Кислотные остатки егэ - Помощь в подготовке к экзаменам и поступлению

2.1. Классификация неорганических веществ. Номенклатура неорганических веществ (тривиальная и международная).

Классификация неорганических веществ с примерами соединений

Теперь проанализируем представленную выше классификационную схему более детально.

Как мы видим, прежде всего все неорганические вещества делятся на простые и сложные:

Простыми веществами называют такие вещества, которые образованы атомами только одного химического элемента. Например, простыми веществами являются водород H₂, кислород O₂, железо Fe, углерод С и т.д.

Среди простых веществ различают металлы, неметаллы и благородные газы:

Металлы образованы химическими элементами, расположенными ниже диагонали бор-астат, а также всеми элементами, находящимися в побочных группах.

Благородные газы образованы химическими элементами VIIIA группы.

Неметаллы образованы соответственно химическими элементами, расположенными выше диагонали бор-астат, за исключением всех элементов побочных подгрупп и благородных газов, расположенных в VIIIA группе:

Названия простых веществ чаще всего совпадают с названиями химических элементов, атомами которых они образованы. Однако для многих химических элементов широко распространено такое явление, как аллотропия. Аллотропией называют явление, когда один химический элемент способен образовывать несколько простых веществ. Например, в случае химического элемента кислорода возможно существование молекулярных соединений с формулами O₂ и O₃. Первое вещество принято называть кислородом так же, как и химический элемент, атомами которого оно образовано, а второе вещество (O₃) принято называть озоном. Под простым веществом углеродом может подразумеваться любая из его аллотропных модификаций, например, алмаз, графит или фуллерены. Под простым веществом фосфором могут пониматься такие его аллотропные модификации, как белый фосфор, красный фосфор, черный фосфор.

Сложные вещества

Сложными веществами называют вещества, образованные атомами двух или более химических элементов.

Так, например, сложными веществами являются аммиак NH₃, серная кислота H₂SO₄, гашеная известь Ca(OH)₂ и бесчисленное множество других.

Среди сложных неорганических веществ выделяют 5 основных классов, а именно оксиды, основания, амфотерные гидроксиды, кислоты и соли:

Оксиды — сложные вещества, образованные двумя химическими элементами, один из которых кислород в степени окисления -2.

Общая формула оксидов может быть записана как Э_xO_y, где Э — символ какого-либо химического элемента.

Номенклатура оксидов

Название оксида химического элемента строится по принципу:

Например:

Fe₂O₃ — оксид железа (III); CuO — оксид меди (II); N₂O₅ — оксид азота (V)

Нередко можно встретить информацию о том, что в скобках указывается валентность элемента, однако же это не так. Так, например, степень окисления азота N₂O₅ равна +5, а валентность, как это ни странно, равна четырем.

В случае, если химический элемент имеет единственную положительную степень окисления в соединениях, в таком случае степень окисления не указывается. Например:

Na₂O — оксид натрия; H₂O — оксид водорода; ZnO — оксид цинка.

Классификация оксидов

Оксиды по их способности образовывать соли при взаимодействии с кислотами или основаниями подразделяют соответственно на солеобразующие и несолеобразующие.

Несолеобразующих оксидов немного, все они образованы неметаллами в степени окисления +1 и +2. Список несолеобразующих оксидов следует запомнить: CO, SiO, N₂O, NO.

Солеобразующие оксиды в свою очередь подразделяются на основные, кислотные и амфотерные.

Основными оксидами называют такие оксиды, которые при взаимодействии с кислотами (или кислотными оксидами) образуют соли. К основным оксидам относят оксиды металлов в степени окисления +1 и +2, за исключением оксидов BeO, ZnO, SnO, PbO.

Кислотными оксидами называют такие оксиды, которые при взаимодействии с основаниями (или основными оксидами) образуют соли. Кислотными оксидами являются практически все оксиды неметаллов за исключением несолеобразующих CO, NO, N₂O, SiO, а также все оксиды металлов в высоких степенях окисления (+5, +6 и +7).

Амфотерными оксидами называют оксиды, которые могут реагировать как с кислотами, так и основаниями, и в результате этих реакций образуют соли. Такие оксиды проявляют двойственную кислотно-основную природу, то есть могут проявлять свойства как кислотных, так и основных оксидов. К амфотерным оксидам относятся оксиды металлов в степенях окисления +3, +4, а также в качестве исключений оксиды BeO, ZnO, SnO, PbO.

Некоторые металлы могут образовывать все три вида солеобразующих оксидов. Например, хром образует основный оксид CrO, амфотерный оксид Cr₂O₃ и кислотный оксид CrO₃.

Как можно видеть, кислотно-основные свойства оксидов металлов напрямую зависят от степени окисления металла в оксиде: чем больше степень окисления, тем сильнее выражены кислотные свойства.

Основания

Основания — соединения с формулой вида Me(OH)_x, где x чаще всего равен 1 или 2.

Исключения: Be(OH)₂, Zn(OH)₂, Sn(OH)₂ и Pb(OH)₂ не относятся к основаниям, несмотря на степень окисления металла +2. Данные соединения являются амфотерными гидроксидами, которые еще будут рассмотрены в этой главе более подробно.

