kiseline nazivaju se složene tvari čiji sastav molekula uključuje atome vodika koji se mogu zamijeniti ili zamijeniti za atome metala i kiselinski ostatak.
Prema prisustvu ili odsustvu kiseonika u molekuli, kiseline se dele na one koje sadrže kiseonik(H 2 SO 4 sumporna kiselina, H 2 SO 3 sumporna kiselina, HNO 3 dušična kiselina, H 3 PO 4 fosforna kiselina, H 2 CO 3 ugljična kiselina, H 2 SiO 3 silicijska kiselina) i anoksična(HF fluorovodonična kiselina, HCl hlorovodonična kiselina (hlorovodonična kiselina), HBr bromovodična kiselina, HI jodovodonična kiselina, H 2 S hidrosulfidna kiselina).
U zavisnosti od broja atoma vodika u molekulu kiseline, kiseline su jednobazne (sa 1 H atoma), dvobazne (sa 2 H atoma) i trobazne (sa 3 H atoma). Na primjer, dušična kiselina HNO 3 je jednobazna, jer u njenoj molekuli postoji jedan atom vodika, sumporna kiselina H 2 SO 4 – dvobazni, itd.
Postoji vrlo malo neorganskih spojeva koji sadrže četiri atoma vodika koji se mogu zamijeniti metalom.
Dio molekule kiseline bez vodika naziva se kiselinski ostatak.
Acid Residue mogu se sastojati od jednog atoma (-Cl, -Br, -I) - to su jednostavni kiseli ostaci, ili mogu - iz grupe atoma (-SO 3, -PO 4, -SiO 3) - to su složeni ostaci .
U vodenim rastvorima kiseli ostaci se ne uništavaju tokom reakcija razmene i supstitucije:
H 2 SO 4 + CuCl 2 → CuSO 4 + 2 HCl
Riječ anhidrid znači bezvodna, odnosno kiselina bez vode. Na primjer,
H 2 SO 4 - H 2 O → SO 3. Anoksične kiseline nemaju anhidride.
Kiseline su dobile naziv po imenu elementa koji stvara kiselinu (sredstvo za stvaranje kiseline) s dodatkom završetaka "naya" i rjeđe "vaya": H 2 SO 4 - sumporna; H 2 SO 3 - ugalj; H 2 SiO 3 - silicijum, itd.
Element može formirati nekoliko kisikovih kiselina. U ovom slučaju, naznačeni završeci u nazivu kiselina bit će kada element pokazuje najveću valenciju (molekula kiseline ima veliki sadržaj atoma kisika). Ako element pokazuje nižu valenciju, završetak u nazivu kiseline će biti „čist”: HNO 3 - azot, HNO 2 - azot.
Kiseline se mogu dobiti otapanjem anhidrida u vodi. Ako su anhidridi nerastvorljivi u vodi, kiselina se može dobiti djelovanjem druge jače kiseline na sol tražene kiseline. Ova metoda je tipična i za kisik i za anoksične kiseline. Anoksične kiseline se također dobivaju direktnom sintezom iz vodika i nemetala, nakon čega slijedi otapanje nastalog spoja u vodi:
H 2 + Cl 2 → 2 HCl;
H 2 + S → H 2 S.
Rastvori nastalih gasovitih supstanci HCl i H 2 S i su kiseline.
U normalnim uslovima, kiseline su i tečne i čvrste.
Hemijska svojstva kiselina
Otopine kiseline djeluju na indikatore. Sve kiseline (osim silicijumske kiseline) se dobro otapaju u vodi. Posebne supstance - indikatori vam omogućavaju da odredite prisustvo kiseline.
Indikatori su supstance složene strukture. Mijenjaju boju ovisno o interakciji s različitim kemikalijama. U neutralnim rastvorima imaju jednu boju, u rastvorima baza drugu. U interakciji s kiselinom mijenjaju boju: indikator metil narandže postaje crven, lakmus indikator također postaje crven.
Interakcija sa bazama s stvaranjem vode i soli, koja sadrži nepromijenjeni kiselinski ostatak (reakcija neutralizacije):
H 2 SO 4 + Ca (OH) 2 → CaSO 4 + 2 H 2 O.
Interakcija sa baziranim oksidima sa stvaranjem vode i soli (reakcija neutralizacije). Sol sadrži kiselinski ostatak kiseline koji je korišten u reakciji neutralizacije:
H 3 PO 4 + Fe 2 O 3 → 2 FePO 4 + 3 H 2 O.
interakciju sa metalima.
