Кислоти, їх склад та назви. Фізичні властивості кислот. Хімічні властивості кислот: дія на індикатори, взаємодія з металами. Ряд активності металів. Реакції заміщення.

Кислотами називають складні речовини, що складаються з атомів Гідрогену, які можуть заміщуватися металами, і кислотних залишків.

Кислотним залишком називають частину молекули кислоти, сполучену з атомами Гідрогену.

При утворенні солей, коли атоми Гідрогену заміщуються йонами металів, кислотні залишки переходять у незмінному вигляді. Якщо кислотний залишок у кислоті сполучений з одним атомом Гідрогену, то він одновалентний, якщо з двома — двовалентний, якщо з трьома — трьохвалентний, тощо.

Валентність кислотного залишку визначається кількістю атомів Гідрогену, здатних заміщуватися металами.

ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ КИСЛОТ

Агрегатний стан

При нормальних умовах (при температурі 0°C) кислоти можуть бути як твердими речовинами, так і рідинами.

Твердою речовиною є ортофосфатна H3PO4, силікатна H2SiO3, оцтова CH3COOH, борна H3BO3, та лимонна кислоти

.

У рідкому агрегатному стані знаходиться сульфатна H2SO4 і нітратна HNO3 кислоти.

Деякі кислоти взагалі не існують у чистому вигляді, а являють собою водні розчини.

Наприклад, при розчиненні у воді відповідних газів, утворюється фторидна HF, хлоридна HCl, бромідна HBr, йодидна HI і сульфідна H2S кислоти. У вигляді розбавлених водних розчинів існує сірчиста кислота H2SO3.

Колір

Водні розчини кислот, як правило, є безбарвними.
Запах

Деякі кислоти є леткими і в концентрованому вигляді мають різкий запах.

Наприклад, різкий характерний запах має концентрована нітратна і концентрована хлоридна кислоти. Напевно, ні з чим іншим неможливо переплутати характерний запах оцтової кислоти. Сульфідна кислота H2S має специфічний «аромат» сірководню, що нагадує запах тухлих яєць.

Розчинність кислот у воді

У переважній більшості, кислоти добре розчиняються у воді. Практично нерозчинною є силікатна кислота H2SiO3. Погано розчиняється у воді борна кислота H3BO3.

Правила безпеки при роботі з кислотами

Сульфатна, хлоридна, оцтова кислоти можуть викликати сильні опіки, руйнувати тканини. Тому при роботі з кислотами необхідно дотримуватися певних застережних заходів.

Зверни увагу!

Якщо кислота потрапила на одяг або на поверхню тіла, то її необхідно дуже швидко змити великою кількістю проточної води, або ж нейтралізувати розведеним нашатирним спиртом.

Якщо кислота потрапила на дерев'яну, металічну, або на іншу поверхню, її нейтралізують вапном, крейдою або содою.

Кислоти необхідно зберігати у добре закритому посуді і в недоступному для дітей місці. Обов'язково на тарі повинна бути етикетка з назвою кислоти.

Хімічні властивості кислот

• Дія кислот на індикатори

Водні розчини кислот змінюють забарвлення індикаторів.
У кислому середовищі фіолетовий лакмус, метилоранж і універсальний індикатор стають червоними.

Забарвлення деяких індикаторів в різних середовищах

• Взаємодія кислот з металами

Кислоти взаємодіють з металами, що стоять в ряду активності металів лівіше водню. В результаті реакції утворюється сіль і виділяється водень.

Можна сказати, що метали, розташовані в ряду активності лівіше, витісняють атоми Гідрогену з кислот.

Наприклад, при взаємодії магнію з хлоридною кислотою утворюється магній хлорид і виділяється водень:

Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑

Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑.

Cu+HCl=

Зверни увагу!

Нітратна кислота і концентрована сульфатна кислота з металами взаємодіє інакше (сіль утворюється, але водень при цьому не виділяється).

• Взаємодія кислот з основними і амфотерними оксидами

Кислоти реагують з основними і амфотерними оксидами. У результаті реакції утворюється сіль і вода.

Наприклад, при взаємодії основного калій оксиду з нітратною кислотою утворюється сіль калій нітрат, а при взаємодії амфотерного алюміній оксиду з хлоридною кислотою утворюється сіль алюміній хлорид:

K2O+2HNO₃=2KNO₃+H₂O;

Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O.

• Взаємодія кислот з основами і з амфотерними гідроксидами

Кислоти реагують з основами і з амфотерними гідроксидами, утворюючи сіль і воду.

Реакції між кислотами і основами називають реакціями нейтралізації.

Так само, як і в попередньому прикладі, при взаємодії калій гідроксиду і алюміній гідроксиду з кислотами утворюються відповідні солі:

KOH+HNO₃→KNO₃+H₂O

;Al(OH)₃+3HCl→AlCl₃+3H₂O.

• Взаємодія кислот з солями

Реакції між кислотами і солями можливі, якщо в результаті утворюється практично нерозчинна у воді речовина (випадає осад) або утворюється летка речовина (газ).

Кислоти реагують з розчинами солей, якщо в результаті реакції один з продуктів випадає в осад.

Наприклад, при взаємодії розчину сульфатної кислоти з розчином барій хлориду в осад випадає барій сульфат, а при взаємодії розчину натрій силікату з розчином нітратної кислоти в осад випадає силікатна кислота:

H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl;

Na₂SiO₃+2HNO₃=H₂SiO₃↓+2NaNO₃.

• Розклад оксигеновмісних кислот

При розкладанні кислот утворюється кислотний оксид і вода. Карбонатна кислота розкладається при звичайних умовах, а сульфітна і силікатна кислоти — при невеликому нагріванні:

H₂CO₃⇄H₂O+CO₂↑;

H₂SO₃⇌H₂O+SO₂↑;

H₂SiO₃−→−H₂O+SiO₂.

Застосування кислот в промисловості

Застосування кислот у медицині.

Борна кислота має антисептичні властивості, її використовують при приготуванні борної мазі.

Ортофосфатна кислота широко застосовується в стоматології при пломбуванні зубів. Нею протруюють зубну емаль перед процедурою. Також в незначних кількостях ортофосфатна кислота застосовується в сумішах для відбілювання зубів.

Розбавлену хлоридну (соляну, хлороводневу) кислоту застосовують для лікування деяких захворювань шлунково-кишкового тракту.

Застосування кислот в побуті.

Лимонна кислота використовується в кулінарії, а також для виведення всіляких плям: від вина, різних ягід, фарб, іржі, чорнила.

Щавлева кислота застосовується для видалення плям від чорнила, іржі. Однак треба мати на увазі, що кристалічна кислота може викликати опіки слизових оболонок ротової порожнини, стравоходу, шлунка і є отруйною речовиною.

Борна кислота використовується як мікродобрива і засоби для боротьби з тарганами і будинковими мурашками.

Оцтова кислота застосовується або у вигляді столового оцту, з масовою часткою кислоти до 9 % або у вигляді 70−80% -вої есенції. Оцет застосовується в якості консерванту, приправи до страв, видалення фруктових плям із тканин.
Хлоридна кислота застосовується для очищення від вапняного нальоту раковин, умивальників, труб і радіаторів систем централізованого опалення.