acizi- electroliți, în timpul disocierii cărora din ionii pozitivi se formează numai ionii H +:
HNO3 ↔ H++ + NO3-;
CH 3 COOH ↔ H + +CH 3 COO -.
Toți acizii sunt clasificați în anorganici și organici (carboxilici), care au și clasificări proprii (interne).
În condiții normale, o cantitate semnificativă de acizi anorganici există în stare lichidă, unii în stare solidă(H3P04, H3BO3).
Acizii organici cu până la 3 atomi de carbon sunt lichide ușor mobile, incolore, cu un miros înțepător caracteristic; acizi cu 4-9 atomi de carbon - lichide uleioase cu miros urât, și acizi cu un număr mare de atomi de carbon - solide, insolubil în apă.
Formule chimice ale acizilor
Luați în considerare formulele chimice ale acizilor folosind exemplul mai multor reprezentanți (atât anorganici, cât și organici): acid clorhidric -HCl, acid sulfuric - H 2 SO 4, acid fosforic - H 3 PO 4, acid acetic- CH 3 COOH și acid benzoic - C 6 H 5 COOH. Formula chimică arată compoziția calitativă și cantitativă a moleculei (câți și ce atomi sunt incluși într-un anumit compus) Folosind formula chimică, puteți calcula greutatea moleculară a acizilor (Ar (H) \u003d 1 amu, Ar ( Cl) \u003d 35,5 a.m.). m.u., Ar (P) = 31 a.m.u., Ar (O) = 16 a.m.u., Ar (S) = 32 a.m.u., Ar (C) = 12 a.m.u.):
Mr(HCl) = Ar(H) + Ar(CI);
Mr(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5.
Mr(H2S04) = 2×Ar(H) + Ar(S) + 4×Ar(O);
Domnul(H 2 SO 4) \u003d 2 × 1 + 32 + 4 × 16 \u003d 2 + 32 + 64 \u003d 98.
Mr(H3PO4) = 3×Ar(H) + Ar(P) + 4×Ar(O);
Domnul(H 3 PO 4) \u003d 3 × 1 + 31 + 4 × 16 \u003d 3 + 31 + 64 \u003d 98.
Mr(CH3COOH) = 3×Ar(C) + 4×Ar(H) + 2×Ar(O);
Mr(CH 3 COOH) = 3x12 + 4x1 + 2x16 = 36 + 4 + 32 = 72.
Mr(C6H5COOH) = 7×Ar(C) + 6×Ar(H) + 2×Ar(O);
Mr(C6H5COOH) = 7x12 + 6x1 + 2x16 = 84 + 6 + 32 = 122.
Formule structurale (grafice) ale acizilor
Formula structurală (grafică) a unei substanțe este mai vizuală. Acesta arată modul în care atomii sunt conectați între ei în cadrul unei molecule. Să indicăm formulele structurale ale fiecăruia dintre compușii de mai sus:
Orez. 1. Formula structurala acid clorhidric.
Orez. 2. Formula structurală a acidului sulfuric.
Orez. 3. Formula structurală a acidului fosforic.
Orez. 4. Formula structurală a acidului acetic.
Orez. 5. Formula structurală a acidului benzoic.
Formule ionice
Toți acizii anorganici sunt electroliți, adică. capabil să se disocieze într-o soluție apoasă în ioni:
HCl ↔ H + + Cl -;
H2S04↔ 2H + + SO42-;
H3PO4 ↔ 3H + + PO43-.
