Получение кислот

Свойства кислот

В безводном состоянии кислоты представляют собой жидкие (HNO₃, H₂SO₄, HClO₄, H₃PO₄), газообразные (HF, HCl, HBr, HI, H₂S) и твёрдые (H₂SiO₃, H₂SnO₃, H₃BO₃) вещества. Большинство из них хорошо растворяются в воде, растворы имеют кислый вкус, разъедают кожу, изменяют цвет индикаторов.

Сильные кислоты взаимодействуют со щелочами с образованием соли и воды. Эти реакции, как указывалось ранее, называются реакциями нейтрализации, т.к. кислотная среда кислоты и щелочная среда щёлочи превращаются в нейтральную среду воды. Ионное уравнение реакциq нейтрализации одинаково, независимо от вида кислоты и щёлочи (образование воды):

HCl + NaOH = NaCl + H₂O – молекулярное уравнение; H⁺ + OH^– = H₂O – ионное уравнение

H₂SO₄ + 2KOH = K₂SO₄ + 2H₂O – молекулярное уравнение; H⁺ + OH^– = H₂O – ионное уравнение

Кислоты взаимодействуют и с другими основаниями (как с типичными, так и с амфотерными) с образованием соли и воды:

2HCl + Mg(OH)₂ = MgCl₂ + 2H₂O;

3HNO₃ + Al(OH)₃ = Al(NO₃)₃ + 3H₂O

Кислоты взаимодействуют с оснóвными и амфотерными оксидами с образованием соли и воды:

H₂SO₄ + MgO = MgSO₄ + H₂O;

2HCl + ZnO = ZnCl₂ + H₂O

Возможно взаимодействие кислот с солями, если при этом образуются малорастворимые или газообразные вещества:

HCl + AgNO₃ = AgCl¯ + HNO₃

H₂SO₄ + Na₂SiO₃ = H₂SiO₃¯ + Na₂SO₄

2HNO₃ + CaCO₃ = Ca(NO₃)₂ + H₂O + CO₂­

Большое практическое значение имеет взаимодействие кислот с металлами, которое рассматривается в лекции, посвящённой свойствам металлов.

Бескислородные кислоты получают из простых веществ или из солей этих кислот. Например, хлороводородную кислоту в настоящее время получают по реакции водорода с хлором

H₂ + Cl₂ = 2HCl,

а раньше ее получали из поваренной соли (отсюда название: соляная кислота):

2NaCl + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2HCl

Среди кислородосодержащих кислот особое значение имеют серная, азотная, и ортофосфорные кислоты, которые в химической промышленности получают в больших количествах.

Сырьём для получения серной кислоты является природное соединение пирит, формула которого FeS₂. Вначале его сжигают, получая оксид серы (IV):

4FeS₂ + 11O₂ = 2Fe₂O₃ + 8SO₂

На следующей стадии технологического процесса оксид серы (IV) окисляется до оксида серы (VI):

2SO₂ + O₂ 2SO₃,

из которого на последней стадии процесса получают серную кислоту:

SO₃ + H₂O = H₂SO₄

В производстве азотной кислоты сначала получают аммиак

3H₂ + N₂ 2NH₃,

который затем окисляется до оксида азота (II):

4NH₃ + 5O₂ 4NO + 6H₂O

Оксид азота (II) самопроизвольно окисляется до оксида азота (IV):

2NO + O₂ = 2NO₂,

из которого получают азотную кислоту: 2NO + O₂ + H₂O = 4HNO₃

Ортофосфорную кислоту, которая используется в производстве фосфорных удобрений, получают из природного соединения ортофосфата кальция (фосфорита):

Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ = 3CaSO₄ + 2H₃PO₄

Дата добавления: 2014-12-16