Как составить оксиды кислоты основания

Кислотами называют сложные вещества, молекулы которых состоят из атомов водорода и кислотного остатка. Общая формула кислот:

Н_хКО, где Н_х – атом водорода, а КО – кислотный остаток.

Как правило, кислотные остатки образуют элементы- неметаллы.

Кислоты- это электролиты, которые при электролитической диссоциации образуют в качестве катионов только ионы водорода.

Существует несколько классификаций кислот. Поскольку существует несколько различных определений кислот, то их классификация и номенклатура являются весьма условными.

Кислоты классифицируются:

1. по основности: одноосновные (HCl, HCN, HNO₃); многоосновные: двухосновные, трехосновные и т.д. Основность кислот определяется количеством атомов водорода.
2.  По содержанию атомов кислорода в молекулах кислот:

 (~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~fbox{КИСЛОТЫ}   \ \ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~swarrow ~~~~ searrow \ boxed{Безкислородосодержащие \ HCL,~HF,~HI,~H_2S} ~~~~~~boxed{Кислородосодержащие \ HNO_2,~ H_2SO_2,~H_2SO_4,\H_2CO_3, ~H_2SiO_2,~H_2PO_4})

3. по степени диссоциации в водных растворах: сильные ((HCl,~HBr,~HI,~HNO_3,~H_2SO_4,~HClO_3,~HClO_4)) 

и слабые ((HF,~H_2S,~HNO_2,~H_2SO_3~и ~др.).) 

Получение кислот
Кислородосодержащие	Кислотный оксид +	(SO_3+H_2O=H_2SO_4 \ P_2O_5+3H_2O=2H_3PO_4)
Неметалл+сильный окислитель	(P+5HNO_3+2H_2O=3H_3PO_4+5NO)
Соль+менее летучая кислота	(NaNO_3+H_2SO_4=HNO_3 uparrow +NaHSO_4)
Безкислородосодержащие	Водород+неметалл	(H_2+Cl_2=2HCl)
Соль+менее летучая кислота	(NaCl+H_2SO_4=2HCl uparrow +NaHSO_4)

Кислоты можно распознавать с помощью индикаторов.

Название индикатора	Окраска индикатора в нейтральной среде	Окраска индикатора в кислотной среде
Лакмус	Фиолетовая	Красная
Метиловый оранжевый (метилоранж)	Оранжевая	Красно-розовая
Фенолфталеин	Бесцветная	Бесцветная

Оксиды – это соединения, состоящие из двух элементов, одним из которых является кислород в степени окисления -2.

Состав оксидов выражается общей формулой: (Э_xO_y)

где x – число атомов элемента, у – число атомов кислорода.

Числовые значения х и у определяется степенью окисления элементов.

 (+2~-2~+1~-2~+5~-2)

Примеры формул оксидов: MgO, Na₂O, P₂O₅.

Классификация оксидов.

Оксиды делятся на две группы: солеобразующие и несолеобразующие, а каждую из групп, в свою очередь, подразделяют на несколько подгрупп.

Несолеобразующие оксиды – это оксиды, которые не взаимодействуют ни с кислотами , ни со щелочами и не образуют солей.

Солеобразующие оксиды – это оксиды, которые взаимодействуют с кислотами или щелочами с образованием солей и воды. Солеобразующие оксиды делятся на основные, кислотные, амфотерные.

По агрегатному состоянию оксиды делятся на твердые (CaO, MgO, SiO₂, P₂O₅), жидкие (SO₃, H₂O, Cl₂O₇) и газообразные ( CO₂, N₂O, NO, SO₂).

По растворимости в воде оксиды делятся на растворимые (основные оксиды щелочных и щелочноземельных металлов, практически все кислотные оксиды(кроме SiO₂)) и нерастворимые ( все остальные основные оксиды, амфотерные оксиды, SiO₂).

Химические свойства оксидов.

Общими свойствами основных, кислотных и амфотерных оксидов являются кислотно-основные взаимодействия, которые можно выразить следующей схемой:

Основания – сложные вещества, молекулы которых состоят из атомов металлов и гидроксо-групп, способных замещаться на металл Ме(ОН)_n, n- число гидроксо-групп. По современной номенклатуре их принято называть гидроксидами элементов с указанием степени окисления: NaOH – гидроксид натрия, КОН – гидроксид калия, Сu(OH)₂ – гидроксид меди (II).

