Syrorär komplexa ämnen vars molekyler innehåller väteatomer som kan ersättas eller bytas ut mot metallatomer och en syrarest.
Baserat på närvaron eller frånvaron av syre i molekylen delas syror in i syrehaltiga(H 2 SO 4 svavelsyra, H 2 SO 3 svavelsyra, HNO 3 salpetersyra, H 3 PO 4 fosforsyra, H 2 CO 3 kolsyra, H 2 SiO 3 kiselsyra) och syrefri(HF fluorvätesyra, HCl saltsyra (saltsyra), HBr bromvätesyra, HI jodvätesyra, H2S hydrosulfidsyra).
Beroende på antalet väteatomer i syramolekylen är syror monobasiska (med 1 H-atom), dibasiska (med 2 H-atomer) och tribasiska (med 3 H-atomer). Till exempel är salpetersyra HNO 3 enbasisk, eftersom dess molekyl innehåller en väteatom, svavelsyra H 2 SO 4 – dibasic, etc.
Det finns väldigt få oorganiska föreningar som innehåller fyra väteatomer som kan ersättas med en metall.
Den del av en syramolekyl utan väte kallas en syrarest.
Sura rester kan bestå av en atom (-Cl, -Br, -I) - dessa är enkla sura rester, eller de kan bestå av en grupp atomer (-SO 3, -PO 4, -SiO 3) - dessa är komplexa rester.
I vattenlösningar, under utbytes- och substitutionsreaktioner, förstörs inte sura rester:
H2SO4 + CuCl2 → CuSO4 + 2 HCl
Ordet anhydrid betyder vattenfri, det vill säga en syra utan vatten. Till exempel,
H 2 SO 4 – H 2 O → SO 3. Anoxiska syror har inga anhydrider.
Syror får sitt namn från namnet på det syrabildande elementet (syrabildande medel) med tillägg av ändelserna "naya" och mindre ofta "vaya": H 2 SO 4 - svavelsyra; H 2 SO 3 – kol; H 2 SiO 3 – kisel, etc.
Grundämnet kan bilda flera syresyror. I det här fallet kommer de angivna ändelserna i syrornas namn att vara när elementet uppvisar en högre valens (syramolekylen innehåller ett högt innehåll av syreatomer). Om elementet uppvisar en lägre valens, kommer ändelsen i syrans namn att vara "tom": HNO 3 - salpeter, HNO 2 - kvävehaltig.
Syror kan erhållas genom att lösa anhydrider i vatten. Om anhydriderna är olösliga i vatten kan syran erhållas genom inverkan av en annan starkare syra på saltet av den erforderliga syran. Denna metod är typisk för både syre och syrefria syror. Syrefria syror erhålls också genom direkt syntes från väte och en icke-metall, följt av upplösning av den resulterande föreningen i vatten:
H2 + Cl2 -> 2 HCl;
H2 + S → H2S.
Lösningar av de resulterande gasformiga ämnena HCl och H 2 S är syror.
Under normala förhållanden finns syror i både flytande och fast tillstånd.
Syrors kemiska egenskaper
Sura lösningar verkar på indikatorer. Alla syror (utom kiselsyra) är mycket lösliga i vatten. Särskilda ämnen - indikatorer låter dig bestämma närvaron av syra.
Indikatorer är ämnen med komplex struktur. De ändrar färg beroende på deras interaktion med olika kemikalier. I neutrala lösningar har de en färg, i lösningar av baser har de en annan färg. När de interagerar med en syra ändrar de sin färg: metylorangeindikatorn blir röd och lackmusindikatorn blir också röd.
Interagera med baser med bildning av vatten och salt, som innehåller en oförändrad syrarest (neutraliseringsreaktion):
H2SO4 + Ca(OH)2 → CaSO4 + 2 H2O.
Interagerar med basoxider med bildning av vatten och salt (neutraliseringsreaktion). Saltet innehåller syraresten av syran som användes i neutraliseringsreaktionen:
H3PO4 + Fe2O3 → 2 FePO4 + 3 H2O.
Interagera med metaller.
För att syror ska interagera med metaller måste vissa villkor vara uppfyllda:
1. metallen måste vara tillräckligt aktiv med avseende på syror (i aktivitetsserien av metaller måste den vara belägen före väte). Ju längre till vänster en metall befinner sig i aktivitetsserien, desto intensivare interagerar den med syror;
2. syran måste vara tillräckligt stark (det vill säga kapabel att donera vätejoner H+).
När kemiska reaktioner mellan syra och metaller inträffar, bildas salt och väte frigörs (förutom interaktionen av metaller med salpetersyra och koncentrerad svavelsyra):
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2;
Cu + 4HNO3 → CuNO3 + 2 NO2 + 2 H2O.
Har du fortfarande frågor? Vill du veta mer om syror?
För att få hjälp av en handledare, registrera dig.
Första lektionen är gratis!
webbplats, vid kopiering av material helt eller delvis krävs en länk till källan.
Sur smak, effekt på indikatorer, elektrisk ledningsförmåga, interaktion med metaller, basiska och amfotera oxider, baser och salter, bildning av estrar med alkoholer - dessa egenskaper är vanliga för oorganiska och organiska syror.