Классификация оснований

Основания классифицируют по количеству гидроксогрупп в одной структурной единице.

Основания с одной гидроксогруппой, т.е. вида MeOH, называют однокислотными основаниями, с двумя гидроксогруппами, т.е. вида Me(OH)₂, соответственно, двухкислотными и т.д.

Также основания подразделяют на растворимые (щелочи) и нерастворимые.

К щелочам относятся исключительно гидроксиды щелочных и щелочно-земельных металлов, а также гидроксид таллия TlOH.

Номенклатура оснований

Название основания строится по нижеследующему принципу:

Например:

Fe(OH)₂ — гидроксид железа (II),

Cu(OH)₂ — гидроксид меди (II).

В тех случаях, когда металл в сложных веществах имеет постоянную степень окисления, указывать её не требуется. Например:

NaOH — гидроксид натрия,

Ca(OH)₂ — гидроксид кальция и т.д.

Кислоты

Кислоты — сложные вещества, молекулы которых содержат атомы водорода, способные замещаться на металл.

Общая формула кислот может быть записана как H_xA, где H — атомы водорода, способные замещаться на металл, а A — кислотный остаток.

Например, к кислотам относятся такие соединения, как H₂SO₄, HCl, HNO₃, HNO₂ и т.д.

Классификация кислот

По количеству атомов водорода, способных замещаться на металл, кислоты делятся на:

— одноосновные кислоты: HF, HCl, HBr, HI, HNO₃;

— двухосновные кислоты: H₂SO₄, H₂SO₃, H₂CO₃;

— трехосновные кислоты: H₃PO₄, H₃AsO₄.

Следует отметить, что количество атомов водорода в случае органических кислот чаще всего не отражает их основность. Например, уксусная кислота с формулой CH₃COOH, несмотря на наличие 4-х атомов водорода в молекуле, является не четырех-, а одноосновной. Основность органических кислот определяется количеством карбоксильных групп (-COOH) в молекуле.

Также по наличию кислорода в молекулах кислоты подразделяют на бескислородные (HF, HCl, HBr и т.д.) и кислородсодержащие (H₂SO₄, HNO₃, H₃PO₄ и т.д.). Кислородсодержащие кислоты называют также оксокислотами.

Более детально про классификацию кислот можно почитать здесь.

Номенклатура кислот и кислотных остатков

Нижеследующий список названий и формул кислот и кислотных остатков обязательно следует выучить.

В некоторых случаях облегчить запоминание может ряд следующих правил.

Как можно видеть из таблицы выше, построение систематических названий бескислородных кислот выглядит следующим образом:

Например:

HF — фтороводородная кислота;

HCl — хлороводородная кислота;

H₂S — сероводородная кислота.

Названия кислотных остатков бескислородных кислот строятся по принципу:

Например, Cl^—— хлорид, Br^—— бромид.

Названия кислородсодержащих кислот получают добавлением к названию кислотообразующего элемента различных суффиксов и окончаний. Например, если кислотообразующий элемент в кислородсодержащей кислоте имеет высшую степень окисления, то название такой кислоты строится следующим образом:

Например, серная кислота H₂S⁺⁶O₄, хромовая кислота H₂Cr⁺⁶O₄.

Все кислородсодержащие кислоты могут быть также классифицированы как кислотные гидроксиды, поскольку в их молекулах обнаруживаются гидроксогруппы (OH). Например, это видно из нижеследующих графических формул некоторых кислородсодержащих кислот:

Таким образом, серная кислота иначе может быть названа как гидроксид серы (VI), азотная кислота — гидроксид азота (V), фосфорная кислота — гидроксид фосфора (V) и т.д. При этом число в скобках характеризует степень окисления кислотообразующего элемента. Такой вариант названий кислородсодержащих кислот многим может показаться крайне непривычным, однако же изредка такие названия можно встретить в реальных КИМах ЕГЭ по химии в заданиях на классификацию неорганических веществ.

Амфотерные гидроксиды

Амфотерные гидроксиды — гидроксиды металлов, проявляющие двойственную природу, т.е. способные проявлять как свойства кислот, так и свойства оснований.

Амфотерными являются гидроксиды металлов в степенях окисления +3 и +4 (как и оксиды).

Также в качестве исключений к амфотерным гидроксидам относят соединения Be(OH)₂, Zn(OH)₂, Sn(OH)₂ и Pb(OH)₂, несмотря на степень окисления металла в них +2.

Для амфотерных гидроксидов трех- и четырехвалентных металлов возможно существование орто- и мета-форм, отличающихся друг от друга на одну молекулу воды. Например, гидроксид алюминия (III) может существовать в орто-форме Al(OH)₃ или мета-форме AlO(OH) (метагидроксид).