Гидроксиды металлов принято делить на две группы: растворимые в воде (образованные щелочными и щелочноземельными металлами) и нерастворимые в воде. Растворимые основания (щелочи) измненяют окраску индикаиорап лакмус-синий, нерастворимые основания не изменяют окраску индикатора. Все основания (гидроксиды металлов) – твердые вещества. Гидроксиды s-металлов бесцветны, гидроксиды многих d-металлов окрашены.

Общим методом получения оснований является реакция обмена, с помощью которой могут быть получены как растворимые, так и нерастворимые основания.

CuSO₄ + 2KOH = Cu(OH)₂↓ + K₂SO₄

K₂CO₃ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + 2KOH

Щелочи в технике обычно получают электролизом водных растворов хлоридов:

2NaCl + 2H₂O = 2NaOH + H₂ ↓+ Сl₂

Щелочи могут быть также получены взаимодействием щелочных и щелочноземельных металлов или их оксидов с водой:

2Li + 2H₂O = 2LiOH + H₂­

CaO + H₂O = Ca(OH)₂

Общим химическим свойством растворимых и нерастворимых гидроксидов является их способность взаимодействовать с водой – вступать в реакцию нейтрализации.

NaOH + HNO₃= NaNO₃ + H₂O

Mg(OH)₂ + 2HCl = MgCl₂ + 2H₂O

Щелочи взаимодействуют с кислотными оксидами.

2KOH + CO₂ = K₂CO₃ + H₂O

Для щелочей характерны качественные реакции, т.е. реакции с помощью которых распознают вещества. Для щелочей это реакции с индикаторами (от лат слова «указатели). Если к раствору щелочи добавить 1-2 капли раствора индикатора, то он изменит свою окраску.

Название индикатора	Окраска индикатора в нейтральной среде	Окраска индикатора в кислотной среде
Лакмус	Фиолетовая	Синяя
Метиловый оранжевый (метилоранж)	Оранжевая	Желтая
Фенолфталеин	Бесцветная	Малиновая

Соли – это сложные вещества, состоящие из ионов металлов и кислотных остатков.

Соли принято делить на три группы: средние, кислые и основные. В средних солях все атомы водорода соответствующей кислоты замещены на атомы металла, в кислых солях они замещены частично, а в основных солях группы ОН соответствующего основания частично замещены на кислотные остатки.

Средние соли образуются при взаимодействии:

1) Оснований с кислотами (реакция нейтрализации)

2) Кислот с основными оксидами

3) Солей с кислотами

4) Двух различных солей

5) Солей с кислотными оксидами (кислотный оксид должен быть менее летуч, чем образующийся в ходе реакции)

6) Оснований с кислотными оксидами

7) Оснований с солями

8) Основных оксидов с кислотными

9) Металлов с неметаллами

10) Металлов с кислотами

11) Металлов с солями

12) Амфотерных металлов с расплавами щелочей

13) Неметаллов со щелочами

14) Неметаллов с солями

15) При нагревании некоторых солей кислородсодержащих кислот образуются соли с меньшим содержанием кислорода или вообще не содержащие его

1. С какой группой веществ взаимодействует раствор серной кислоты?

2. В уравнении (Ca(OH)_2 + H_2SO_4 rightarrow) основная соль +…  сумма коэффициентов составляет

3. Для получения 44,8 л углекислого газа (н. у.) было израсходовано карбоната кальция

4. Какова масса 60%-ной серной кислоты, которая была получена из 300 кг пирита, состоящего из 90% дисульфида железа (II) ((FeS_2))?

5. Формула оксида элемента Э, образующего хлорид состава (ЭCl_5)

6. Катализатор, применяемый для ускорения протекания второй стадии производства серной кислоты контактным способом

7. Из 585 г хлорида натрия в присутствии (H_2SO_4)(к.) (при комнатной температуре) был получен хлороводород, который далее растворили в 1460 г воды. Вычислите массовую долю НСl в растворе.

8. Сколько объема (мл) 2%-ной хлороводородной кислоты с плотностью 1 г/мл потребуется для нейтрализации 100 мл 1 М раствора гидроксида бария?

9. На первой ступени гидролиза хлорида магния образуется соль, тип и молярная масса которой (г/моль)

10. Масса вещества (X_4) из 0,25 моль (FeS_2) в результате превращений (FeS_2xrightarrow{+O_2}X_1{{+O_2}over{V_2O_5}}X_2xrightarrow{+H_2O}X_3{{+FeO}over{-H_2O}}X_4) равна 

11. Название соединения (NaHSO_4)

12. Для получения какого элемента из оксида может быть применена алюминотермия?

