Кислоти – хімія

З одним із представників речовин цього класу ви вже познайомилися, коли розглядали летючі водневі з’єднання на прикладі хлороводню НСl. Розчин його у воді і являє собою соляну кислоту. Вона має ту ж формулу НСl. Аналогічно при розчиненні у воді іншого летючого водневого сполуки – сірководню H2S – утворюється розчин сірководневої кислоти з формулою H2S.

Молекули цих кислот складаються з двох елементів, т. Е. Вони є бінарними сполуками. Однак до класу кислот відносять також і сполуки, що складаються з більшого числа хімічних елементів. Як правило, третім елементом, що входять до складу кислоти, є кисень. Тому такі кислоти називають кислородсодержащими, на відміну від НСl і H2S, які називають безкисневими. Перелічимо деякі кислородсодержащие кислоти.

Азотна кислота – HNO3.

Азотиста кислота – HNO2.

Сірчана кислота – H2SO4.

Сірчиста кислота – H2SO3.

Вугільна кислота – Н2СO3.

Кремнієва кислота – H2SiO3.

Фосфорна кислота – Н3РO4.

Зверніть увагу, що всі кислоти (і кислородсодержащие, та безкисневі) обов’язково містять водень, який у формулі записують на першому місці. Всю іншу частину формули називають кислотним залишком. Наприклад, у НСl кислотним залишком є ​​Сl, а у Н3РO4 кислотний залишок РO4. Як правило, кислотні залишки утворюють елементи-неметали.

За формулами кислот можна визначити ступеня окислення атомів хімічних елементів, що утворюють кислоти.

За формулами кислот можна також визначити і загальний заряд, який мають кислотні залишки. Заряд кислотного залишку завжди негативний і дорівнює числу атомів водню в кислоті. Число атомів водню в кислоті називають основностью. Для одноосновних кислот, що містять один атом водню, наприклад НСl і HNO3, заряди іонів кислотних залишків, які вони утворюють в розчині, дорівнюють 1 -, т. Е. Сl- і NO-3

У природі зустрічається багато кислот: лимонна кислота в лимонах, яблучна кислота в яблуках, щавлева кислота в листі щавлю, мурашина кислота в бджолиній отруті і пекучих волосках кропиви (рис. 62). Мурахи захищаються від ворогів, розбризкуючи їдкі крапельки, що містять мурашину кислоту.

При скисанні виноградного соку виходить оцтова кислота, а при скисанні молока – молочна кислота (рис. 63). Вона ж утворюється при квашенні капусти і при силосуванні кормів для худоби. У побуті часто застосовують лимонну і оцтову кислоти. Вживається в їжу оцет – це розчин оцтової кислоти.

Багато кислоти, наприклад сірчана і соляна, потрібні в народному господарстві у величезних кількостях.

Сірчана кислота H2SO4 – безбарвна рідина, в’язка, як масло, яка не має запаху, майже вдвічі важче води. Сірчана кислота поглинає вологу з повітря та інших газів. Ця властивість сірчаної кислоти використовують для осушення деяких газів.

При змішуванні сірчаної кислоти з водою виділяється велика кількість теплоти. Якщо воду вливати в сірчану кислоту, то вода, не встигнувши змішатися з кислотою, може закипіти і викинути бризки сірчаної кислоти на обличчя і руки працюючого. Щоб цього не сталося, при розчиненні сірчаної кислоти потрібно вливати її тонким струменем у воду і перемішувати (рис. 64).

Сірчана кислота обугливает деревину, шкіру, тканини. Якщо в пробірку з сірчаною кислотою опустити лучинку, то відбувається хімічна реакція – лучинка обвуглюється. Тепер зрозуміло, як небезпечне потрапляння бризок сірчаної кислоти на шкіру людини і одяг.

Вугільна і сірчиста кислоти – Н2СO3 і H2SO3 – у вільному вигляді не існують, так як вони розкладаються на воду і відповідний оксид (газ):

Розчини всіх кислот кислі, але розпізнавати концентровані кислоти на смак не вирішиться жоден хімік – це небезпечно. Є більш ефективні та безпечні способи виявлення кислот. Їх так само, як і луги, розпізнають за допомогою індикаторів.

Додамо до розчинів кислот по кілька крапель розчину лакмусу фіолетового кольору. Лакмус забарвиться в червоний колір. Метиловий оранжевий при дії кислот змінює помаранчевий колір на червоно-рожевий (див. Табл. 4 в § 20). А ось кремнієву кислоту H2SiO3, оскільки вона нерастворима у воді, так розпізнавати можна.

Крім цих індикаторів хіміки використовують безліч інших, у тому числі і суміші різних індикаторів. Найбільш зручний універсальний індикатор, який являє собою суміш індикаторів, нанесену на спеціальні паперові смужки. Зміна кольору при приміщенні такий смужки у випробуваний розчин сигналізує не тільки про те, чи є середа розчину нейтральною, лужної або кислотної, але також і про те, наскільки значні його кислотність або лужність, які оцінюються за спеціальною шкалою (рис. 65). Ця шкала нанесена на упаковку смужок універсального індикаторного паперу. Вона називається шкалою рН (читається «пе-аш»). Значення рН нейтрального середовища (наприклад, дистильованої води) дорівнює 7,0 (рН = 7,0). У кислотному середовищі рН менше 7,0 (рН <7,0), і чим менше ця величина, тим вища кислотність розчину. У лужному середовищі рН більше 7,0 (рН> 7,0), і чим більше ця величина, тим вище лужність розчину. Зміна кольору смужки, вміщеній у випробуваний розчин, потім порівнюють зі шкалою.

Посилання на основну публікацію