Помощничек
Главная | Обратная связь

...

Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Химические свойства кислот

Кислота

Кисло́ты — сложные вещества, в состав которых обычно входят атомы водорода, способные замещаться на атомы металлов, и кислотный остаток. Водные растворы кислот имеют кислый вкус, обладают раздражающим действием, способны менять окраску индикаторов, отличаются рядом общих химических свойств.

Определение кислоты

Основная статья: Теории кислот и оснований

Определения кислот и оснований претерпели значительную эволюцию по мере расширения теоретических представлений о природе химической связи и механизмах химических реакций.

В 1778 французский химик Антуан Лавуазье предположил, что кислотные свойства обусловлены наличием в молекуле атомов кислорода. Эта гипотеза быстро доказала свою несостоятельность, так как многие кислоты не имеют в своём составе кислорода, в то время как многие кислородсодержащие соединения не проявляют кислотных свойств. Тем не менее, именно эта гипотеза дала название кислороду как химическому элементу.

В 1839 немецкий химик Юстус Либих дал такое определение кислотам: кислота — это водородосодержащее соединение, водород которого может быть замещён на металл с образованием соли.

Первую попытку создать общую теорию кислот и оснований предпринял шведский физикохимик Сванте Аррениус. Согласно его теории, сформулированной в 1887, кислота — это соединение, диссоциирующее в водном растворе с образованием протонов (ионов водорода H+). Теория Аррениуса быстро показала свою ограниченность, она не могла объяснить многих экспериментальных фактов. В наше время она имеет главным образом историческое и педагогическое значение.

В настоящее время наиболее распространены три теории кислоты и оснований. Они не противоречат друг другу, а дополняют.

  • По теории сольвосистем, начало которой положили работы американских химиков Кэди и Франклина, опубликованные в 1896—1905 гг., кислота — такое соединение, которое даёт в растворе те положительные ионы, которые образуются при собственной диссоциации растворителя (Н3О+, NH4+). Это определение хорошо тем, что не привязано к водным растворам.
  • По протонной теории кислот и оснований, выдвинутой в 1923 г. независимо датским учёным Йоханнесом Брёнстедом и английским учёным Томасом Лоури, кислоты — водородсодержащие вещества, отдающие при реакциях положительные ионы водорода — протоны. Слабость этой теории в том, что она не включает в себя не содержащие водорода вещества, проявляющие кислотные свойства, так называемые апротонные кислоты.
  • По электронной теории, предложенной в 1923 г. американским физикохимиком Гилбертом Льюисом, кислота — вещество, принимающее электронные пары, то есть акцептор электронных пар. Таким образом, в теории Льюиса кислотой могут быть как молекула, так и катион, обладающие низкой по энергии свободной молекулярной орбиталью.
  • Пирсон модифицировал теорию Льюиса с учётом характеристик орбиталей-акцепторов, введя понятие жёстких и мягких кислот и оснований (принцип Пирсона или принцип ЖМКО). Жёсткие кислоты характеризуются высокой электроотрицательностью и низкой поляризуемостью атома, несущего свободную орбиталь, мягкие кислоты, соответственно, характеризуются низкой электроотрицательностью и высокой поляризуемостью атома, несущего свободную орбиталь.

Следует также отметить, что многие вещества проявляют амфотерные свойства, то есть ведут себя как кислоты в реакциях с основаниями и как основания — в реакциях с более сильной кислотой.

Классификация кислот

  • По содержанию кислорода
    • бескислородные (HCl, H2S);
    • кислородосодержащие (HNO3,H2SO4).
  • По основности — количество кислых атомов водорода
    • Одноосновные (HNO3);
    • Двухосновные (H2SeO4, двухосновные предельные карбоновые кислоты);
    • Трёхосновные (H3PO4, H3BO3).
    • Полиосновные (практически не встречаются).
  • По силе
    • Сильные — диссоциируют практически полностью, константы диссоциации больше 1×10−3 (HNO3);
    • Слабые — константа диссоциации меньше 1×10−3 (уксусная кислота Kд= 1,7×10−5).
  • По устойчивости
    • Устойчивые (H2SO4);
    • Неустойчивые (H2CO3).
  • По принадлежности к классам химических соединений
    • Неорганические (HBr);
    • Органические (HCOOH,CH3COOH);
  • По летучести
    • Летучие (H2S, HCl);
    • Нелетучие (H2SO4) ;
  • По растворимости в воде
    • Растворимые (H2SO4);
    • Нерастворимые (H2SiO3);

Химические свойства кислот

Окрашивание индикаторной бумаги в растворе хлороводородной кислоты

  • 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 полученная соль растворима:

  • Взаимодействие с солями, если выпадает осадок или выделяется газ:

  • Сильные кислоты вытесняют более слабые из их солей:

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

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

  • С азотной кислотой и концентрированной серной кислотами реакция идёт иначе:

См. статью Взаимодействие кислот с металлами.

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

Например,

 




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.