1. I vatten dissocierar syror till vätekatjoner och anjoner av syrarester, till exempel:
Sura lösningar ändrar färgen på indikatorerna: lackmus - till röd, metylorange - till rosa, färgen på fenolftalein ändras inte.
2. Lösningar av syror reagerar med metaller som finns till vänster om väte i den elektrokemiska spänningsserien, under förutsättning av ett antal förhållanden, varav den viktigaste är bildandet av ett lösligt salt till följd av reaktionen. Med tanke på denna egenskap hos oorganiska och organiska syror, betonar vi att interaktionen mellan HNO 3 och H 2 SO 4 (konc.) med metaller (tabell 19) fortskrider annorlunda, men dessa egenskaper hos dessa syror kommer att förklaras lite senare.
Tabell 19
Interaktionsprodukter
enkla ämnen med salpeter- och svavelsyror
3. Oorganiska och organiska syror interagerar med basiska och amfotera oxider, förutsatt att ett lösligt salt bildas:
4. Båda syrorna reagerar med baser. Flerbasiska syror kan bilda både mellanliggande och sura salter (dessa är neutraliseringsreaktioner):
5. Reaktionen mellan syror och salter sker endast om en gas eller fällning bildas:
Interaktionen av fosforsyra H 2 PO 4 med kalksten kommer att upphöra på grund av bildandet av en olöslig fällning av kalciumfosfat Ca 3 (PO 4) 2 på ytan av den senare.
6. Estrar bildar inte bara organiska syror enligt den allmänna ekvationen:
men också oorganiska syror, till exempel salpetersyra och svavelsyra:
En liknande reaktion som involverar två och tre hydroxylgrupper av cellulosa under dess nitrering leder till produktion av estrar: di- och trinitrocellulosa - nödvändiga ämnen för produktion av rökfritt krut.
Samtidigt har individuella representanter för mineraliska och organiska syror också speciella egenskaper.
Egenskaperna hos salpeter HNO 3 och koncentrerade svavelsyra H 2 SO 4 (konc.) syror beror på det faktum att när de interagerar med enkla ämnen (metaller och icke-metaller), kommer oxidationsmedlen inte att vara H+ katjoner, men nitrat- och sulfatjoner. Det är logiskt att förvänta sig att som ett resultat av sådana reaktioner bildas inte väte H2, utan andra ämnen erhålls: nödvändigtvis salt och vatten, såväl som en av produkterna från reduktionen av nitrat- eller sulfatjoner, beroende på koncentrationen av syror, metallens läge i spänningsserien och reaktionsförhållanden (temperatur, metallslipningsgrad etc.).
Det bör noteras att den tredje produkten av reaktionen av metaller med dessa syror ofta bildas i en "bukett" - en blandning med andra produkter, men vi angav de dominerande produkterna i Tabell 19.
Dessa egenskaper hos det kemiska beteendet hos HNO 3 och H 2 SO 4 (konc.) illustrerar tydligt tesen om teorin om kemisk struktur om den ömsesidiga inverkan av atomer i ämnens molekyler. Det kan också ses på egenskaperna hos organiska syror, såsom ättik- och myrsyror.
Ättiksyra CH 3 COOH, liksom andra karboxylsyror, innehåller en kolväteradikal i sin molekyl. I den är reaktioner för ersättning av väteatomer med halogenatomer möjliga:
Under påverkan av halogenatomer i en syramolekyl ökar dess dissociationsgrad kraftigt. Till exempel är kloroättiksyra nästan 100 gånger starkare än ättiksyra (varför?).
Myrsyra HCOOH, till skillnad från ättiksyra, har ingen kolväteradikal i sin molekyl. Istället innehåller den en väteatom, och är därför ett ämne med en dubbel funktion - en aldehydsyra och ger, till skillnad från andra karboxylsyror, en "silverspegel"-reaktion:
Den resulterande kolsyran H 2 CO 3 bryts ner till vatten och koldioxid, som i överskott av ammoniak omvandlas till ammoniumbikarbonat.
I uppgift 11 fortsätter ämnet kemiska egenskaper, denna gång med syror och baser.
Teori för uppgift nr 11 OGE i kemi
Syror
Låt mig påminna dig om det syror är kemiska föreningar som dissocierar till protoner (H+). Exempel på de enklaste syrorna är saltsyra (HCl), svavelsyra (H2SO4), salpeter (HNO3).
Skäl
Skäl samma - ämnen som dissocierar till hydroxidjoner (OH-).
De enklaste exemplen är kaliumhydroxid och natriumhydroxid (KOH och NaOH). Förresten, de kallas frätande av en anledning. De fräter och svider verkligen när de kommer i kontakt med huden. Därför bör deras fara inte underskattas.
Så låt oss gå vidare till att överväga de kemiska egenskaperna hos dessa klasser.
Syrors kemiska egenskaper
Vi diskuterade klassificeringen av syror i. Innan jag studerar de kemiska egenskaperna ytterligare, rekommenderar jag att du återkallar klassificeringen av syror för en allmän förståelse.
