Получение кислот

Бескислородные кислоты могут быть получены:

1 способ: Взаимодействие неметаллов с водородом, например:

H₂ + Cl₂ → 2HCl,

H₂ + S → H₂S.

2 способ: Взаимодействие растворов солей с более сильными кислотами, например:

FeS + 2HCl → FeCl₂ + H₂S,

NaCl + H₂SO₄ HCl↑ + NaНSO₄.

3 способ: Взаимодействием некоторых простых веществ с водой, например:

Cl₂ + H₂O → HCl + HClO.

Кислородные кислоты можно получить:

1 способ: Взаимодействием растворимых кислотных оксидов с водой, например:

P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄,

SO₃ + H₂O → H₂SO₄.

Нужно помнить: при растворении некоторых оксидов с водой может образоваться несколько кислот, например:

P2O5 + 3H2O → 2H3PO4,	2ClO2 + H2O → HClO2 + HClO3,
P2O5 + H2O → 2HPO3,	2NO2 + H2O → HNO3 + HNO2,
P2O5 + 2H2O → H4P2O7.	N2O4 + H2O → HNO3 + HNO2.

2 способ: Реакцией обмена между раствором соли и более сильной кислотой, например:

Na₂SiO₃ + H₂SO₄ → H₂SiO₃↓ + Na₂SO₄.

При рассмотрении этого способа получения кислот нужно помнить, о ряде активности кислот:

HCl, HBr, HI

H₂SO₄ H₂SO₃, H₂CO₃, HF, HNO₂, H₂S,

HNO₃, HClO₄ H₃PO₄, CH₃COOH и др.

Таким образом, сильная H₂SO₄ вытесняет безкислородные сильные кислоты, затем сильные кислородосодержащие, а они в свою очередь вытесняют слабые кислоты. Реакции протекают преимущественно в прямом направлении.

3 способ: Взаимодействием некоторых простых веществ с водой, например:

Cl₂ + H₂O → HClO + HCl.

4 способ: Гидролизом растворимых бинарных соединений, например:

Cl₃N + 3HOH → 3HClO + NH₃.

Химические свойства кислот

1) Водные растворы кислот изменяют окраску индикаторов (таблица 6).

Таблица 6 – Окраска индикаторов в растворах кислот

Индикатор	Цвет индикатора	Цвет индикатора в растворе кислоты(рН < 7)
лакмус	фиолетовый	красный
фенолфталеин	бесцветный	бесцветный
метилоранж	оранжевый	розовый (красный)

2) При растворении в воде кислоты диссоциируют.

Сильные одноосновные кислоты диссоциируют в водных растворах полностью (на 100%) на ионы водорода и кислотный остаток, например:

HCl → H⁺ + Cl ,

HClO₄ → H⁺ + ClO .

Слабые кислоты (HF, HNO₂, CH₃COOH, H₂CO₃, H₂S, H₃PO₄ и др.) в водных растворах диссоциируют незначительно. Процесс диссоциации обратим. При этом устанавливается химическое равновесие между молекулами слабой кислоты и ионами, на которые идет диссоциация, например:

HCN ↔ H⁺ +CN .

Многоосновные кислоты в водных растворах диссоциируют по ступеням с постепенным отщеплением катионов водорода Н⁺.

Таким образом, сколько катионов водорода Н⁺ содержится в молекуле кислоты, столько будет ступеней диссоциации у этой кислоты.

Нужно помнить, что многоосновные сильные кислоты по первой ступени диссоциируют необратимо, а слабые кислоты по всем ступеням диссоциируют обратимо, например:

1 ступень: H₂SO₄ → H⁺ + HSO ,

2 ступень: HSO ↔ H⁺ + SO .

1 ступень: H₂CO₃ ↔ H⁺ + HCO ,

2 ступень: HCO ↔ H⁺ + CO .

1 ступень: H₂S ↔ H⁺ + HS ,

2 ступень: HS ↔ H⁺ + S^2-.

1 ступень: H₃РO₄ ↔ H⁺ + H₂PO ,

2 ступень: H₂PO ↔ H⁺ + HPO ,

3 ступень: HPO ↔ H⁺ + PO .

Ступенчатой диссоциацией многоосновных кислот объясняется образование кислых солей.

3) Взаимодействие с активными металлами разбавленных HCl, H₂SO₄ и некоторых других кислот (с образованием соли и выделением газообразного водорода), например:

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑,

Zn + H₂SO₄ (разб.) → ZnSO₄ + H₂↑,

2Mg + CH₃COOH → Mg(CH₃COO)₂ + H₂↑.

