Основные способы получения кислот кратко

Обновлено: 16.05.2024

Кислотам дали такое название не просто так. Большинство из них имеют кислый вкус. С некоторыми из них знаком каждый из вас. Это, например, уксусная кислота, которая есть в каждом доме, аскорбиновая кислота (она же витамин C), лимонная кислота и т.д. Но не стоит все кислоты пробовать на вкус. Кислоты являются очень едкими веществами. Даже всем нам привычная и известная аскорбиновая кислота в большой концентрации будет вредна нашему организму. А от более сильных кислот — серной, соляной и даже уксусной — можно получить очень сильные ожоги, вплоть до летального исхода. Поэтому при работе с кислотами нужно быть осторожными, а также соблюдать технику безопасности.

Таблица названий некоторых кислот и их солей

Название кислоты	Формула	Название соли
Серная	H₂SO₄	Сульфат
Сернистая	H₂SO₃	Сульфит
Сероводородная	H₂S	Сульфид
Соляная (хлористоводородная)	HCl	Хлорид
Фтороводородная (плавиковая)	HF	Фторид
Бромоводородная	HBr	Бромид
Йодоводородная	HI	Йодид
Азотная	HNO₃	Нитрат
Азотистая	HNO₂	Нитрит
Ортофософорная	H₃PO₄	Фосфат
Угольная	H₂CO₃	Карбонат
Кремниевая	H₂SiO₃	Силикат
Уксусная	CH₃COOH	Ацетат

Классификация кислот

По содержанию кислорода
Кислородсодержащие (H₂SO₄)	Бескислородные (HCl)

По количеству содержащихся катионов водорода (H+)
Одноосновные (HCl)	Двухосновные (H₂SO₄)	Трёхосновные (H₃PO₄)

По растворимости (в воде)
Растворимые (HCl)	Нерастворимые (H₂SiO₃)

По силе (степени диссоциации)
Сильные (H₂SO₄)	Слабые (CH₃COOH)

По летучести
Летучие (H₂S)	Нелетучие (H₂SO₄)

По устойчивости
Устойчивые (H₂SO₄)	Неустойчивые (H₂CO₃)

Свойства кислот

Изменение цвета индикаторов в кислой среде

Химические свойства кислот

Взаимодействие с металлами (в ряду активности находящихся до водорода), протекает с выделением газообразного водорода и образованием солей:

H₂SO₄ + 2Na → Na₂SO₄ + H₂↑

Металлы, находящиеся в ряду активности после водорода, не вступают в реакцию с кислотой (кроме концентрированной серной кислоты).

Азотная и концентрированная серная кислоты проявляют свойства окислителей, и продукты реакций будут зависеть от концентрации, температуры и природы восстановителя.

Взаимодействуют с оксидами основных и амфотерных металлов с образованием солей и воды:

H₂SO₄ + MgO → MgSO₄ + H₂O

С основаниями, с образованием солей и воды (так называемая реакция нейтрализации):

H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + H₂O

Кислоты могут взаимодействовать с солями, если в результате реакции будет образовываться нерастворимая соль, или выделяться газ:

H₂SO₄ + K₂CO₃ → K₂SO₄ + H₂O + CO₂↑

Сильные кислоты могут вытеснять из солей более слабые кислоты:

3H₂SO₄ + 2K₃PO₄ → 3K₂SO₄ + H₃PO₄

Получение кислот

H₂O + SO₃ →H₂SO₄

H₂ + Cl₂ → 2HCl

Вытеснение слабой кислоты из солей, более сильной кислотой:

3H₂SO₄ + 2K₃PO₄ → 3K₂SO₄ + H₃PO₄

Применение кислот

В настоящее время, минеральные и органические кислоты находят множество сфер применения.

Серная кислота (H₂SO₄), находит широкое применение в химической технологии, для производства лакокрасочных материалов, производстве минеральных удобрений, в пищевой промышленности (пищевая добавка Е513), в качестве электролита в производстве аккумуляторных батарей.

Раствор двухромовокислого калия в серной кислоте (хромовая смесь) используются в лабораториях для мытья химической посуды. Являясь сильным окислителем, хромка позволяет отмывать посуду от следов загрязнений органическими веществами. Так же, хромовая смесь используется в органическом синтезе.

Борная кислота (H₃BO₃) используется в медицине как антисептик, в качестве флюса при пайке металлов, как борсодержащее удобрение, в домашнем хозяйстве используется как средство от тараканов.

Широко известны в домашнем использовании при выпечке уксусная и лимонная кислоты. Также в быту их используют для удаления накипи.

Знакомая всем с детства аскорбиновая кислота, более известная в народе как витамин С, применяется при лечении простудных заболеваний.

Азотная кислота (HNO₃) находит применение при производстве взрывчатых веществ, при производстве минеральных азотсодержащих удобрений (аммиачная, калиевая селитра), в производстве лекарственных средств (нитроглицерин).

1. Бескислородные кислоты получают при растворении в воде газообразных соединений неметаллов с водородом.

Так, например, соляная кислота образуется в результате растворения газа хлороводорода HCl в воде, а сероводородная кислота образуется при растворении газа сероводорода H 2 S в воде. Сами же упомянутые газообразные соединения можно получить в реакциях соединения водорода с соответствующими неметаллами:

2. Кислородсодержащие кислоты можно получить взаимодействием соответствующих кислотных оксидов с водой:

3. Кислоты можно получить из соответствующих солей. Реакции обмена протекают в соответствии с вытеснительным рядом кислот.

