


Кислоты можно классифицировать исходя из разных критериев:
Кислородсодержащие | Бескислородные |
H3PO4,HNO3,HNO2,H2SO4,H3PO4,H2CO3,H2CO3, HClO4 все органические кислоты (HCOOH, CH3COOH и т.д.) | HF, HCl, HBr, HI, H2S |
Основностью кислоты называют число «подвижных» атомов водорода в ее молекуле, способных при диссоциации отщепляться от молекулы кислоты в виде катионов водорода H+, а также замещаться на атомы металла:
одноосновные | двухосновные | трехосновные |
HBr, HCl, HNO3, HNO2, HCOOH, CH3COOH | H2SO4, H2SO3, H2CO3, H2SiO3 | H3PO4 |
Кислоты обладают различной способностью улетучиваться из водных растворов.
Летучие | Нелетучие |
H2S, HCl, CH3COOH, HCOOH | H3PO4, H2SO4, высшие карбоновые кислоты |
Растворимые | Нерастворимые |
HF, HCl, HBr, HI, H2S, H2SO3, H2SO4, HNO3, HNO2, H3PO4, H2CO3, CH3COOH, HCOOH | H2SiO3, высшие карбоновые кислоты |
Устойчивые | Неустойчивые |
H2SO4, H3PO4, HCl, HBr, HF | H2CO3, H2SO3 |
хорошо диссоциирующие (сильные) | малодиссоциирующие (слабые) |
H2SO4, HCl, HBr, HI, HNO3, HClO4 | H2CO3, H2SO3, H2SiO3 |
слабые окислители (проявляют окислительные свойства за счет катионов водорода H+) | сильные окислители (проявляют окислительные свойства за счет кислотообразующего элемента) |
практически все кислоты кроме HNO3 и H2SO4 (конц.) | HNO3 любой концентрации, H2SO4 (обязательно концентрированная) |
Кислоты диссоциируют в водных растворах на катионы водорода и кислотные остатки. Как уже было сказано, кислоты делятся на хорошо диссоциирующие (сильные) и малодиссоциирующие (слабые). При записи уравнения диссоциации сильных одноосновных кислот используется либо одна направленная вправо стрелка (), либо знак равенства (=), что показывает фактически необратимость такой диссоциации. Например, уравнение диссоциации сильной соляной кислоты может быть записано двояко:
либо в таком виде: HCl = H+ + Cl—
либо в таком: HCl → H+ + Cl—
По сути направление стрелки говорит нам о том, что обратный процесс объединения катионов водорода с кислотными остатками (ассоциация) у сильных кислот практически не протекает.
В случае, если мы захотим написать уравнение диссоциации слабой одноосновной кислоты, мы должны использовать в уравнении вместо знака две стрелки
. Такой знак отражает обратимость диссоциации слабых кислот — в их случае сильно выражен обратный процесс объединения катионов водорода с кислотными остатками:
CH3COOH CH3COO— + H+
Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато, т.е. катионы водорода от их молекул отрываются не одновременно, а по очереди. По этой причине диссоциация таких кислот выражается не одним, а несколькими уравнениями, количество которых равно основности кислоты. Например, диссоциация трехосновной фосфорной кислоты протекает в три ступени с поочередным отрывом катионов H+ :
H3PO4 H+ + H2PO4—
H2PO4— H+ + HPO42-
HPO42- H+ + PO43-
Следует отметить, что каждая следующая ступень диссоциации протекает в меньшей степени, чем предыдущая. То есть, молекулы H3PO4 диссоциируют лучше (в большей степени), чем ионы H2PO4— , которые, в свою очередь, диссоциируют лучше, чем ионы HPO42-. Связано такое явление с увеличением заряда кислотных остатков, вследствие чего возрастает прочность связи между ними и положительными ионами H+.
Из многоосновных кислот исключением является серная кислота. Поскольку данная кислота хорошо диссоциирует по обоим ступеням, допустимо записывать уравнение ее диссоциации в одну стадию:
H2SO4 2H+ + SO42-
Седьмым пунктом в классификации кислот мы указали их окислительные свойства. Было указано, что кислоты бывают слабыми окислителями и сильными окислителями. Подавляющее большинство кислот (практически все кроме H2SO4(конц.) и HNO3) являются слабыми окислителями, так как могут проявлять свою окисляющую способность только за счет катионов водорода. Такие кислоты могут окислить из металлов только те, которые находятся в ряду активности левее водорода, при этом в качестве продуктов образуется соль соответствующего металла и водород. Например:
H2SO4(разб.) + Zn ZnSO4 + H2
2HCl + Fe FeCl2 + H2
Что касается кислот-сильных окислителей, т.е. H2SO4 (конц.) и HNO3, то список металлов, на которые они действуют, намного шире, и в него входят как все металлы до водорода в ряду активности, так и практически все после. То есть концентрированная серная кислота и азотная кислота любой концентрации, например, будут окислять даже такие малоактивные металлы, как медь, ртуть, серебро. Более подробно взаимодействие азотной кислоты и серной концентрированной с металлами, а также некоторыми другими веществами из-за их специфичности будет рассмотрено отдельно в конце данной главы.
