касается воды. Поскольку Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами тяжелее воздуха и воды, он направляется в сосуд с водой и растворяется в ней (видно, как образованная кислота струится вниз).

Хлороводород хорошо растворяется в воде, поэтому можно быстро получить соляную кислоту, необходимую для проведения последующих опытов.

Опыт 2. Отольем немного полученного раствора хлороводо-рода в чистую пробирку и испытаем его на наличие кислой среды с помощью индикатора, например метилового оранжевого. Раствор приобретает розовую окраску.

Воспользуемся полученной соляной кислотой для последующих опытов.

Опыт 3. К пробирке с кислотой и индикатором прибавим щелочь. Розовая окраска раствора изменяется на оранжевую. Следовательно, произошла нейтрализация кислоты щелочью:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Опыт 4. Поместим в пробирку немного карбоната натрия и прибавим к нему часть полученной соляной кислоты. Активное выделение газа свидетельствует о химическом явлении. Поднесенная к отверстию пробирки спичка гаснет. Следовательно, выделяется углекислый газ:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Опыт 5. К остальной кислоте прибавим раствор нитрата серебра Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами Сразу же образуется белый творожистый осадок (подобный скипевшемуся молоку):

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Образованный осадок не растворяется в воде и не взаимодействует с другими кислотами. На основании проведенных наблюдений делаем вывод.

С помощью раствора нитрата серебра можно отличить соляную кислоту от других кислот.

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Взаимодействие соляной кислоты с металлами исследуйте самостоятельно, выполнив в классе лабораторный опыт 2, описанный в рубрике «Страница естествоиспытателя».

По рисункам 11 и 12 узнайте о распространенности кислот в природе и их применении.
Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

  • Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами— производство химических волокон, взрывчатых веществ, удобрений, моющих средств, красок, лекарственных препаратов, эфиров, сульфатов; в гальванических элементах и аккумуляторах.
  • Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами— травление, паяние металлов, получение хлоридов, добыча металлов из руд
  • Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами— производство удобрений, взрывчатых веществ, целлюлозы, получение разных солей
  • Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами— получение ортофосфатов; изготовление полировочных смесей, катализаторов, лекарственных средств, безалкогольных напитков

Итоги:

  • Соляная кислота — одноосновная бескислородная кислота, которая проявляет все общие свойства кислот.
  • В промышленности соляную кислоту получают из водорода и хлора, растворяя образовавшийся газообразный продукт реакции хлороводород в воде.
  • В лаборатории соляную кислоту получают взаимодействием кристаллического хлорида натрия и концентрированной серной кислоты.
  • Наличие соляной кислоты можно обнаружить не только с помощью индикаторов, но и добавлением раствора нитрата серебра. Образуется нерастворимый в воде и других кислотах творожистый осадок белого цвета — хлорид серебра Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

В XV ст. кислота состава Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами поражала воображение алхимиков тем, что дымила на воздухе, обжигала язык, вызывала кашель, разъедала металлы и разрушала ткани. Называли ее в ту пору «кислым спиртом». В XVII ст. бытовало другое, достаточно необычное название — «дух из солей». Происхождение названия легко объясняется. Дело в том, что кислоту тогда получали способом, которым мы сегодня получили ее в лаборатории, — из хлорида натрия и концентрированной серной кислоты. Кстати, этот способ, как промышленный, продержался с конца XVII в. до 60-х годов XX века.

Справочный материал по кислотам

Бескислородные и кислородсодержащие кислоты получают соединением простых и сложных веществ.

1. При получении бескислородных кислот водород взаимодействует с неметаллом, а полученное газообразное вещество растворяется в воде:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

2. Кислородсодержащие кислоты образуются в результате взаимодействия кислотного оксида и воды:

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Классификация

Кислота Название кислоты Кислотный остаток Валентность кислотного остатка
H3PO4 ? ? ?
? ? Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами ?
? Метакремниевая кислота ? ?

Какие кислоты вы знаете? Приведите примеры кислотных остатков. Какие методы получения кислот вы знаете?

В VII классе при изучении темы водорода вы ознакомились с некоторыми представителями кислот (соляная и серная кислоты). Теперь же вы более подробно ознакомитесь со всеми представителями кислот.

