נוסחאות ושמות של חומצות חזקות. הקבוצות החשובות ביותר של חומרים אנאורגניים. תחמוצות. הידרוקסידים. מלח. חומצות, בסיסים, חומרים אמפוטריים. חומצות עיקריות והמלחים שלהן. קשר גנטי של המחלקות החשובות ביותר של חומרים אנאורגניים

חומצותנקראים חומרים מורכבים, שהרכב המולקולות שלהם כולל אטומי מימן שניתן להחליף או להחליף באטומי מתכת ושארית חומצה.

על פי נוכחות או היעדר חמצן במולקולה, חומצות מחולקות לחמצן המכילות חמצן.(חומצה גופרתית H 2 SO 4, חומצה גופרתית H 2 SO 3, חומצה חנקתית HNO 3, חומצה זרחתית H 3 PO 4, חומצה פחמית H 2 CO 3, חומצה סיליקית H 2 SiO 3) ואנוקסית(חומצה הידרופלואורית HF, חומצה הידרוכלורית HCl (חומצה הידרוכלורית), חומצה הידרוברומית HBr, חומצה הידרו-יודית HI, חומצה הידרוסולפידית H 2 S).

בהתאם למספר אטומי המימן במולקולת חומצה, חומצות הן מונו-בסיסיות (עם 1 אטום H), די-בסיסיות (עם 2 אטומי H) ותלת-בסיסיות (עם 3 אטומי H). לדוגמה, חומצה חנקתית HNO 3 היא חד-בסיסית, מכיוון שיש אטום מימן אחד במולקולה שלה, חומצה גופרתית H 2 SO 4 – די-בסיסי וכו'.

יש מעט מאוד תרכובות אנאורגניות המכילות ארבעה אטומי מימן שניתן להחליף במתכת.

החלק של מולקולת חומצה ללא מימן נקרא שארית חומצה.

שאריות חומצהעשוי להיות מורכב מאטום אחד (-Cl, -Br, -I) - אלו שיירי חומצה פשוטים, ועשויים - מקבוצת אטומים (-SO 3, -PO 4, -SiO 3) - אלו שיירים מורכבים.

בתמיסות מימיות, שאריות חומצה אינן נהרסות במהלך תגובות החלפה והחלפה:

H 2 SO 4 + CuCl 2 → CuSO 4 + 2 HCl

המילה אנהידרידפירושו נטול מים, כלומר חומצה ללא מים. לדוגמה,

H 2 SO 4 - H 2 O → SO 3. לחומצות אנוקסיות אין אנהידרידים.

חומצות מקבלות את שמן מהשם של היסוד היוצר חומצה (חומר יוצר חומצה) בתוספת הסיומות "נאיה" ולעתים רחוקות יותר "וואיה": H 2 SO 4 - גופרתי; H 2 SO 3 - פחם; H 2 SiO 3 - סיליקון וכו'.

היסוד יכול ליצור מספר חומצות חמצן. במקרה זה, הסיומות המצוינות בשם החומצות יהיו כאשר היסוד מציג את הערכיות הגבוהה ביותר (למולקולת החומצה יש תכולה גדולה של אטומי חמצן). אם היסוד מפגין ערכיות נמוכה יותר, הסיום בשם החומצה יהיה "טהור": HNO 3 - חנקתי, HNO 2 - חנקתי.

ניתן להשיג חומצות על ידי המסת אנהידרידים במים.אם האנהידרידים אינם מסיסים במים, ניתן לקבל את החומצה על ידי פעולה של חומצה אחרת חזקה יותר על מלח החומצה הנדרשת. שיטה זו אופיינית הן לחמצן והן לחומצות אנוקסיות. חומצות אנוקסיות מתקבלות גם על ידי סינתזה ישירה ממימן ולא מתכת, ולאחר מכן פירוק התרכובת המתקבלת במים:

H 2 + Cl 2 → 2 HCl;

H 2 + S → H 2 S.

פתרונות של החומרים הגזים המתקבלים HCl ו-H 2 S והם חומצות.

בתנאים רגילים, חומצות הן נוזליות ומוצקות.

תכונות כימיות של חומצות

תמיסות חומצה פועלות לפי אינדיקטורים. כל החומצות (למעט חומצה סיליקית) מתמוססות היטב במים. חומרים מיוחדים - אינדיקטורים מאפשרים לך לקבוע נוכחות של חומצה.