Поскольку, как уже было сказано, амфотерные гидроксиды проявляют как свойства кислот, так и свойства оснований, их формула и название также могут быть записаны по-разному: либо как у основания, либо как у кислоты. Например:

Амфотерный гидроксид в форме основания	Амфотерный гидроксид в форме кислоты	«Кислотный» остаток
Zn(OH)₂ гидроксид цинка	H₂ZnO₂ цинковая кислота	ZnO₂^2- цинкат
Al(OH)₃ (орто)гидроксид алюминия	H₃AlO₃ ортоалюминиевая кислота	AlO₃^3- ортоалюминат
AlO(OH) метагидроксид алюминия	HAlO₂ метаалюминиевая кислота	AlO₂^— метаалюминат

Соли

Соли — это сложные вещества, в состав которых входят катионы металлов и анионы кислотных остатков.

Так, например, к солям относятся такие соединения как KCl, Ca(NO₃)₂, NaHCO₃ и т.д.

Представленное выше определение описывает состав большинства солей, однако же существуют соли, не попадающие под него. Например, вместо катионов металлов в состав соли могут входить катионы аммония или его органические производные. Т.е. к солям относятся такие соединения, как, например, (NH₄)₂SO₄ (сульфат аммония), [CH₃NH₃]⁺Cl^— (хлорид метиламмония) и т.д.

Также противоречат определению солей выше класс так называемых комплексных солей, которые будут рассмотрены в конце данной темы.

Классификация солей

С другой стороны, соли можно рассматривать как продукты замещения катионов водорода H⁺ в кислоте на другие катионы или же как продукты замещения гидроксид-ионов в основаниях (или амфотерных гидроксидах) на другие анионы.

При полном замещении образуются так называемые средние или нормальные соли. Например, при полном замещении катионов водорода в серной кислоте на катионы натрия образуется средняя (нормальная) соль Na₂SO₄, а при полном замещении гидроксид-ионов в основании Ca(OH)₂ на кислотные остатки нитрат-ионы образуется средняя (нормальная) соль Ca(NO₃)₂.

Соли, получаемые неполным замещением катионов водорода в двухосновной (или более) кислоте на катионы металла, называют кислыми. Так, при неполном замещении катионов водорода в серной кислоте на катионы натрия образуется кислая соль NaHSO₄.

Соли, которые образуются при неполном замещении гидроксид-ионов в двухкислотных (или более) основаниях, называют основными солями. Например, при неполном замещении гидроксид-ионов в основании Ca(OH)₂ на нитрат-ионы образуется основная соль Ca(OH)NO₃.

Соли, состоящие из катионов двух разных металлов и анионов кислотных остатков только одной кислоты, называют двойными солями. Так, например, двойными солями являются KNaCO₃, KMgCl₃ и т.д.

Если соль образована одним типом катионов и двумя типами кислотных остатков, такие соли называют смешанными. Например, смешанными солями являются соединения Ca(OCl)Cl, CuBrCl и т.д.

Существуют соли, которые не попадают под определение солей как продуктов замещения катионов водорода в кислотах на катионы металлов или продуктов замещения гидроксид-ионов в основаниях на анионы кислотных остатков. Это — комплексные соли. Так, например, комплексными солями являются тетрагидроксоцинкат- и тетрагидроксоалюминат натрия с формулами Na₂[Zn(OH)₄] и Na[Al(OH)₄] соответственно. Распознать комплексные соли среди прочих чаще всего можно по наличию квадратных скобок в формуле. Однако нужно понимать, что, чтобы вещество можно было отнести к классу солей, в его состав должны входить какие-либо катионы, кроме (или вместо) H⁺, а из анионов должны быть какие-либо анионы помимо (или вместо) OH^—. Так, например, соединение H₂[SiF₆] не относится к классу комплексных солей, поскольку при его диссоциации из катионов в растворе присутствуют только катионы водорода H⁺. По типу диссоциации данное вещество следует скорее классифицировать как бескислородную комплексную кислоту. Аналогично, к солям не относится соединение [Ag(NH₃)₂]OH, т.к. данное соединение состоит из катионов [Ag(NH₃)₂]⁺ и гидроксид-ионов OH^—, т.е. его следует считать комплексным основанием.

Номенклатура солей

Номенклатура средних и кислых солей

Название средних и кислых солей строится по принципу:

Если степень окисления металла в сложных веществах постоянная, то ее не указывают.

Названия кислотных остатков были даны выше при рассмотрении номенклатуры кислот.

Например,

Na₂SO₄ — сульфат натрия;

NaHSO₄ — гидросульфат натрия;

CaCO₃ — карбонат кальция;

Ca(HCO₃)₂ — гидрокарбонат кальция и т.д.

Номенклатура основных солей

Названия основных солей строятся по принципу:

Например:

(CuOH)₂CO₃ — гидроксокарбонат меди (II);

Fe(OH)₂NO₃ — дигидроксонитрат железа (III).

Номенклатура комплексных солей

Номенклатура комплексных соединений значительно сложнее, и для сдачи ЕГЭ многого знать из номенклатуры комплексных солей не нужно.

Следует уметь называть комплексные соли, получаемые взаимодействием растворов щелочей с амфотерными гидроксидами. Например:

*Одинаковыми цветами в формуле и названии обозначены соответствующие друг другу элементы формулы и названия.

Тривиальные названия неорганических веществ

Под тривиальными названиями понимают названия веществ не связанные, либо слабо связанные с их составом и строением. Тривиальные названия обусловлены, как правило, либо историческими причинами либо физическими или химическими свойствами данных соединений.