Например, соляная кислота вытесняет уксусную из растворов её солей, а фосфорная кислота может быть вытеснена серной:

C H 3 COONa + HCl → C H 3 COOH + NaCl , Ca 3 ( P O 4 ) 2 + 3 H 2 S O 4 → 2 H 3 P O 4 + 3 CaS O 4 .

Получение кислот

Для получения неорганических кислот используют реакции разных типов. Рассмотрим важнейшие из них.

Взаимодействие некоторых простых веществне — металлов с водородом

Образующиеся газообразные продукты реакций — HCl и H₂S — растворяют в воде и получают соответствующие бескислородные кислоты — хлороводородную и сероводородную. Таким же образом можно получить и бромоводородную кислоту — раствор газа бромоводорода HBr в воде. К какому типу относятся рассмотренные реакции получения HCl и H₂S?

Взаимодействие серной кислоты с твердыми солями

Этот способ основан на том, что нелетучая серная кислота H₂SO₄ при нагревании вытесняет летучие кислоты — HCl и HNO₃— из их солей. Поэтому хлороводородную кислоту можно получить, нагревая смесь ее соли — твердого хлорида натрия с серной кислотой:

Для получения азотной кислоты нагревают смесь ее соли — нитрата натрия NaNO₃ — с серной кислотой:

Пары азотной кислоты, образующиеся в результате этой реакции, охлаждают до комнатной температуры, и она переходит в жидкое состояние.

Взаимодействие кислотных оксидов с водой

Вы уже знаете, что кислотные оксиды, кроме SiO₂, реагируют с водой. Это их свойство используют для получения некоторых кислородсодержащих кислот, например серной и фосфорной:

Поскольку оксид кремния SiO₂ с водой не реагирует, то соответствующую ему кислоту H₂SiO₃ получают другими способами.

Применение кислот

Кислоты широко используются практически во всех сферах деятельности человека — в быту, в различных отраслях промышленности, в медицине. Наибольшее применение находит серная кислота (рис. 119). Так как кислоты оказывают разрушающее действие на кожу, бумагу, ткани, обращаться с ними следует осторожно, соблюдая правила безопасности.

Краткие выводы урока:

Для получения кислот используют реакции: водорода с некоторыми простыми веществами (хлор и сера); кислотных оксидов с водой; солей с кислотами.
Кислоты находят широкое применение в промышленности и в быту.
Кислоты — едкие вещества, обращаться с которыми следует осторожно.

Кислоты - это сложные химические вещества, которые содержат атомы водорода, способные замещаться на атомы металлов и образовывать соли.

Кислоты различаются по основности: Основность определяется количеством атомов водорода, входящим в их состав. Например, серная - H₂SO₄ - двухосновная, так как в её состав входит 2 атома водорода.

Кислоты разделяют также на кислородосодержащие и не содержащие кислород. Например, соляная - HCl - не содержит атомов кислорода, а H₂СO₃ - угольная - содержит 3 атома кислорода и является кислородосодержащей.

Теперь разберём подробнее свойства кислот и их химическое взаимодействие c простыми и сложными веществами.

Основные химические свойства кислот:

H₂SO₄ +Zn → ZnSO₄ + H₂ - Образуется соль и выделяется водород

В зависимости от концентрации самой кислоты получаются различные продукты химической реакции. Например,

2H₂SO₄ + Cu → CuSO₄ + SO₂ +2H₂O - в этом случае серная кислота - концентрированная. Разбавленная - на медь (Cu) никак не действует.

CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O - образуется соль и вода;

SnO + HCl → SnCl₂ + H₂O (оксид олова - SnO - амфотерный оксид)

- взаимодействие с основаниями и щелочами:

HCl + KOH → KCl + H₂O - эту реакцию ещё называют реакцией нейтрализации - образуется соль и вода;

- взаимодействие с солью:

При химических реакциях кислот с солью обязательно надо учитывать основные признаки химических реакций, а именно, химическая реакция пройдёт, если будет выделяться газ, выпадет осадок, и т.д.

N₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂ + H₂O - выделяется углекислый газ CO₂. Конечно, если говорить точно, то образуется слабая угольная кислота (H₂CO₃), которая сразу же распадается на углекислый газ и воду. При этих реакциях образуется соль и другая кислота (более слабая, чем та, которая вступала в реакцию).

Теперь рассмотрим основным способы получения кислот

Получение кислот

Получение кислот производят с помощью следующих химических реакций:

- при взаимодействии кислотных оксидов с водой:

- при взаимодействии кислоты с солью:

NaCl + H₂SO₄(конц.) → HCl + Na₂SO₄ - при этой химической реакции образуется новая более слабая кислота (более слабая, чем серная, но тоже сильная) и другая соль;

- при взаимодействии неметаллов с водородом с последующим растворением их в воде:

H₂ + Cl₂ → HCl (Надо помнить, что само по себе данное химическое соединение - газ хлороводород HCl кислотой не является. Для её образования необходимо полученный газ HCl растворить в воде). Аналогичным образом поступают с газом сероводородом:

- при окислении некоторых простых веществ:

P + 5HNO₃ +2H₂O → 3H₃PO₄ + 5NO (в этой химической реакции происходит окисление фосфора (P) азотной кислотой (HNO₃) до ортофосфорной кислоты (H₃PO₄) с выделением оксида азота (NO)

Перейти на английский
Properties of acids
Getting acids

Читайте также: