Основные понятия химии (стр. 4 )

в). Сильные основания в промышленности получают элек­тролизом водных растворов хлоридов соответствующих металлов:

,

.

Данный способ примечателен тем, что в качестве продуктов реакции наряду со щелочами образуются водород и хлор, широко применяемые в химической промышленности.

г). Разложение соли водой (гидролиз)(рисунок 1.9):

.

Рисунок 1.9 – Способы получения оснований

1.2.2.4 Химические свойства оснований

Взаимодействие с простыми веществами:

а) растворы щелочей реагируют с некоторыми неметаллами (галогенами, белым фосфором, кремнием):

,

,

,

;

б) щелочи реагируют с амфотерными металлами:

,

.

Взаимодействие со сложными веществами:

а) реакция с кислотами (реакция нейтрализации):

,

;

б) реакция с кислотными или амфотерными оксидами:

,

;

в) термическое разложение:

,

.

При нагревании такие щелочи, как КОН и NаОН, плавятся; нерастворимые основания разлагаются на оксид соответствующего металла и воду;

г) растворимые основания способны вступать в реакцию обмена с растворимыми солями при условии, что одним из продуктов реакции будет малорастворимое соединение:

,

.

Эта реакция часто применяется для получения нерастворимых в воде оснований;

д) амфотерные основания, обладающие двойственной природой, взаимодействуют как с кислотами, так и с сильными основаниями (рисунок 1.10):

,

.

Рисунок 1.10 – Химические свойства оснований

1.2.3 Кислоты

1.2.3.1 Физические свойства кислот

Кислоты - это сложные вещества, в состав которых обязательно входят ионы водорода, способные замещаться металлами.

Кислоты могут быть твердыми (борная Н3ВО3, ортофосфорная Н3РO4) или жидкими (серная H2SO4, азотная НNО3) веществами. Большинство из них хорошо растворяется в воде. Кислотами являются также растворы газов НСl, НВr, H2S и других в воде. В молекулах кислот ионы водорода связаны с кислотными остатками ковалентной полярной связью.

Именно водород, входящий в состав кислот, и определяет общие свойства кислот:

в растворе они имеют кислый вкус;

изменяют окраску специальных органических красителей — индикаторов.

Таблица 1.4 – Цвет некоторых индикаторов в воде, щелочи и кислоте

Индикатор	Цвет
в воде	в щелочи	в кислоте
Метиловый оранжевый Фенолфталеин Лакмус	Оранжевый Бесцветный Фиолетовый	Желтый Малиновый Синий	Красный Бесцветный Красный

Отрицательно заряженные группы атомов и одиночные атомы (отрицательные ионы), которые остаются после отрыва от молекулы кислоты одного или нескольких атомов водорода, называются кислотными остатками.

Величина отрицательного заряда кислотного остатка определяется числом атомов водорода, замещенных металлом (рисунок 1.11). Таким образом:

кислоты − это сложные вещества, состоящие из ионов водорода и кислотного остатка.

Рисунок 1.11 – Серная кислота

1.2.3.2 Номенклатура кислот

Каждый кислотный остаток имеет свое международное название. Число атомов водорода, входящих в состав кислоты, определяет валентность (заряд) кислотного остатка.

Названия бескислородных кислот зависят от кислотного остатка:

H2S − сероводородная кислота;

HCN −циановодородная кислота.

Названия кислородосодержащих кислот зависят от степени окисления центрального атома кислотного остатка.

Если центральный атом находится в высшей степени окисления, то название кислоты имеет окончание «ная»:

+5 +6

HNO3 – азотная кислота, H2SO4 – серная кислота.

Если центральный атом кислотного остатка находится не в наивысшей степени окисления, то название кислоты имеет окончание «истая» (таблица 1.4):

+3 +4

HNO2 – азотистая кислота, H2SO3 – сернистая кислота.

Таблица 1.4 – Формулы и названия кислот, кислотных остатков

Формула	Название кислоты	Название кислотного остатка	Заряд кислотного остатка
HF	Фтороводородная кислота	фторид
HCl	Хлороводородная кислота	хлорид
HBr	Бромоводородная кислота	бромид
HI	Йодоводородная кислота	йодид
H2S	Сероводородная кислота	сульфид
HCN	Циановодородная кислота	цианиды
HNO2	Азотистая кислота	нитрит
HNO3	Азотная кислота	нитрат
HMnO4	Марганцовая кислота	перманганат
H2SO4	Серная кислота	сульфат
H2SO3	Сернистая кислота	сульфит
H2СO3	Угольная кислота	карбонат
H2SiO3	Кремневая кислота	ортосиликат
H3PO4	Фосфорная кислота	фосфат
H3PO3	Фосфористая кислота	фосфит
HClO	Хлорноватистая кислота	гипохлорит
HClO2	Хлористая кислота	хлорит
HClO3	Хлорноватая кислота	хлорат
HClO4	Хлорная кислота	перхлорат
H2CrO4	Хромовая кислота	хромат
H2Cr2O7	Дихромовая кислота	дихромат

1.2.3.3 Классификация кислот

По содержанию атомов кислорода в молекуле кислоты делятся на:

− бескислородные, молекулы которых не содержат атомов кислорода. Бескислородными кислотами являются водные растворы водородных соединений неметаллов VI и VII групп периодической системы элементов: Н2S − сероводородная кислота, H2Se − селеноводородная кислота, HF − фтороводородная кислота (плавиковая кислота), HC1 − хлороводородная кислота (соляная кислота), HBr − бромоводородная кислота, HI − йодоводородная кислота, a HCN − циановодородная кислота;

− кислородсодержащие, молекулы которых содержат атомы кислорода. Кислородсодержащие кислоты представляют собой гидраты (продукты соединения с водой) оксидов неметаллов, а также некоторых металлов в высших степенях окисления (+5, +6, +7): угольная кислота Н2 СО3 − продукт соединения СО2 с водой; серная кислота H2SO4 − продукт соединения SО3 с водой; хромовая кислота H2СrО4 − продукт соединения СrО3 с водой.