Список тривиальных названий неорганических веществ, которые необходимо знать:

Na₃[AlF₆]	криолит
SiO₂	кварц, кремнезем
FeS₂	пирит, железный колчедан
CaSO₄∙2H₂O	гипс
CaC2	карбид кальция
Al₄C₃	карбид алюминия
KOH	едкое кали
NaOH	едкий натр, каустическая сода
H₂O₂	перекись водорода
CuSO₄∙5H₂O	медный купорос
NH₄Cl	нашатырь
CaCO₃	мел, мрамор, известняк
N₂O	веселящий газ
NO₂	бурый газ
NaHCO₃	пищевая (питьевая) сода
Fe₃O₄	железная окалина
NH₃∙H₂O (NH₄OH)	нашатырный спирт
CO	угарный газ
CO₂	углекислый газ
SiC	карборунд (карбид кремния)
PH₃	фосфин
NH₃	аммиак
KClO₃	бертолетова соль (хлорат калия)
(CuOH)₂CO₃	малахит
CaO	негашеная известь
Ca(OH)₂	гашеная известь
прозрачный водный раствор Ca(OH)₂	известковая вода
взвесь твердого Ca(OH)₂ в его водном растворе	известковое молоко
K₂CO₃	поташ
Na₂CO₃	кальцинированная сода
Na₂CO₃∙10H₂O	кристаллическая сода
MgO	жженая магнезия

Источник

Химические свойства кислот

Кислотами называются сложные вещества, молекулы которых состоят из атомов водорода, способных замещаться на атомы металла, и кислотных остатков.

Классификация кислот.

В обычных условиях кислоты могут быть твердыми (фосфорная $H_3PO_4$; кремниевая $H_2SiO_3$) и жидкими (в чистом виде жидкостью является серная кислота $H_2SO_4$).

Такие газы, как хлороводород $HCl$, бромоводород $HBr$, сероводород $H_2S$, в водных растворах образуют соответствующие кислоты.

Разделение кислот на группы по различным признакам представлено в таблице.

Классификация кислот.

Признаки классификации	Группы кислот	Примеры
Наличие кислорода в кислотном остатке	а) кислородные б) бескислородные	$H_3PO_4, HNO_3$ $H_2S, HCl, HBr$
Основность	а) одноосновные б) двухосновные в) трехосновные	$HCl, HNO_3$ $H_2S, H_2SO_4$ $H_3PO_4$
Растворимость в воде	а) растворимые б) нерастворимые	$H_2SO_4, H_2S, HNO_3$ $H_2SiO_3$
Летучесть	а) летучие б) нелетучие	$H_2S, HCl, HNO_3$ $H_2SO_4, H_2SiO_3, H_3PO_4$
Степень электролитической диссоциации	а) сильные б) слабые	$H_2SO_4, HCl, HNO_3$ $H_2S, H_2SO_3, H_2CO_3$
Стабильность	а) стабильные б) нестабильные	$H_2SO_4, H_3PO_4, HCl$ $H_2SO_3, H_2CO_3, H_2SiO_3$

Часто путают понятия летучесть и устойчивость (стабильность). Летучими называют кислоты, молекулы которых легко переходят в газообразное состояние, т.е. испаряются. Например, соляная кислота является летучей, но устойчивой, стабильной кислотой. О летучести нестабильных кислот судить нельзя. Например, нелетучая нерастворимая кремниевая кислота разлагается на воду и $SiO_2$.

Водные растворы соляной, азотной, серной, фосфорной и ряда других кислот не имеют окраски. Водный раствор хромовой кислоты $H_2CrO_4$ имеет желтую окраску, марганцевой кислоты $HMnO_4$ — малиновую.

Свойства кислот

Кислый вкус, воздействие на индикаторы, электрическая проводимость, взаимодействие с металлами, основными и амфотерными оксидами, основаниями и солями, образование сложных эфиров со спиртами — эти свойства являются общими для неорганических и органических кислот.

1. В воде кислоты диссоциируют на катионы водорода и анионы кислотных остатков, например:

$HCl=H^{+}+Cl^–$,

$HNO_3=H^{+}+NO_3^{-}$,

$H_2SO_4=H^{+}+HSO_4^{-}⇄2H^{+}+SO_4^{2-}$.

Растворы кислот изменяют цвет индикаторов: лакмуса — в красный, метилового оранжевого — в розовый, цвет фенолфталеина не изменяют.

2. Растворы кислот реагируют с металлами, стоящими в электрохимическом ряду напряжений левее водорода, при соблюдении ряда условий, важнейшим из которых является образование в результате реакции растворимой соли:

$2HCl+Zn=ZnCl_2+H_2↑$,

$2H^{+}+Zn=Zn^{2+}+H_2↑$.

3. Неорганические и органические кислоты взаимодействуют с основными и амфотерными оксидами при условии, что образуется растворимая соль:

$2HCl+ZnO=ZnCl_2+H_2O$,

$2H^{+}+ZnO=Zn^{2+}+H_2O$.