Så låt oss gå vidare till att överväga egenskaperna hos syror:
- reaktion med basiska oxider: Reaktionen av kalciumoxid med saltsyra ges som ett exempel. Produkterna i denna reaktion är salt - kalciumklorid, som används för att sprinkla vägar under isiga förhållanden, och vatten, som vi dricker varje dag.
- reaktion med amfotära oxider, till exempel zinkoxid:
- reaktion av syror med alkalier kallas neutralisering. Som ett exempel ges reaktionen av natriumhydroxid med saltsyra; produkterna är salt (i detta exempel, bordssalt) och vatten.
- utbytesreaktioner med salter, om reaktionen resulterar i bildandet av ett olösligt ämne eller gas. Som ett exempel ges reaktionen av bariumklorid med svavelsyra, vilket resulterar i bildandet av en fällning av bariumsulfat och flyktigt väteklorid.
- reaktion med olösliga baser t.ex. kopparhydroxid med svavelsyra:
- undanträngning av svaga syror från lösningar av deras salter t.ex. salter av fosforsyra och saltsyra:
- reaktion med metaller, som står i serien av spänningar upp till väte - ett exempel är reaktionen av magnesium med saltsyra:
Kemiska egenskaper hos baser
Innan man studerar basernas kemiska egenskaper är det användbart att komma ihåg klassificeringen av baser från.
Så låt oss gå vidare till att analysera de kemiska egenskaperna hos baser:
- ovanstående reaktion med syror - neutralisationsreaktion
- reaktion med amfotära baser t.ex. zink och aluminiumhydroxid:
- reaktion med sura oxider med bildning av salt och vatten. Exempel - reaktion av natriumhydroxid med kiseloxid (glasetsning):
- utbytesreaktioner med salter om sediment eller gas (ammoniak) bildas. Exempel - reaktion av bariumhydroxid med natriumsulfat:
Analys av typiska alternativ för OGE-uppgifter inom kemi
Första versionen av uppgiften
Följande reagerar med saltsyra:
- silvernitrat
- bariumnitrat
- silver
- kiseloxid
Låt oss överväga varje fall:
- Saltsyra och silvernitrat. Eftersom silvernitrat är ett salt är en utbytesreaktion möjlig om reaktionsprodukten är en fällning eller en gas. Produkten kan vara salpetersyra (löslig) och silverkloridA (olöslig - vitt ostliknande sediment ). Det betyder att en reaktion är möjlig och svaret passar oss.
- Bariumnitrat och saltsyra. Produkter av denna utbytesreaktion löslig (salpetersyra och bariumklorid), så ingen reaktion .
- Silver är alltså i spänningsserien efter väte reagerar inte med icke-oxiderande syror Och.
- Kiseloxid - sur oxid Och reagerar inte med syror .
Baser, amfotära hydroxider
Baser är komplexa ämnen som består av metallatomer och en eller flera hydroxylgrupper (-OH). Den allmänna formeln är Me +y (OH) y, där y är antalet hydroxogrupper lika med oxidationstillståndet för metallen Me. Tabellen visar klassificeringen av baser.
Egenskaper av alkalier, hydroxider av alkali och alkaliska jordartsmetaller
1. Vattenhaltiga lösningar av alkalier är tvålaktiga vid beröring och ändrar färgen på indikatorer: lackmus - blå, fenolftalein - röd.
2. Vattenlösningar dissocierar:
3. Interagera med syror och gå in i en utbytesreaktion:
Polysyrabaser kan ge medium och basiska salter:
4. Reagera med sura oxider och bildar medium och sura salter beroende på basiciteten hos syran som motsvarar denna oxid:
5. Interagera med amfotära oxider och hydroxider:
a) fusion:
b) i lösningar:
6. Interagera med vattenlösliga salter om en fällning eller gas bildas:
Olösliga baser (Cr(OH) 2, Mn(OH) 2, etc.) interagerar med syror och sönderdelas vid upphettning:
Amfotära hydroxider
Amfotera föreningar är föreningar som, beroende på förhållanden, både kan vara donatorer av vätekatjoner och uppvisa sura egenskaper, och deras acceptorer, d.v.s., uppvisa basiska egenskaper.
Kemiska egenskaper hos amfotera föreningar
1. De interagerar med starka syror och uppvisar grundläggande egenskaper:
Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O
2. Interagerar med alkalier - starka baser, de uppvisar sura egenskaper:
Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2 ( komplext salt)
Al(OH)3 + NaOH = Na ( komplext salt)
Komplexa föreningar är de där minst en kovalent bindning bildas av en donator-acceptormekanism.
Den allmänna metoden för framställning av baser är baserad på utbytesreaktioner, med hjälp av vilka både olösliga och lösliga baser kan erhållas.
CuSO4 + 2KOH = Cu(OH)2 ↓ + K2SO4
K 2 CO 3 + Ba(OH) 2 = 2 KOH + BaCO 3 ↓
När lösliga baser erhålls med denna metod fälls ett olösligt salt ut.
