Соляная кислота органическая или неорганическая – Неорганические кислоты – список основных формул с примерами

Неорганические кислоты — это… Что такое Неорганические кислоты?

Неоргани́ческие (минера́льные) кисло́ты — неорганические вещества, обладающие комплексом физико-химических свойств, которые присущи кислотам. Вещества кислотной природы известны для большинства химических элементов за исключением щелочных и щёлочноземельных металлов.

Свойства и классификация неорганических кислот

Формы существования и агрегатное состояние

Большинство неорганических кислот при обычных условиях существуют в жидком состоянии, некоторые – в твёрдом состоянии (ортофосфорная, борная, вольфрамовая, поликремниевые (гидраты SiO₂) и др.). Кислотами также являются водные растворы некоторых газообразных соединений (галогеноводородов, сероводорода H₂S, диоксида азота NO₂, диоксида углерода CO₂ и др.). Некоторые кислоты (например, угольную Н₂СО₃, сернистую Н₂SO₃, хлорноватистую HClO и др.) невозможно выделить в виде индивидуальных соединений, они существуют только в растворе.

По химическому составу различают бескислородные кислоты (HCl, H

2S, HF, HCN) и кислородсодержащие (оксокислоты)(H₂SO₄, H₃PO₄)^[1]. Состав бескислородных кислот можно описать формулой: H_nХ, где Х — химический элемент образующий кислоту (галоген, халькоген) или бескислородный радикал: например, бромоводородная HBr, циановодородная HCN, азидоводородная HN₃ кислоты. В свою очередь, все кислородсодержащие кислоты имеют состав, который можно выразить формулой: Н_nXО_m, где X — химический элемент, образующий кислоту.

Таутомерные формы родановодородной кислоты Таутомерные формы фосфористой кислоты

Атомы водорода в кислородсодержащих кислотах чаще всего связаны с кислородом полярной ковалентной связью. Известны кислоты с несколькими (чаще двумя) таутомерными или изомерными формами, которые различаются положением атома водорода:

Отдельные классы неорганических кислот образуют соединения, в которых атомы кислотообразующего элемента образуют молекулярные гомо- и гетерогенные цепные структуры. Изополикислоты — это кислоты, в которых атомы кислотообразующего элемента связаны через атом кислорода (кислородный мостик). Примерами выступают полисерные H

2S₂O₇ и H₂S₃O₁₀ и полихромовые кислоты H₂Cr₂O₇ и H₂Cr₃O₁₀. Кислоты с несколькими атомами разных кислотообразующих элементов, соединенных через атом кислорода, называются гетерополикислотами. Существуют кислоты, молекулярная структура которых образована цепочкой одинаковых кислотообразующих атомов, например в политионовых кислотах H₂S_nO₆ или в сульфанах H₂S_n, где n≥2.

Отдельно выделяют пероксокислоты — кислоты, содержащие пероксогруппы [–O–O–], например пероксомоносерная H₂SO₅ и пероксодисерная H₂S₂O₈ кислоты. Тиокислотами называют кислоты, содержащие вместо атомов кислорода атомы серы, например тиосерная кислота H

2SO₃S. Существуют и комплексные кислоты, например: H₂[SiF₆], H[AuCl₄], H₄[Fe(CN)₆] и др.

Равновесные процессы в водных растворах

Химические свойства кислот определяются способностью их молекул диссоциировать в водной среде с образованием гидратированных ионов H⁺ и анионов кислотных остатков А^–:

(упрощённая запись)

В зависимости от значения константы химического равновесия, также называемой константой кислотности K_a^[2], выделяют сильные и слабые кислоты:

Из числа распространённых кислот к сильным относятся хлорная, азотная, серная и хлороводородная. Азотистая HNO₂, угольная H₂CO₃ (CO

2·H₂O), фтороводородная HF – примеры слабых кислот. Также используется более детальная классификация по значению K_a на очень слабые (≤10^-7), слабые (~10^-2), средней силы (~10^-1), сильные (~10³), очень сильные (≥10⁸).

Для неорганических кислородсодержащих кислот вида H_nXO_m известно эмпирическое правило, по которому значение первой константы связано со значением (m – n). При (m – n) = 0 кислота очень слабая, при 1 — слабая, при 2 — сильная, и, наконец, при 3 — кислота очень сильная^[3]:

Кислота	Значение (m – n)	Ka
HClO	0	10-8
H3AsO3	0	10-10
Н2SО 3	1	10-2
Н3РО4	1	10-2
HNO3	2	101
H2SO4	2	103
HClO4	3	1010

Данная закономерность обусловлена усилением поляризации связи Н-О вследствие сдвига электронной плотности от связи к электроотрицательному атому кислорода по подвижным π-связям Э=O и делокализацией электронной плотности в анионе.

Неорганические кислоты обладают свойствами, общими для всех кислот, среди которых: окрашивание индикаторов, растворение активных металлов с выделением водорода (кроме HNO₃), способность реагировать с основаниями и основными оксидами с образованием солей, например:

Число атомов водорода, отщепляемых от молекулы кислоты и способных замещаться на металл с образованием соли, называется основностью кислоты. Кислоты можно разделить на одно-, двух- и трехосновные. Кислоты с более высокой основностью неизвестны.