4. И те, и другие кислоты вступают в реакцию с основаниями. Многоосновные кислоты могут образовывать как средние, так и кислые соли (это реакции нейтрализации):

а) $H^{+}+OH^{–}=H_2O$.

Например, $HCl+NaOH=H_2O+NaCl;$

б) $H_2SO_4+NaOH={NaHSO_4}↙{text»кислая соль»}+H_2O$.

5. Реакция между кислотами и солями идет только в том случае, если образуется осадок или газ:

$2H^{+}+CaCO_3=Ca^{2+}+H_2O+CO_2↑,$

$SO_4^{2-}+Ba^{2+}=BaSO_4↓$.

Взаимодействие $H_3PO_4$ с известняком прекратится из-за образования на поверхности последнего нерастворимого осадка $Ca_3(PO_4)_2$.

Особенности свойств азотной $HNO_3$ и концентрированной серной $H_2SO_4$(конц.) кислот обусловлены тем, что при их взаимодействии с простыми веществами (металлами и неметаллами) окислителями будут выступать не катионы $H^+$, а нитрат- и сульфат-ионы. Логично ожидать, что в результате таких реакций образуется не водород $H_2$, а другие вещества: обязательно соль и вода, а также один из продуктов восстановления нитрат- или сульфат-ионов в зависимости от концентрации кислот, положения металла в ряду напряжений и условий реакции (температуры).

Следует отметить, что третий продукт реакции металлов с этими кислотами образуется в «букете » — смеси с другими продуктами. Эти особенности химического поведения $HNO_3$ и $H_2SO_4$(конц.) наглядно иллюстрируют тезис теории химического строения о взаимном влиянии атомов в молекулах веществ.

Продукты взаимодействия простых веществ с азотной и серной кислотами.

${text»Простые вещества»}/{text»Кислоты»}$	$Mg$	$Al$	$Zn$	$Fe$
$HNO_3$ разбавленная	$Mg(NO_3)_2$ $NH_4NO_3$ $N_2$	$Al(NO_3)_3$ $NH_4NO_3$ $N_2$	$Zn(NO_3)_2$ $NH_4NO_3$ $N_2$	$Fe(NO_3)_3$ $NH_4NO_3$ $N_2$
$HNO_3$ концентрированная	$Mg(NO_3)_2$ $N_2O$	пассивирует	$Zn(NO_3)_2$ $N_2O$	пассивирует
$H_2SO_4$ разбавленная	$MgSO_4$ $H_2$	$Al_2(SO_4)_3$ $H_2$	$ZnSO_4$ $H_2$	$FeSO_4$ $H_2$
$H_2SO_4$ концентрированная горячая	$MgSO_4$ $H_2S$	$Al_2(SO_4)_3$ $H_2S$	$ZnSO_4$ $H_2S$ $S$	$Fe_2(SO_4)_3$ $SO_2$ $S$

${text»Простые вещества»}/{text»Кислоты»}$	$Cr$	$Cu$	$P$	$S$
$Fe(NO_3)_3$ $NH_4NO_3$ $N_2$	$Cr(NO_3)_3$ $NO$	$Cu(NO_3)_2$ $NO$	$H_3PO_4$ $NO$	$H_2SO_4$ $NO$
пассивирует	пассивирует	$Cu(NO_3)_2$ $N_2O$	$H_3PO_4$ $N_2O$	$H_2SO_4$ $N_2O$
$FeSO_4$ $H_2$	$CrSO_4$ $H_2$	—	—	—
$Fe_2(SO_4)_3$ $SO_2$ $S$	$Fe_2(SO_4)_3$ $SO_2$	$CuSO_4$ $SO_2$	$H_3PO_4$ $SO_2$	$SO_2$ $H_2O$

Источник

Классификация кислот

Материал по химии

Определение кислот
Классификация кислот по составу
Классификация кислот по основности
Сильные и слабые кислоты
Тривиальные названия некоторых кислот
«Протон» или «катион»?
Кислоты и индикаторы

Определение кислот

Кислоты ‒ это вещества, способные в растворах отдавать катион (протон) водорода.

Примеры диссоциации кислот:

HCl ↔ H⁺ + Cl^‒

H₂SO₄ ↔ 2H⁺ + SO₄^2‒

Если пока понятие диссоциации неизвестно, легче ориентироваться по общим формулам кислот:

Важен не только состав, но и последовательность. На первом месте должен стоять водород, за ним – элемент, если в составе есть кислород, то он должен стоять последним. Например, HCl – кислота (соответствует формуле HЭ), H₂S – тоже кислота (на первом месте водород, на втором — сера), а вот NH₃ несмотря на то, что состоит из водорода и элемента, не является кислотой, это легко определить по последовательности: в этой формуле сначала стоит элемент, а за ним – водород (иногда, чтобы запутать сдающего, составитель может написать не NH₃, а H₃N, Вы должны помнить, что NH₃ (аммиак), PH₃(фосфин), AsH₃ (арсин), CH₄ (метан) – не являются кислотами, так как в воде либо не диссоциируют, либо диссоциируют без образования протона водорода. H₂SO₄ – является кислотой, так как формула имеет порядок элементов «водород → элемент → кислород», а NaOH, тоже состоящая из элемента, кислорода и водорода – кислотой не является, так как тут последовательность будет такова: «элемент → кислород → водород».