Za interakciju kiselina sa metalima moraju biti ispunjeni određeni uslovi:
1. metal mora biti dovoljno aktivan u odnosu na kiseline (u nizu aktivnosti metala mora se nalaziti prije vodonika). Što se metal dalje nalazi u seriji aktivnosti, to je intenzivnije u interakciji sa kiselinama;
2. Kiselina mora biti dovoljno jaka (odnosno, sposobna da donira H+ jone vodonika).
U toku hemijskih reakcija kiseline sa metalima nastaje so i oslobađa se vodik (osim interakcije metala sa azotnom i koncentriranom sumpornom kiselinom):
Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2;
Cu + 4HNO 3 → CuNO 3 + 2 NO 2 + 2 H 2 O.
Imate bilo kakvih pitanja? Želite li saznati više o kiselinama?
Da dobijete pomoć tutora - registrujte se.
Prva lekcija je besplatna!
stranice, uz potpuno ili djelomično kopiranje materijala, obavezan je link na izvor.
| Kiselina | kiseli ostatak | ||
| Formula | Ime | Formula | Ime |
| HBr | bromovodična | Br- | bromid |
| HBrO 3 | brom | BrO 3 - | bromat |
| HCN | cijanovodon (cijanovodon) | CN- | cijanid |
| HCl | hlorovodonična (hlorovodonična) | Cl- | hlorid |
| HClO | hipohlorni | ClO- | hipohlorit |
| HClO 2 | hlorid | ClO 2 - | hlorit |
| HClO 3 | hlor | ClO 3 - | hlorat |
| HClO 4 | hlorid | ClO 4 - | perklorat |
| H2CO3 | ugalj | HCO 3 - | bikarbonat |
| CO 3 2– | karbonat | ||
| H 2 C 2 O 4 | oksalna | C 2 O 4 2– | oksalat |
| CH3COOH | acetic | CH 3 COO - | acetat |
| H2CrO4 | hrom | CrO 4 2– | hromat |
| H2Cr2O7 | dihrom | Cr2O72– | dihromat |
| HF | fluorovodik (fluorovodonični) | F- | fluorida |
| HI | jodnovodni | ja- | jodid |
| HIO 3 | jod | IO3 - | jodat |
| H2MnO4 | mangan | MnO 4 2– | manganat |
| HMnO 4 | mangan | MnO 4 - | permanganat |
| HNO 2 | azotni | NE 2 - | nitrita |
| HNO3 | azotna | NE 3 - | nitrata |
| H3PO3 | fosfor | PO 3 3– | fosfit |
| H3PO4 | fosforne | PO 4 3– | fosfat |
| HSCN | tiocijanat (tiocijanat) | SCN- | tiocijanat (tiocijanat) |
| H 2 S | hidrogen sulfid | S 2– | sulfid |
| H2SO3 | sumporna | SO 3 2– | sulfit |
| H2SO4 | sumporna | SO 4 2– | sulfat |
Završi aplikaciju.
Prefiksi koji se najčešće koriste u imenima
Interpolacija referentnih vrijednosti
Ponekad je potrebno saznati vrijednost gustine ili koncentracije koja nije navedena u referentnim tabelama. Željeni parametar se može pronaći interpolacijom.
Primjer
Za pripremu otopine HCl uzeta je kiselina dostupna u laboratoriju, čija je gustina određena hidrometrom. Ispostavilo se da je jednako 1,082 g/cm 3 .
Prema referentnoj tabeli nalazimo da kiselina sa gustinom 1,080 ima maseni udio od 16,74%, a sa 1,085 - 17,45%. Da bismo pronašli maseni udio kiseline u postojećem rastvoru, koristimo formulu za interpolaciju:
%,
gdje index 1 odnosi se na razrijeđeniji rastvor, i 2 - koncentrisaniji.