Одноосновными являются многие неорганические кислоты: галогеноводородные вида HHal, азотная HNO₃, хлорная HClO₄, роданистоводородная HSCN и др. Серная H₂SO₄, хромовая H₂CrO₄, сероводородная H₂S служат примерами двухосновных кислот и т. д.

Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато, каждой ступени отвечает своя константа кислотности, причем всегда каждая последующая К_a меньше предыдущей ориентировочно на пять порядков. Ниже показаны уравнения диссоциации трехосновной ортофосфорной кислоты:

Основность определяет число рядов средних и кислых солей − производных кислоты^[4].

К замещению способны только атомы водорода, входящие в состав гидроксигрупп −OH, поэтому, например, ортофосфорная кислота H₃PO₄ образует средние соли — фосфаты вида Na₃PO₄, и два ряда кислых − гидрофосфаты Na₂HPO₄ и дигидрофосфаты NaH₂PO₄. Тогда как, у фосфористой кислоты H₂(HPO₃) только два ряда − фосфиты и гидрофосфиты, а у фосфорноватистой кислоты H(H₂PO₂) − только ряд средних солей − гипофосфитов.

Исключение составляет борная кислота H₃BO₃, которая в водном растворе существует в виде одноосновного гидроксокомплекса:

Современные теории кислот и оснований значительно расширяют понятие кислотных свойств. Так, кислота Льюиса — вещество, молекулы или ионы которого способны принимать электронные пары, в том числе и не содержащие ионов водорода: например, катионы металлов (Ag

+, Fe³⁺), ряд бинарных соединений (AlCl₃, BF₃, Al₂O₃, SO₃, SiO₂). Протонные кислоты рассматриваются теорией Льюиса как частный случай класса кислот.

Окислительно-восстановительные свойства

Все пероксокислоты и многие кислородсодержащие кислоты (азотная HNO₃, серная H₂SO₄, марганцовая HMnO₄, хромовая Н₂CrO₄, хлорноватистая HClO и др.) — сильные окислители. Окислительная активность этих кислот в водном растворе выражена сильнее, чем у их солей; при том окислительные свойства сильно ослабевают при разбавлении кислот (например, свойства разбавленной и концентрированной серной кислоты). Неорганические кислоты также всегда менее термически устойчивы, чем их соли. Указанные различия связаны с дестабилизирующим действием сильнополяризованного атома водорода в молекуле кислоты. Наиболее выразительно это проявляется в свойствах кислородсодержащих кислот-окислителей, например, хлорной и серной. Этим же объясняется невозможность существования вне раствора ряда кислот при относительной стабильности их солей. Исключение составляет азотная кислота и её соли, проявляющие сильно выраженные окислительные свойства вне зависимости от разбавления раствора. Такое поведение связано с особенностями строения молекулы HNO

3.

Номенклатура

Номенклатура неорганических кислот прошла долгий путь развития и складывалась постепенно. Наряду с систематическими названиями кислот широко применяются традиционные и тривиальные. Некоторые распространённые кислоты могут в различных источниках иметь разные названия: например, водный раствор HCl может именоваться соляной, хлороводородной, хлористоводородной кислотой.

Традиционные русские названия кислот образованы прибавлением к названию элемента морфем -ная или -овая

(хлорная, серная, азотная, марганцовая). Для разных кислородсодержащих кислот, образованных одним элементом, используется -истая для более низкой степени окисления (сернистая, азотистая). В ряде случаев для промежуточных степеней окисления дополнительно используются морфемы -новатая и -новатистая (см. ниже названия кислородсодержащих кислот хлора).

Традиционные названия некоторых неорганических кислот и их солей приведены в таблице:

Формула кислоты	Традиционное название	Тривиальное название	Название соли
H3AsO4	Мышьяковая		Арсенаты
H3ВO3	Борная		Бораты
Н2СО3(CO2•H2O)	Угольная		Карбонаты
НCN	Циановодородная	Синильная	Цианиды
Н2CrO4	Хромовая		Хроматы
НМnO4	Марганцовая		Перманганаты
HNO3	Азотная		Нитраты
HNO2	Азотистая		Нитриты
Н3РО4	Ортофосфорная	Фосфорная	Ортофосфаты
H2SO4	Серная		Сульфаты
Н2SiO3(SiO2•H2О)	Метакремниевая	Кремниевая	Метасиликаты
H4SiO4(SiO2•2H2O)	Ортокремниевая		Ортосиликаты
H2S	Сероводородная		Сульфиды
HF	Фтороводородная	Плавиковая	Фториды
НCl	Хлороводородная	Соляная	Хлориды
НВr	Бромоводородная		Бромиды
HI	Иодоводородная		Иодиды

Для менее известных кислот, содержащих кислотообразующие элементы в переменных степенях окисления, обычно применяются систематические названия.