אינדיקטורים הם חומרים בעלי מבנה מורכב. הם משנים את צבעם בהתאם לאינטראקציה עם כימיקלים שונים. בתמיסות ניטרליות יש להם צבע אחד, בתמיסות של בסיסים צבע אחר. בעת אינטראקציה עם חומצה, הם משנים את צבעם: מחוון המתיל כתום הופך לאדום, מחוון הלקמוס הופך גם הוא לאדום.

אינטראקציה עם בסיסים עם היווצרות מים ומלח, המכילים שאריות חומצה ללא שינוי (תגובת נטרול):

H 2 SO 4 + Ca (OH) 2 → CaSO 4 + 2 H 2 O.

אינטראקציה עם תחמוצות מבוססות עם היווצרות מים ומלח (תגובת נטרול). המלח מכיל את שאריות החומצה של החומצה ששימשה בתגובת הנטרול:

H 3 PO 4 + Fe 2 O 3 → 2 FePO 4 + 3 H 2 O.

אינטראקציה עם מתכות. לאינטראקציה של חומצות עם מתכות, יש לעמוד בתנאים מסוימים:

1. המתכת חייבת להיות מספיק פעילה ביחס לחומצות (בסדרת הפעילות של מתכות, עליה להיות ממוקמת לפני מימן). ככל שמתכת נמצאת יותר משמאל בסדרת הפעילות, כך היא מקיימת אינטראקציה אינטנסיבית יותר עם חומצות;

2. החומצה חייבת להיות מספיק חזקה (כלומר מסוגלת לתרום יוני מימן H+).

במהלך תגובות כימיות של חומצה עם מתכות, נוצר מלח ומשתחרר מימן (למעט האינטראקציה של מתכות עם חומצות חנקתיות וחומצות גופריתיות מרוכזות):

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2;

Cu + 4HNO 3 → CuNO 3 + 2 NO 2 + 2 H 2 O.

יש לך שאלות? רוצים לדעת עוד על חומצות?
כדי לקבל עזרה ממורה -.
השיעור הראשון חינם!

blog.site, עם העתקה מלאה או חלקית של החומר, נדרש קישור למקור.

אל תזלזלו בתפקידן של חומצות בחיינו, כי רבות מהן פשוט חסרות תחליף בחיי היומיום. ראשית, בואו נזכור מהן חומצות. אלו חומרים מורכבים. הנוסחה כתובה כך: HnA, כאשר H הוא מימן, n הוא מספר האטומים, A הוא שייר החומצה.

התכונות העיקריות של חומצות כוללות את היכולת להחליף את המולקולות של אטומי המימן באטומי מתכת. רובם לא רק קאוסטיים, אלא גם רעילים מאוד. אבל יש גם כאלה שאנו נתקלים בהם ללא הרף, ללא פגיעה בבריאותנו: ויטמין C, חומצת לימון, חומצת חלב. שקול את התכונות הבסיסיות של חומצות.

תכונות גשמיות

התכונות הפיזיקליות של חומצות מספקות לרוב רמז לאופי שלהן. חומצות יכולות להתקיים בשלוש צורות: מוצק, נוזלי וגזי. לדוגמה: חנקתי (HNO3) וחומצה גופרתית (H2SO4) הם נוזלים חסרי צבע; בורית (H3BO3) ומטאפוספורית (HPO3) הן חומצות מוצקות. לחלקם יש צבע וריח. חומצות שונות מתמוססות במים בצורה שונה. יש גם כאלה שאינם מסיסים: H2SiO3 - סיליקון. לחומרים נוזליים יש טעם חמוץ. שמם של כמה חומצות ניתן על ידי הפירות שבהם הם נמצאים: חומצה מאלית, חומצת לימון. אחרים קיבלו את שמם מהיסודות הכימיים הכלולים בהם.

סיווג חומצה

בדרך כלל חומצות מסווגות לפי מספר קריטריונים. הראשון הוא, לפי תכולת החמצן שבהם. כלומר: מכיל חמצן (HClO4 - כלור) ואנוקסי (H2S - מימן גופרתי).

לפי מספר אטומי המימן (לפי בסיסיות):

• Monobasic - מכיל אטום מימן אחד (HMnO4);
• Dibasic - בעל שני אטומי מימן (H2CO3);
• Tribasic, בהתאמה, יש שלושה אטומי מימן (H3BO);
• Polybasic - יש ארבעה או יותר אטומים, הם נדירים (H4P2O7).