Кислоты реагируют с основными и амфотерными оксидами. Кремниевая кислота, поскольку является нерастворимой, в реакцию с малоактивными основными оксидами и амфотерными оксидами не вступает:
H2SO4 + ZnO ZnSO4 + H2O
6HNO3 + Fe2O3 2Fe(NO3)3 + 3H2O
H2SiO3 + FeO ≠
HCl + NaOH H2O + NaCl
3H2SO4 + 2Al(OH)3 Al2(SO4)3 + 6H2O
Данная реакция протекает в случае, если образуется осадок, газ либо существенно более слабая кислота, чем та, которая вступает в реакцию. Например:
H2SO4 + Ba(NO3)2 BaSO4↓ + 2HNO3
2CH3COOH + Na2S 2CH3COONa + H2S↑
HCOONa + HCl HCOOH + NaCl
Как уже было сказано выше, азотная кислота в любой концентрации, а также серная кислота исключительно в концентрированном состоянии являются очень сильными окислителями. В частности, в отличие от остальных кислот они окисляют не только металлы, которые находятся до водорода в ряду активности, но и практически все металлы после него (кроме платины и золота).
Так, например, они способны окислить медь, серебро и ртуть. Следует однако твердо усвоить тот факт, что ряд металлов (Fe, Cr, Al) несмотря на то, что являются довольно активными (находятся до водорода), тем не менее, не реагируют с концентрированной HNO3 и концентрированной H2SO4 без нагревания по причине явления пассивации — на поверхности таких металлов образуется защитная пленка из твердых продуктов окисления, которая не позволяет молекулами концентрированной серной и концентрированной азотной кислот проникать вглубь металла для протекания реакции. Однако, при сильном нагревании реакция все таки протекает.
В случае взаимодействия с металлами обязательными продуктами всегда являются соль соответствующего метала и используемой кислоты, а также вода. Также всегда выделяется третий продукт, формула которого зависит от многих факторов, в частности, таких, как активность металлов, а также концентрация кислот и температура проведения реакций.
Высокая окислительная способность концентрированной серной и концентрированной азотной кислот позволяет им реагировать не только практическим со всеми металлами ряда активности, но даже со многими твердыми неметаллами, в частности, с фосфором, серой, углеродом. Ниже в таблице наглядно представлены продукты взаимодействия серной и азотной кислот с металлами и неметаллами в зависимости от концентрации:
Все бескислородные кислоты (кроме HF) могут проявлять восстановительные свойства за счет химического элемента, входящего в состав аниона, при действии различных окислителей. Так, например, все галогеноводородные кислоты (кроме HF) окисляются диоксидом марганца, перманганатом калия, дихроматом калия. При этом галогенид-ионы окисляются до свободных галогенов:
4HCl + MnO2 MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
16HBr + 2KMnO4 2KBr + 2MnBr2 + 8H2O + 5Br2
14НI + K2Cr2O7 3I2↓ + 2Crl3 + 2KI + 7H2O
Среди всех галогеноводородных кислот наибольшей восстановительной активностью обладает иодоводородная кислота. В отличие от других галогеноводородных кислот ее могут окислить даже оксид и соли трехвалентного железа.
6HI + Fe2O3 2FeI2 + I2↓ + 3H2O
2HI + 2FeCl3 2FeCl2 + I2↓ + 2HCl
Высокой восстановительной активностью обладает также и сероводородная кислота H2S. Ее может окислить даже такой окислитель, как диоксид серы:
2H2S + SO2 3S↓+ 2H2O
Здравствуйте, почему хром не реагирует с кислотами-окислителями даже при нагревании?
не хочет
Кто Вам сказал, что не реагирует? Реагирует, окисляясь до иона с зарядом 3
+.
Здравствуйте, а нужно ли знать для ЕГЭ как щелочные и щелочно-земельные металлы реагируют с кислотами-окислителями? Заранее благодарю за ответ.
нет, так как там протекает куча реакций с разными продуктами восстановления
Спасибо.
Здравствуйте! На РЕШУ ЕГЭ в реакции Al с конц. H2SO4 получается H2S, а у вас SO2. И как тогда правильно?
Добрый день! Алюминий — своеобразный объект, ситуация с которым осложняется тем, что он пассивируется в кислотах-окислителях. Для разрушения оксидной пленки необходимо приложить заметное нагревание, что увеличит долю SO2 в продуктах реакции. В разных сборниках/книгах/сайтах можно много чего найти. Однако если цель — подготовиться к ЕГЭ по химии, то советую пользоваться надежными источниками, сообразными задаче: сайт «Наука для тебя», тренировочные задания и варианты Сергея Широкопояса, материалы Екатерины Дацук и Ивана Ермолаева. Остальное — в сторону. Сайт «Решу ЕГЭ» в секции по химии не является на 100% надежным, поскольку ряд заданий не проходил надлежащую модерацию.