Exemple de rezolvare a problemelor
EXEMPLUL 1
| Exercițiu | Cu ardere completă 6 g materie organică S-au format 8,8 g de monoxid de carbon (IV) și 3,6 g de apă. Determinați formula moleculară a substanței arse dacă se știe că masa sa molară este de 180 g/mol. |
| Soluţie | Să facem o schemă a reacției de ardere compus organic notând numărul de atomi de carbon, hidrogen și oxigen ca „x”, „y” și respectiv „z”: C x H y Oz + Oz →CO2 + H2O. Să determinăm masele elementelor care alcătuiesc această substanță. Valorile maselor atomice relative luate din Tabelul periodic al lui D.I. Mendeleev, rotunjit la numere întregi: Ar(C) = 12 a.m.u., Ar(H) = 1 a.m.u., Ar(O) = 16 a.m.u. m(C) = n(C)×M(C) = n(CO2)×M(C) = ×M(C); m(H) = n(H)×M(H) = 2×n(H2O)×M(H) = ×M(H); Calculați mase molare dioxid de carbon si apa. După cum se știe, masa molară a unei molecule este egală cu suma maselor atomice relative ale atomilor care alcătuiesc molecula (M = Mr): M(CO 2) \u003d Ar (C) + 2 × Ar (O) \u003d 12+ 2 × 16 \u003d 12 + 32 \u003d 44 g / mol; M(H 2 O) \u003d 2 × Ar (H) + Ar (O) \u003d 2 × 1 + 16 \u003d 2 + 16 \u003d 18 g / mol. m(C)=×12=2,4 g; m (H) \u003d 2 × 3,6 / 18 × 1 \u003d 0,4 g. m(O) \u003d m (C x H y O z) - m (C) - m (H) \u003d 6 - 2,4 - 0,4 \u003d 3,2 g. Să definim formula chimica conexiuni: x:y:z = m(C)/Ar(C): m(H)/Ar(H): m(O)/Ar(O); x:y:z= 2,4/12:0,4/1:3,2/16; x:y:z= 0,2: 0,4: 0,2 = 1: 2: 1. Aceasta înseamnă că cea mai simplă formulă a compusului este CH2O și masa molară este de 30 g/mol. Pentru a găsi formula adevărată a unui compus organic, găsim raportul dintre masele molare adevărate și obținute: M substanță / M (CH 2 O) \u003d 180 / 30 \u003d 6. Aceasta înseamnă că indicii atomilor de carbon, hidrogen și oxigen ar trebui să fie de 6 ori mai mari, adică. formula substanței va arăta ca C 6 H 12 O 6. Este glucoză sau fructoză. |
| Răspuns | C6H12O6 |
EXEMPLUL 2
| Exercițiu | Deduceți cea mai simplă formulă a unui compus în care fracția de masă a fosforului este de 43,66%, iar fracția de masă a oxigenului este de 56,34%. |
| Soluţie | Fracția de masă a elementului X din molecula compoziției HX se calculează prin următoarea formulă: ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. Să notăm numărul de atomi de fosfor din moleculă cu „x”, iar numărul de atomi de oxigen cu „y” Găsiți ruda corespunzătoare mase atomice elemente de fosfor și oxigen (valorile maselor atomice relative luate din Tabelul periodic al lui D.I. Mendeleev sunt rotunjite la numere întregi). Ar(P) = 31; Ar(O) = 16. Împărțim procentul de elemente la masele atomice relative corespunzătoare. Astfel, vom găsi relația dintre numărul de atomi din molecula compusului: x:y = ω(P)/Ar(P) : ω(O)/Ar(O); x:y = 43,66/31: 56,34/16; x:y: = 1,4: 3,5 = 1: 2,5 = 2: 5. Aceasta înseamnă că cea mai simplă formulă pentru combinația de fosfor și oxigen are forma P 2 O 5. Este oxid de fosfor (V). |
| Răspuns | P2O5 |
Luați în considerare cele mai comune formule ale acizilor din literatura educațională:
Este ușor de observat ceea ce unește toate formulele acizilor este prezența atomilor de hidrogen (H), care se află pe primul loc în formulă.
Determinarea valenței reziduului acid
Din lista de mai sus, se poate observa că numărul acestor atomi poate diferi. Acizii, care conțin un singur atom de hidrogen, sunt numiți monobazici (azotic, clorhidric și altele). Acizii sulfuric, carbonic, silicic sunt dibazici, deoarece formulele lor conțin fiecare doi atomi de H. O moleculă de acid fosforic tribazic conține trei atomi de hidrogen.
Astfel, cantitatea de H din formulă caracterizează bazicitatea acidului.