В систематических названиях кислот к корню латинского названия кислотообразующего элемента добавляют суффикс -ат, а названия остальных элементов или их групп в анионе приобретают соединительную гласную -о. В скобках указывают степень окисления кислотообразующего элемента, если она имеет целочисленное значение. В противном случае в название включают и число атомов водорода^[5]. Например (в скобках традиционные названия):

HClO₄ — тетраоксохлорат(VII) водорода (хлорная кислота)

HClO₃ — триоксохлорат(V) водорода (хлорноватая кислота)

HClO₂ — диоксохлорат(III) водорода (хлористая кислота)

HClO — оксохлорат(I) водорода (хлорноватистая кислота)

H₂Cr₂O₇ — гептаоксодихромат(VI) диводорода (дихромовая кислота)

H₂S₄O₆ — гексаоксотетрасульфат диводорода (тетратионовая кислота)

Н₂В₄О₆ — гексаоксотетраборат диводорода (тетраметаборная кислота)

HAuCl₄ — тетрахлороаурат(III) водорода (золотохлористоводородная кислота)

H[Sb(OH)₆] — гексагидроксостибат(V) водорода

Ниже приведены корни латинских названий кислотообразующих элементов, не совпадающие с корнями русских названий тех же элементов: Ag — аргент(ат), As — арсен(ат), Аu — аур(ат), Cu — купр(ат), Fe — ферр(ат), Hg — меркур(ат), Pb — плюмб(ат), Sb — стиб(ат), Si — силик(ат), Sn — станн(ат), S — сульф(ат).

В формулах тиокислот, образованных из оксикислот замещением атомов кислорода на атомы серы, последние помещают в конце: H₃PO₃S — тиофосфорная кислота, H₂SO₃S — тиосерная кислота.

Общие методы получения кислот

Существует множество методов получения кислот, в т. ч. общих, среди которых в промышленной и лабораторной практике можно выделить следующие:

• Взаимодействие кислотных оксидов (ангидридов) с водой, например:

• Вытеснение более летучей кислоты из ее соли менее летучей кислотой, например:

• Гидролиз галогенидов или солей, например:

• Синтез бескислородных кислот из простых веществ

Применение

Минеральные кислоты широко применяют в металло- и деревообработке, текстильной, лакокрасочной, нефтегазовой и других отраслях промышленности и в научных исследованиях. К числу веществ, производимых в наибольшем объёме, относятся серная, азотная, фосфорная, соляная кислоты. Суммарное годовое производство в мире этих кислот исчисляется сотнями миллионов тонн в год.

В металлообработке они часто используются для травления железа и стали и в качестве очищающих агентов перед сваркой, металлизацией, окраской или гальванической обработкой.

Серная кислота, метко названная Д. И. Менделеевым «хлебом промышленности», применяется в производстве минеральных удобрений, для получения других минеральных кислот и солей, в производстве химических волокон, красителей, дымообразующих и взрывчатых веществ, в нефтяной, металлообрабатывающей, текстильной, кожевенной, пищевой и др. отраслях промышленности, в промышленном органическом синтезе и т. п.

Соляная кислота применяется для кислотной обработки, очищения руд олова и тантала, для производства патоки из крахмала, для удаления накипи с котлов и теплообменного оборудования ТЭЦ. Она также используется в качестве дубильного вещества в кожевенной промышленности.

Азотная кислота применяется при получении аммонийной селитры, использующейся в качестве удобрения и в производстве взрывчатых веществ. Кроме того, она применяется в процессах органического синтеза, в металлургии, при флотации руды и для переработки отработанного ядерного топлива.

Ортофосфорную кислоту широко используют при производстве минеральных удобрений. Она используется при пайке в качестве флюса (по окисленой меди, по чёрному металлу, по нержавеющей стали). Входит в состав ингибиторов коррозии. Также применяется в составе фреонов в промышленных морозильных установках как связующее вещество.

Пероксокислоты, кислородсодержащие кислоты хлора, марганца, хрома находят применение как сильные окислители.

Литература

1. Некрасов Б. В., Основы общей химии, 3 изд., т. 1—2. М., 1973;
2. Кемпбел Дж., Современная общая химия, пер. с англ., т. 1—3, М., 1975;
3. Белл Р., Протон в химии, пер. с англ., М., 1977;
4. Хьюн Д., Неорганическая химия, пер. с англ., М., 1987.

См. также

Примечания

Неорганические кислоты

 

dic.academic.ru

Кислоты неорганические соляная — Справочник химика 21

    Ниже описаны наиболее важные для аптечной практики методы титриметрического определения различных кислот. В фармации применяются как неорганические кислоты, например, соляная, серная, азотная, борная, фосфорная, так и многие органические, например, уксусная, бензойная, винная, лимонная, муравьиная, салициловая, трихлоруксусная. [c.381]