על פי מחלקות התרכובות הכימיות, הן מחולקות לחומצות אורגניות ולא אורגניות. הראשונים נמצאים בעיקר במוצרים צמחיים: חומצות אצטית, לקטית, ניקוטינית, אסקורבית. חומצות אנאורגניות כוללות: גופרית, חנקתי, בוריק, ארסן. טווח היישום שלהם הוא רחב למדי מצרכים תעשייתיים (ייצור של צבעים, אלקטרוליטים, קרמיקה, דשנים וכו') ועד בישול או ניקוי ביוב. ניתן לסווג חומצות גם לפי חוזק, נדיפות, יציבות ומסיסות במים.

תכונות כימיות

שקול את התכונות הכימיות הבסיסיות של חומצות.

• הראשון הוא אינטראקציה עם אינדיקטורים. כאינדיקטורים משתמשים בלמוס, מתיל כתום, פנולפטלין ונייר אינדיקטור אוניברסלי. בתמיסות חומצה, צבע המחוון ישתנה: לקמוס ואינד אוניברסלי. הנייר יהפוך לאדום, מתיל כתום - ורוד, פנולפטלין יישאר חסר צבע.
• השני הוא האינטראקציה של חומצות עם בסיסים. תגובה זו נקראת גם נטרול. החומצה מגיבה עם הבסיס, וכתוצאה מכך מלח + מים. לדוגמה: H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2 H2O.
• מכיוון שכמעט כל החומצות מסיסות מאוד במים, ניתן לבצע ניטרול עם בסיסים מסיסים ובלתי מסיסים כאחד. היוצא מן הכלל הוא חומצה סיליקית, שכמעט ואינה מסיסה במים. כדי לנטרל אותו נדרשים בסיסים כגון KOH או NaOH (הם מסיסים במים).
• השלישי הוא האינטראקציה של חומצות עם תחמוצות בסיסיות. כאן מתרחשת תגובת הנטרול. תחמוצות בסיסיות הן "קרובי משפחה" קרובים של בסיסים, ומכאן שהתגובה זהה. לעתים קרובות אנו משתמשים בתכונות החמצון הללו של חומצות. לדוגמה, כדי להסיר חלודה מצינורות. החומצה מגיבה עם התחמוצת והופכת למלח מסיס.
• הרביעי הוא התגובה עם מתכות. לא כל המתכות מגיבות באותה מידה עם חומצות. הם מחולקים לפעילים (K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn. Pb) ולא פעילים (Cu, Hg, Ag, Pt, Au). כדאי לשים לב גם לחוזק החומצה (חזקה, חלשה). לדוגמה, חומצות הידרוכלוריות וגופרית מסוגלות להגיב עם כל המתכות הלא פעילות, בעוד חומצות לימון ואוקסלית הן כל כך חלשות שהן מגיבות לאט מאוד אפילו עם מתכות פעילות.
• החמישית היא התגובה של חומצות המכילות חמצן לחימום. כמעט כל החומצות מקבוצה זו, כאשר הן מחוממות, מתפרקות לתחמוצת חמצן ומים. יוצאי הדופן הם חומצות פחמן (H3PO4) וחומצות גופריתיות (H2SO4). כשהם מתחממים, הם מתפרקים למים ולגז. יש לזכור זאת. זה כל התכונות הבסיסיות של חומצות.

7. חומצות. מלח. קשר בין מחלקות של חומרים אנאורגניים

7.1. חומצות

חומצות הן אלקטרוליטים, שבמהלך פירוקם נוצרים רק קטיוני מימן H + כיונים בעלי מטען חיובי (ליתר דיוק, יוני הידרוניום H 3 O +).

הגדרה נוספת: חומצות הן חומרים מורכבים המורכבים מאטום מימן ושאריות חומצה (טבלה 7.1).