Predgovor………………………………………..………….……….…..3
1. Osnovni pojmovi titrimetrijskih metoda analize………7
2. Metode i metode titracije………………………………………….9
3. Proračun molarne mase ekvivalenata.…………………16
4. Metode za iskazivanje kvantitativnog sastava rastvora
u titrimetriji……………………………………………………..21
4.1. Rješavanje tipičnih problema o načinima izražavanja
kvantitativni sastav rastvora…….……25
4.1.1. Proračun koncentracije otopine prema poznatoj masi i zapremini otopine………………………………………..26
4.1.1.1. Zadaci za samostalno rješavanje...29
4.1.2. Konverzija jedne koncentracije u drugu……….30
4.1.2.1. Zadaci za samostalno rješavanje...34
5. Metode pripreme rastvora………………………………36
5.1. Rješavanje tipičnih zadataka za pripremu rješenja
na razne načine……………………………………………..39
5.2. Zadaci za samostalno rješavanje………………….48
6. Proračun rezultata titrimetrijske analize…………..51
6.1. Proračun rezultata direktne i supstitucije
titracija…………………………………………………………...51
6.2. Izračunavanje rezultata povratne titracije...................56
7. Metoda neutralizacije (acid-bazna titracija)……59
7.1. Primjeri rješavanja tipičnih problema…………………………………..68
7.1.1. Direktna i supstitucijska titracija……………68
7.1.1.1. Zadaci za samostalno rješavanje…73
7.1.2. Povratna titracija………………………………………..76
7.1.2.1. Zadaci za samostalno rješavanje…77
8. Redox metoda (redoksimetrija)………...80
8.1. Zadaci za samostalno rješavanje………………….89
8.1.1. Redox reakcije……..89
8.1.2. Proračun rezultata titracije…………………...90
8.1.2.1. Supstituciona titracija...................90
8.1.2.2. Direktna i povratna titracija…………..92
9. Metoda kompleksiranja; kompleksometrija...........94
9.1. Primjeri rješavanja tipičnih problema…………………………………102
9.2. Zadaci za samostalno rješavanje……………………104
10. Metoda taloženja…………………………………………………………..106
10.1. Primjeri rješavanja tipičnih problema…………………….110
10.2. Zadaci za samostalno rješavanje……………….114
11. Individualni zadaci za titrimetriju
metode analize…………………………………………………………………………117
11.1. Plan realizacije pojedinačnog zadatka…………117
11.2. Varijante individualnih zadataka………………….123
Odgovori na zadatke ………..…………………………………………124
Simboli……………………………………………127
Dodatak……………………………………………………………………...128
EDUKATIVNO IZDANJE
ANALITIČKA HEMIJA
kiseline- složene tvari koje se sastoje od jednog ili više atoma vodika koji se mogu zamijeniti atomima metala i kiselih ostataka.
Klasifikacija kiselina
1. Prema broju atoma vodika: broj atoma vodika ( n ) određuje bazičnost kiselina:
n= 1 pojedinačna baza
n= 2 dvobazna
n= 3 tribazna
2. Po sastavu:
a) Tabela kiselina koje sadrže kiseonik, kiselih ostataka i odgovarajućih kiselinskih oksida:
|
kiselina (H n A) |
kiselinski ostatak (A) |
Odgovarajući kiseli oksid |
|
H 2 SO 4 sumporna |
SO 4 (II) sulfat |
SO 3 sumporov oksid (VI) |
|
HNO 3 azot |
NO 3 (I) nitrat |
N 2 O 5 dušikov oksid (V) |
|
HMnO 4 mangan |
MnO 4 (I) permanganat |
Mn2O7 mangan oksid ( VII) |
|
H 2 SO 3 sumpor |
SO 3 (II) sulfit |
SO 2 sumporov oksid (IV) |
|
H 3 PO 4 ortofosforni |
PO 4 (III) ortofosfat |
P 2 O 5 fosfor oksid (V) |
|
HNO 2 azot |
NO 2 (I) nitrit |
N 2 O 3 dušikov oksid (III) |
|
H 2 CO 3 ugalj |
CO 3 (II) karbonat |
CO2 ugljen monoksid ( IV) |
|
H 2 SiO 3 silicijum |
SiO 3 (II) silikat |
SiO 2 silicijum oksid (IV) |
|
HClO hipohlorni |
SlO(I) hipohlorit |
C l 2 O hlor oksid (I) |
|
HClO 2 hlorid |
Slo 2 (ja) hlorit |
C l 2 O 3 hlor oksid (III) |
|
HClO 3 klor |
SlO 3 (I) hlorat |
C l 2 O 5 hlor oksid (V) |
|
HClO 4 hlorid |
SlO 4 (I) perklorat |
S l 2 O 7 hlor oksid (VII) |
b) Tabela anoksičnih kiselina
|
Kiselina (N N / A) |
kiselinski ostatak (A) |
|
HCl hlorovodonična, hlorovodonična |
Cl(I) hlorid |
|
H 2 S vodonik sulfid |
S(II) sulfid |
|
HBr bromovodična |
Br(I) bromid |
|
HI hydrojodic |
I(I) jodid |
|
HF fluorovodik, fluorovodonični |
F(I) fluorid |
Fizička svojstva kiselina
Mnoge kiseline, kao što su sumporna, azotna, hlorovodonična, su bezbojne tečnosti. poznate su i čvrste kiseline: ortofosforna, metafosforna HPO 3 , borna H 3 BO 3 . Gotovo sve kiseline su rastvorljive u vodi. Primjer nerastvorljive kiseline je silicijumska kiselina H2SiO3 . Kiseli rastvori imaju kiselkast ukus. Tako, na primjer, mnoga voća daju kiselkast okus kiselinama koje sadrže. Otuda i nazivi kiselina: limunska, jabučna itd.