13. В цепочке превращений (Al_4C_3xrightarrow{+H_2O}X_1xrightarrow{+Cl_2(свет)}X_2xrightarrow{+2Na,CH3Cl}X_3) масса 0,3 моль вещества (X_3) равна

14. Чему равна сумма молярных масс (г/моль) солей, которые гидролизуются по катиону:(K_2S, ZnCl_2,Fe(NO_3)_2,Na_2CO_3,NaCl?)

15. В уравнении реакции взаимодействия концентрированной серной кислоты и углерода коэффициент перед окислителем равен

16. Заполните схему реакции (2NO+4+…+2H_2SO_4rightarrow 2Fe_2(SO_4)_3+…+2H_2O).

17. Сульфиды 5-элементов 1-й группы периодической системы хорошо растворяются в воде. Какова среда их растворов и цвет лакмуса? 

18. При взаимодействии 12,8 г меди с концентрированной серной кислотой выделяется газ объемом (н. у.)

19. При взаимодействии 1 кг 36,5% раствора соляной кислоты с оксидом марганца (IV) выделился хлор. Какова масса хлора, если известно, что кислота прореагировала полностью?  

20. В результате обжига 100 г известняка выделилось 33 г оксида углерода (IV). Каково содержание карбоната кальция в этом образце? 

21. Для получения 36,8 г вещества С (выход составляет 80%) в цепи превращений (CaC_2xrightarrow{H_2O} Axrightarrow{H_2O,кат,t} Bxrightarrow{H_2O,кат,t} Cxrightarrow{K} D+Euparrow ) необходимо вещество А (20% примесей) объемом (н. у.)

22. Формула дигидроортофосфата кальция

23. В какой реакции продуктом является основная соль?

24. При взаимодействии (AlBr_3;и;NaOH) сумма коэффициентов в уравнении реакции образования нерастворимого основания равна

25. Какая реакция используется для получения хлорида железа (III)?

26. Чему равна масса вещества (X_4), полученная из 224 л аммиака в результате превращений (NH_3{{O_2}over{Pt}} X_1xrightarrow{+O_2} X_2xrightarrow{H_2O+O_2} X_3xrightarrow{NH_3}X_4)?

27. Чему равна масса 0,1 моль вещества (X_3) в цепочке превращений (Al_4C_3{{H_2O}over} X_1xrightarrow{+1Br_2} X_2xrightarrow{+2Na,C_2H_5Br} X_3)?

28. Известно, что раствор (Na_2S) был добавлен к растворам солей с содержанием катионов металлов. Какой катион не образует осадок?

29. Что образуется, если через избыток щелочи пропустить диоксид углерода? 

30. Какие из следующих веществ обладают окислительно-восстановительной двойственностью: ( А) MgCl_2; Б) I_2; В) HIO; Г) NaClO_4; Д) KIO_3)?

31. Рассчитайте количество оксида углерода (II), затраченного для полного восстановления 4 г оксида железа (III).

32. Для нейтрализации кислоты, полученной при растворении в воде (NO_2) в присутствии кислорода, потребовалось 3,2 г гидроксида натрия. Чему равен объем (NO_2) в этой реакции (н. у.)? 

33. В результате взаимодействия гидроксида железа с серной кислотой была получена основная соль. Чему равна сумма коэффициентов в уравнении реакции? 

34. В какой реакции с оксидом железа (II) наблюдается процесс окисления вещества? 

35. Чему равен объем выделившегося газа (н. у.), если смесь натрия (9,2 г) и оксида натрия (6,2 г) обработали избытком воды? 

36. Чему равна масса железа в смеси, если при растворении в соляной кислоте 10,4 г смеси железа и магния выделилось 6,72 л водорода (н. у.)? 

37. В замкнутом сосуде смешали два газа, один из которых получен разложением 68 г нитрата натрия, а другой – при действии избытка раствора соляной кислоты на 26 г цинка. Образовавшуюся смесь взорвали. Чему равна масса полученного вещества?

38. В замкнутом сосуде смешали два газа, один из которых получен разложением 12,25 г хлората калия, а другой – при действии избытка раствора соляной кислоты на 7,2 г магния. Образовавшуюся смесь взорвали. Чему равно количество полученного вещества? 