טבלה 7.1

נוסחאות ושמות של כמה חומצות, שאריות חומצה ומלחים

נוסחת חומצה	שם החומצה	שאריות חומצה (אניון)	שם המלחים (בינוני)
HF	הידרופלואורית (הידרופלואורית)	F-	פלואורידים
HCl	הידרוכלורי (הידרוכלורי)	Cl-	כלורידים
HBr	הידרופרום	בר-	ברומידים
היי	הידרויודי	אני-	יודידים
H 2 S	מימן גופרתי	S2−	סולפידים
H2SO3	גופרית	SO 3 2 -	סולפיטים
H2SO4	גוֹפרָתִי	SO 4 2 -	סולפטים
HNO 2	חַנקָנִי	מס' 2 -	ניטריטים
HNO3	חַנקָן	מספר 3 -	חנקות
H2SiO3	סִילִיקוֹן	SiO 3 2 -	סיליקטים
HPO 3	מטאפוספורית	PO 3 -	מטפוספטים
H3PO4	אורתופוספורי	PO 4 3 -	אורתופוספטים (פוספטים)
H4P2O7	פירו-פוספורי (דו-פוספורי)	P 2 O 7 4 -	פירופוספטים (דיפוספטים)
HMnO 4	מַנגָן	MnO 4 -	פרמנגנטים
H2CrO4	כרום	CrO 4 2 -	כרומטים
H2Cr2O7	dichrome	Cr 2 O 7 2 -	דיכרומטים (ביכרומטים)
H 2 SeO 4	סלני	SeO 4 2 -	סלנאטס
H3BO3	בורנאיה	BO 3 3 -	אורתובורטים
HClO	היפוכלורי	ClO-	היפוכלוריטים
HClO 2	כלוריד	ClO 2 -	כלוריטים
HClO 3	כְּלוֹר	ClO 3 -	כלורטים
HClO 4	כלורי	ClO 4 -	פרכלורטים
H2CO3	פֶּחָם	CO 3 3 -	קרבונטים
CH3COOH	אצטית	CH 3 COO -	אצטט
HCOOH	פורמי	HCOO-	פורמטים

בתנאים רגילים, חומצות יכולות להיות מוצקים (H 3 PO 4, H 3 BO 3, H 2 SiO 3) ונוזלים (HNO 3, H 2 SO 4, CH 3 COOH). חומצות אלו יכולות להתקיים הן בצורה אינדיבידואלית (100% צורה) והן בצורה של תמיסות מדוללות ומרוכזות. לדוגמה, H 2 SO 4 , HNO 3 , H 3 PO 4 , CH 3 COOH ידועים הן בנפרד והן בתמיסות.

מספר חומצות ידועות רק בתמיסות. כולם הידרוהאליים (HCl, HBr, HI), מימן גופרתי H 2 S, הידרוציאני (HCN הידרוציאני), פחם H 2 CO 3, חומצה גופרתית H 2 SO 3, שהם פתרונות של גזים במים. לדוגמה, חומצה הידרוכלורית היא תערובת של HCl ו- H 2 O, פחם הוא תערובת של CO 2 ו H 2 O. ברור ששימוש בביטוי "תמיסת חומצה הידרוכלורית" הוא שגוי.

רוב החומצות מסיסות במים, חומצה סיליקית H 2 SiO 3 אינה מסיסה. לרוב המוחלט של החומצות יש מבנה מולקולרי. דוגמאות לנוסחאות מבניות של חומצות:

ברוב מולקולות החומצה המכילות חמצן, כל אטומי המימן קשורים לחמצן. אבל יש יוצאים מן הכלל:

חומצות מסווגות לפי מספר מאפיינים (טבלה 7.2).

טבלה 7.2

סיווג חומצה

סימן סיווג	סוג חומצה	דוגמאות
מספר יוני המימן שנוצרו במהלך פירוק מוחלט של מולקולת חומצה	מונובסיסי	HCl, HNO 3, CH 3 COOH
	דיבייסיק	H 2 SO 4, H 2 S, H 2 CO 3
	טריביסי	H 3 PO 4 , H 3 AsO 4
נוכחות או היעדר אטום חמצן במולקולה	מכיל חמצן (הידרוקסידים חומציים, חומצות אוקסואציות)	HNO 2, H 2 SiO 3, H 2 SO 4
	אנוקסית	HF, H2S, HCN
דרגת דיסוציאציה (חוזק)	חזק (ניתוק לחלוטין, אלקטרוליטים חזקים)	HCl, HBr, HI, H 2 SO 4 (diff), HNO 3 , HClO 3 , HClO 4 , HMnO 4 , H 2 Cr 2 O 7
	חלש (ניתוק חלקית, אלקטרוליטים חלשים)	HF, HNO 2, H 2 SO 3, HCOOH, CH 3 COOH, H 2 SiO 3, H 2 S, HCN, H 3 PO 4, H 3 PO 3, HClO, HClO 2, H 2 CO 3, H 3 BO 3, H 2 SO 4 (קונצרן)
תכונות חמצון	חומרי חמצון עקב יוני H + (חומצות שאינן מחמצנות באופן מותנה)	HCl, HBr, HI, HF, H 2 SO 4 (הפרש), H 3 PO 4 , CH 3 COOH
	חומרי חמצון עקב האניון (חומצות מחמצנות)	HNO 3, HMnO 4, H 2 SO 4 (קונצרן), H 2 Cr 2 O 7
	חומרים להפחתת אניונים	HCl, HBr, HI, H 2 S (אבל לא HF)
יציבות תרמית	קיים רק בפתרונות	H 2 CO 3, H 2 SO 3, HClO, HClO 2
	מתפרק בקלות בעת חימום	H 2 SO 3, HNO 3, H 2 SiO 3
	יציב תרמית	H 2 SO 4 (קונצרן), H 3 PO 4

כל התכונות הכימיות הכלליות של חומצות נובעות מהנוכחות בתמיסות המימיות שלהן של עודף של קטיוני מימן H + (H 3 O +).