Acel atom, sau grup de atomi, care sunt scrise după hidrogen, se numește reziduuri acide. De exemplu, în acidul hidrosulfurat, reziduul este format dintr-un atom - S, iar în fosforic, sulfuric și multe altele - din doi, iar unul dintre ei este în mod necesar oxigen (O). Pe această bază, toți acizii sunt împărțiți în care conțin oxigen și anoxici.
Fiecare reziduu de acid are o anumită valență. Este egal cu numărul de atomi de H din molecula acestui acid. Valența reziduului de HCl este egală cu unu, deoarece este un acid monobazic. Reziduurile de acizi azotic, percloric și azotat au aceeași valență. Valența reziduului de acid sulfuric (SO 4) este de două, deoarece există doi atomi de hidrogen în formula sa. Un reziduu de acid fosforic trivalent.
Reziduuri acide - anioni
Pe lângă valență, reziduurile acide au încărcături și sunt anioni. Sarcinile lor sunt enumerate în tabelul de solubilitate: CO 3 2− , S 2− , Cl − și așa mai departe. Vă rugăm să rețineți: sarcina reziduului acid coincide numeric cu valența acestuia. De exemplu, în acidul silicic, a cărui formulă este H2SiO3, reziduul acid SiO3 are o valență egală cu II și o sarcină de 2-. Astfel, cunoscând sarcina reziduului acid, este ușor de determinat valența acestuia și invers.
Rezuma. Acizii sunt compuși formați din atomi de hidrogen și reziduuri acide. Din punctul de vedere al teoriei disocierii electrolitice, se poate da o altă definiție: acizii sunt electroliți, în soluții și topituri din care se găsesc cationi de hidrogen și anioni de reziduuri acide.
Sugestii
Formulele chimice ale acizilor, de regulă, sunt memorate, la fel ca și numele lor. Dacă ați uitat câți atomi de hidrogen sunt într-o anumită formulă, dar știți cum arată reziduul său acid, un tabel de solubilitate vă va veni în ajutor. Sarcina reziduului coincide în modul cu valența și aceea cu cantitatea de H. De exemplu, vă amintiți că reziduul de acid carbonic este CO 3. Conform tabelului de solubilitate, determinați că sarcina sa este 2-, ceea ce înseamnă că este bivalent, adică acidul carbonic are formula H 2 CO 3.
Adesea există confuzie cu formulele acizilor sulfuric și sulfuros, precum și cu acizii azotic și azotic. Și aici există un punct care face mai ușor de reținut: numele acidului din perechea în care sunt mai mulți atomi de oxigen se termină în -naya (sulfuric, nitric). Un acid cu mai puțini atomi de oxigen în formulă are un nume care se termină în -ista (sulfuros, azotat).
Cu toate acestea, aceste sfaturi vă vor ajuta doar dacă sunteți familiarizat cu formulele acide. Să le repetăm din nou.
acizi se numesc substanțe complexe, a căror compoziție a moleculelor include atomi de hidrogen care pot fi înlocuiți sau schimbați cu atomi de metal și un reziduu acid.
În funcție de prezența sau absența oxigenului în moleculă, acizii sunt împărțiți în care conțin oxigen.(H 2 SO 4 acid sulfuric, H 2 SO 3 acid sulfuros, HNO 3 acid azotic, H 3 PO 4 acid fosforic, H 2 CO 3 acid carbonic, H 2 SiO 3 acid silicic) si anoxic(acid fluorhidric HF, acid clorhidric HCl (acid clorhidric), acid bromhidric HBr, acid iodhidric HI, acid hidrosulfurat H2S).
În funcție de numărul de atomi de hidrogen dintr-o moleculă de acid, acizii sunt monobazici (cu 1 atom de H), dibazici (cu 2 atomi de H) și tribazici (cu 3 atomi de H). De exemplu, acidul azotic HNO 3 este monobazic, deoarece există un atom de hidrogen în molecula sa, acidul sulfuric H 2 SO 4 – dibazică etc.
Există foarte puțini compuși anorganici care conțin patru atomi de hidrogen care pot fi înlocuiți cu un metal.
