Кислоты: примеры, таблица. Свойства кислот

Кислоты и их свойства

Само название кислоты говорит о том, что они являются кислыми на вкус. Однако это не значит, что кислоту реально идентифицировать именно поэтому определению, многие из них являются очень разъедающими и даже жгучими, поэтому опасные даже попадании на руку, не говоря уже по вкусовых качествах.

Однако многие кислоты, в частности органические, которые встречаются в природе, является сравнительно слабыми, и имеет характерный кислый вкус. В частности, виноградная кислота, лимонная, уксусная, винная. Все кислоты имеют общие свойства в том, что они в своем составе содержит активный водород, то есть при диссоциации в растворе обнаруживается протоны.

Именно по константе диссоциации определяется сила кислоты, то есть отношение количества диссоциированных молекул, к общему числу молекул. Протон в этих соединениях является достаточно реакционноспособным, и поэтому при реагировании с металлами происходит его замещение на атом металла. Таким образом, образуются соли. Чем более сильная кислота, тем более активно происходит реагирование с металлами. Однако в этом плане есть некоторые исключения. Например азотная кислота HNO3 при реакции с металлами не выделяет водород, происходит восстановление нитрогена, и таким образом образуется соль металла, какой-то из оксидов азота, а также вода.

Также кислоты вступают в реакции с оксидами металлов, точнее с основными окислами, и данном случае происходит образование соли и воды. По такому же принципу идёт взаимодействие кислоты с основаниями, то с гидроксидами. Наиболее активно протекает реакция - это с растворимыми гидроксидами, то есть со щелочами, например гидроксидом натрия или калия.

Если рассматривать типичные неорганические кислоты, то зависимости от того содержит кислота кислород или нет, они делятся на кислородосодержащие и бескислородные. Примером кислородсодержащих кислот является селеновая, азотистая, сернистая, ортофосфорная, кремниевая и многие другие. Среди бескислородных кислот следует отметить хлороводородную, фтороводородную, бромоводородную, йодоводородную, сернистоводородную.

Также существует классифицирование кислот по количеству атомов водорода, которые могут замещаться атомами металла. Таким образом: кислоты бывают одноосновные, двухосновные, трехосновные, четырехосновные и так далее. Например, HCl, HBr, HNO3 - это одноосновные кислоты, H2SO4, H2SeO4 - примеры двухосновных кислот, H3PO3 - трехосновная кислота. Название термина поло потому, что когда нейтрализуется одна молекула в кислоте, то необходимо для этого одно основание, то есть потребуется одна молекула гидроксида натрия например, или гидроксида калия.

Практически все растворимые кислоты, которые при диссоциации даёт протоны, способны реагировать с индикаторами, и вызывать изменение окраски. Данный факт нам знакомы еще со средней школы, когда по изменению окраски лакмусовой бумаги, или раствора метилового оранжевого можно было понять кислота перед нами или щелочь. Однако это характерно только для тех кислот, которые дают в растворе протоны, то есть подвергаются электролитической диссоциации. Если мы будем иметь дело с кремниевой кислотой, которая совершенно нерастворима, то ни о каком изменении окраски индикатора не может быть и речи.

Интересный факт, который подтверждает данное явление, - если вы капните концентрированной уксусной кислотой на лакмусовую бумагу, то в данном случае вы тоже не увидите изменение окраски. Это происходит потому, что уксусная кислота находится в виде молекул, и ионы водорода как таковые отсутствуют. На если стоит хоть немного туда капнуть воды, сразу начинается электролитическая диссоциация, и эти протоны появляются. Таким образом сразу отмечается изменение окраски индикатора.

Немного выше мы уже говорили о реакции кислот с металлами. Однако в данном случае следует помнить, чтобы кислота взаимодействовала с каким-либо металлом, должны быть выполнены определённые оговорки, то есть условия. Прежде всего большое значение имеет активность металла, то есть его реакционная способность. В частности, реакционная способность именно по отношении к кислотам. В частности такие металлы, как золото серебро, ртуть или медь не могут взаимодеиствовать с кислотами с образованием водорода. А наоборот, такие высокоактивные металлы калий, кальций, цезий, вступают очень активную реакцию с кислотами и выделяется большое количество тепла. Если взять такие металлы, как натрий или калий, то реагирование может с кислотным происходить даже со взрывом. При этом следует отметить, что натрий реагирует даже с водой, в данном случае вода является как бы кислотой, и происходит замещение одного атома водорода.

Если рассматривать реакционную способность металлов при реакции с кислотами, то можно выделить так называемый ряд активности металлов. Чем более слева находится металл в этом ряду, чем более активно он будет вступать в химическую реакцию с кислотами. Чтобы кислота вступала в реакцию с металлом, она должна быть сильной, то есть в ней должно быть большое количество протонов, то есть продиссоциированных ионов водорода. Ярким примером таких кислот является серная, соляная, азотная, бромоводородная, йодоводородная. Они очень легко диссоциируют в воде, и легко вступают в реакции с металами. Такие кислоты, как сернистая, угольная, борная, являются очень слабыми, и со многими металлами реагирует довольно слабо, например с цинком, марганцем или никелем. Зато с такими веществами как натрий калий, реакция будет идти намного интенсивнее. Хотя здесь тоже следует подчеркнуть, что для этого кислота должна быть чистой, то есть расплавленной, если это будет водный раствор, то натрий будет вступать в реакцию с водой, из растворенной кислотой, и при этом будет образовываться соль в результате непосредственной реакция натрия с кислотой, плюс будет реагировать образующаяся щёлочь с той же кислотой.

Имеется такие металлы, которые вступают во взаимодействие только если кислота разведенная, а с концентрированными соединениями они не реагируют. К таким металлам следует отнести железо, алюминий, хром, никель. Когда эти металлы контактируют с безводной кислотой, например серной или азотной, то происходит их поверхностное окисления, то есть так называемое пассивирование. В этом случае образуется очень прочная оксидная пленка, которая может раствориться в разведенной кислоте, но не будет в дальнейшем растворяться в концентрированной. Именно благодаря этому свойству, серную кислоту можно транспортировать в концентрированном виде в стальных цистернах, и она не будет вступать в реакцию. Однако, разумеется, в таком случае обязательно следует оберегать такую цистерну от попадания внутрь влаги.

Тоже самое можно сказать и о концентрированной азотной кислоте, которая практически не реагирует с железом. Во всяком случае при комнатной температуре. Однако стоит немного кислоту разбавить, реакционная возможность также возрастает, и такая кислота реагирует очень активно, с выделением окислов азота и образованием огромного количества энергии. От такого значительного количества тепла происходит разрушение самой кислоты, с выделением диоксида азота (IV) и воды.

Видео обзор

Азотная кислота. Химические свойства. Взаимодействие с металлами.

Понятие кислоты и основания

Химия 9 класс 5-6 неделя Химические свойства оксидов, кислот, оснований, солей

Кислоты. Химия 8 класс

Кислоты, основания и соли. Простое объяснение. Таблица растворимости и как её можно применять.