1. עקב עודף של יוני H+, תמיסות מימיות של חומצות משנות את צבע הלקמוס של סגול ומתיל כתום לאדום (פנולפטלין אינו משנה צבע, נשאר חסר צבע). בתמיסה מימית של חומצה פחמנית חלשה, הלקמוס אינו אדום, אלא ורוד; תמיסה על פני משקעים של חומצה סיליקית חלשה מאוד אינה משנה כלל את צבע האינדיקטורים.

2. חומצות מקיימות אינטראקציה עם תחמוצות בסיסיות, בסיסים והידרוקסידים אמפוטריים, אמוניה הידרט (ראה פרק 6).

דוגמה 7.1. כדי לבצע את השינוי BaO → BaSO 4, אתה יכול להשתמש ב: א) SO 2; ב) H 2 SO 4; ג) Na 2 SO 4; ד) SO3.

פִּתָרוֹן. השינוי יכול להתבצע באמצעות H 2 SO 4:

BaO + H 2 SO 4 \u003d BaSO 4 ↓ + H 2 O

BaO + SO 3 = BaSO 4

Na 2 SO 4 אינו מגיב עם BaO, ובתגובה של BaO עם SO 2 נוצר בריום סולפיט:

BaO + SO 2 = BaSO 3

תשובה: 3).

3. חומצות מגיבות עם אמוניה ותמיסותיה המימיות ליצירת מלחי אמוניום:

HCl + NH 3 \u003d NH 4 Cl - אמוניום כלוריד;

H 2 SO 4 + 2NH 3 = (NH 4) 2 SO 4 - אמוניום גופרתי.

4. חומצות לא מחמצנות עם יצירת מלח ושחרור מימן מגיבות עם מתכות הממוקמות בשורת הפעילות למימן:

H 2 SO 4 (diff) + Fe = FeSO 4 + H 2

2HCl + Zn \u003d ZnCl 2 \u003d H 2

האינטראקציה של חומצות מחמצנות (HNO 3, H 2 SO 4 (conc)) עם מתכות היא מאוד ספציפית ונחשבת בחקר הכימיה של יסודות ותרכובותיהם.

5. חומצות מקיימות אינטראקציה עם מלחים. לתגובה יש מספר תכונות:

א) ברוב המקרים, כאשר חומצה חזקה יותר מגיבה עם מלח של חומצה חלשה, נוצר מלח של חומצה חלשה וחומצה חלשה, או כמו שאומרים חומצה חזקה יותר מחליפה חומצה חלשה יותר. סדרת החוזק הפוחתת של חומצות נראית כך:

דוגמאות לתגובות מתמשכות:

2HCl + Na 2 CO 3 \u003d 2NaCl + H 2 O + CO 2

H 2 CO 3 + Na 2 SiO 3 = Na 2 CO 3 + H 2 SiO 3 ↓

2CH 3 COOH + K 2 CO 3 \u003d 2CH 3 COOK + H 2 O + CO 2

3H 2 SO 4 + 2K 3 PO 4 = 3K 2 SO 4 + 2H 3 PO 4

אין ליצור אינטראקציה זה עם זה, לדוגמה, KCl ו-H 2 SO 4 (הפרש), NaNO 3 ו-H 2 SO 4 (הפרש), K 2 SO 4 ו-HCl (HNO 3, HBr, HI), K 3 PO 4 ו-H 2 CO 3, CH 3 COOK ו-H 2 CO 3;

ב) במקרים מסוימים, חומצה חלשה יותר מחליפה חומצה חזקה יותר מהמלח:

CuSO 4 + H 2 S \u003d CuS ↓ + H 2 SO 4

3AgNO 3 (razb) + H 3 PO 4 = Ag 3 PO 4 ↓ + 3HNO 3.