Partea unei molecule de acid fără hidrogen se numește reziduu acid.
Rezidu de acid pot consta dintr-un atom (-Cl, -Br, -I) - acestea sunt resturi acide simple, sau pot - dintr-un grup de atomi (-SO 3, -PO 4, -SiO 3) - acestea sunt resturi complexe .
ÎN solutii apoaseîn reacțiile de schimb și substituție, reziduurile acide nu sunt distruse:
H2SO4 + CuCl2 → CuSO4 + 2 HCl
Cuvântul anhidridăînseamnă anhidru, adică un acid fără apă. De exemplu,
H2SO4 - H2O → SO3. Acizii anoxici nu au anhidride.
Acizii își iau numele de la numele elementului de formare a acidului (agent de formare a acidului) cu adăugarea terminațiilor „naya” și mai rar „vaya”: H 2 SO 4 - sulfuric; H2S03 - cărbune; H 2 SiO 3 - siliciu etc.
Elementul poate forma mai mulți acizi oxigenați. În acest caz, terminațiile indicate în numele acizilor vor fi atunci când elementul prezintă cea mai mare valență (molecula de acid are un conținut mare de atomi de oxigen). Dacă elementul arată valență mai mică, terminația din denumirea acidului va fi „pură”: HNO 3 - nitric, HNO 2 - azotat.
Acizii pot fi obținuți prin dizolvarea anhidridelor în apă. Dacă anhidridele sunt insolubile în apă, acidul poate fi obținut prin acțiunea unui alt acid mai puternic asupra sării. acidul necesar. Această metodă este tipică atât pentru oxigen, cât și pentru acizii anoxici. Acizii anoxici se obțin și prin sinteza directă din hidrogen și nemetal, urmată de dizolvarea compusului rezultat în apă:
H2 + CI2 → 2 HCI;
H2 + S → H2S.
Soluțiile substanțelor gazoase rezultate HCl și H 2 S și sunt acizi.
La conditii normale Acizii vin atât în stare lichidă, cât și în stare solidă.
Proprietățile chimice ale acizilor
Soluțiile acide acționează asupra indicatorilor. Toți acizii (cu excepția acidului silicic) se dizolvă bine în apă. Substanțe speciale - indicatorii vă permit să determinați prezența acidului.
Indicatorii sunt substanțe cu structură complexă. Își schimbă culoarea în funcție de interacțiunea cu diferite chimicale. În soluțiile neutre, au o culoare, în soluțiile de baze, alta. Când interacționează cu acidul, își schimbă culoarea: indicatorul de metil portocaliu devine roșu, iar indicatorul de turnesol devine roșu.
Interacționează cu bazele cu formarea de apă și sare, care conține un reziduu acid neschimbat (reacție de neutralizare):
H2SO4 + Ca (OH)2 → CaS04 + 2H2O.
Interacționează cu oxizii pe bază cu formarea de apă şi sare (reacţie de neutralizare). Sarea conține restul acid al acidului care a fost utilizat în reacția de neutralizare:
H3PO4 + Fe2O3 → 2 FeP04 + 3H2O.
interacționează cu metalele. Pentru interacțiunea acizilor cu metalele, trebuie îndeplinite anumite condiții:
1. metalul trebuie să fie suficient de activ față de acizi (în seria de activitate a metalelor, acesta trebuie să fie situat înaintea hidrogenului). Cu cât un metal se află mai în stânga în seria de activități, cu atât interacționează mai intens cu acizii;
2. Acidul trebuie să fie suficient de puternic (adică capabil să doneze ioni de H + hidrogen).
Când curge reacții chimice acizi cu metale, se formează o sare și se eliberează hidrogen (cu excepția interacțiunii metalelor cu acizii azotic și sulfuric concentrat):
Zn + 2HCI → ZnCI2 + H2;
Cu + 4HNO 3 → CuNO 3 + 2 NO 2 + 2 H 2 O.
Aveti vreo intrebare? Vrei să afli mai multe despre acizi?
Pentru a primi ajutor de la un tutor -.