Metode za dobijanje kiselina
|
anoksičan |
koji sadrže kiseonik |
|
HCl, HBr, HI, HF, H2S |
HNO 3 , H 2 SO 4 i drugi |
|
RECEIVING |
|
|
1. Direktna interakcija nemetala H 2 + Cl 2 \u003d 2 HCl |
1. Kiseli oksid + voda = kiselina SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4 |
|
2. Reakcija razmjene između soli i manje hlapljive kiseline 2 NaCl (tv.) + H 2 SO 4 (konc.) \u003d Na 2 SO 4 + 2HCl |
|
Hemijska svojstva kiselina
1. Promijenite boju indikatora
|
Naziv indikatora |
Neutralno okruženje |
kiselo okruženje |
|
Lakmus |
Violet |
Crveni |
|
Fenolftalein |
Bezbojna |
Bezbojna |
|
Metil narandža |
Narandžasta |
Crveni |
|
Univerzalni indikatorski papir |
narandžasta |
Crveni |
2. Reaguju s metalima u nizu aktivnosti do H 2
(isključ. HNO 3 -Azotna kiselina)
Video "Interakcija kiselina sa metalima"
Ja + KISELINA \u003d SO + H 2 (str. zamjena)
Zn + 2 HCl \u003d ZnCl 2 + H 2
3. Sa bazičnim (amfoternim) oksidima – metalni oksidi
Video "Interakcija metalnih oksida sa kiselinama"
Me x O y + KISELINA \u003d SOL + H 2 O (str. razmjena)
4. Reagirajte s bazama – reakcija neutralizacije
KISELINA + BAZA = SO + H 2 O (str. razmjena)
H 3 PO 4 + 3 NaOH = Na 3 PO 4 + 3 H 2 O
5. Reaguje sa solima slabih, isparljivih kiselina - ako se formira kiselina koja precipitira ili se oslobađa plin:
2 NaCl (tv.) + H 2 SO 4 (konc.) \u003d Na 2 SO 4 + 2HCl ( R . razmjena )
Video "Interakcija kiselina sa solima"
6. Razlaganje kiselina koje sadrže kiseonik pri zagrevanju
(isključ. H 2 SO 4 ; H 3 PO 4 )
KISELA = KISELINA OKSID + VODA (r. razlaganje)
Zapamtite!Nestabilne kiseline (ugljične i sumporne) - razlažu se na plin i vodu:
H 2 CO 3 ↔ H 2 O + CO 2
H 2 SO 3 ↔ H 2 O + SO 2
Sumporna kiselina u proizvodima oslobađa se kao gas:
CaS + 2HCl \u003d H 2 S+ CaCl2
ZADACI ZA POJAČANJE
br. 1. Rasporedite hemijske formule kiselina u tabeli. Dajte im imena:
LiOH , Mn 2 O 7 , CaO , Na 3 PO 4 , H 2 S , MnO , Fe (OH ) 3 , Cr 2 O 3 , HI , HClO 4 , HBr , CaCl 2 , Na 2 O , HCl , H 2 SO 4 , HNO 3 , HMnO 4 , Ca (OH ) 2 , SiO 2 , kiseline
bes-kiselo-
native
Sadrže kiseonik
rastvorljiv
nerastvorljiv
jedan-
main
dvojezgreni
tri-basic
br. 2. Napišite jednadžbe reakcije:
Ca+HCl
Na + H 2 SO 4
Al + H 2 S
Ca + H 3 PO 4
Imenujte produkte reakcije.
br. 3. Napravite jednadžbe reakcija, nazovite proizvode:
Na 2 O + H 2 CO 3
ZnO + HCl
CaO + HNO3
Fe 2 O 3 + H 2 SO 4
br. 4. Sastavite jednadžbe reakcije za interakciju kiselina s bazama i solima:
KOH + HNO3
NaOH + H2SO3
Ca(OH) 2 + H 2 S
Al(OH)3 + HF
HCl + Na 2 SiO 3
H 2 SO 4 + K 2 CO 3
HNO 3 + CaCO 3
Imenujte produkte reakcije.