Классификация: Атомы или группы атомов, соединенные с водородом в молекулах кислот, называются кислотными остатками. Заряд кислотного остатка всегда отрицательный ( ) и по своему числовому значению он равен основности кислоты.

Кислоты классифицируются по составу, основности и по силе.

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Активность кислот определяется степенью концентрации ионов водорода, образовавшихся в их водных растворах (моль/л).

Число атомов водорода, способных замещаться атомами металла в молекуле кислоты, показывает основность кислоты и соответствует валентности кислотного остатка.

Количество атомов водорода, соединенных с атомом кислорода в кислородсодержащих кислотах, и количество атомов водорода, соединенных с атомами неметаллов в бескислородных кислотах, соответствует основности кислоты.

Номенклатура

Названия кислот заимствованы из латинского названия образующих их неметаллов. В бескислородных кислотах к окончанию названий элементов, образующих кислоты, добавляется суффикс «ид». Если в кислородсодержащих кислотах элемент, образующий кислоту, обладает высокой валентностью, то к его окончанию добавляется суффикс «ат», а если средней валентностью то суффикс «ит».

Если кислотообразующий элемент образует несколько кислот с одинаковой валентностью (степенью окисления), то к началу названия кислоты, у которой к одному атому данного элемента присоединено наибольшее количество атомов кислорода, добавляется приставка «орто», а при наименьшем количестве атомов кислорода приставка «мета». К названию же кислородсодержащих кислот, полученных путем нагревания этих кислот, добавляется приставка «пиро».

При образовании элементами более двух кислородсодержащих кислот пользуются названиями с добавлением суффиксов -н-, -ат-, -новат-, -ист-, -новагист-.

Графические формулы кислот

Последовательность расположения элементов в молекулах кислот можно проследить по их графическим формулам.

Линии между атомами в этих формулах выражают валентность элементов.

Получение

При непосредственном взаимодействии неметаллов с водородом

Кислотные оксиды, непосредственно взаимодействуя с водой, образуют соответствующую кислоту. SiO2 не вступает в реакцию с водой.

SO3 +H2O→ H2SO4       CO2 + H2O → H2CO3

При вступлении в реакцию с водой NO2 и P2Os, в зависимости от условий, образуются различные продукты.

При взаимодействии солей с кислотами
Наиболее часто применяемый способ получения кислот взаимодействие солей с кислотами.

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерамиорганические кислоты, H2CO3, H2S, H2SiO3

В этом ряду каждая кислота вытесняет из солей следующую за ней кислоту. Поскольку HCl, HNO3, Н3РО4 одинаково сильные кислоты, они не вытесняют друг друга.

При получении кислот подобным способом исходные вещества соль должна быть в твёрдом состоянии, а кислота более концентрированной и малолетучей. Серная кислота более сильная и малолетучая. Вот почему обычно при получении других кислот используют именно эту кислоту

2NaCl(тв.) + H2SO4(конц.)Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами Na2SO4 + 2HC1↑

Ca3(PO4)2(тв.) + 3H2SO4(конц.)  Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами  3CaSO4↓ + 2H3PO4

Физические и химические свойства кислот

Определите типы химических реакций.

На основе какого правила был составлен ряд активности металлов? В получении какого простого вещества применяется реакция металлов с разбавленными кислотами (кромеразбавленного HNO3)?

Физические свойства:

По своему агрегатному состоянию кислоты классифицируются следующим образом. Кислоты хорошо растворяются в воде (кроме мегакремниевой кислоты).

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Водные растворы газообразных хлорида водорода (хлороводорода), бромида водорода (бромоводорода) и йодида водорода (йодоводорода) образуют соответствующие кислоты. Водные растворы кислот имеют кислый вкус. Кислоты, как и щелочи, меняют цвет индикаторов.

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Кислый вкус ряда употребляемых нами плодов (яблок, алычи, лимона и др.) и ягод объясняется наличием в их составе органических кислот. Зачастую эти кислоты носят названия тех плодов, в составе которых они содержатся. Например, яблочная кислота, лимонная кислота и др.