39. При электролизе раствора, содержащего 53,4 г хлорида алюминия, выделяется хлор объемом (н. у.)

40. Определите продукт взаимодействия 13,35 г хлорида алюминия и 32 г гидроксида натрия.

41. Какое количество твердого продукта FеО получили при обжиге на воздухе 5,64 кг технического сульфида железа (II) со степенью чистоты 75%?  

42. В замкнутом сосуде смешали два газа, один из которых получен разложением 79 г перманганата калия, а другой – при действии избытка воды на 39 г калия. Образовавшуюся смесь взорвали. Чему равна масса полученного вещества? 

43. Чему равно соотношение масс солей железа в молекулярном уравнении второй ступени гидролиза нитрата железа (III)? 

44. Укажите уравнение реакции первой стадии обжига пирита.

45. 6 г щелочи и 2,8 л газа образовались на аноде при электролизе раствора соли одновалентного металла. Какая соль подверглась электролизу?  

46. Известно, что на первой ступени гидролиза хлорида железа (II) образуется соль. Какой тип и молярная масса соли (г/моль)? 

47. Чему равно мольное соотношение продуктов реакции к исходным веществам в молекулярном уравнении второй ступени гидролиза сульфата цинка? 

48. В замкнутом сосуде смешали два газа, один из которых получен разложением 24,5 г хлората калия, а другой – при действии избытка раствора соляной кислоты на 14,4 г магния. Образовавшуюся смесь взорвали. Чему равна масса полученного вещества? 

49. Чему равна масса 20%-ного раствора карбоната натрия, полученного из диоксида углерода (IV) количеством вещества 0,1 моль?  

50. Какой выделился объем газа (н. у.), если на мрамор массой 40 г воздействовали избытком соляной кислоты? 

51. Кислотными оксидами являются

52. Основным оксидом является

53. Гидроксид калия взаимодействует с

54. Соляная кислота взаимодействует с

55. Оксид бария реагирует с

56. Амфотерными оксидами являются

57. Оксид углерода (IV) взаимодействует с

58. Укажите название и массу соли, которая образуется при взаимодействии 20 г гидроксида натрия и 49 г серной кислоты.

59. Оксид кальция реагирует с

60. Только кислотные оксиды в ряду

61. При взаимодействии 508 мл 25%-ного раствора одноосновной неорганической кислоты (плотность составляет 1,15 г/мл) с барием выделилось 44,8 л газа (н. у.). Укажите формулу и название кислоты.

62. Кислая соль образуется, если смешать

63. Веществами X, Y, Z в схеме превращений Mg (xrightarrow{+HCl}) X (xrightarrow{+KOH}) Y (xrightarrow{+HNO_3}) Z являются

64. Оксид углерода (IV) взаимодействует с

65. С водным раствором гидроксида натрия взаимодействует

66. Определите название и массу соли, которая образуется при взаимодействии 11,2 г гидроксида калия и 8,2 г сернистой кислоты.

67. При взаимодействии цинка с концентрированной серной кислотой может образовываться

68. Укажите формулы основных солей.

69. Металлы, образующие амфотерные оксиды со степенью окисления +2

70. Определите вещества X и Y в схеме превращений ZnS → X → Zn (xrightarrow{Y}) Na(_2)ZnO(_2).

71. К солеобразующим оксидам относятся

72. Одноосновные кислоты

73. При взаимодействии 0,5 моль гидроксида калия и 1 моль серной кислоты образовалась соль. Формула соли, ее количество вещества и среда полученного раствора

74. Ортофосфат кальция можно получить реакцией

75. Раствор соляной кислоты взаимодействует со всеми соединениями в ряду

Е.Н.ФРЕНКЕЛЬ

Самоучитель по химии

Пособие для тех, кто не знает, но хочет
узнать и понять химию

Продолжение. Начало см. в № 13/2007

Глава 2. Важнейшие классы
неорганических соединений

2.1. Оксиды

Оксиды – сложные вещества, которые состоят из
атомов двух химических элементов, один из
которых кислород.

Определим, какое из следующих соединений оксид:

PH₃, H₃PO₄, P₂O₅.

К оксидам относят соединение P₂O₅.
Два других вещества – не оксиды: в состав РН₃
не входит атом кислорода, а в состав H₃PO₄ входят
атомы трех химических элементов – H, Р, O.