    Действие агрессивных сред на каучуки и резины, находящиеся в ненапряженном состоянии, рассматривается в монографии [5], где также обсуждается влияние на процесс разрушения химического строения и структуры полимеров и факторов, относящихся к среде. При химическом взаимодействии резин с жидкостью или газом могут происходить необратимые изменения каучуковой основы, в результате чего обкладки или покрытия на металлах утрачивают защитные свойства. К высокоактивным химическим средам следует отнести нагретые растворы азотной и соляной кислот, концентрированную серную кислоту, неорганические и органические пероксиды, озон, фтор, хлор и другие галогены. Особо следует выделить жидкие органические кислоты, которые могут при высоких концентрациях проявлять себя и как реакционноспособные соединения и как органические растворители. В качестве первых они реагируют с макромолекулами сшитого каучука, в качестве вторых — сильно ослабляют межмолекулярные связи. Водные растворы большинства минеральных солей, а также кислот, не обладающих окисляющими свойствами, при средних концентрациях и температурах диффундируют в резины, вызывая набухание без деструктивного распада макромолекулы каучука. В этом случае основная нагрузка падает на адгезионный подслой, который должен служить дополнительным антикоррозионным барьером. Здесь уместно заметить, что большинство антикоррозионных резин на основе карбоцепных каучуков (а возможно, и других) обладают избирательной диффузионной проницаемостью, т. е. проявляют мембранный эффект. Именно поэтому они, например, в дистиллированной воде набухают больше, чем в морской, а в морской больше, чем в концентрированных растворах минеральных солей. На некоторые гетероцепные каучуки, например на полиэфируретаны, горячая вода оказывает химическое действие, вызывая гидролитическую деструкцию макромолекул. [c.7]

    Ингибитор ХОСП-Ю представляет собой синергетическую смесь технических продуктов, он хорошо растворяется в неорганических (соляной, серной, фосфорной) и органических (муравьиной, уксусной) кислотах, в щелочах не растворим. Ингибитор рекомендуется применять для травления черных и цветных металлов в серной, соляной и органических кислотах. При травлении цветных металлов в 20 % -ной соляной кислоте при температурах 20—50° С рекомендуется вводить 0,01—0,03% ингибитора, при травлении черных металлов в 20%-ной серной кислоте в интервале 20—90° С рекомендуется концентрация ингибитора 0,025—0,05%. Степень защиты металла в 20%-ной серной кислоте при концентрации ингибитора 0,05% и температуре 85— 0° С — не ниже 99%. [c.65]

    Нанесение 0,4-0,6% платины на носитель производится путем пропитывания гранул растворами платинохлористоводородной кислоты с добавлением 2—5% к массе носителя раствора органической (уксусной) или неорганической (соляной) кислот технология проведения этих операций описана в разделе 2.3. После сушки, прокаливания в сухом воздухе катализатор направляется на хлорирование. [c.74]

    Комплексующие анионы в зависимости от их природы и концентрации оказывают различное действие на характер спектра светопоглощения растворо в плутония [3, гл. 9]. В литературе имеется особенно много данных по влиянию концентраций неорганических кислот хлорной, соляной, азотной и серной на спектры светопоглощения растворов трех-, четырех- и шестивалентного плутония [3, 460—462, 493 П. Н. Палей и М. С. Милюкова, 1953 г. В. М. Тараканов, 1951 г.]. [c.151]

    Наиболее важное применение гидразосоединений — получение бензидинов — ценных промежуточных продуктов, широко применяемых в синтезе красителей. При нагревании в присутствии сильных неорганических кислот (серной, соляной или их смесей) гидразосоединения претерпевают бензидиновую перегруппировку, превращаясь в более основные вещества, имеющие две аминогруппы, связанные ядрами бифенила. Под названием бензидиновая перегруппировка обычно объединяют несколько процессов, в результате которых образуются 4,4 -диаминобифенил (бензидин, 1), 2,4 -диаминобифенил (дифенилин, 2) и 2,2 -диаминобифенил (о-бен-зидин, 3). [c.108]

    При анализе неорганических продуктов широко применяют предварительную обработку пробы различными кислотами (чаше соляной). Эти операции также преследуют цель перевести определяемые примеси в единые соединения, До анализа пробу обычно обрабатывают фтористоводородной кислотой [237]. [c.86]

    Гидролизуется сложный эфир медленно в присутствии небольших количеств неорганической кислоты (например, соляной) реакция значительно ускоряется. Гидролиз ускоряется также прибавлением щелочи. Щелочь не только служит катализатором, а вступает затем во взаимодействие с образовавшейся при гидролизе кислотой. В результате реакции получается соль  [c.240]

    В сравнении с неорганическими кислотами, например соляной и серной, уксусная кислота слабая. Ее соли называют ацетатами. [c.270]

    Из неорганических кислот растворы соляной кислоты действуют на наиритовые пленки более энергично, чем серная и фосфорная, даже более высоких концентраций. [c.66]

    Из химических реагентов наиболее разрушительное действие на наиритовые покрытия оказывают кислоты и соли, обладающие окислительными свойствами азотная и хромовая кислоты, двухромовокислый и надсернокислый калий и др. Из неорганических кислот растворы соляной кислоты сильнее разрушают наиритовые покрытия, чем серная и фосфорная даже более высоких концентраций. Из органических кислот сильно размягчает покрытия олеиновая кислота. [c.285]

    Давно уже отмечалось, что на спектры водных растворов солей уранила сильных неорганических кислот — азотной, соляной, серной и т. д. — влияют анионы, присутствующие в растворе. Однако не было точных и систематизированных данных, достаточных для того, чтобы судить о том, вызваны ли эти отличия образованием определенных комплексов. (Так, отмеченные изменения спектра могли возникать и не вследствие комплексообразования, а как результат влияния ионов на основные свойства среды, например на диэлектрическую постоянную, или как результат эффектов дальнего порядка, или в концентрированных растворах как результат кратковременных взаимодействий между ионами при их столкновении.) Позднее с большей точностью были измерены спектры хлоридных, сульфатных и нитратных растворов. Результаты были интерпретированы с учетом комплексообразования. [c.111]

    При диазотировании амин обрабатывают неорг

www.chem21.info

Соляная кислота — одна из самых сильных кислот, чрезвычайно востребованный реактив

Соляная кислота — неорганическое вещество, одноосновная кислота, одна из самых сильных кислот. Используются также другие названия: хлористый водород, кислота хлороводородная, кислота хлористоводородная.