При хранении в открытом сосуде неустойчивых кислот (HNO3, H2CO3, H2SO3 и др.), а также кислот, полученных при растворении газов, их масса уменьшается или в результате разложения, или же за счет выделения газа из раствора. При хранении в отрытом сосуде растворов гигроскопических (водопоглощающих) кислот (например, H2SO4 (конц.) ,) их масса увеличивается.

Химические свойства и взаимодействие кислот с металлами

Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами

Возьмите четыре пробирки. Поместите в каждую из пробирок по отдельному куску металлов Mg, Zn, Fe u Си и добавьте к ним немного 20% него раствора соляной кислоты.

Что вы наблюдаете? Запишите уравнения реакций.

В результате изучения взаимодействия кислот с металлами был составлен ряд активности металлов.

Li, К, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Pt, Au 
Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами
Химическая активность уменьшается

C уменьшением активности металлов уменьшается и скорость протекания их реакций с одной и той же кислотой. Металлы, расположенные в ряду активности до водорода, при вступлении в реакцию с разбавленными кислотами (кроме разбавленной HNО3) вытесняют из них водород. А металлы, расположенные в ряду активности после водорода, не вступают в реакцию с разбавленными кислотами (кроме разбавленной HNO3).

Cu + H2SO4(разб.)  Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами реакция не протекает Fe + H2SO4(разб.)  → FeSO4 + H2

Взаимодействие кислот с неметаллами
C+4HNO3(конц.) Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерамиCO2 +4NO2 + 2H2O

ЗР + SHNO3(конц.) + 2H2O Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерами ЗН3PO4 + 5NO

Взаимодействие кислот с аммиаком. Кислоты вступают с аммиаком в реакцию соединения. При вступлении в реакцию одноосновных кислот с аммиаком, независимо от соотношения молей, всегда получается нормальная соль.
NH3+ HNO3→ NH4NO3

В результате реакции соединения многоосновных кислот с аммиаком, в зависимости от соотношения молей, образуются разные соли.
2NH3 +H2SO4 → (NH4)2SO4

Разложение кислот. Некоторые кислоты разлагаются с выделением воды.
H2SiO3Кислоты в химии - классификация, получение, свойства, формулы и определения с примерамиSiO2+ H2O

Почему моча имеет лимонно-жёлтый цвет?

Цвет биологической жидкости является одним из основных показателей нормального функционирования всех органов и систем в организме человека. Иногда урина может менять свой окрас из соломенно-желтого на более темный или светлый. Этому есть свои объяснения, которые могут указывать на развитие определенных патологий, либо на наличие определенных внешних факторов, под воздействием которых биологическая жидкость изменила свой оттенок. Если вы заметили, что у вас моча стала лимонного цвета, то не стоит сразу паниковать, а нужно направить усилия на поиск причин таких перемен. Давайте рассмотрим самые распространенные из них.

к оглавлению ↑

Причины лимонного цвета урины

Светло-желтая моча чаще всего наблюдается у людей, которые пренебрегают питьевым режимом. Повышение концентрации пигментов в биологической жидкости можно также объяснить:

  • повышенной потливостью в жаркое время года, либо при наличии определенных заболеваний;
  • периодом лактации;
  • отеками при различных патологиях;
  • острыми заболеваниями кишечника;
  • применением слабительных лекарственных препаратов.

Это самые частые причины появления мочи лимонного цвета у мужчин и женщин. Что касается будущих мам, то у них такая аномалия может иметь свое объяснение.

Что это может быть, если моча лимонного цвета наблюдается у беременных женщин? Прежде всего, подобные изменения в окрасе урины происходят при развитии гестоза – позднего токсикоза. Эта опасная патология сопровождается значительным повышением артериального давления и отечностью рук, ног, лица. В этом случае моча светло-желтого цвета может чередоваться с потемнением урины, при этом она становится мутноватой, приобретает специфический запах.

Гестоз – опасное патологическое состояние, способное вызвать тяжелые осложнения не только у будущей мамы, но также у плода. Именно поэтому, если на поздних сроках беременности у женщин была замечена моча ярко-лимонного цвета, действовать нужно незамедлительно. Своевременное медицинское вмешательство поможет предотвратить опасные последствия для здоровья и жизни мамы и крохи.