Классификация кислот по составу

Кислоты можно разделить на кислородсодержащие и бескислородные. Не трудно догадаться, что бескислородные не содержат атомов кислорода, а кислородсодержащие — содержат. Кислородсодержащие кислоты образованы соответствующими оксидами, а бескислородные образованы прямым взаимодействием простых веществ.

Таб. Примеры бескислородных и кислородсодержащих кислот, образованных одним и тем же неметаллом

Бескислородные	Кислородсодержащие
HCl	HClO₄
H₂S	H₂SO₃
HBr	HBrO
HI	HIO₂

Классификация кислот по основности

Кислоты могут отдать столько водорода, сколько имеется в их составе (в большинстве случаев, есть исключения). Если может отдать максимум один водород – то кислота относится к одноосновным, если может отдать максимум два протона водорода – то двухосновная и так далее.

Например:

HCl ↔ H⁺ + Cl^‒(одноосновная)

H₂SO₄ ↔ 2H⁺ + SO₄^2‒(двухосновная)

H₃PO₄ ↔ 3H⁺ + PO₄^3- (трехосновная/многоосновная)

Таб. Примеры кислот с разной основностью

Одноосновные (один водород)	Двухосновные (два водорода)	Многоосновные (три и более протона водорода)
HNO₃	H₂S	H₃PO₄
HF	H₂SiO₃	H₃BO₃
HBrO	H₂CO₃	H₄P₂O₇

Сильные и слабые кислоты

От чего зависит сила кислот? В первую очередь от скорости отдачи протона водорода при диссоциации (чем быстрее кислота отдает протон водорода, тем она считается сильнее). Как определить скорость «на глаз», не имея под рукой никаких справочных материалов, кроме таблицы Менделеева?

Если кислота бескислородная, то скорость диссоциации можно определить по радиусу атома, образующего эту кислоту элемента. Напомним, что радиус увеличивается в ПС (периодической системе) сверху-вниз и справа-налево. Так, в ряду кислот HF → HCl → HBr → HI радиус увеличивается от фтора к йоду, так как йод стоит в ПС значительно ниже, чем фтор. Радиус фтора небольшой, поэтому протон водорода прочно связан со фтором, скорость диссоциации будет низкой, значит, кислота слабая. У йода пять электронных оболочек, между йодом и водородом большее расстояние, чем между фтором и водородом, поэтому молекула йодоводорода будет диссоциировать значительно быстрее, значит, кислота сильная. Аналогичную закономерность можно наблюдать в ряду кислот, образованных халькогенами (неметаллами VIА-группы): чем ниже халькоген, тем сильнее образуемая им кислота, поэтому H₂S слабее H₂Se, а H₂Se слабее, чем H₂Te.

Если кислота кислородсодержащая, то её сила зависит от количества кислорода, не входящего в гидроксо-группы. Чем больше кислорода вне -OH группы, тем сильнее кислота. Так, дихромовая кислота сильнее хромовой, потому как дихромовая кислота имеет четыре кислорода вне гидроксо-группы, а хромовая – два кислорода вне гидроксогруппы.

В ряду хлорсодержащих кислот наблюдается такая же закономерность:

Список сильных кислот: HI, HCl, HBr, HNO₃, HClO₄, HClO₃, HBrO₃, H₂SO₄, HMnO₄, H₂Cr₂O₇.

Список слабых кислот: H₂S, HF, HNO₂, H₂SO₃, H₂CO₃, HClO, карбоновые кислоты.

В действительности классификация кислот по их силе несколько богаче, и те кислоты, которые в школе записывают в слабые (например, ортофосфорную и фтороводородную) на самом деле относят к кислотам средней силы. Помимо классификации важно знать и названия кислот, а также их остатки. Остатками кислот называют отрицательно-заряженные ионы (анионы), которые образуются при диссоциации кислоты в воде. То есть остаток кислоты – это частица, которая остаётся, если отнять у кислоты весь водород. Вот несколько таблиц, в которых кислоты сгруппированы по силе, с указанием соответствующих кислотных остатков и примерами солей:

Таб. Самые сильные кислоты и их остатки

Формула	Название	Кислотный остаток	Пример соли
HI	йодоводородная	I^‒	NaI -йодид натрия
HBr	Бромоводородная	Br^‒	KBr – бромид калия
HCl	Хлороводородная, соляная	Cl^‒	CaCl₂ – хлорид кальция
HClO₄	Хлорная	ClO₄^‒	NaClO₄ – перхлорат натрия
H₂SO₄	Серная	SO₄²^‒	K₂SO₄ – сульфат калия
HMnO₄	Марганцовая	MnO₄^‒	NaMnO₄ – перманганат натрия

Таб. Сильные кислоты и их остатки

Формула	Название	Кислотный остаток	Пример соли
HClO₃	Хлорноватая	ClO₃^‒	KClO₃ – хлорат калия
HBrO₃	Бромноватая	BrO₃^‒	Ba(BrO₃)₂ – бромат бария
H₂Cr₂O₇	Дихромовая	Cr₂O₇²^‒	(NH₄)₂Cr₂O₇ – дихромат аммония