Vid framställning av vattenolösliga baser med amfotära egenskaper bör överskott av alkali undvikas, eftersom upplösning av den amfotera basen kan inträffa, till exempel:
AICI3 + 4KOH = K[Al(OH)4] + 3KCl
I sådana fall används ammoniumhydroxid för att erhålla hydroxider, i vilka amfotära hydroxider inte löser sig:
AlCl3 + 3NH3 + ZH2O = Al(OH)3 ↓ + 3NH4Cl
Silver- och kvicksilverhydroxider sönderfaller så lätt att när man försöker få fram dem genom utbytesreaktion, istället för hydroxider, fälls oxider ut:
2AgNO3 + 2KOH = Ag2O↓ + H2O + 2KNO3
Inom industrin erhålls alkalier vanligtvis genom elektrolys av vattenhaltiga lösningar av klorider.
2NaCl + 2H2O → ϟ → 2NaOH + H2 + Cl2
Alkalier kan också erhållas genom att omsätta alkali- och jordalkalimetaller eller deras oxider med vatten.
2Li + 2H2O = 2LiOH + H2
SrO + H2O = Sr(OH)2
Syror
Syror är komplexa ämnen vars molekyler består av väteatomer som kan ersättas av metallatomer och sura rester. Under normala förhållanden kan syror vara fasta (fosfor H 3 PO 4; kisel H 2 SiO 3) och flytande (i sin rena form kommer svavelsyra H 2 SO 4 att vara en vätska).
Gaser som väteklorid HCl, vätebromid HBr, vätesulfid H 2 S bildar motsvarande syror i vattenlösningar. Antalet vätejoner som bildas av varje syramolekyl under dissociation bestämmer laddningen av syraresten (anjon) och syrans basicitet.
Enligt protolytisk teori om syror och baser, som föreslagits samtidigt av den danske kemisten Brønsted och den engelska kemisten Lowry, är en syra ett ämne splittras av med denna reaktion protoner, A grund- ett ämne som kan acceptera protoner.
syra → bas + H+
Baserat på sådana idéer är det tydligt grundläggande egenskaper hos ammoniak, som, på grund av närvaron av ett ensamt elektronpar vid kväveatomen, effektivt accepterar en proton när den interagerar med syror och bildar en ammoniumjon genom en donator-acceptorbindning.
HNO 3 + NH 3 ⇆ NH 4 + + NO 3 —
syrabas syrabas
Mer allmän definition av syror och baser föreslagit av den amerikanske kemisten G. Lewis. Han föreslog att syra-bas-interaktioner är helt uppstår inte nödvändigtvis vid överföring av protoner. I Lewis-bestämningen av syror och baser spelas huvudrollen i kemiska reaktioner av elektronpar
Katjoner, anjoner eller neutrala molekyler som kan acceptera ett eller flera elektronpar kallas Lewis-syror.
Till exempel är aluminiumfluorid AlF 3 en syra, eftersom den kan acceptera ett elektronpar när den interagerar med ammoniak.
AlF3 + :NH3 ⇆ :
Katjoner, anjoner eller neutrala molekyler som kan donera elektronpar kallas Lewis-baser (ammoniak är en bas).
Lewis definition täcker alla syra-bas-processer som övervägdes av tidigare föreslagna teorier. Tabellen jämför de definitioner av syror och baser som används för närvarande.
Nomenklatur för syror
Eftersom det finns olika definitioner av syror är deras klassificering och nomenklatur ganska godtyckliga.
Enligt antalet väteatomer som kan elimineras i en vattenlösning delas syror in i monobasisk(t.ex. HF, HNO2), tvåbasisk(H2CO3, H2SO4) och tribasic(H3PO4).
Enligt syrans sammansättning är de uppdelade i syrefri(HCl, H2S) och syreinnehållande(HClO4, HNO3).
Vanligtvis namn på syrehaltiga syrorär härledda från namnet på icke-metallen med tillägg av ändelserna -kai, -Vaya, om icke-metallens oxidationstillstånd är lika med grupptalet. När oxidationstillståndet minskar ändras suffixen (i ordning efter minskande oxidationstillstånd för metallen): -ogenomskinlig, rostig, -äggrund:
Om vi betraktar polariteten för väte-icke-metallbindningen inom en period, kan vi enkelt relatera polariteten för denna bindning till elementets position i det periodiska systemet. Från metallatomer, som lätt förlorar valenselektroner, accepterar väteatomer dessa elektroner och bildar ett stabilt tvåelektronskal som skalet på en heliumatom och ger joniska metallhydrider.
I väteföreningar av element i grupperna III-IV i det periodiska systemet bildar bor, aluminium, kol och kisel kovalenta, svagt polära bindningar med väteatomer som inte är benägna att dissociera. För element i grupperna V-VII i det periodiska systemet, inom en period, ökar polariteten för icke-metall-vätebindningen med atomens laddning, men fördelningen av laddningar i den resulterande dipolen är annorlunda än i väteföreningar av element som tenderar att donera elektroner. Icke-metallatomer, som kräver flera elektroner för att fullborda elektronskalet, attraherar (polariserar) ett par bindningselektroner ju starkare, desto större kärnladdning. Därför, i serien CH 4 - NH 3 - H 2 O - HF eller SiH 4 - PH 3 - H 2 S - HCl, blir bindningar med väteatomer, medan de förblir kovalenta, mer polära till sin natur, och väteatomen i element-vätebindningsdipolen blir mer elektropositiv. Om polära molekyler befinner sig i ett polärt lösningsmedel kan en process av elektrolytisk dissociation inträffa.