Свойства

Кислота в чистом виде представляет собой жидкость без цвета и запаха. Техническая кислота обычно содержит примеси, которые придают ей слегка желтоватый оттенок. Соляную кислоту часто называют «дымящей», так как она выделяет пары хлороводорода, вступающие в реакцию с влагой воздуха и образующие кислотный туман.  

Очень хорошо растворяется в воде. При комнатной температуре максимально возможное по массе содержание хлороводорода —38%. Кислота концентрации большей 24% считается концентрированной.

Хлористоводородная кислота активно вступает в реакции с металлами, оксидами, гидроксидами, образуя соли — хлориды. HCl взаимодействует с солями более слабых кислот; с сильными окислителями и аммиаком.

Для определения соляной кислоты или хлоридов используют реакцию с нитратом серебра AgNO3, в результате которой выпадает белый творожистый осадок.

Техника безопасности

Вещество очень едкое, разъедает кожу, органические материалы, металлы и их окислы. На воздухе выделяет пары хлороводорода, которые вызывают удушье, ожоги кожи, слизистой глаз и носа, повреждают органы дыхания, разрушают зубы. Соляная кислота относится к веществам 2 степени опасности (высокоопасным), ПДК реактива в воздухе составляет 0,005 мг/л. Работать с хлористым водородом можно только в фильтрующих противогазах и защитной одежде, включая резиновые перчатки, фартук, спецобувь.

При разливе кислоты ее смывают большим количеством воды или нейтрализуют щелочным растворами. Пострадавших от кислоты следует вынести из опасной зоны, промыть кожу и глаза водой или содовым раствором, вызвать врача.

Перевозить и хранить хим реактив допускается в стеклянной, пластиковой таре, а также в металлической таре, покрытой изнутри резиновым слоем. Тара должна герметично закрываться.

Получение

В промышленных масштабах соляную кислоту получают из газообразного хлороводорода (HCl). Сам хлороводород производится двумя основными способами:
— экзотермической реакцией хлора и водорода — таким образом получают реактив высокой чистоты, например, для пищевой промышленности и фармацевтики;
— из сопутствующих промышленных газов — кислота на основе такого HCl называется абгазной.

Это любопытно

Именно соляной кислоте природа «поручила» процесс расщепления пищи в организме. Концентрация кислоты в желудке составляет всего 0,4%, но этого оказывается достаточно, чтобы за неделю переварить бритвенное лезвие!

Кислота вырабатывается клетками самого желудка, который защищен от этой агрессивной субстанции слизистой оболочкой. Тем не менее, его поверхность обновляется ежедневно, чтобы восстановить поврежденные участки. Кроме участия в процессе переваривания пищи, кислота выполняет еще и защитную функцию, убивая болезнетворные микроорганизмы, попадающие в организм через желудок.

Применение

— В медицине и фармацевтике — для восстановления кислотности желудочного сока при его недостаточности; при анемии для улучшения всасываемости железосодержащих лекарств.
— В пищепроме это пищевая добавка, регулятор кислотности Е507, а также ингредиент сельтерской (содовой) воды. Используется при изготовлении фруктозы, желатина, лимонной кислоты.
— В химической промышленности — основа для получения хлора, соды, глутамината натрия, хлоридов металлов, например, хлорида цинка, хлорида марганца, хлорида железа; синтеза хлорорганических веществ; катализатор в органических синтезах.
— Больше всего производимой в мире хлористоводородной кислоты расходуется в металлургии для очистки заготовок от окислов. Для этих целей применяется ингибированная техническая кислота, в состав которой введены специальные ингибиторы (замедлители) реакции, благодаря чему реактив растворяет окислы, но не сам металл. Также соляной кислотой травят металлы; очищают их перед лужением, пайкой, гальванированием.
— Обрабатывают кожу перед дублением.
— В добывающей отрасли востребована для очистки буровых скважин от отложений, для обработки руд и горных пластов.
— В лабораторной практике хлористоводородная кислота используется как популярный реактив для аналитических исследований, для очистки сосудов от трудноудаляемых загрязнений.  
— Применяется в каучуковой, целлюлозно-бумажной индустрии, в черной металлургии; для очистки котлов, труб, оборудования от сложных отложений, накипи, ржавчины; для очистки керамических и металлических изделий.

pcgroup.ru

Минеральные кислоты: описание, состав, применение

Кислоты – это химические соединения, в состав которых входят атомы водорода, способные замещаться на частицы металлов и кислотный остаток. Они также могут быть определены как вещества, которые могут реагировать с химическим основанием, образуя соль и воду.