Таб. Кислоты средней силы и их остатки (в ОГЭ и ЕГЭ считаем слабыми)

Формула	Название	Кислотный остаток	Пример соли
HNO₂	Азотистая	NO₂^‒	NaNO₂ – нитрит натрия
H₃PO₄	Фосфорная (ортофосфорная)	PO₄^3‒	(NH₄)₃PO₄ – фосфат аммония
HF	Фтороводородная (плавиковая)	F^‒	CaF₂ – фторид кальция
HClO₂	Хлористая	ClO₂^‒	KClO₂ – хлорит калия

Таб. Слабые кислоты и их остатки

Формула	Название	Кислотный остаток	Пример соли
H₂S	Сероводородная	S^2‒	MgS – сульфид магния
HCN	Циановодородная	CN^‒	KCN – цианид калия
H₂CO₃	Угольная	CO₃^2‒	CaCO₃ – карбонат кальция
H₂SO₃	Сернистая	SO₃^2‒	BaSO₃ – сульфит бария
HClO	Хлорноватистая	ClO^‒	NaClO – гипохлорит натрия
H₂SiO₃	Кремниевая	SiO₃^2‒	K₂SiO₃ – силикат калия
CH₃COOH	Уксусная	CH₃COO^‒^*	CH₃COONa – ацетат натрия

*В органических кислотах водород пишется не в начале молекулы, а в конце, например:

CH₃COOH – уксусная кислота, диссоциирует следующим образом:

CH₃COOH ↔ CH₃COO^‒ + H⁺

C₂H₅COOH – пропионовая кислота

CH₃CH₂COOH ↔ CH₃CH₂COO^‒ + H⁺

C₃H₇COOH – масляная кислота.

C₃H₇COOH ↔ C₃H₇COO^‒ + H⁺

Задание в формате ЕГЭ с ответом:

Установите соответствие между формулой вещества и классом/группой, к которому(-ой) это вещество принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

H₂SO₂
HCl
HNO₃

кислородсодержащая сильная
кислородсодержащая слабая
бескислородная сильная
бескислородная слабая

Пример задания из КИМ ЕГЭ:

Установите соответствие между формулой вещества и классом/группой, к которому(-ой) это вещество принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

HNO₂
HBr
H₃PO₄

одноосновная сильная
одноосновная слабая
многоосновная сильная
многоосновная слабая

Задание по образцу ФИПИ:

Установите соответствие между формулой вещества и классом/группой, к которому(-ой) это вещество принадлежит: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

HF
H₂CO₃
H₂SiO₃

кислородсодержащая сильная
кислородсодержащая слабая
бескислородная сильная
бескислородна слабая

Тривиальные названия некоторых кислот

Многие кислоты имеют альтернативное историческое название, например, хлороводородную кислоту еще называют соляной кислотой, потому что она образует самую популярную соль – NaCl (поваренная соль, используемая в быту). Фтороводородную кислоту называют плавиковой, так как она плавит стекло (поэтому данную кислоту не хранят в стеклянной таре). Муравьиную и щавелевую кислоты назвали так по источнику получения.

«Протон» или «катион»?

Для всех положительно заряженных частиц характерен термин «катион», однако, по отношению к водороду принято говорить «протон». А дело всё в том, что другие элементы при потере внешних электронов, все равно обладают электронами внутренних слоёв, тогда как водород, содержащий всего один электрон, потеряв его, становится протоном (нейтронов в ядре тоже нет).

Поэтому принято говорить, что кислота отдает не катион водорода, а протон водорода.

Кислоты и индикаторы

Для определения кислот в растворах можно использовать стандартные индикаторы (вещества, меняющие цвет в определенной среде): лакмус и метиловый оранжевый, фенолфталеин кислотами не окрашивается. Лакмус в кислых растворах (рН < 7) становится красным, а метиловый оранжевый – красным или розовым.

Источник

1
Войти
Зарегистрироваться / Создать сайт

СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Был в сети 26.02.2023 18:23

Махмудов Абдулла Махмудович

учитель химии, биологии и географии

44 года

14 987
1 289

«Кислоты и соли», таблица для ЕГЭ

16.02.2021 17:51

Просмотр содержимого документа

«»Кислоты и соли», таблица для ЕГЭ»

Таблица кислот и кислотных остатков.

Таблица кислот и кислотных остатков (1 часть):