Названия оксидов складываются из двух слов:
первое слово – «оксид», второе слово – название
химического элемента, образующего данный оксид,
в родительном падеже. Например: СаО – оксид
кальция.

Если оксид образован химическим элементом с
переменной валентностью, то после названия
элемента нужно указать его валентность.
Например: Fe₂О₃ – оксид железа(III), FеО –
оксид железа(II).

Задание 2.1. Среди следующих соединений
найдите оксиды и назовите их:

N₂O₃, NH₃, MnO₂, H₂O,
HCl, NaOH, Na₂O, P₂O₅, H₂SO₄.

Задание 2.2. Составьте формулы следующих
оксидов:

оксид хрома(III), оксид углерода(IV), оксид магния,
оксид серы(VI), оксид азота(V), оксид калия, оксид
марганца(VI).

Многие оксиды могут реагировать с кислотами
или основаниями. В таких реакциях получаются
соли. Поэтому такие оксиды называются солеобразующими.

Однако существует небольшая группа оксидов,
которые к таким реакциям не способны. Такие
оксиды называют несолеобразующими.

Задание 2.3. Назовите несолеобразующие оксиды:
H₂O, CO, N₂O, NO, F₂O.

Некоторые оксиды имеют особые (тривиальные)
названия: Н₂О – вода, СО – угарный газ, СО₂
– углекислый газ и др.

Солеобразующие оксиды подразделяют на три
группы: основные, кислотные, амфотерные.

Точно установить характер оксида можно, только
изучая его химические свойства. Например,
кислотные оксиды реагируют с основаниями и не
реагируют с кислотами. Основные оксиды реагируют
с кислотами и не реагируют с основаниями.
Амфотерные оксиды могут реагировать и с
кислотами, и с основаниями.

По формуле оксида можно определить, какими
свойствами он обладает. Правда, иногда эта оценка
будет приблизительной.

• Неметаллы образуют только кислотные и
безразличные оксиды.

• Металлы в зависимости от валентности могут
образовывать разные оксиды – основные, амфотерные
и кислотные.

Предсказать свойства оксида металла может
помочь эта схема:

Основные оксиды металлов от кислотных оксидов
металлов отличить легко: малая валентность
металла – основный оксид, большая – кислотный.
Как быть с амфотерными оксидами? «Любимая»
валентность металлов в этих оксидах III, но есть и
исключения. Поэтому желательно запомнить
формулы наиболее часто встречающихся амфотерных
оксидов: ZnO, Al₂O₃, SnO, PbO, Cr₂O₃.

Задание 2.4. Назовите амфотерные оксиды:

ZnO, SnO, PbO, Al₂O₃, Cr₂O₃.

Задание 2.5. Классифицируйте приведенные
ниже оксиды:

V₂O₅, SO₂, ZnO, Fe₂O₃,
SO₃, CO₂, Li₂O, FeO, Al₂O₃, H₂O,
BaO.

Задание рекомендуется выполнить по следующей
схеме.

1) Определить, какой это оксид – солеобразующий
или несолеобразующий.

2) Определить, какой элемент входит в состав
солеобразующего оксида – металл или неметалл.
Для этого надо выписать из таблицы
Д.И.Менделеева символы элементов-неметаллов. Они
расположены в главных подгруппах на линии бор –
астат и выше этой линии (рис. 1).

3) Если в состав оксида входит атом
неметалла, то оксид кислотный.

4) Если в состав оксида входит атом металла, то
следует определить его валентность и по ней
выяснить характер оксида – основный, амфотерный
или кислотный.

Например: Cr₂O₃ – амфотерный, т.к. хром
– металл с валентностью III;

N₂O₃ – кислотный оксид, т.к. азот –
неметалл;

CrO₃ – кислотный оксид, т.к. хром – металл с
высокой валентностью VI.

Зная характер оксида, можно описать его
свойства.

Свойства кислотных оксидов

• Кислотные оксиды реагируют c водой, образуя
кислоты. Например:

CO₂ + H₂O = H₂CO₃.

Чтобы составить формулу кислоты, нужно сложить
все атомы исходных веществ, записывая на первом
месте атом водорода, на втором – элемент,
образующий оксид, и на последнем – кислород. Если
индексы получились четными, то их можно
сократить:

N₂O₃ + H₂O = H₂N₂O₄
(2HNO₂).