Prima lecție este gratuită!
blog.site, cu copierea integrală sau parțială a materialului, este necesar un link către sursă.
Denumirile unor acizi și săruri anorganice
| Formule acide | Denumiri de acizi | Denumirile sărurilor corespunzătoare |
| HCI04 | clorură | perclorati |
| HCI03 | clor | clorati |
| HCI02 | clorură | cloriți |
| HCIO | hipocloros | hipocloriti |
| H5IO6 | iod | periodate |
| HIO 3 | iod | iodate |
| H2SO4 | sulfuric | sulfați |
| H2SO3 | sulfuros | sulfiti |
| H2S2O3 | tiosulfuric | tiosulfati |
| H2S4O6 | tetrationic | tetrationate |
| H NU 3 | azotic | nitrați |
| H NU 2 | azotat | nitriți |
| H3PO4 | ortofosforic | ortofosfați |
| HPO3 | metafosforic | metafosfați |
| H3PO3 | fosfor | fosfiti |
| H3PO2 | fosfor | hipofosfiti |
| H2CO3 | cărbune | carbonați |
| H2SiO3 | siliciu | silicati |
| HMnO4 | mangan | permanganați |
| H2MnO4 | mangan | manganați |
| H2CrO4 | crom | cromații |
| H2Cr2O7 | bicrom | bicromati |
| HF | fluorhidric (fluorhidric) | fluoruri |
| acid clorhidric | clorhidric (clorhidric) | cloruri |
| HBr | bromhidric | bromuri |
| BUNĂ | iodhidric | ioduri |
| H2S | sulfat de hidrogen | sulfuri |
| HCN | cianhidric | cianuri |
| HOCN | cianic | cianați |
Permiteți-mi să reamintesc pe scurt exemple concrete cum să denumești corect sărurile.
Exemplul 1. Sarea K 2 SO 4 este formată din restul acidului sulfuric (SO 4) și metalului K. Sărurile acidului sulfuric se numesc sulfați. K 2 SO 4 - sulfat de potasiu.
Exemplul 2. FeCl 3 - sarea conține fier și un reziduu de acid clorhidric(Cl). Denumirea sării: clorură de fier (III). Vă rugăm să rețineți: în acest caz nu trebuie doar să numim metalul, ci să îi indicăm și valența (III). În exemplul anterior, acest lucru nu a fost necesar, deoarece valența sodiului este constantă.
Important: în numele sării trebuie indicată valența metalului doar dacă acest metal are o valență variabilă!
Exemplul 3. Ba (ClO) 2 - compoziția sării include bariu și restul de acid hipocloros (ClO). Denumirea sării: hipoclorit de bariu. Valența metalului Ba în toți compușii săi este de două, nu este necesar să o indicați.
Exemplul 4. (NH4)2Cr2O7. Gruparea NH4 se numește amoniu, valența acestei grupe este constantă. Denumirea sării: dicromat de amoniu (bicromat).
În exemplele de mai sus, am întâlnit doar așa-zișii. săruri medii sau normale. Sărurile acide, bazice, duble și complexe, sărurile acizilor organici nu vor fi discutate aici.
Nu subestimați rolul acizilor în viața noastră, deoarece mulți dintre ei sunt pur și simplu de neînlocuit în Viata de zi cu zi. În primul rând, să ne amintim ce sunt acizii. Acestea sunt substanțe complexe. Formula se scrie după cum urmează: HnA, unde H este hidrogen, n este numărul de atomi, A este reziduul acid.
Principalele proprietăți ale acizilor includ capacitatea de a înlocui moleculele atomilor de hidrogen cu atomi de metal. Cele mai multe dintre ele nu sunt doar caustice, ci și foarte otrăvitoare. Dar există și cele pe care le întâlnim în mod constant, fără a dăuna sănătății noastre: vitamina C, acid de lamaie, acid lactic. Luați în considerare proprietățile de bază ale acizilor.