Låt oss diskutera beteendet hos syrehaltiga syror i vattenlösningar. Dessa syror har en H-O-E-bindning och naturligtvis påverkas H-O-bindningens polaritet av O-E-bindningen. Därför dissocierar dessa syror som regel lättare än vatten.
H 2 SO 3 + H 2 O ⇆ H 3 O + + HSO 3
HNO 3 + H 2 O ⇆ H 3 O + + NO 3
Låt oss titta på några exempel egenskaper hos syrehaltiga syror, bildas av grundämnen som kan uppvisa olika grader av oxidation. Det är känt att hypoklorsyra HClO väldigt svag klorsyra HClO2 också svag, men starkare än underklor, underklorsyra HClO 3 stark. Perklorsyra HClO 4 är en av den starkaste oorganiska syror.
För sur dissociation (med eliminering av H-jonen) är klyvningen av O-H-bindningen nödvändig. Hur kan vi förklara minskningen av styrkan hos denna bindning i serierna HClO - HClO 2 - HClO 3 - HClO 4? I denna serie ökar antalet syreatomer associerade med den centrala kloratomen. Varje gång en ny syre-klorbindning bildas, dras elektrontätheten från kloratomen och därför från O-Cl-enkelbindningen. Som ett resultat lämnar elektrontätheten delvis O-H-bindningen, som försvagas som ett resultat.
Detta mönster - förstärkning av sura egenskaper med ökande grad av oxidation av den centrala atomen - karakteristisk inte bara för klor, utan också för andra grundämnen. Till exempel är salpetersyra HNO 3, där kvävets oxidationstillstånd är +5, starkare än salpetersyra HNO 2 (oxidationstillståndet för kvävet är +3); svavelsyra H 2 SO 4 (S +6) är starkare än svavelsyra H 2 SO 3 (S +4).
Erhålla syror
1. Syrefria syror kan erhållas genom direkt kombination av icke-metaller med väte.
H2 + Cl2 → 2HCl,
H 2 + S ⇆ H 2 S
2. Vissa syrehaltiga syror kan erhållas interaktion av sura oxider med vatten.
3. Både syrefria och syrehaltiga syror kan erhållas genom metaboliska reaktioner mellan salter och andra syror.
BaBr 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2НВr
CuSO4 + H2S = H2SO4 + CuS↓
FeS + H2SO4 (pa zb) = H2S + FeSO4
NaCl (T) + H2SO4 (konc) = HCl + NaHSO4
AgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3
CaCO3 + 2HBr = CaBr2 + CO2 + H2O
4. Vissa syror kan erhållas med hjälp av redoxreaktioner.
H 2 O 2 + SO 2 = H 2 SO 4
3P + 5HNO3 + 2H2O = ZN3PO4 + 5NO2
Sur smak, effekt på indikatorer, elektrisk ledningsförmåga, interaktion med metaller, basiska och amfotera oxider, baser och salter, bildning av estrar med alkoholer - dessa egenskaper är vanliga för oorganiska och organiska syror.
kan delas in i två typer av reaktioner:
1) är vanliga För syror reaktioner är förknippade med bildningen av hydroniumjon H 3 O + i vattenlösningar;
2) specifik(dvs karakteristiska) reaktioner specifika syror.
Vätejonen kan komma in i redox reaktion, reducerande till väte, samt i en sammansatt reaktion med negativt laddade eller neutrala partiklar som har ensamma elektronpar, dvs. syra-bas-reaktioner.
Syrors allmänna egenskaper inkluderar reaktioner av syror med metaller i spänningsserien upp till väte, till exempel:
Zn + 2Н + = Zn 2+ + Í 2
Syra-bas-reaktioner inkluderar reaktioner med basiska oxider och baser, såväl som med mellanliggande, basiska och ibland sura salter.
2 CO3 + 4HBr = 2CuBr2 + CO2 + 3H2O
Mg(HC03)2 + 2HCl = MgCl2 + 2CO2 + 2H2O
2KHSO3 + H2SO4 = K2SO4 + 2SO2 + 2H2O
Observera att flerbasiska syror dissocierar stegvis, och vid varje efterföljande steg är dissociationen svårare, därför bildas sura salter oftast med ett överskott av syra, snarare än genomsnittliga.
Ca 3 (PO 4) 2 + 4H 3 PO 4 = 3Ca (H 2 PO 4) 2
Na2S + H3PO4 = Na2HPO4 + H2S
NaOH + H3PO4 = NaH2PO4 + H2O
KOH + H2S = KHS + H2O
Vid första anblicken kan bildandet av sura salter verka överraskande monobasisk fluorvätesyra. Detta faktum kan dock förklaras. Till skillnad från alla andra halogenvätesyror är fluorvätesyra i lösningar delvis polymeriserad (på grund av bildandet av vätebindningar) och olika partiklar (HF) X kan vara närvarande i den, nämligen H 2 F 2, H 3 F 3, etc.