Эти же реакции можно записать в виде
арифметического примера:

Задание 2.6. Составьте уравнения реакций
кислотных оксидов из задания 2.5 с водой.

• Кислотные оксиды реагируют с осно?вными
оксидами, образуя соли соответствующей кислоты,
т.е. соль той кислоты, которая образуется при
взаимодействии этого оксида с водой. Например:

Чтобы составить такое уравнение, нужно
действовать по следующей схеме.

1) Составить формулу кислоты (прибавив к
молекуле оксида молекулу воды):

CO₂ + H₂O = H₂CO₃.

2) Определить валентность кислотного остатка
(это часть молекулы кислоты без атомов водорода).
В данном случае кислотный остаток имеет
состав СО₃, его валентность равна числу
атомов водорода в кислоте, т.е. II.

3) Cоставить формулу соли, записав вместо атомов
водорода атом металла из основного оксида с его
валентностью (в данном случае натрий).

4) Составить формулу соли по валентности
металла и кислотного остатка: Na₂CO₃.

Задание 2.7. Составьте уравнения реакций
кислотных оксидов из задания 2.5 с оксидом
кальция.

• Кислотные оксиды реагируют с основаниями,
образуя соль соответствующей кислоты и воду.
Например:

Принципы составления уравнений реакций с
основаниями те же, что и для реакций с
осно?вными оксидами (см. выше).

Задание 2.8. Составьте уравнения реакций
кислотных оксидов из задания 2.5 с гидроксидом
натрия NаОН.

З а п о м н и т е! Кислотные оксиды ни с кислотами,
ни c кислотными оксидами не реагируют.

Свойства основных оксидов

• Основные оксиды реагируют с водой,
образуя основания. Реакция протекает, если
получающееся основание растворимо в воде.

Общая формула оснований – М(ОН)_х, где х
– число ОН-групп, равное валентности металла М.
Например:

СаО + Н₂О = Са(ОН)₂,

Fe₂O₃ + Н₂О нет реакции.

Последняя реакция не идет, т.к. основание Fe(ОН)₃
нерастворимо в воде. Растворимость веществ в
воде можно определить по таблице растворимости
(рис. 2).

Условные обозначения: р – растворимо в воде, м
– малорастворимо в воде,
н – нерастворимо в воде.

При определении возможности протекания данной
реакции можно использовать и другое правило.

Основный оксид реагирует с водой, если он
образован активным металлом. Эти металлы стоят в
ряду напряжений до магния: Li, K, Ba, Ca, Na, Mg…

Задание 2.9. Составьте уравнения реакций основных
оксидов из задания 2.5 с водой.

• Основные оксиды реагируют с
кислотами, образуя соль и воду:

Обратите внимание: при составлении формулы
соли нужно вместо атомов водорода в формуле
кислоты написать символ металла, а затем
расставить индексы согласно валентности.

Задание 2.10. Составьте уравнения реакций
осно?вных оксидов из задания 2.5 с Н₂SО₄.

• Основные оксиды реагируют с
кислотными оксидами, образуя соли.

• Некоторые основные оксиды
реагируют при нагревании с водородом, при этом
образуются металл и вода:

CuO + H₂ = Cu + H₂O.

З а п о м н и т е! Основные оксиды с
основаниями и основными оксидами не
реагируют!

В ы в о д. В реакцию легче всего вступают
вещества с противоположными свойствами и не
вступают в реакцию вещества со сходными
свойствами.

Свойства амфотерных оксидов

Амфотерные оксиды (от греч. amphi – двойной)
проявляют двойственные свойства: они могут
реагировать и с кислотами, и с основаниями
(точнее, со щелочами). При этом образуются соль и
вода. Например:

Задание 2.11. Составьте уравнения реакций
амфотерных оксидов из задания 2.5 с КОН и НNО₃.

Задание 2.12. С какими из веществ – Н₂О,
NаОН, НСl – могут реагировать следующие оксиды:

Cr₂O₃, CrO, SO₃, V₂O₅?

Составьте уравнения возможных реакций.

Способы получения оксидов

Оксиды могут быть получены при разложении
некоторых кислот, оснований, солей:

H₂SO₃ = SO₂ + H₂O,

Cu(OH)₂ = CuO + H₂O,

Са(НСО₃)₂ = Н₂О + СО₂
+ СаСО₃.

Оксиды обычно получают сжиганием в кислороде
простых и сложных веществ:

2Mg + O₂ = 2MgO,

C + O₂ = CO₂,

2H₂ + O₂ = 2H₂O,

CH₄ + 2O₂ = CO₂ + 2H₂O.