к оглавлению ↑

Обезвоживание как причина изменение цвета урины

Почему моча ярко–желтого, светлого, лимонного цвета

Одной из самых частых причин, почему моча лимонного цвета, является острый дефицит жидкости в организме. Обезвоживание – опасное состояние, способное крайне негативно отразиться на общем состоянии здоровья человека. Если в организме переизбыток воды, моча становится прозрачной, как вода.

Но может ли нехватка воды стать причиной, почему моча ярко-лимонного цвета? Конечно, да, и этому есть свое объяснение. Когда в организм человека не поступает достаточное количество жидкости, почки постепенно начинают реабсорбировать воду, которая осталась в тканях.

К обезвоживанию нередко приводят кишечные инфекции, сопровождающиеся обильной рвотой и поносом. Таким образом, у больного может появиться не только моча ярко-лимонного цвета, но также другие неприятные симптомы – повышение температуры тела, сухость во рту, мигрень, слабость и головокружение.

Подобные аномалии могут иметь довольно серьезные и опасные последствия, поэтому такие состояния необходимо срочно купировать. Для этого вам необходимо обратиться к врачу, если вы заметили у себя мочу кислотно-желтого цвета, а другие тревожные симптомы не исчезают на протяжении 2-3 дней.

к оглавлению ↑

Светлая моча, как признак болезни

Светло-желтый цвет мочи может стать сигналом к бедствию, и говорить о развитии крайне опасных для здоровья и жизни человека заболеваний. Однако от какой бы патологии не страдал человек, если урина стала слишком светлой, то это все равно означает, что у него присутствуют признаки обезвоживания.

Так при каком заболевании у пациента моча становится лимонного цвета? Чаще всего такое случается при развитии хронической сердечной недостаточности. Менее распространенной причиной изменения окраса биологической жидкости является цирроз печени. В этом случае плазма постепенно просачивается в брюшную полость, вызывая асцит. Кровь в этом случае становится довольно густой и вязкой.

Важно! Если вы не можете самостоятельно установить причины лимонного цвета мочи, ни в коем случае не надейтесь на то, что аномалия со временем сама пройдет! Иногда промедление с обращением к врачу может привести к тому, что момент, когда можно исправить ситуацию без опасных последствий для здоровья пациента, бывает упущен. Поэтому внимательно относитесь к тому, какие еще симптомы у вас наблюдаются, помимо аномально светлой урины.

к оглавлению ↑

Другие причины лимонной урины

Существует еще несколько причин появления светло-желтой мочи, при этом они являются относительно безвредными и безопасными. Одной из них является индивидуальная особенность организма к выполнению процесса метаболизма. В этом случае основную роль играет наследственный фактор.

Чрезмерное употребление соли – еще она причина ярко-желтой урины. Со временем они начинают откладываться в тканях, что может привести к появлению песка в почках. Он, в свою очередь, нередко приводит к развитию уролитиаза – мочекаменной болезни.

Светло-желтая моча – это вполне нормально, если вы принимаете определенные лекарственные препараты, либо часто кушаете некоторые группы продуктов питания. Особенно это касается сладостей, колбасных и кондитерских изделий, во время приготовления которых используются различные пищевые добавки и красители. Сюда также можно отнести газированные сладкие напитки.

А вот, если моча стала темной — это серьезный повод для беспокойства, следует срочно пройти медицинское обследование.

Чтобы не переживать по поводу того, что биологическая жидкость резко изменила свой окрас – посветлела или, наоборот, потемнела, не забывайте проходить профилактические медицинские осмотры дважды в год. Таким образом, даже если какая-либо патология и имеет место, она будет своевременно обнаружена и излечена.

  • Ярко загорелась пролетающая комета как пишется
  • Ярко красный как пишется правильно
  • Ярко желтая листва как пишется
  • Яркие эпизоды сказки о рыбаке и рыбке
  • Яркая особенность рассказов чехова отличающая их от предшествовавшей традиции это