Существует два основных типа этих соединений: сильные и слабые. Они также могут быть классифицированы как минеральные и органические кислоты в зависимости от химического состава. Основное различие между ними заключается в том, что первые представляют собой неорганические соединения, состоящие из различных комбинаций химических элементов, тогда как вторые — комбинация из атомов углерода и водорода.

Определение

Минеральная кислота — это вещество, синтезируемое из одного или нескольких неорганических соединений. Оно выделяет ионы водорода в растворе, из которого, в свою очередь, водород может вытесняться металлом с образованием соли. Разные кислоты имеют разные формулы. Например, у серной кислоты — это h3SO4, у азотной — HNO3.

Соли минеральных кислот содержатся внутри живых организмов, растворенные в воде (в виде ионов) или находятся в твердом состоянии (например, соли кальция и фосфора в составе скелета человека и большинства позвоночных животных).

Одна общая характеристика всех кислот состоит в том, что они всегда имеют, по крайней мере, один атом водорода в своей молекуле. Все они участвуют в реакции нейтрализации, реагируя с основаниями и образуя соли и воду. Другие свойства кислот — кислый вкус и способность вызывать изменение цвета некоторых красителей. Типичным примером этого является преобразование колера лакмусовой бумаги с синего на красный.

Минеральные кислоты хорошо растворимы в воде. Они абсолютно не смешиваются с органическими растворителями. Большинство из них очень агрессивно.

Перечень неорганических кислот

К минеральным относятся следующие вещества:

1. Соляная кислота — HCl.
2. Азотная кислота — HNO3.
3. Фосфорная кислота — h4PO4.
4. Серная кислота — h3SO4.
5. Борная кислота — h4BO3.
6. Плавиковая кислота — HF.
7. Бромистоводородная кислота — HBr.
8. Хлорная кислота — HClO4.
9. Иодистоводородная кислота — HI.

Так называемые эталонные кислоты – соляная, серная и азотная — являются наиболее часто используемыми. Далее рассмотрим подробнее.

Соляная кислота

Концентрированное вещество представляет собой водный раствор, содержащий в составе около 38 % хлористого водорода (HCl). Обладает резким запахом, вызывает ожоги органов дыхания и глаз. Соляная кислота не классифицируется как окислитель или восстановитель. Однако при смешивании, например, с гипохлоритом натрия (отбеливателем) или перманганатом калия, она выделяет токсичный газообразный хлор.

Являясь неокисляющей кислотой, HCl растворяет большинство неблагородных металлов, выделяя легковоспламеняющийся газообразный водород.

Азотная кислота (HNO3)

Азотная кислота поставляется в виде концентрированного раствора (68-70 %, 16 М) и в безводной форме (100 %). Это сильный окислитель. Свойства сохраняются, даже если он достаточно разбавлен и находится при комнатной температуре. Это вещество окисляет большинство органических соединений, превращаясь в закись азота. Она может образовывать взрывоопасные смеси практически с любым органическим соединением.

Концентрированная азотная кислота бурно реагирует с органическим материалом, что приводит к выделению газа и потенциальному повышению давления, после чего происходит разрыв сосуда, если емкость не вентилируется надлежащим образом. Реакции окисления с некоторыми органическими растворителями могут образовывать взрывоопасные нитраты.

Азотная кислота вступает во взаимодействие с большинством металлов, выделяя либо газообразный водород, либо оксиды азота в зависимости от концентрации и вида реагента. Она не растворяет золото и платину.

Смешивание азотной и соляной кислоты приведет к образованию коричневых паров, состоящих из токсичных оксидов азота.

Вещество вызывает возникновение желтых пятен на коже.

Серная кислота (h3SO4)

Концентрированное вещество часто поставляется в 98 % растворе (18 М). Это сильный окислитель, гигроскопичный и сильный обезвоживающий агент.

Разбавленное вещество реагирует с металлами подобно другим минеральным кислотам, выделяя газообразный водород. Концентрированное соединение также может растворять некоторые благородные металлы, такие как медь, серебро и ртуть, выделяя диоксид серы (SO2). Свинец и вольфрам не вступают в реакцию с серной кислотой.

Благодаря своей сильной окислительной и дегидратирующей способности она бурно реагирует со многими органическими химическими веществами, что приводит к выделению газа.

Фосфорная кислота (h4PO4)

Чистая ортофосфорное соединение представляет собой водорастворимое кристаллическое твердое вещество. Кислота, чаще всего продаваемая в виде 85 % водного раствора, является вязкой, нелетучей и не имеет запаха. Она является менее реакционной, чем другие минеральные кислоты, рассмотренные выше.

Растворяясь в воде, вещество делает жидкость вязкой и тягучей.

Использование минеральных кислот

Неорганические кислоты варьируются от кислот с большой силой (серная) до очень слабых (борная). Они имеют тенденцию быть растворимыми в воде и не смешиваться с органическими растворителями.

Минеральные кислоты используются во многих секторах химической промышленности в качестве сырья для синтеза других химических веществ, как органических, так и неорганических. Большое количество их, особенно серная, азотная и соляная, производятся для коммерческого использования на крупных заводах.