SIMULATORI
Trener broj 1. "Formule i nazivi kiselina"
Trener broj 2. "Korespondencija: kisela formula - oksidna formula"
Sigurnosne mjere - Prva pomoć pri kontaktu s kožom s kiselinama
Sigurnost -
| Formule kiselina | Nazivi kiselina | Nazivi odgovarajućih soli |
| HClO 4 | hlorid | perhlorati |
| HClO 3 | hlor | hlorati |
| HClO 2 | hlorid | hloritima |
| HClO | hipohlorni | hipohloritima |
| H5IO6 | jod | periodates |
| HIO 3 | jod | jodati |
| H2SO4 | sumporna | sulfati |
| H2SO3 | sumporna | sulfiti |
| H2S2O3 | tiosumporna | tiosulfati |
| H2S4O6 | tetrationic | tetrationati |
| HNO3 | azotna | nitrati |
| HNO 2 | azotni | nitriti |
| H3PO4 | ortofosforni | ortofosfati |
| HPO 3 | metafosforna | metafosfati |
| H3PO3 | fosfor | fosfiti |
| H3PO2 | fosfor | hipofosfiti |
| H2CO3 | ugalj | karbonati |
| H2SiO3 | silicijum | silikati |
| HMnO 4 | mangan | permanganata |
| H2MnO4 | mangan | manganata |
| H2CrO4 | hrom | hromati |
| H2Cr2O7 | dihrom | dihromati |
| HF | fluorovodik (fluorovodonični) | fluoridi |
| HCl | hlorovodonična (hlorovodonična) | hloridi |
| HBr | bromovodična | bromidi |
| HI | jodnovodni | jodidi |
| H 2 S | hidrogen sulfid | sulfidi |
| HCN | cijanovodon | cijanidi |
| HOCN | cijanik | cijanati |
Dozvolite mi da vas ukratko podsjetim na konkretnim primjerima kako soli treba pravilno imenovati.
Primjer 1. Sol K 2 SO 4 nastaje od ostatka sumporne kiseline (SO 4) i metala K. Soli sumporne kiseline nazivaju se sulfati. K 2 SO 4 - kalijum sulfat.
Primjer 2. FeCl 3 - sastav soli uključuje željezo i ostatak hlorovodonične kiseline (Cl). Naziv soli: gvožđe(III) hlorid. Imajte na umu: u ovom slučaju ne samo da moramo imenovati metal, već i navesti njegovu valenciju (III). U prethodnom primjeru to nije bilo potrebno, jer je valencija natrijuma konstantna.
Važno: u nazivu soli treba navesti valentnost metala samo ako ovaj metal ima promjenjivu valenciju!
Primjer 3. Ba (ClO) 2 - sastav soli uključuje barijum i ostatak hipohlorne kiseline (ClO). Naziv soli: barijum hipohlorit. Valencija metala Ba u svim njegovim jedinjenjima je dva, nije potrebno to naznačiti.
Primjer 4. (NH 4) 2 Cr 2 O 7. NH 4 grupa se naziva amonijum, valencija ove grupe je konstantna. Naziv soli: amonijum dihromat (bihromat).
U navedenim primjerima sreli smo samo tzv. srednje ili normalne soli. Ovdje se neće govoriti o kiselim, bazičnim, dvostrukim i kompleksnim solima, solima organskih kiselina.
Ako ste zainteresirani ne samo za nomenklaturu soli, već i za metode njihove pripreme i hemijska svojstva, preporučujem da pogledate relevantne odjeljke priručnika o hemiji: "
7. Kiseline. Sol. Odnos između klasa neorganskih supstanci
7.1. kiseline
Kiseline su elektroliti, pri čijoj disocijaciji nastaju samo vodonikovi katjoni H+ kao pozitivno nabijeni joni (tačnije hidronijum ioni H 3 O+).
Druga definicija: kiseline su složene supstance koje se sastoje od atoma vodika i kiselih ostataka (tabela 7.1).
Tabela 7.1
Formule i nazivi nekih kiselina, kiselih ostataka i soli
| Acid Formula | Naziv kiseline | Kiselinski ostatak (anion) | Naziv soli (srednje) |
|---|---|---|---|
| HF | Fluorovodonična (fluorovodična) | F- | Fluoridi |
| HCl | hlorovodonična (hlorovodonična) | Cl- | hloridi |
| HBr | Bromovodična | Br- | bromidi |
| HI | Hidrojodna | ja- | jodidi |
| H 2 S | Hidrogen sulfid | S2− | Sulfidi |
| H2SO3 | sumporna | SO 3 2 - | Sulfiti |
| H2SO4 | sumporna | SO 4 2 - | sulfati |
| HNO 2 | azotni | NE 2 - | Nitriti |
| HNO3 | Nitrogen | NE 3 - | Nitrati |
| H2SiO3 | Silicijum | SiO 3 2 - | silikati |
| HPO 3 | Metafosforna | PO 3 - | Metafosfati |
| H3PO4 | ortofosforni | PO 4 3 - | Ortofosfati (fosfati) |
| H4P2O7 | pirofosforna (dvofosforna) | P 2 O 7 4 - | Pirofosfati (difosfati) |
| HMnO 4 | mangan | MnO 4 - | Permanganati |
| H2CrO4 | Chrome | CrO 4 2 - | Hromati |
| H2Cr2O7 | dihrom | Cr 2 O 7 2 - | Dihromati (bihromati) |
| H 2 SeO 4 | Selenić | SeO 4 2 − | selenati |
| H3BO3 | Bornaya | BO 3 3 - | Ortoborati |
| HClO | hipohlorni | ClO- | Hipohlorit |
| HClO 2 | Hlorid | ClO 2 - | Hlorit |
| HClO 3 | Hlor | ClO 3 - | Hlorati |
| HClO 4 | Hlor | ClO 4 - | Perhlorati |
| H2CO3 | Ugalj | CO 3 3 - | Karbonati |
| CH3COOH | Acetic | CH 3 COO − | Acetati |
| HCOOH | Formic | HCOO- | Formati |
U normalnim uslovima, kiseline mogu biti čvrste (H 3 PO 4 , H 3 BO 3 , H 2 SiO 3 ) i tečne (HNO 3 , H 2 SO 4 , CH 3 COOH). Ove kiseline mogu postojati u pojedinačnom (100% obliku) iu obliku razrijeđenih i koncentriranih otopina. Na primjer, H 2 SO 4 , HNO 3 , H 3 PO 4 , CH 3 COOH su poznati i pojedinačno i u rastvorima.
Određeni broj kiselina je poznat samo u rastvorima. To su sve halogenovodonične (HCl, HBr, HI), sumporovodik H 2 S, cijanovodonik (cijanovodonično HCN), ugalj H 2 CO 3, sumporna H 2 SO 3 kiselina, koji su rastvori gasova u vodi. Na primjer, hlorovodonična kiselina je mješavina HCl i H 2 O, ugalj je mješavina CO 2 i H 2 O. Jasno je da je korištenje izraza "rastvor hlorovodonične kiseline" pogrešno.
Većina kiselina je rastvorljiva u vodi, silicijum kiselina H 2 SiO 3 je nerastvorljiva. Velika većina kiselina ima molekularnu strukturu. Primjeri strukturnih formula kiselina:
U većini molekula kiselina koje sadrže kisik, svi atomi vodika su vezani za kisik. Ali postoje izuzeci:
Kiseline su klasifikovane prema nizu karakteristika (tabela 7.2).
Tabela 7.2
Klasifikacija kiselina
| Klasifikacioni znak | Vrsta kiseline | Primjeri |
|---|---|---|
| Broj vodonikovih jona nastalih tokom potpune disocijacije molekula kiseline | Monobasic | HCl, HNO 3 , CH 3 COOH |
| Dibasic | H 2 SO 4 , H 2 S, H 2 CO 3 | |
| Tribašić | H 3 PO 4 , H 3 AsO 4 | |
| Prisustvo ili odsustvo atoma kiseonika u molekuli | Sadrže kiseonik (kiseli hidroksidi, oksokiseline) | HNO 2 , H 2 SiO 3 , H 2 SO 4 |
| Anoksičan | HF, H2S, HCN | |
| Stepen disocijacije (jačina) | Jaki (potpuno disocirani, jaki elektroliti) | HCl, HBr, HI, H 2 SO 4 (dif), HNO 3 , HClO 3 , HClO 4 , HMnO 4 , H 2 Cr 2 O 7 |
| Slab (djelimično disociran, slabi elektroliti) | HF, HNO 2 , H 2 SO 3 , HCOOH, CH 3 COOH, H 2 SiO 3 , H 2 S, HCN, H 3 PO 4 , H 3 PO 3 , HClO, HClO 2 , H 2 CO 3 , H 3 BO 3, H 2 SO 4 (konc) | |
| Oksidirajuća svojstva | Oksidirajuća sredstva zbog H+ jona (uslovno neoksidirajuće kiseline) | HCl, HBr, HI, HF, H 2 SO 4 (dif), H 3 PO 4 , CH 3 COOH |
| Oksidirajuća sredstva zbog aniona (oksidirajuće kiseline) | HNO 3, HMnO 4, H 2 SO 4 (konc), H 2 Cr 2 O 7 | |
| Agensi za redukciju aniona | HCl, HBr, HI, H 2 S (ali ne i HF) | |
| Termička stabilnost | Postoji samo u rješenjima | H 2 CO 3 , H 2 SO 3 , HClO, HClO 2 |
| Lako se razgrađuje kada se zagrije | H 2 SO 3 , HNO 3 , H 2 SiO 3 | |
| Termički stabilan | H 2 SO 4 (konc), H 3 PO 4 |
Sva opšta hemijska svojstva kiselina su posledica prisustva u njihovim vodenim rastvorima viška vodonikovih kationa H + (H 3 O +).
1. Zbog viška H+ jona, vodeni rastvori kiselina menjaju boju ljubičastog i metilnarandžastog lakmusa u crvenu (fenolftalein ne menja boju, ostaje bezbojan). U vodenoj otopini slabe ugljične kiseline lakmus nije crven, već ružičast; otopina nad talogom vrlo slabe silicijumske kiseline uopće ne mijenja boju indikatora.
2. Kiseline stupaju u interakciju sa baznim oksidima, bazama i amfoternim hidroksidima, amonijak hidratom (vidi poglavlje 6).
Primjer 7.1. Da biste izvršili transformaciju BaO → BaSO 4, možete koristiti: a) SO 2; b) H 2 SO 4; c) Na 2 SO 4; d) SO3.
Odluka. Transformacija se može izvesti pomoću H 2 SO 4:
BaO + H 2 SO 4 \u003d BaSO 4 ↓ + H 2 O
BaO + SO 3 = BaSO 4
Na 2 SO 4 ne reaguje sa BaO, a u reakciji BaO sa SO 2 nastaje barijum sulfit:
BaO + SO 2 = BaSO 3
Odgovor: 3).
3. Kiseline reaguju sa amonijakom i njegovim vodenim rastvorima da formiraju amonijumove soli:
HCl + NH 3 \u003d NH 4 Cl - amonijev klorid;
H 2 SO 4 + 2NH 3 = (NH 4) 2 SO 4 - amonijum sulfat.
4. Neoksidirajuće kiseline sa stvaranjem soli i oslobađanjem vodika reaguju sa metalima koji se nalaze u redu aktivnosti do vodonika:
H 2 SO 4 (dif) + Fe = FeSO 4 + H 2
2HCl + Zn \u003d ZnCl 2 \u003d H 2
Interakcija oksidirajućih kiselina (HNO 3 , H 2 SO 4 (konc)) sa metalima je vrlo specifična i razmatra se u proučavanju hemije elemenata i njihovih spojeva.
5. Kiseline stupaju u interakciju sa solima. Reakcija ima niz karakteristika:
a) u većini slučajeva, kada jača kiselina reaguje sa solju slabije kiseline, nastaje so slabe kiseline i slaba kiselina, ili, kako se kaže, jača kiselina istiskuje slabiju. Serija opadanja jačine kiselina izgleda ovako:
Primjeri tekućih reakcija:
2HCl + Na 2 CO 3 \u003d 2NaCl + H 2 O + CO 2
H 2 CO 3 + Na 2 SiO 3 = Na 2 CO 3 + H 2 SiO 3 ↓
2CH 3 COOH + K 2 CO 3 \u003d 2CH 3 KUHANJE + H 2 O + CO 2
3H 2 SO 4 + 2K 3 PO 4 = 3K 2 SO 4 + 2H 3 PO 4
Nemojte međusobno djelovati, na primjer, KCl i H 2 SO 4 (dif), NaNO 3 i H 2 SO 4 (dif), K 2 SO 4 i HCl (HNO 3, HBr, HI), K 3 PO 4 i H 2 CO 3 , CH 3 KUVANJE i H 2 CO 3 ;
b) u nekim slučajevima slabija kiselina istiskuje jaču iz soli:
CuSO 4 + H 2 S \u003d CuS ↓ + H 2 SO 4
3AgNO 3 (razb) + H 3 PO 4 = Ag 3 PO 4 ↓ + 3HNO 3.