Ett specialfall av syra-bas-jämvikt - reaktioner av syror och baser med indikatorer som ändrar färg beroende på lösningens surhet. Indikatorer används i kvalitativ analys för att detektera syror och baser i lösningar.
De vanligaste indikatorerna är lackmus(V neutral miljö lila, V sur - röd, V alkalisk - blå), metylorange(V sur miljö röd, V neutral - orange, V alkalisk - gul), fenolftalein(V mycket alkaliskt miljö hallonröd, V neutral och sur - färglös).
Specifika egenskaper olika syror kan vara av två typer: för det första reaktioner som leder till bildningen olösliga salter, och för det andra, redoxtransformationer. Om reaktionerna förknippade med närvaron av H+-jonen är gemensamma för alla syror (kvalitativa reaktioner för att detektera syror), används specifika reaktioner som kvalitativa reaktioner för enskilda syror:
Ag + + Cl - = AgCl (vit fällning)
Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 (vit fällning)
3Ag + + PO 4 3 - = Ag 3 PO 4 (gul fällning)
Vissa specifika reaktioner av syror beror på deras redoxegenskaper.
Anoxiska syror i en vattenlösning kan endast oxideras.
2KMnO 4 + 16HCl = 5Сl 2 + 2КСl + 2МnСl 2 + 8Н 2 O
H2S + Br2 = S + 2НВг
Syrehaltiga syror kan endast oxideras om den centrala atomen i dem är i ett lägre eller mellanliggande oxidationstillstånd, som till exempel i svavelsyra:
H2SO3 + Cl2 + H2O = H2SO4 + 2HCl
Många syrehaltiga syror, i vilka den centrala atomen har det maximala oxidationstillståndet (S +6, N +5, Cr +6), uppvisar egenskaperna hos starka oxidationsmedel. Koncentrerad H 2 SO 4 är ett starkt oxidationsmedel.
Cu + 2H2SO4 (konc) = CuSO4 + SO2 + 2H2O
Pb + 4HNO3 = Pb(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
C + 2H2SO4 (konc) = CO2 + 2SO2 + 2H2O
Man bör komma ihåg att:
- Sura lösningar reagerar med metaller som finns till vänster om väte i den elektrokemiska spänningsserien, under förutsättning av ett antal villkor, varav den viktigaste är bildandet av ett lösligt salt till följd av reaktionen. Interaktionen mellan HNO 3 och H 2 SO 4 (konc.) med metaller fortskrider annorlunda.
Koncentrerad svavelsyra i kylan passiverar aluminium, järn och krom.
- I vatten dissocierar syror till vätekatjoner och anjoner av syrarester, till exempel:
- Oorganiska och organiska syror reagerar med basiska och amfotära oxider, förutsatt att ett lösligt salt bildas:
- Båda syrorna reagerar med baser. Flerbasiska syror kan bilda både mellanliggande och sura salter (dessa är neutraliseringsreaktioner):
- Reaktionen mellan syror och salter sker endast om en fällning eller gas bildas:
Interaktionen mellan H 3 PO 4 och kalksten kommer att upphöra på grund av bildandet av den sista olösliga fällningen av Ca 3 (PO 4) 2 på ytan.
Egenskaperna hos salpeter HNO 3 och koncentrerade svavelsyra H 2 SO 4 (konc.) syror beror på det faktum att när de interagerar med enkla ämnen (metaller och icke-metaller), kommer oxidationsmedlen inte att vara H + katjoner men nitrat- och sulfatjoner. Det är logiskt att förvänta sig att som ett resultat av sådana reaktioner bildas inte väte H2, utan andra ämnen erhålls: nödvändigtvis salt och vatten, såväl som en av produkterna från reduktionen av nitrat- eller sulfatjoner, beroende på koncentrationen av syror, metallens läge i spänningsserien och reaktionsförhållanden (temperatur, metallslipningsgrad etc.).
Dessa egenskaper hos det kemiska beteendet hos HNO 3 och H 2 SO 4 (konc.) illustrerar tydligt tesen om teorin om kemisk struktur om den ömsesidiga inverkan av atomer i ämnens molekyler.
Begreppen volatilitet och stabilitet (stabilitet) blandas ofta ihop. Flyktiga syror är syror vars molekyler lätt övergår i ett gasformigt tillstånd, det vill säga avdunstar. Till exempel är saltsyra en flyktig men stabil syra. Det är omöjligt att bedöma flyktigheten hos instabila syror. Till exempel sönderfaller icke-flyktig, olöslig kiselsyra till vatten och SiO 2. Vattenlösningar av saltsyra, salpetersyra, svavelsyra, fosforsyra och ett antal andra syror är färglösa. En vattenlösning av kromsyra H 2 CrO 4 är gul till färgen och mangansyra HMnO 4 är röd.
