ЧАСТЬ И

ОБЩАЯ ХИМИЯ

ОСНОВНЫЕ КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Кислоты

Понятие о кислотах, их составе и названия

Кислоты - это сложные вещества, состоящие из атомов Водорода, которые могут замещаться атомами металлических элементов, и кислотных остатков.

Согласно с теорией кислот и оснований Аррениуса, кислотам можно дать другое определение, а именно: кислоты - это сложные вещества, которые в водных растворах подвергаются электролитической диссоциации с образованием ионов Водорода.

Важнейшие кислоты

Классификация кислот

По различными признаками кислоты разделяют на разные группы. По содержанию атомов Кислорода кислоты разделяют на кислородосодержащие и безоксигенові.

К оксигеносодержащих кислот относятся сульфатная H₂SO₄, азотная HNO₃ и др. Кислородосодержащие кислоты являются гидратами кислотных оксидов, т.е. продуктами присоединение молекулы воды к молекуле оксида неметаллического элемента.

К безоксигеновых кислот относятся растворы некоторых газов в воде. Например, хлоридная кислота - это раствор газуватого хлороводорода НСl в воде, фторидна - раствор фтороводню HF, сульфидная - раствор сероводорода H₂S и др.

По числом атомов Водорода, способных замещаться на атомы металлического элемента (по основностью кислоты), кислоты разделяют на одноосновны (HCl, HNO₃), двохосновні (H₂S, H₂SO₄), трьохосновні (Н₃РО₄) и т.д.

Основность кислоты не всегда совпадает с числом атомов Водорода в ее молекуле. Эти случаи очень распространенные среди органических кислот, таких как уксусная, лимонная, виноградная т.д. К примеру, уксусная кислота СН₃СООК есть одноосновною. Ее молекулы, хотя и содержат по четыре атома Водорода, один атом способен замещаться атомом металлического элемента. Среди неорганических кислот также случаются подобные случаи: фосфітна кислота Н₃РO₃ - двохосновна, а фосфінова кислота Н₃РО₂ - одноосновна.

По силой кислот, то есть по способности диссоциироваться на ионы, кислоты разделяют на сильные, кислоты средней силы и слабые. К сильным кислотам относятся кислоты, которые в растворе с концентрацией 0,1 моль/л диссоциируют более чем на 30 % (сульфатная, азотная, хлоридная т.п.). Слабые кислоты в растворах с такой же концентрацией диссоциируют меньше чем на 3 % (карбонатная, сульфидная, уксусная и т.п.). Если степень диссоциации кислоты в растворе находится в интервале 3-30%, то ее относят к кислотам средней силы (фторидна, нітритна т.д.).

Физические свойства кислот

Кислоты - это вещества молекулярного строения. Это обусловливает их физические свойства: кислоты являются жидкостями или легкоплавкими твердыми веществами. Так, самые распространенные кислоты - сульфатная H₂SО₄ и азотная HNO₃ - в обычных условиях жидкости. Фосфатная Н₃РO₄, боратна Н₃ВO₃, силикатный H₂SiO₃ - твердые вещества. Безоксигенові кислоты - фторидна НF, хлоридная НСl, бромідна НВr, йодидна НЕТ, сульфидная H₂S и ціанідна HCN - водные растворы газов, которые имеют ту же формулу, что и кислота.

Сульфитная H₂SO₃ и карбонатная Н₂СО₃ кислоты являются водными растворами сернистого SO₂ и углекислого СO₂ газов. Большинство неорганических кислот хорошо растворимы в воде. С их растворами обычно и работают в лабораториях. Исключением является силикатная кислота H₂SiO₃ - она в воде не растворяется.

Использование кислот

Кислоты являются одними из важнейших веществ в промышленности, и не только в химической. Наибольшее внимание уделяют сульфатной, нитратной, хлоридной и фосфатной кислотам. Их добывают на химических заводах в огромных количествах, особенно сульфатную. Нередко об уровне промышленного развития какой-либо страны судят по тому, сколько серной кислоты она производит. И это потому, что сульфатную кислоту (как и другие кислоты) используют почти во всех отраслях народного хозяйства. Без этих кислот невозможно изготавливать металлы, ткани, бумага, минеральные удобрения т.д. Огромные объемы серной кислоты тратят для переработки нефти в обычное топливо, а также при производстве цветных металлов, моющих средств, лекарств и красителей, взрывчатых материалов.

Очень много кислот используют и в пищевой промышленности. И не только как вкусовые приправы для создания кислого вкуса. В большинстве случаев кислоты (уксусная, лимонная, бензойная, винная, щавелевая) используют как консерванты - вещества, которые замедляющих порчу пищевых продуктов.

Почти в каждом доме есть уксус (раствор уксусной кислоты), щавелевая и лимонная кислоты для приготовления пищи. В домашней аптечке всегда есть аскорбиновая кислота (витамин С), ацетилсалициловая кислота (аспирин) и боратна кислота (ее раствор используют для дезинфекции).

Безопасность во время работы с кислотами

Кислоты относятся к едких веществ. При попадании кислот на кожу или слизистые оболочки появляются химические ожоги, а при попадании концентрированной серной кислоты - даже обугливание кожи. В случае попадания кислоты на одежду появляются дырки: сразу или после стирки (в зависимости от количества кислоты). Поэтому с кислотами, особенно с концентрированными, надо вести себя очень осторожно. Работать с ними желательно в резиновых перчатках.

При растворении концентрированных кислот в воде выделяется большое количество теплоты. Если наливать воду в стакан с концентрированной кислотой, то вода собирается на поверхности (плотность концентрированных кислот больше) и под действием теплоты, выделяется, может закипеть и начать разбрызгиваться. Поэтому при разведении концентрированных кислот следует обязательно наливать только кислоту в стакан с водой, а не наоборот!