Малоактивные металлы в этих реакциях не участвуют, например:

Ag + HCl

4) Взаимодействие металлов и неметаллов с концентрированной H₂SO₄ и разбавленной HNO₃.

а) Концентрированная H₂SO₄ взаимодействует как с активными, так с

малоактивными металлами и образуется смесь различных продуктов

_2-

восстановления иона SO₄, например:

ZnSO₄ + H₂O + SO₂ ↑,

Zn + H₂SO₄ (конц.) ZnSO₄ + H₂O + S,

ZnSO₄ + H₂O + H₂S ↑.

Чем активнее металл, тем больше будет выделяться H₂S ↑.

б) При взаимодействии с малоактивными металлами, реакция идёт в одном направлении, например:

Сu + H₂SO₄ (конц.) → CuSO₄ + H₂O + SO₂ ↑.

в) При взаимодействии разбавленной HNO₃ реакция протекает с образованием одного из четырех продуктов восстановления аниона и образуется соль активного металла, вода и различные продукты восстановления иона (аммиак или соль аммония, либо оксид азота (І) и др.), например:

Zn(NO₃)₂ + H₂O + NH₃,

Zn(NO₃)₂ + H₂O + NH₄NO₃,

Zn + HNO₃ (разбав.) Zn(NO₃)₂ + H₂O + N₂,

Zn(NO₃)₂ + H₂O + N₂O.

Какой продукт восстановления иона преобладает, зависит от активности металла, площади его соприкосновения с кислотой и концентрации разбавленной HNO₃.

г) При взаимодействии разбавленной HNO₃ с малоактивными металлами, реакция идёт преимущественно с образованием NO, например:

Cu + HNO₃ (разбав.) → Cu(NO₃)₂ + H₂O + NO ↑.

д) Концентрированная H₂SO₄ и HNO₃ кислоты взаимодействует с некоторыми неметаллами – активными восстановителями. При этих реакциях образуются оксиды неметаллов, оксиды серы или азота, например:

H₂SO₄ (конц.) + С → СO₂ + SO₂ + H₂O,

HNO₃ (конц.) + С → СO₂ + NO₂ + H₂O.

5) Взаимодействие с основными и амфотерными оксидами, например:

MgO + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂O,

CaO + 2HCl → CaCl₂ + H₂O,

ZnO + 2HNO₃ → Zn(NO₃)₂ + H₂O,

Fe₂O₃ + 3H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O.

6) Взаимодействие с основными и амфотерными гидроксидами, например:

KOH + HCl → KCl + H₂O,

2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O,

Al(OH)₃ + 3HNO₃ → Al(NO₃)₃ + 3H₂O,

Cr(OH)₃ + 3HCl → CrCl₃ + 3H₂O.

При взаимодействии с многокислотными основаниями и амфотерными гидроксидами реакции протекают по ступеням с образованием основных и средних солей, например:

1 ступень: Fe(OH)₃ + HCl → Fe(OH)₂Cl + H₂O,

2 ступень: Fe(OH)₃ + 2HCl → Fe(OH)Cl₂ + 2H₂O,

3 ступень: Fe(OH)₃ + 3HCl → FeCl₃ + 3H₂O.

При взаимодействии многоосновных кислот с основаниями реакции протекают по ступеням с образованием кислых и средних солей, например:

1 ступень: Н₃РО₄ + КОН → КН₂РО₄ + H₂O,

2 ступень: Н₃РО₄ + 2КОН → К₂НРО₄ + 2H₂O,

3 ступень: Н₃РО₄ + 3КОН → К₃РО₄ + 3H₂O.

7) Взаимодействие с некоторыми нормальными (или средними) солями с образованием новой соли и новой кислоты. Эти реакции возможны в том, случае, если образуется труднорастворимое или газообразное соединение, более слабая кислота, чем исходная, например:

BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2HCl,

AgNO₃ + HCl → AgCl↓ + HNO₃,

K₂SiO₃ + 2HCl → H₂SiO₃↓ + 2KCl,

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O.

8) Термическое разложение кислородных кислот, например:

H₂SiO₃ H₂O + SiO₂,

H₂CO₃ H₂O + CO₂↑,

4HNO₃ 4NO₂ + 2H₂O + O₂,

H₂SO₄ H₂O + SO₃.

> 98,3%

9) Диспропорционирование некоторых кислот в низких степенях окисления атома, образующего кислоту, например:

,

.

Дата добавления: 2014-11-25