Обратите внимание: при сгорании сложного
вещества образуются оксиды элементов, которые
входят в его состав. Исключение составляют
только азот и галогены, которые выделяются в виде
простых веществ.

В ы в о д ы по главе 2.1

Молекулы оксидов состоят из атомов двух
элементов. Один из этих элементов – кислород.

Оксиды, образующие соли, бывают кислотными,
амфотерными и основными.

Оксиды реагируют с веществами, которые
проявляют противоположные свойства.

Основные оксиды реагируют с
кислотными оксидами или кислотами, кислотные
оксиды – с основными оксидами или
основаниями, амфотерные оксиды – и с кислотами, и
с основаниями (щелочами).

2.2. Кислоты

Кислоты – это сложные вещества, в состав
молекул которых входят активные атомы водорода и
кислотные остатки. Активный атом водорода в
химических реакциях способен замещаться на атом
металла, в результате чего всегда получается
соль.

В формулах неорганических кислот атом водорода
записывается на первом месте*.
Например:

В состав молекулы любой кислоты кроме атомов
водорода входит кислотный остаток. Кислотный
остаток – это часть молекулы кислоты без атомов
водорода (которые могут быть замещены на атом
металла). Валентность кислотного остатка равна
числу таких атомов водорода:

При определении валентности кислотного
остатка учитываются те атомы водорода, которые
участвовали в реакции или могут участвовать в
ней. Так, фосфорной кислоте Н₃РО₄ в
зависимости от условий могут соответствовать
кислотные остатки разного состава:

У органических кислот не все атомы водорода в
молекуле способны замещаться на атом металла:

Задание 2.13. Определите состав и валентность
кислотных остатков для кислот, учитывая, что все
атомы водорода кислот активные:

HNO₃, H₂S, NaHCO₃, H₂SO₃,
KOH, HMnO₄.

По числу атомов водорода в молекулах кислоты
делят на одноосновные и многоосновные.

Например:

HCl – одноосновная кислота, т. к. в ее молекуле
один атом водорода;

Н₂СО₃ – двухосновная кислота, т. к. в
ее молекуле два атома водорода.

По составу кислоты делят на бескислородные
(НСl, Н₂S) и кислородсодержащие (НСlO, Н₂SO₄).

Бескислородные кислоты представляют собой
растворы некоторых газов в воде, при этом и
растворенному газу, и полученному раствору
приписывают одинаковые свойства, хотя это не так.
Например, из простых веществ водорода и хлора
получается газ хлороводород:

H₂ + Cl₂ = 2HCl.

Этот газ не проявляет кислотных свойств, если
он сухой: его можно перевозить в металлических
емкостях, и никакой реакции не происходит.
Но при растворении хлороводорода в воде
получается раствор, который проявляет свойства
сильной кислоты. Такую кислоту перевозить в
металлических емкостях нельзя.

Названия бескислородных кислот составляют по
схеме:

элемент + водород + «ная» кислота.

Например: H₂S – сероводородная кислота
(раствор газа сероводорода в воде).

Некоторые бескислородные кислоты имеют особые
(тривиальные) названия: НСl – соляная кислота
(раствор газа хлороводорода в воде), НF –
плавиковая кислота (раствор газа фтороводорода в
воде).

Задание 2.14. Дайте химические названия
соляной и плавиковой кислотам.

Кислородсодержащие кислоты могут быть
получены при действии воды на кислотные оксиды
(см. выше). Исходные кислотные оксиды называют
«ангидриды кислот»:

Метафосфорная кислота неустойчива и,
присоединяя воду, превращается в более
устойчивую ортофосфорную кислоту:

Или в суммарном виде:

Р₂О₅ + 3Н₂О = 2Н₃РО₄
.

Таким образом, Р₂O₅ – ангидрид
фосфорной кислоты, а также некоторых других,
менее устойчивых кислот.

Обратите внимание: название
кислородсодержащей кислоты содержит в виде
корня название элемента, входящего в состав
ангидрида: фосфор Р
фосфорный ангидрид Р₂О₅ фосфорная кислота Н₃РО₄.

Если элементу соответствует несколько кислот,
то для кислоты с большей валентностью
элемента, входящего в состав ангидрида, в
названии употребляют суффиксы «н» или «в».
Для кислот с меньшей валентностью элемента в
название кислоты добавляют суффикс «ист».