Proprietăți fizice
Proprietățile fizice ale acizilor oferă adesea un indiciu asupra naturii lor. Acizii pot exista în trei forme: solid, lichid și gazos. De exemplu: acidul azotic (HNO3) și acidul sulfuric (H2SO4) sunt lichide incolore; boric (H3BO3) și metafosforic (HPO3) sunt acizi solizi. Unele dintre ele au culoare și miros. Diferiți acizi se dizolvă diferit în apă. Există și insolubile: H2SiO3 - siliciu. Substanțele lichide au un gust acru. Numele unor acizi a fost dat de fructele in care se gasesc: acid malic, acid citric. Alții își iau numele de la elemente chimice cuprinse în ele.
Clasificarea acidului
De obicei, acizii sunt clasificați după mai multe criterii. Primul este, în funcție de conținutul de oxigen din ele. Și anume: cu conținut de oxigen (HClO4 - clor) și anoxic (H2S - hidrogen sulfurat).
După numărul de atomi de hidrogen (după bazicitate):
- Monobazic - conține un atom de hidrogen (HMnO4);
- Dibazic - are doi atomi de hidrogen (H2CO3);
- Tribazici, respectiv, au trei atomi de hidrogen (H3BO);
- Polibazice - au patru sau mai mulți atomi, sunt rare (H4P2O7).
După clasele de compuși chimici, aceștia sunt împărțiți în acizi organici și anorganici. Primele se găsesc în principal în produse origine vegetală: acizi acetic, lactic, nicotinic, ascorbic. Acizii anorganici includ: sulfuric, nitric, boric, arsenic. Gama de aplicare a acestora este destul de largă de la nevoi industriale (producția de coloranți, electroliți, ceramică, îngrășăminte etc.) până la gătit sau curățarea canalizării. De asemenea, acizii pot fi clasificați în funcție de rezistență, volatilitate, stabilitate și solubilitate în apă.
Proprietăți chimice
Luați în considerare principalul Proprietăți chimice acizi.
- Primul este interacțiunea cu indicatorii. Ca indicatori se folosesc hârtie de turnesol, metil portocală, fenolftaleină și indicator universal. În soluțiile acide, culoarea indicatorului își va schimba culoarea: turnesol și universal ind. hârtia va deveni roșie, metil portocaliu - roz, fenolftaleina va rămâne incoloră.
- Al doilea este interacțiunea acizilor cu bazele. Această reacție se mai numește și neutralizare. Acidul reacţionează cu baza, rezultând sare + apă. De exemplu: H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O.
- Deoarece aproape toți acizii sunt foarte solubili în apă, neutralizarea poate fi efectuată atât cu solubili cât și baze insolubile. Excepție este acidul silicic, care este aproape insolubil în apă. Pentru neutralizarea acestuia sunt necesare baze precum KOH sau NaOH (sunt solubile în apă).
- Al treilea este interacțiunea acizilor cu oxizii bazici. Aici are loc reacția de neutralizare. Oxizii bazici sunt „rude” apropiate ale bazelor, prin urmare reacția este aceeași. Le folosim adesea proprietăți oxidante acizi. De exemplu, pentru a îndepărta rugina de pe țevi. Acidul reacţionează cu oxidul pentru a deveni o sare solubilă.
- A patra este reacția cu metalele. Nu toate metalele reacţionează la fel de bine cu acizii. Ele sunt împărțite în active (K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn. Pb) și inactive (Cu, Hg, Ag, Pt, Au). De asemenea, merită să acordați atenție puterii acidului (puternic, slab). De exemplu, acizii clorhidric și sulfuric sunt capabili să reacționeze cu toate metalele inactive, în timp ce acizii citric și oxalic sunt atât de slabi încât reacţionează foarte lent chiar și cu metalele active.
- A cincea este reacția acizilor care conțin oxigen la încălzire. Aproape toți acizii din acest grup, atunci când sunt încălziți, se descompun în oxid de oxigen și apă. Excepțiile sunt cărbunele (H3PO4) și acid sulfuros(H2SO4). Când sunt încălzite, se descompun în apă și gaz. Acest lucru trebuie amintit. Acestea sunt toate proprietățile de bază ale acizilor.