Формула кислоты	Название кислоты	Формула кислотного остатка	Название кислотного остатка
HN₃	Азотистоводородная (Азоимид, Азидоводород)	N₃^–	Азид
HNO₂	Азотистая	NO₂^–	Нитрит
HNO₃	Азотная	NO₃^–	Нитрат
HBrO₂	Бромистая	BrO₂^–	Бромит
HBrO₃	Бромноватая	BrO₃^–	Бромат
HBrO	Бромноватистая (Гипобромистая кислота)	BrO^–	Гипобромит
HBr	Бромоводород (Бромистоводородная кислота)	Br^–	Бромид
HVO₃	Ванадиевая	VO₃^–	Ванадат
H₂WO₄	Вольфрамовая	WO₄^2–	Вольфрамат
H₄GeO₄ или Ge(OH)₄	Германиевая кислота (Гидроксид германия (IV))	GeO₄^4–	Германат
H₂S₂O₇	Дисерная	S₂O₇^2–	Дисульфат
H₄P₂O₇	Дифосфорная	P₂O₇^4–	Пирофосфат или дифосфат (по номенклатуре IUPAC)
H₂Cr₂O₇	Дихромовая	Cr₂O₇^2–	Дихромат
HIO₄	Йодная	IO₄^–	Периодат
HIO	Йодноватистая	IO^–	Гипоиодит
HI	Йодоводород (Йодоводородная кислота)	I^–	Йодид
H₂SiO₃	Кремниевая	SiO₃^2–	Силикат
H₂MnO₄	Марганцовистая	MnO₄^2–	Манганат
HMnO₄	Марганцовая	MnO₄^–	Перманганат
HCOOH	Метановая (Муравьиная кислота)	HCOO^–	Формиат
HBO	Метаборная	BO^–	Метаборат
HAsO₂	Метамышьяковистая	AsO_2^–	Метаарсенит
H₂TiO₃ или TiO(OH)₂	Метатитановая (β-титановая кислота)	TiO₃^2–	Титанат
HPO₃	Метафосфорная	PO_3^–	Метафосфат

Таблица кислот и кислотных остатков (2 часть):

H₂MoO₄	Молибденовая	MoO₄^2–	Молибдат
H₃BO₃	Ортоборная (Борная кислота)	BO₃^3–	Борат
H₃AsO₄	Ортомышьяковая	AsO₄^3–	Арсенат
H₃AsO₃	Ортомышьяковистая	AsO₃^3–	Ортоарсенит
H₂PbO₄	Ортосвинцовая кислота	PbO₄^2–	Ортоплюмбат или плюмбат
H₃PO₄	Ортофосфорная (Фосфорная кислота)	PO₄^3–	Фосфат
H₂SO₅	Кислота Каро (пероксомоносерная кислота, мононадсерная кислота)	SO₅^2–	Пероксомоносульфат или кароат
HNCS	Роданистоводородная (Тиоциановая кислота)	SCN^–	Тиоцианат
C₇H₆O₃	Салициловая	C₇H₆O₃^–	Салицилат
H₂SO₄	Серная	SO₄^2–	Сульфат
H₂SO₃	Сернистая	SO₃^2–	Сульфит
H₂S	Сероводород (Сероводородная кислота)	S^2–	Сульфид
H₂SO₃S	Тиосерная	SO₃S^2–	Тиосульфат
H₂CO₃	Угольная	CO₃^2–	Карбонат
HF	Фтороводород (Плавиковая кислота)	F^–	Фторид
HCl	Хлороводород (Соляная кислота)	Cl^–	Хлорид
H₂CrO₄	Хромовая	CrO₄^2–	Хромат
HClO₂	Хлористая	ClO₂^–	Хлорит
HClO₄	Хлорная	ClO₄^–	Перхлорат
HClO₃	Хлорноватая	ClO₃^–	Хлорат
HClO	Хлорноватистая	ClO^–	Гипохлорит
HCN	Циановодород (Синильная кислота)	CN^—	Цианид
H₂C₂O₄	Этандиовая (Щавелевая кислота)	C₂O₄^2–	Оксалат
CH₃COOH	Этановая (Уксусная кислота)	CH₃COO^–	Ацетат
C₄H₆O₅	Яблочная (Оксиянтарная, Гидроксибутандиовая кислота)	C₄H₄O₅^2–	Малат

Коэффициент востребованности
16 746

Источник

2.1. Классификация неорганических веществ. Номенклатура неорганических веществ (тривиальная и международная).

Классификация неорганических веществ с примерами соединений

Сложные вещества

Номенклатура оксидов

Классификация оксидов

Основания

Классификация оснований

Номенклатура оснований

Кислоты

Классификация кислот

Номенклатура кислот и кислотных остатков

Амфотерные гидроксиды

Соли

Классификация солей

Номенклатура солей

Номенклатура средних и кислых солей

Номенклатура основных солей

Номенклатура комплексных солей

Тривиальные названия неорганических веществ

Химические свойства кислот

Классификация кислот.

Свойства кислот

Классификация кислот

Материал по химии

Определение кислот

Классификация кислот по составу

Классификация кислот по основности

Сильные и слабые кислоты

Задание в формате ЕГЭ с ответом:

Пример задания из КИМ ЕГЭ:

Задание по образцу ФИПИ:

Тривиальные названия некоторых кислот

«Протон» или «катион»?

Кислоты и индикаторы

«Кислоты и соли», таблица для ЕГЭ

Просмотр содержимого документа «»Кислоты и соли», таблица для ЕГЭ»

Рекомендуем курсы ПК и ППК для учителей

Похожие файлы

Оксиды

Основания

Кислоты

Соли

Таблица кислот и кислотных остатков.

Таблица кислот и кислотных остатков (2 часть):

Новое и интересное на сайте:

Просмотр содержимого документа

«»Кислоты и соли», таблица для ЕГЭ»