תגובות כאלה אפשריות כאשר המשקעים של המלחים המתקבלים אינם מתמוססים בחומצות החזקות המדוללות המתקבלות (H 2 SO 4 ו- HNO 3);

ג) במקרה של היווצרות משקעים שאינם מסיסים בחומצות חזקות, תיתכן תגובה בין חומצה חזקה למלח שנוצר על ידי חומצה חזקה אחרת:

BaCl 2 + H 2 SO 4 \u003d BaSO 4 ↓ + 2HCl

Ba(NO 3) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2HNO 3

AgNO 3 + HCl = AgCl↓ + HNO 3

דוגמה 7.2. ציין את הסדרה שבה ניתנות הנוסחאות של חומרים המגיבים עם H 2 SO 4 (הפרש).

1) Zn, Al 2 O 3, KCl (p-p); 3) NaNO 3 (p-p), Na 2 S, NaF; 2) Cu (OH) 2, K 2 CO 3, Ag; 4) Na 2 SO 3, Mg, Zn (OH) 2.

פִּתָרוֹן. כל החומרים מסדרה 4 מקיימים אינטראקציה עם H 2 SO 4 (razb):

Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + H 2 O + SO 2

Mg + H 2 SO 4 \u003d MgSO 4 + H 2

Zn(OH) 2 + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + 2H 2 O

בשורה 1) התגובה עם KCl (p-p) אינה אפשרית, בשורה 2) - עם Ag, בשורה 3) - עם NaNO 3 (p-p).

תשובה: 4).

6. חומצה גופרתית מרוכזת מתנהגת בצורה מאוד ספציפית בתגובות עם מלחים. זוהי חומצה לא נדיפה ויציבה תרמית, לכן היא עוקרת את כל החומצות החזקות ממלחים מוצקים (!), מכיוון שהם נדיפים יותר מ-H 2 SO 4 (קונצרן):

KCl (tv) + H 2 SO 4 (קונצרן) KHSO 4 + HCl

2KCl (טלוויזיה) + H 2 SO 4 (קונצרן) K 2 SO 4 + 2HCl

מלחים הנוצרים על ידי חומצות חזקות (HBr, HI, HCl, HNO 3, HClO 4) מגיבים רק עם חומצה גופרתית מרוכזת ורק במצב מוצק

דוגמה 7.3. חומצה גופרתית מרוכזת, בניגוד לחומצה גופרתית מדוללת, מגיבה:

3) KNO 3 (טלוויזיה);

פִּתָרוֹן. שתי החומצות מגיבות עם KF, Na 2 CO 3 ו- Na 3 PO 4, ורק H 2 SO 4 (קונצרן) מגיבים עם KNO 3 (טלוויזיה).

תשובה: 3).

השיטות להשגת חומצות מגוונות מאוד.

חומצות אנוקסיותלְקַבֵּל:

• על ידי המסת הגזים המתאימים במים:

HCl (g) + H 2 O (g) → HCl (p-p)

H 2 S (g) + H 2 O (g) → H 2 S (פתרון)

• ממלחים על ידי עקירה על ידי חומצות חזקות יותר או פחות נדיפות:

FeS + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2 S

KCl (tv) + H 2 SO 4 (קונצרן) = KHSO 4 + HCl

Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + H 2 SO 3

חומצות מחומצנותלְקַבֵּל:

• על ידי המסת תחמוצות החומצה המתאימות במים, בעוד שמצב החמצון של היסוד היוצר חומצה בתחמוצת ובחומצה נשאר זהה (NO 2 הוא חריג):

N 2 O 5 + H 2 O \u003d 2HNO 3

SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

P 2 O 5 + 3H 2 O 2H 3 PO 4

• חמצון של לא מתכות עם חומצות מחמצנות:

S + 6HNO 3 (קונצרן) = H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O

• על ידי עקירת חומצה חזקה ממלח של חומצה חזקה אחרת (אם נוצר משקע שאינו מסיס בחומצות שנוצרו):

Ba (NO 3) 2 + H 2 SO 4 (razb) \u003d BaSO 4 ↓ + 2HNO 3

AgNO 3 + HCl = AgCl↓ + HNO 3

• עקירה של חומצה נדיפה ממלחיה על ידי חומצה פחות נדיפה.