Referensmaterial för att göra testet:
Mendeleev bord
Löslighetstabell
Syror är kemiska föreningar som kan donera en elektriskt laddad vätejon (katjon) och även acceptera två interagerande elektroner, vilket resulterar i bildandet av en kovalent bindning.
I den här artikeln kommer vi att titta på de viktigaste syrorna som studeras i mellanklasser i gymnasieskolor, och också lära oss många intressanta fakta om en mängd olika syror. Låt oss börja.
Syror: typer
Inom kemin finns det många olika syror som har väldigt olika egenskaper. Kemister särskiljer syror genom deras syrehalt, flyktighet, löslighet i vatten, styrka, stabilitet och om de tillhör den organiska eller oorganiska klassen av kemiska föreningar. I den här artikeln kommer vi att titta på en tabell som presenterar de mest kända syrorna. Tabellen hjälper dig att komma ihåg namnet på syran och dess kemiska formel.
Så allt syns tydligt. Denna tabell visar de mest kända syrorna i den kemiska industrin. Tabellen hjälper dig att komma ihåg namn och formler mycket snabbare.
Vätesulfidsyra
H2S är hydrosulfidsyra. Dess egenhet ligger i det faktum att det också är en gas. Svavelväte är mycket dåligt lösligt i vatten och interagerar även med många metaller. Vätesulfidsyra tillhör gruppen "svaga syror", exempel på vilka vi kommer att överväga i den här artikeln.
H 2 S har en lätt söt smak och även en mycket stark doft av ruttna ägg. I naturen kan det finnas i naturliga eller vulkaniska gaser, och det frigörs även under proteinförfall.
Syrors egenskaper är mycket olika, även om en syra är oumbärlig i industrin kan den vara mycket skadlig för människors hälsa. Denna syra är mycket giftig för människor. När en liten mängd vätesulfid andas in, upplever en person huvudvärk, kraftigt illamående och yrsel. Om en person andas in en stor mängd H 2 S kan detta leda till kramper, koma eller till och med omedelbar död.
Svavelsyra
H 2 SO 4 är en stark svavelsyra, som barn introduceras för på kemilektioner i 8:an. Kemiska syror som svavelsyra är mycket starka oxidationsmedel. H 2 SO 4 fungerar som ett oxidationsmedel på många metaller, såväl som på basiska oxider.
H 2 SO 4 orsakar kemiska brännskador när det kommer i kontakt med hud eller kläder, men det är inte lika giftigt som svavelväte.
Salpetersyra
Starka syror är mycket viktiga i vår värld. Exempel på sådana syror: HCl, H 2 SO 4, HBr, HNO 3. HNO 3 är en välkänd salpetersyra. Det har funnit bred tillämpning inom industrin såväl som inom jordbruket. Det används för att tillverka olika gödselmedel, i smycken, vid fotografitryck, vid tillverkning av mediciner och färgämnen, såväl som i militärindustrin.
Kemiska syror som salpetersyra är mycket skadliga för kroppen. HNO 3-ångor lämnar sår, orsakar akut inflammation och irritation i luftvägarna.
Salpetersyrlighet
Salpetersyra förväxlas ofta med salpetersyra, men det finns en skillnad mellan dem. Faktum är att det är mycket svagare än kväve, det har helt andra egenskaper och effekter på människokroppen.
HNO 2 har funnit bred användning inom den kemiska industrin.
Fluorvätesyra
Fluorvätesyra (eller vätefluorid) är en lösning av H 2 O med HF. Syraformeln är HF. Fluorvätesyra används mycket aktivt i aluminiumindustrin. Det används för att lösa silikater, etsa kisel och silikatglas.
Vätefluorid är mycket skadligt för människokroppen och kan, beroende på dess koncentration, vara ett milt narkotikum. Om det kommer i kontakt med huden finns det till en början inga förändringar, men efter några minuter kan en skarp smärta och kemisk brännskada uppstå. Fluorvätesyra är mycket skadligt för miljön.
Saltsyra
HCl är väteklorid och är en stark syra. Klorväte behåller egenskaperna hos syror som tillhör gruppen starka syror. Syran är transparent och färglös till utseendet, men ryker i luften. Klorväte används i stor utsträckning inom metallurgisk industri och livsmedelsindustri.
Denna syra orsakar kemiska brännskador, men att komma in i ögonen är särskilt farligt.
Fosforsyra
Fosforsyra (H 3 PO 4) är en svag syra i sina egenskaper. Men även svaga syror kan ha starka egenskaper. Till exempel används H 3 PO 4 inom industrin för att återställa järn från rost. Dessutom används fosforsyra (eller ortofosforsyra) i stor utsträckning inom jordbruket - många olika gödselmedel tillverkas av det.
Egenskaperna hos syror är mycket lika - nästan var och en av dem är mycket skadlig för människokroppen, H 3 PO 4 är inget undantag. Till exempel orsakar denna syra också allvarliga kemiska brännskador, näsblod och tandflisor.
Kolsyra
H 2 CO 3 är en svag syra. Det erhålls genom att lösa CO 2 (koldioxid) i H 2 O (vatten). Kolsyra används inom biologi och biokemi.
Densitet av olika syror
Syrornas täthet intar en viktig plats i de teoretiska och praktiska delarna av kemin. Genom att känna till densiteten kan du bestämma koncentrationen av en viss syra, lösa kemiska beräkningsproblem och lägga till rätt mängd syra för att slutföra reaktionen. Densiteten av eventuell syra ändras beroende på koncentrationen. Till exempel, ju högre koncentrationsprocent, desto högre densitet.
Allmänna egenskaper hos syror
Absolut alla syror är (det vill säga de består av flera element i det periodiska systemet), och de inkluderar nödvändigtvis H (väte) i sin sammansättning. Därefter ska vi titta på vilka som är vanliga:
- Alla syrehaltiga syror (i vilken formel O är närvarande) bildar vatten vid sönderdelning, och även syrefria syror sönderdelas till enkla ämnen (t.ex. 2HF sönderdelas till F 2 och H 2).
- Oxiderande syror reagerar med alla metaller i metallaktivitetsserien (endast de som finns till vänster om H).
- De interagerar med olika salter, men bara med de som bildades av en ännu svagare syra.
Syror skiljer sig kraftigt från varandra i sina fysikaliska egenskaper. När allt kommer omkring kan de ha en lukt eller inte, och också vara i en mängd olika fysiska tillstånd: flytande, gasformig och till och med fast. Fasta syror är mycket intressanta att studera. Exempel på sådana syror: C 2 H 2 0 4 och H 3 BO 3.
Koncentration
Koncentration är ett värde som bestämmer den kvantitativa sammansättningen av en lösning. Till exempel behöver kemister ofta bestämma hur mycket ren svavelsyra som finns i utspädd syra H 2 SO 4. För att göra detta häller de en liten mängd utspädd syra i en mätbägare, väger den och bestämmer koncentrationen med hjälp av ett densitetsdiagram. Koncentrationen av syror är nära relaterad till densiteten, ofta, när man bestämmer koncentrationen, finns det beräkningsproblem där man måste bestämma procentandelen ren syra i en lösning.
Klassificering av alla syror enligt antalet H-atomer i deras kemiska formel
En av de mest populära klassificeringarna är uppdelningen av alla syror i monobasiska, dibasiska och följaktligen tribasiska syror. Exempel på enbasiska syror: HNO 3 (salpetersyra), HCl (saltsyra), HF (fluorvätesyra) och andra. Dessa syror kallas monobasiska, eftersom de bara innehåller en H-atom. Det finns många sådana syror, det är omöjligt att komma ihåg absolut alla. Du behöver bara komma ihåg att syror klassificeras enligt antalet H-atomer i deras sammansättning. Tvåbasiska syror definieras på liknande sätt. Exempel: H 2 SO 4 (svavelsyra), H 2 S (vätesulfid), H 2 CO 3 (kol) och andra. Tribasisk: H3PO4 (fosforsyra).
Grundläggande klassificering av syror
En av de mest populära klassificeringarna av syror är deras uppdelning i syrehaltiga och syrefria. Hur kommer man ihåg, utan att veta den kemiska formeln för ett ämne, att det är en syrehaltig syra?
Alla syrefria syror saknar det viktiga elementet O - syre, men de innehåller H. Därför är ordet "väte" alltid kopplat till deras namn. HCl är en H2S-vätesulfid.
Men du kan också skriva en formel baserad på namnen på syrahaltiga syror. Till exempel, om antalet O-atomer i ett ämne är 4 eller 3, läggs alltid suffixet -n-, liksom ändelsen -aya-, till namnet:
- H2SO4 - svavel (antal atomer - 4);
- H 2 SiO 3 - kisel (antal atomer - 3).
Om ämnet har mindre än tre syreatomer eller tre, används suffixet -ist- i namnet:
- HNO2 - kvävehaltig;
- H 2 SO 3 - svavelhaltig.
Generella egenskaper
Alla syror smakar surt och ofta lätt metalliskt. Men det finns andra liknande egenskaper som vi nu ska överväga.
Det finns ämnen som kallas indikatorer. Indikatorerna ändrar färg, eller färgen förblir, men dess nyans ändras. Detta inträffar när indikatorerna påverkas av andra ämnen, såsom syror.
Ett exempel på en färgförändring är en så välbekant produkt som te och citronsyra. När citron läggs till teet börjar teet gradvis att bli märkbart ljusare. Detta beror på att citron innehåller citronsyra.
Det finns andra exempel. Lakmus, som är lila till färgen i neutral miljö, blir röd när saltsyra tillsätts.
När spänningarna är i spänningsserien före vätgas frigörs gasbubblor - H. Men om en metall som är i spänningsserien efter H placeras i ett provrör med syra så sker ingen reaktion, det blir ingen gasutveckling. Så koppar, silver, kvicksilver, platina och guld kommer inte att reagera med syror.
I den här artikeln undersökte vi de mest kända kemiska syrorna, såväl som deras huvudsakliga egenskaper och skillnader.