Takve reakcije su moguće kada se precipitati nastalih soli ne otapaju u nastalim razrijeđenim jakim kiselinama (H 2 SO 4 i HNO 3);
c) u slučaju stvaranja taloga koji su netopivi u jakim kiselinama, moguća je reakcija između jake kiseline i soli koju stvara druga jaka kiselina:
BaCl 2 + H 2 SO 4 \u003d BaSO 4 ↓ + 2HCl
Ba(NO 3) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2HNO 3
AgNO 3 + HCl = AgCl↓ + HNO 3
Primjer 7.2. Navedite niz u kojem su date formule supstanci koje reaguju sa H 2 SO 4 (razl.).
1) Zn, Al 2 O 3, KCl (p-p); 3) NaNO 3 (p-p), Na 2 S, NaF 2) Cu (OH) 2, K 2 CO 3, Ag; 4) Na 2 SO 3, Mg, Zn (OH) 2.
Odluka. Sve supstance serije 4 interaguju sa H 2 SO 4 (razb):
Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + H 2 O + SO 2
Mg + H 2 SO 4 \u003d MgSO 4 + H 2
Zn(OH) 2 + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + 2H 2 O
U redu 1) reakcija sa KCl (p-p) nije izvodljiva, u redu 2) - sa Ag, u redu 3) - sa NaNO 3 (p-p).
Odgovor: 4).
6. Koncentrirana sumporna kiselina se vrlo specifično ponaša u reakcijama sa solima. To je nehlapljiva i termički stabilna kiselina, stoga istiskuje sve jake kiseline iz čvrstih (!) soli, jer su isparljivije od H 2 SO 4 (konc):
KCl (tv) + H 2 SO 4 (konc.) KHSO 4 + HCl
2KCl (tv) + H 2 SO 4 (konc.) K 2 SO 4 + 2HCl
Soli koje nastaju jakim kiselinama (HBr, HI, HCl, HNO 3, HClO 4) reagiraju samo s koncentriranom sumpornom kiselinom i samo u čvrstom stanju
Primjer 7.3. Koncentrirana sumporna kiselina, za razliku od razrijeđene sumporne kiseline, reagira:
3) KNO 3 (TV);
Odluka. Obje kiseline reaguju sa KF, Na 2 CO 3 i Na 3 PO 4, a samo H 2 SO 4 (konc) reaguje sa KNO 3 (tv).
Odgovor: 3).
Metode za dobijanje kiselina su veoma raznovrsne.
Anoksične kiseline primiti:
- otapanjem odgovarajućih gasova u vodi:
HCl (g) + H 2 O (l) → HCl (p-p)
H 2 S (g) + H 2 O (g) → H 2 S (rastvor)
- iz soli istiskivanjem jačim ili manje hlapljivim kiselinama:
FeS + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2 S
KCl (tv) + H 2 SO 4 (konc) = KHSO 4 + HCl
Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + H 2 SO 3
oksigenirane kiseline primiti:
- otapanjem odgovarajućih kiselinskih oksida u vodi, dok oksidaciono stanje elementa koji stvara kiselinu u oksidu i kiselini ostaje isto (NO 2 je izuzetak):
N 2 O 5 + H 2 O \u003d 2HNO 3
SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4
P 2 O 5 + 3H 2 O 2H 3 PO 4
- oksidacija nemetala oksidirajućim kiselinama:
S + 6HNO 3 (konc) = H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O
- istiskivanjem jake kiseline iz soli druge jake kiseline (ako se formira talog koji je netopiv u nastalim kiselinama):
Ba (NO 3) 2 + H 2 SO 4 (razb) \u003d BaSO 4 ↓ + 2HNO 3
AgNO 3 + HCl = AgCl↓ + HNO 3
- istiskivanje hlapljive kiseline iz njenih soli manje hlapljivom kiselinom.
U tu svrhu najčešće se koristi nehlapljiva termički stabilna koncentrirana sumporna kiselina:
NaNO 3 (tv) + H 2 SO 4 (konc.) NaHSO 4 + HNO 3
KClO 4 (tv) + H 2 SO 4 (konc.) KHSO 4 + HClO 4
- istiskivanjem slabije kiseline iz njenih soli jačom kiselinom:
Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2 SO 4 = 3CaSO 4 ↓ + 2H 3 PO 4
NaNO 2 + HCl = NaCl + HNO 2
K 2 SiO 3 + 2HBr = 2KBr + H 2 SiO 3 ↓