למטרה זו משתמשים לרוב בחומצה גופרתית מרוכזת לא נדיפה, יציבה תרמית:

NaNO 3 (טלוויזיה) + H 2 SO 4 (קונצרן) NaHSO 4 + HNO 3

KClO 4 (טלוויזיה) + H 2 SO 4 (קונצרן) KHSO 4 + HClO 4

• על ידי עקירת חומצה חלשה יותר ממלחיה בחומצה חזקה יותר:

Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2 SO 4 = 3CaSO 4 ↓ + 2H 3 PO 4

NaNO 2 + HCl = NaCl + HNO 2

K 2 SiO 3 + 2HBr = 2KBr + H 2 SiO 3 ↓

חומרים מורכבים המורכבים מאטומי מימן ושריד חומצי נקראים חומצות מינרליות או אנאורגניות. שארית החומצה היא תחמוצות ולא מתכות בשילוב מימן. התכונה העיקרית של חומצות היא היכולת ליצור מלחים.

מִיוּן

הנוסחה הבסיסית של חומצות מינרליות היא H n Ac, כאשר Ac היא שארית החומצה. בהתאם להרכב שאריות החומצה, מבחינים בין שני סוגי חומצות:

• חמצן המכיל חמצן;
• נטול חמצן, המורכב רק ממימן ולא מתכת.

הרשימה העיקרית של חומצות אנאורגניות לפי הסוג מוצגת בטבלה.

סוּג	שֵׁם	נוּסחָה
חַמצָן
	חַנקָנִי
	dichrome
	יוֹד
	סיליקון - מטאסיליקון ואורתוזיליקון	H 2 SiO 3 ו- H 4 SiO 4
	מַנגָן
	מַנגָן
	מטפוספורית
	אַרסָן
	אורתופוספורי
	גופרית
	תיוספורית
	טטרתיוני
	פֶּחָם
	זַרחָנִי
	זַרחָנִי
	כְּלוֹר
	כלוריד
	היפוכלורי
	כרום
	ציאני
אנוקסית	הידרופלואורית (הידרופלואורית)
	הידרוכלורי (הידרוכלורי)
	הידרופרום
	הידרויודין
	מימן גופרתי
	מימן ציאניד

בנוסף, בהתאם לתכונות החומצה מסווגים לפי הקריטריונים הבאים:

• מְסִיסוּת: מסיס (HNO 3, HCl) ובלתי מסיס (H 2 SiO 3);
• תנודתיות: נדיף (H 2 S, HCl) ולא נדיף (H 2 SO 4, H 3 PO 4);
• מידת הדיסוציאציה: חזק (HNO 3) וחלש (H 2 CO 3).

אורז. 1. תכנית לסיווג חומצות.

שמות מסורתיים וטריוויאליים משמשים לציון חומצות מינרליות. שמות מסורתיים תואמים לשם היסוד היוצר את החומצה בתוספת המורפמי -naya, -ovaya, וכן -pure, -novataya, -novaty לציון מידת החמצון.

קַבָּלָה

השיטות העיקריות להשגת חומצות מוצגות בטבלה.

נכסים

רוב החומצות הן נוזלים בטעם חמוץ. טונגסטן, כרום, בוריק ועוד כמה חומצות נמצאות במצב מוצק בתנאים רגילים. חומצות מסוימות (H 2 CO 3, H 2 SO 3, HClO) קיימות רק בצורה של תמיסה מימית והן חומצות חלשות.

אורז. 2. חומצה כרומית.

חומצות הן חומרים פעילים המגיבים:

• עם מתכות:

  Ca + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2;

• עם תחמוצות:

  CaO + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2 O;

• עם בסיס:

  H 2 SO 4 + 2KOH \u003d K 2 SO 4 + 2H 2 O;

• עם מלחים:

  Na 2 CO 3 + 2HCl \u003d 2NaCl + CO 2 + H 2 O.

כל התגובות מלוות ביצירת מלחים.

תגובה איכותית אפשרית עם שינוי בצבע המחוון:

• לקמוס הופך לאדום;
• מתיל כתום - בוורוד;
• פנולפטלין אינו משתנה.

אורז. 3. צבעי אינדיקטורים במהלך אינטראקציה חומצה.

התכונות הכימיות של חומצות מינרליות נקבעות על ידי היכולת להתנתק במים עם היווצרות של קטיוני מימן ואניונים של שאריות מימן. חומצות המגיבות עם מים באופן בלתי הפיך (מתנתקות לחלוטין) נקראות חומצות חזקות. אלה כוללים כלור, חנקן, גופרית והידרוכלורי.

מה למדנו?

חומצות אנאורגניות נוצרות על ידי מימן ושריד חומצי, שהם אטומים שאינם מתכת או תחמוצת. בהתאם לאופי שארית החומצה, חומצות מסווגות לאנוקסיות ומכילות חמצן. לכל החומצות טעם חמצמץ והן מסוגלות להתנתק במדיום מימי (להתפרק לקטיונים ולאניונים). חומצות מתקבלות מחומרים פשוטים, תחמוצות, מלחים. בעת אינטראקציה עם מתכות, תחמוצות, בסיסים, מלחים, חומצות יוצרים מלחים.