Они также широко применяются из-за своих коррозионных свойств. Например, разбавленный раствор соляной кислоты используется для удаления отложений внутри котлов. Этот процесс известен как удаление накипи.

В повседневной жизни серная кислота может использоваться для автомобильных аккумуляторов и очистки поверхностей. Всего несколько десятилетий назад люди регулярно покупали бутылки с этим веществом, чтобы заряжать свои автомобильные аккумуляторы.

Азотная кислота (HNO₃) используется в химчистке. Фосфорная кислота (H₃РО₄) применяется при производстве спичек.

Сходство

Между неорганическими и органическими кислотами существуют характеристики, которые их объединяют в одну группу. Перечень их таков:

1. Могут выделять протоны (ионы H).
2. Вступают в реакцию с химическими основаниями.
3. Имеют сильную и слабую кислотность.
4. Окрашивают синюю лакмусовую бумажку в красный цвет.
5. Взаимодействие кислот и минеральных веществ.

Различия

Между неорганическими и органическими кислотами стоит выделить следующие расхождения:

1. Определение. Минеральные кислоты – это вещества, полученные из неорганических соединений. Органические кислоты – это органические соединения, обладающие кислотными свойствами.
2. Происхождение. Большинство минеральных кислот имеют не биологическое происхождение, например, минеральные источники. С органическими соединениями все наоборот.
3. Растворимость. Большинство минеральных кислот хорошо растворяются в воде. Органические же соединения плохо смешиваются с жидкостью.
4. Кислотность. Большинство минеральных кислот являются сильными. Органические — обычно слабые.
5. Химический состав. Минеральные кислоты могут иметь или не иметь атомы углерода в своей структуре. В органических соединениях они присутствуют всегда.

В статье представлены данные о кислотах и их свойствах.

fb.ru

Неорганические кислоты

Соляная кислота HCl представляет собой жидкость с резким хлорным запахом. Чистая кислота бесцветна. Плотность ее 1,14 г/см³. Получают кислоту растворением хлористого водорода в воде. Хлористый Водород — газ, образующийся при взаимодействии попаренной соли NaCl с крепкой серной кислотой.
Соляная кислота широко используется в различных отраслях народного хозяйства. В практике зуботехнических лабораторий она применяется самостоятельно для отбеливания сплавов на основе золота, а также кпк компонент отбеливающих смесей для нержавеющей стали. Она входит в состав царской водки (1 часть азотной и 3 части соляной кислоты), применяемой для растворения золота и платины, используется при составлении формовочных смесей. Попадание соляной кислоты на кожу вызывает ожог. Пары ее при вдыхании раздражают дыхательные пути и слизистую оболочку полости рта. Работа с кислотой требует очень строгого соблюдения правил техники безопасности.

Азотная кислота. Чистая азотная кислота HNO₃ — жидкость без цвета, с резким запахом, дымящаяся на воздухе. Плотность ее 1,56 г/см³. Получают азотную кислоту при реакции крепкой серной кислоты (H₂SO₄) с селитрой (NaNO₃) или из аммиака методом окисления и растворения получаемых окислов в воде. Азотная кислота относится к наиболее активным кислотам. Она растворяет практически все металлы, кроме золота и платины.
В народном хозяйстве и промышленности находят широкое применение химические соединения производных азотной кислоты. К ним относятся удобрения, красители, лекарственные средства и т. д.
В практике зуботехнических лабораторий азотная кислота используется как составная часть отбелов для нержавеющей стали. При работе с азотной кислотой требуются’ большая осторожность и строгое соблюдение правил техники безопасности.

Серная кислота (H₂SO₄) представляет собой бесцветную, маслянистую на вид жидкость без запаха и цвета. Плотность ее 1,84 г/см³. Получают серную кислоту двумя способами — контактным и камерным.
При контактном способе образующийся в результате сжигания серного колчедана FeS₂ сернистый газ в присутствии катализатора под действием кислорода превращают в серный ангидрид SO₃, который при смешивании с водой образует серную кислоту.
При камерном способе сернистый газ в специальных камерах подвергают обработке двуокисью азота и получают серный ангидрид, который при растворении в воде превращается в серную кислоту.
Серная кислота активно соединяется с водой; при этом происходит выделение тепла. Эту особенность кислоты необходимо учитывать при смешивании кислоты с водой. Кислоту следует наливать в воду. Если поступить наоборот, то вследствие бурной реакции может произойти выброс кислоты. Серная кислота находит широкое применение в различных отраслях промышленности. В зуботехническом производстве серная кислота используется как составная часть отбелов и электролита для электрополировки.

< Предыдущая		Следующая >

---

Следующие статьи:

Предыдущие статьи:

---

111

www.article-factory.ru

Неорганические кислоты

Среди 22 видов неорганических кислот в наибольших количествах производятся серная, азотная, соляная и фосфорная.