Валентность элемента проще всего определять по
формуле ангидрида:

В названии сернистой кислоты основной суффикс
«ист», а суффикс «н» введен дополнительно для
благозвучия.

Сведения о названиях некоторых кислот обобщены
в табл. 3.

Таблица 3

Названия кислот

Задание 2.15. Вместо пропусков в табл.
3 напишите формулы и названия соответствующих
кислот.

Задание 2.16. Напишите на память (никуда не
заглядывая) формулы кислот: кремниевой,
сернистой, серной, сероводородной, азотистой,
азотной, соляной, фосфорной, угольной. Укажите
ангидриды этих кислот (там, где они существуют).

Свойства кислот

Главным свойством всех кислот является их
способность образовывать соли. Соль образуется в
любой реакции, в которой участвует кислота, при
этом замещаются активные атомы водорода (один
или несколько).

• Кислоты реагируют с металлами. При этом атомы
водорода кислоты замещаются на атомы металла с
образованием растворимой соли и водорода.
Например:

Не все металлы способны вытеснять водород из
растворов кислот. Этот процесс возможен только
для тех металлов, которые стоят в ряду напряжений
(ряд активности) до водорода (рис. 3, см. с. 20):

Задание 2.17. Составьте уравнения
возможных реакций:

серная кислота + алюминий,

соляная кислота + серебро,

бромоводородная кислота + цинк.

При составлении уравнений пользуйтесь рядом
напряжений. Не забывайте, составляя формулы
солей, учитывать валентности металла и
кислотного остатка.

Некоторые кислоты могут растворять металлы,
которые стоят в ряду напряжения после водорода,
но водород при этом не выделяется:

3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O.

• Кислоты реагируют с основаниями, образуя
соль и воду**. Это реакция
обмена, и поэтому валентность составных частей в
результате реакции не меняется:

Расставим коэффициенты:

2Н₃РО₄ + 3Са(ОН)₂ = Са₃(РО₄)₂
+ 6Н₂О.

Задание 2.18. Составьте уравнения реакций:

серной кислоты и Fe(ОН)₃,

соляной кислоты и Ва(ОН)₂,

сернистой кислоты и NаОН.

Не забудьте порядок действий: составить
формулу соли по валентности металла и кислотного
остатка; расставить коэффициенты.

• Кислоты могут реагировать с солями. При этом
сильная кислота вытесняет более слабую из ее
соли.

К сильным кислотам относятся серная, азотная,
соляная и др.

К слабым кислотам относятся угольная,
кремниевая, сероводородная, азотистая.

В реакции обмена кислоты с солью образуются
новая соль и новая кислота. Например:

2HNO₃ + CaCO₃ = Ca(NO₃)₂ + H₂CO₃.

Более подробно о подобных реакциях см. главу 6.

Задание 2.19. Составьте, не обращаясь к
учебнику и пособиям, формулы: а) сильных кислот;
б) слабых кислот.

Задание 2.20. Составьте уравнения реакций:

соляная кислота + FeS,

азотная кислота + Na₂SiO₃,

серная кислота + K₂CO₃.

• Как обнаружить кислоту в растворе? Например,
в одном стакане налита вода, а в другом – раствор
кислоты. Как определить, где кислота? Хотя все
кислоты кислые на вкус, пробовать их нельзя, это
опасно. Выручают особые вещества – индикаторы.
Это соединения, которые изменяют цвет в
присутствии кислот.

Синий лакмус в кислоте становится красным;
оранжевый метилоранж тоже становится красным в
присутствии кислот.

В ы в о д ы по главе 2.2

Кислоты классифицируют:

по числу атомов водорода – на одноосновные,
двухосновные и т.д.;

по наличию атома кислорода в составе
молекулы – на бескислородные и
кислородсодержащие;

по силе – на сильные и слабые;

по устойчивости – на устойчивые и
неустойчивые.

Кислоты реагируют:

с активными металлами (стоящими в ряду
активности до Н),

с основаниями,

с основными и амфотерными оксидами,

с солями более слабых кислот.

Кислоты обнаруживаются индикаторами в кислой
(«красной») области.

---

* В химических формулах
органических кислот атом водорода стоит в конце,
например CH₃COOH – уксусная кислота.

** Реакция между кислотой и
основанием называется реакцией нейтрализации.

Продолжение следует