חידון נושא

הערכת דוח

דירוג ממוצע: 4.4. סך הדירוגים שהתקבלו: 120.

שקול את הנוסחאות הנפוצות ביותר של חומצות בספרות החינוכית:

קל לראות מה שמאחד את כל הנוסחאות של חומצות הוא נוכחותם של אטומי מימן (H), שקודם לכן בנוסחה.

קביעת הערכיות של שאריות החומצה

מהרשימה לעיל, ניתן לראות שמספר האטומים הללו עשוי להיות שונה. חומצות, המכילות רק אטום מימן אחד, נקראות מונו-בסיסיות (חנקתיות, הידרוכלוריות ואחרות). חומצות גופרתיות, פחמתיות, סיליקיות הן דו-בסיסיות, שכן הנוסחאות שלהן מכילות שני אטומי H כל אחד מולקולת חומצה זרחתית טרי-בסיסית מכילה שלושה אטומי מימן.

לפיכך, כמות H בנוסחה מאפיינת את הבסיסיות של החומצה.

אותו אטום, או קבוצת אטומים, שנכתבים אחרי מימן, נקראים שאריות חומצה. לדוגמה, בחומצה הידרוסולפידית, השאריות מורכבות מאטום אחד - S, ובזרחתי, גופרתי ורבים אחרים - משניים, ואחד מהם הוא בהכרח חמצן (O). על בסיס זה, כל החומצות מחולקות למכילות חמצן ואנוקסיות.

לכל שארית חומצה יש ערכיות מסוימת. זה שווה למספר אטומי H במולקולה של חומצה זו. הערכיות של שארית HCl שווה לאחד, מכיוון שהיא חומצה מונו-בסיסית. לשאריות החומצה החנקתית, הפרכלורית והחנקנית יש את אותה ערכיות. הערכיות של שארית החומצה הגופרתית (SO 4) היא שתיים, מכיוון שיש שני אטומי מימן בנוסחה שלה. שארית חומצה זרחתית תלת ערכית.

שאריות חומצה - אניונים

בנוסף לערך, לשאריות חומצה יש מטענים והם אניונים. המטענים שלהם רשומים בטבלת המסיסות: CO 3 2− , S 2− , Cl − וכן הלאה. שימו לב: המטען של שארית החומצה עולה בקנה אחד עם הערכיות שלו. לדוגמה, בחומצה סיליקית, שהנוסחה שלה היא H 2 SiO 3, לשארית החומצה SiO 3 יש ערכיות השווה ל-II ומטען של 2-. לפיכך, בהכרת המטען של שארית החומצה, קל לקבוע את ערכו ולהיפך.

לְסַכֵּם. חומצות הן תרכובות הנוצרות על ידי אטומי מימן ושאריות חומצה. מנקודת מבטה של ​​תורת הדיסוציאציה האלקטרוליטית, ניתן לתת הגדרה נוספת: חומצות הן אלקטרוליטים, שבתמיסות ובהמסים שלהן יש קטיוני מימן ואניונים של שאריות חומצה.

רמזים

הנוסחאות הכימיות של חומצות, ככלל, נשמרות בעל פה, וכך גם שמותיהן. אם שכחת כמה אטומי מימן יש בנוסחה מסוימת, אבל אתה יודע איך נראה השריד החומצי שלו, טבלת מסיסות תבוא לעזרתך. המטען של השייר חופף במודולוס עם הערכיות, וזה עם כמות H. לדוגמה, אתה זוכר שהשייר של חומצה פחמנית הוא CO 3. לפי טבלת המסיסות, אתה קובע שהמטען שלו הוא 2-, כלומר הוא דו ערכי, כלומר, לחומצה פחמנית יש את הנוסחה H 2 CO 3.

לעתים קרובות יש בלבול עם הנוסחאות של גופרית וגופרית, כמו גם חומצות חנקתיות וחנקתיות. גם כאן יש נקודה אחת שמקלה על הזכירה: שם החומצה מהזוג שבו יש יותר אטומי חמצן מסתיים ב-naya (גופרית, חנקתית). לחומצה עם פחות אטומי חמצן בנוסחה יש שם המסתיים ב-ista (גופרית, חנקן).

עם זאת, טיפים אלה יעזרו רק אם אתה מכיר את נוסחאות החומצה. בואו נחזור עליהם שוב.