КИСЛОТЫ

Кислоты – это сложные соединения, состоящие из одного или нескольких атомов водорода и кислотного остатка.

С точки зрения теории электролитической диссоциации кислоты – это электролиты, которые в растворах и расплавах в качестве катионов образуют только катионы водорода Н⁺:

HNO₃ = H⁺ + NO₃^- HClO₄ = H⁺ + ClO₄^-

Кислоты характеризуются основностью. Основность определяется числом атомов водорода, способных замещаться на атомы металлов в химических взаимодействиях. По основности кислоты делят на одноосновные (HCl, HNO₃, HClO₄, CH₃COOH и др.), двухосновные (H₂SO₄, H₂SO₃, H₂SiO₃ и др.), трехосновные (H₃PO₄, H₃BO₃) и т.д.

Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато.

H₂SO₃ = H⁺ + HSO₃^- Н ₃PO₄ = H⁺ + H₂PO₄^-

HSO₃^- = H⁺ + SO₃^2- H₂PO₄^- = H⁺ + HPO₄^2-

H₂PO₄^2- = H⁺ + PO₄^3-

Многоосновная кислота в химической реакции не всегда проявляет свою максимальную основность. Например, серная кислота при взаимодействии с гидроксидом натрия может проявлять основность равную 1 и 2:

H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O

двухосновная

H₂SO₄ + NaOH = NaНSO₄ + H₂O

одноосновная

По наличию атомов кислорода в своем составе кислоты делят на кислородсодержащие (H₃PO₄, HNO₃, CH₃COOH) и бескислородные (HCl, HBr, H₂S).

Номенклатура кислот прошла долгий путь развития и складывалась постепенно. Поэтому ряд названий (серная, азотная, фосфорная и др.) сохраняются и в современной номенклатуре ИЮПАК наряду с систематическими названиями.

Систематические названия становятся полезными тогда, когда речь идет о менее распространенных кислотах, а также, образованных элементами с переменной степенью окисления. В этих случаях традиционные названия требуют запоминания относящихся к ним формул, в то время как из систематических названий формулу можно вывести. То же относится и к солям менее распространенных кислот. Например, систематическими будут названия: H₂MnO₄ – тетраоксоманганат (VI) водорода, HMnO₄ – тетраоксоманганат (VII) водорода.

В случае бескислородных кислот к названию элемента (или группы элементов), образующего кислоту, добавляют соединительную гласную -о-,слово водород с окончанием -ная и слово кислота. Например: HF – фтороводородная кислота, H₂S – сероводородная кислота, HCN – циановодородная кислота.

Названия кислородсодержащих кислот зависят от степени окисления кислотообразующего элемента. Максимальной степени окисления соответствует суффикс -н или -ов (HNO₃ – азотная кислота, H₂CrO₄ – хромовая кислота). По мере понижения степени окисления суффиксы изменяются в следующей последовательности: -новат, -ист, -новатист (НСlO₃ – хлорноватая, HClO₂ – хлористая, HСlO – хлорноватистая). Если элемент образует кислоты только в 2-х степенях окисления, то для названия кислоты, соответствующей низшей степени окисления элемента, используется суффикс -ист (HNO₂ – азотистая).

Если элемент, находясь в одной и той же степени окисления, образует несколько кислот, то название кислоты, содержащее наименьшее количество атомов кислорода снабжается приставкой мета, а название кислоты с наибольшим числом атомов кислорода – приставкой орто (HРO₃ – метафосфорная кислота, Н₃РО₄ – ортофосфорная кислота).

Если молекула кислоты содержит два атома кислотообразующего элемента, то перед ее названием помещается числительная приставка дву–, ди– или пиро– (Н₄Р₂О₇ – двуфосфорная, дифосфорная или пирофосфорная кислота).

Кислоты, содержащие в своем составе группировку атомов –О–О– можно рассматривать как производные пероксида водорода – пероксокислоты (или надкислоты). Например, H₂SO₅ – пероксосерная кислота, HNO₃ – пероксоазотная кислота.

Порядок соединения атомов в молекуле отображают графические формулы:

Н₃РО₄ Н₂SO₄

Физические свойства. Большинство кислот – это бесцветные прозрачные жидкости, которые смешиваются с водой в любых соотношениях. Бывают также твердые кислоты (H₃PO₃, H₃BO₃, HIO₃) растворимые в воде. Нерастворимой в воде является кремниевая кислота (H₂SiO₃). Некоторые кислоты являются растворами газов в воде (HCl, H₂S). Растворы кислот кислые на вкус.