- Классификация кислот
- Химические свойства кислот
- обобщить и систематизировать знания о классификации кислот
- изучить химические свойства кислот
- Какие вещества называются кислотами?
- Какие бывают кислоты?
Классификация кислот
Вы уже знакомы с классом химических соединений «кислоты». На данном этапе необходимо обобщить уже имеющиеся знания о составе и классификации кислот, а также ознакомиться с их химическими свойствами.
Классификация кислот по основности (по количеству атомов водорода)
Химические свойства кислот
|
Рис. 1. Действие индикатора лакмуса в кислой среде
|
2. Кислота + металл = соль + водород
Практическим путём учёные смогли выяснить, какие металлы вытесняют водород из растворов кислот. Был составлен электрохимический ряд напряжения металлов, или ряд активности металлов Н. Н. Бекетова — по имени русского учёного, в XX веке изучавшего взаимодействие металлов со сложными веществами.
Электрохимический ряд напряжений металлов
Если металл находится в ряду до водорода, то он реагирует с кислотами, если после, то нет. Запомните: чем левее стоит металл, тем активнее он вытесняет водород. Исключением являются азотная кислота (в любой концентрации) и серная кислота (концентрированная) – при взаимодействии с металлами они не образуют водород.
$Zn + 2 HCl = ZnCl_{2} + H_{2} \uparrow$
$Cu + HCl \neq$
3. Кислота + основный оксид (или амфотерный оксид) = соль + вода
$CuO + H_{2} SO_{4} \rightarrow CuSO_{4} + H_{2} O$
4. Кислота + растворимое основание (щёлочь) = соль + вода
К 2–3 мл раствора гидроксида калия добавляем 2–3 капли раствора фенолфталеина. Как изменилась окраска? Стала малиновой.
По каплям добавляем раствор серной кислоты и следим за исчезновением окраски. Что происходит при постепенном приливании раствора кислоты? Происходит нейтрализация раствора — малиновый цвет исчезает.
Рис. 2. Реакция нейтрализации между кислотой и щёлочью
$H_{2} SO_{4} + 2 KOH \rightarrow K_{2} SO_{4} + 2 H_{2} O$
5. Кислота + нерастворимое основание = соль + вода
$Cu \left(OH\right)_{2} + 2 HCl \rightarrow CuCl_{2} + 2 H_{2} O$
6. Кислота + соль = новая соль + новая кислота
Данная реакция является реакцией обмена и протекает в случае образования осадка, газа или воды.
Для составления уравнений реакций кислот с солями следует пользоваться рядом вытеснения кислот, в котором каждая предыдущая может вытеснить из соли последующую.
$Na_{2} CO_{3} + H_{2} SO_{4} \rightarrow Na_{2} SO_{4} + H_{2} O + CO_{2} \uparrow$
Ряд вытеснения кислот
Пример 1
Какое вещество лишнее? Назовите его, ответ объясните.
а) $HCl ; HBr ; HNO_{3}$
б) $HCl ; HNO_{3} ; HClO_{4}$
Решение:
а) $HNO_{3}$ — кислородсодержащая кислота;
б) $HCl$ — бескислородная кислота.
Пример 2
Допишите уравнения реакций:
а) $HCl + Al \rightarrow$
б) $Li_{2} SO_{4} + HNO_{3} \rightarrow$
в) $NaOH + H_{3} PO_{4} \rightarrow$
Решение:
а) $6 HCl + 2 Al \rightarrow 2 AlCl_{3} + 3 H_{2} \uparrow$
б) $Li_{2} SO_{4} + 2 HNO_{3} \rightarrow$реакция не идёт, так как все исходные вещества и продукты реакции растворимы и не являются газами
в) $3 NaOH + H_{3} PO_{4} \rightarrow Na_{3} PO_{4} + 3 H_{2} O$
Упражнение
- Какое вещество лишнее? Назовите его, ответ объясните.
а) $H_{2} SO_{4} ; H_{3} PO_{4} ; H_{2} CO_{3}$
б) $HBr ; HCl ; H_{2} CO_{3}$
- Допишите уравнения реакций:
1) $H_{2} SO_{4} + Mg \rightarrow$
2) $H_{2} SO_{4} + Ca \left(OH\right)_{2} \rightarrow$
3) $H_{2} SO_{4} + Na_{2} S \rightarrow$
Получение кислот
Кислородсодержащие кислоты (кроме кремниевой) образуются при растворении кислотных оксидов в воде:
$CO_{2} + H_{2} O \rightleftarrows H_{2} CO_{3}$.
Бескислородные кислоты представляют собой растворы веществ, образующихся в результате взаимодействия водорода с неметаллом:
$H_{2} + Cl_{2} = 2 HCl$,
$H_{2} + S = H_{2} S$.
Как и другие представители сложных веществ, кислоты могут быть получены в результате реакций обмена:
$2 KNO_{2} + H_{2} SO_{4} = K_{2} SO_{4} + 2 HNO_{2}$.
Контрольные вопросы
- Может ли выделить водород из раствора соляной кислоты алюминий и почему?
- Будет ли реагировать с раствором серной кислоты золото?
- Какой металл будет реагировать с соляной кислотой активнее: цинк или свинец?
Упражнение
- а) $H_{3} PO_{4}$ — трёхосновная кислота;
б) $H_{2} CO_{3}$ — кислородсодержащая кислота.
- 1) $H_{2} SO_{4} + Mg \rightarrow MgSO_{4} + H_{2} \uparrow$
2) $H_{2} SO_{4} + Ca \left(OH\right)_{2} \rightarrow CaSO_{4} + 2 H_{2} O$
3) $H_{2} SO_{4} + Na_{2} S \rightarrow Na_{2} SO_{4} + H_{2} S \uparrow$