Здравствуйте, скажите, будет ли реакция между нерастворимым основанием и слабой кислотой с т.з. электролитической диссоциации? Реагенты не расписываем на ионы, т.к. они слабые. Будут ли продукты?
Добрый день! Да, некоторые подобные реакции возможны. Например, та же уксусная кислота, которую относим к слабым, может реагировать со многими нерастворимыми основаниями и амфотерными гидроксидами. На ионы при записи полного и сокращенного ионных уравнений слабые электролиты мы не расписываем.
Здравствуйте как определить какое соединение азота и серы образуются при взаимодействии КОНЦ кислот и МЕ? А также подскажите пожалуйста разве у нас кислоты реагируют с солями без соблюдения еще одного условия? Соль должна быть растворима в кислоте (BaSO4 не растворима, сульфиды тяжелых металлов только в сильных окислителях и пр)?
Добрый день! Рекомендую пользоваться идеями из приведенной выше статьи.
Добрый день!
Вопрос по кремниевой кислоте.
С оксидами малоактивных и амфотерных оксидов она не реагирует. А как насчет нерастворимых оснований и солей?
Спасибо!
Задание было: к раствору йодида бария добавили кислоту, выпал белый осадок. Определите кислоту:
-кремниевая
-уксусная
-серная
И силикат и сульфат бария являются белыми осадками. Вот и вопрос к кремниевой кислоте
Добрый день! Слабая кислота не вытеснит сильную, все решается просто.
Точно Торможу
Спасибо!
А с нерастворимыми основаниями будет кремниевая кислота реагировать?
Считаем, что нет. Мало того, что нерастворима, так еще и с крайне слабыми кислотными свойствами.
Добрый день, вопрос по таблице специфических свойств серной кислоты.
разве в реакции с алюминием и концентрированной серной кислотой при нагревании не будет выделяться H2S?
алюминий же относится к активным металлами, а по таблице он будто неактивный
С алюминием сложная история в силу пассивации. Продуктов будет смесь и говорить, что H2S там будет преобладать, некорректно.
Добрый день, вопрос по специфическим свойствам кислот. разве хром не реагирует при нагревании с азотной и конц серной? в таблице сказано, что он пассивируются при любой температуре
Добрый день! Хром действительно очень устойчив к действию кислот-окислителей.
Добрый день! Если в ЕГЭ в задании второй части на ОВР (29е задание) в перечне веществ дана азотная кислота, но не указано концентрированная она или разбавленная, то в этом случае можно брать любую?
Кроме некоторых исключений, естественно, например углерода или йода, которые идут только с концентрированной
Добрый день! Можно любую. Окисление неметаллов с заметной скоростью будет только с концентрированной азотной кислотой.
Сероводородная кислота H2S, угольная H2CO3, сернистая H2SO3 и кремниевая H2SiO3 с металлами не взаимодействуют. https://chemege.ru/kisloty/
Это верно?
Добрый день! Не совсем правда, что нет реакции, но на ЕГЭ не увидим.
Доброго времени суток! При нагревании реакция хрома с азотной кислотой возможна. Единственный источник, утверждающий обратное — Ваша статья о классификации и характерных химических свойствах кислот. Чему верить, я скоро с ума сойду
Добрый день! Хром действительно очень легко пассивируется, поэтому и не реагирует.
Добрый день! подскажите пожалуйста, по поводу реакций замещения с кислотами. Если будет слабая кислота (кремниевая, угольная, сернистая, сероводородная) будет ли идти реакция с металлом?
и возможна ли реакция Zn+CO2+H2O?
Добрый день! Считаем, что нет. Затруднительно, либо своеобразные реакции, которые далеки от ЕГЭ.
В комментариях читал информацию с целью найти что-либо о механическом удалении оксидных плёнок у пассивированных металлов для возможности тех реакций кислот с хромом. В итоге появился ещё один вопрос: Будет ли H2S в продуктах реакции свежеприготовленного/механически распассивированного алюминия с концентрированной серной кислотой?
Добрый день! В реальной жизни кислоты-окислители всегда дают смесь продуктов восстановления. Сероводород среди них тоже будет, но его доля переменная и зависит от многих факторов.
Здоавствуйте
Подскажите пожалуйста, встретила такое задание у Доронькина:
FeCl3 -> X -> Y -> Fe(OH)3
1) Fe2(SO4)3
2) FePO4
3) Fe(NO3)3
4) Fe2O3
5) Fe(OH)2
В ответе: 1,3. Понимаю, что много опечаток. Подходит 2,3 больше. Или все-таки серная может вытеснить азотную из ее соли? (Например, концентрированная )
Добрый день! Вы правильно пишете, что этот источник вообще не надо брать для подготовки к ЕГЭ. Комментировать задание не буду.
В 5 пункте где CH3COOH + Na2SO3
Коэффициенты не расставлены там если не ошибаюсь перед ацетатомNa нужна 2
Добрый день! Исправили.