Серная кислота H₂SO₄ — самая дешевая и потому производимая в наибольших количествах (1970 г. — 12,1; 1980 г. — 23 млн. т). Прозрачная тяжелая маслянистая жидкость плотностью 1,84 г/см³. Учитывается в пересче­те на 100%-ную (моногидрат). Для удобства транспорти­ровки выпускается при концентрациях, имеющих темпе­ратуру замерзания ниже — 17 °С. Потребителям поста­вляется в виде башенной кислоты (74—75%), купоросно­го масла (90,5 — 92,5%), аккумуляторной кислоты (92 — 94 %) и олеума, в том числе низкоконцентрированно­го (18,5 — 20% свободного SO₃) и высококонцентрирован­ного (65 ±1,5% свободного SO₃).

Применяется для получения других кислот (фосфор­ной, соляной), солей (медного купороса и др.), мине­ральных удобрений, различных органических соединений, капролактама, искусственного шелка, для очистки нефте­продуктов от примесей.

Азотная кислота HNO3 — бесцветная жидкость с плотностью 1,52 г/см³ и высокой окислительной спо­собностью. В контакте с органическими веществами самовозгорает.

Применяется: разбавленная (55 —45%-ная) — в про­изводстве азотных и комплексных удобрений, гальвано­технике, полиграфии; концентрированная и специальная (98 — 75%-ная) — в производстве взрывчатых веществ, по­лупроводниковых материалов, полупродуктов для полу­чения синтетических красителей.

Соляная кислота НО — бесцветная жидкость с резким запахом, плотность 1,18 г/см³. Обладает высокой хими­ческой активностью, разрушает все металлы, кроме пла­тины и золота. В зависимости от способа получения вы­пускается концентрацией от 19 до 38%.

В промышленности используется для получения хло­ристых солей (бария, цинка, аммония), в гидрометаллур­гии — платины, золота и серебра и в гальванопластике для производства органических полупродуктов и синте­тических красителей, уксусной кислоты, активированного угля, при дублении и крашении кожи и т. д.

Фосфорная кислота Н3РО4 — прозрачная, слабо жел­тая жидкость, плотность 1,87 г/см³. При концентрации более 88,7 % — бесцветные кристаллы. Промышленность выпускает экстракционную (50%-ную) фосфорную кисло­ту, получаемую разложением апатитового концентрата серной кислотой, и термическую (73%-ную), получаемую при поглощении водой Р₂О₅, образующегося при сжига­нии фосфора.

Применяется для производства фосфорных и комплексных удобрений, фосфорнокислых солей аммония, натрия, кальция, марганца и алюминия, кинопленки, спи­чек, для огнезащитной пропитки тканей, в процессах ор­ганического синтеза, в производстве активированного угля, а в пищевой промышленности — для получения га­зированных вод, кондитерских порошков.

Щелочи и содовые продукты

Щелочи и содовые продукты — это растворимые в во­де гидроксиды аммиака, щелочных и щелочноземельных металлов, а также углекислые соли щелочных металлов. При гидролизе имеют щелочную реакцию. В наиболь­ших масштабах производятся: гидроксид натрия (каусти­ческая сода, едкий натр), кальцинированная сода, гидро­карбонат натрия, аммиачная вода.

Кальцинированная сода Na₂CО₃ — легкорастворимый белый мелкий кристаллический порошок. Получается на­сыщением водного раствора поваренной соли аммиаком, а затем углекислым газом. В осадок выпадает гидрокар­бонат натрия

NaCl + Н₂О + NH₃ + СО₂ à NH₄C1 + ↓NaHCO₃

из которого после отделения и прокаливания (кальцина­ции) получают кальцинированную соду

 

2NaHCO₃ à Na₂CO₃+Н₂О + СО₂

 

Применяется в производстве оптического и электро­вакуумного стекла, едкого натра, в мыловаренной, сте­кольной, текстильной, целлюлозно-бумажной, лакокра­сочной, химической, кожевенной промышленности и для бытовых нужд.

Гидрокарбонат натрия (пищевая сода) NaHCО₃ являет­ся промежуточным продуктом при получении кальцини­рованной соды. Используется в органическом синтезе, пищевой промышленности, медицине и быту.

Гидроксид натрия (каустическая сода, едкий натр) NaOH — бесцветная кристаллическая масса. На воздухе, энергично поглощая углекислый газ и влагу, расплывает­ся. Получают в основном электролизом раствора пова­ренной соли. Используется для производства искус­ственных волокон, мыла, синтетических красителей, в текстильной и металлургической промышленности.

Аммиачная вода — раствор аммиака в воде. Является побочным продуктом при получении кокса и синтетического аммиака. Применяется в производстве азотной кислоты, кальцинированной соды, сульфата аммония, синтетических красителей, в медицине, а также в сель­ском хозяйстве в качестве жидкого азотного удобрения.

Похожие статьи:

poznayka.org

Названия основных неорганических кислот и солей. Неорганические кислоты, соли

Формулы кислот	Названия кислот	Названия соответствующих солей
HClO4	хлорная	перхлораты
HClO3	хлорноватая	хлораты
HClO2	хлористая	хлориты
HClO	хлорноватистая	гипохлориты
H5IO6	иодная	периодаты
HIO3	иодноватая	иодаты
H2SO4	серная	сульфаты
H2SO3	сернистая	сульфиты
H2S2O3	тиосерная	тиосульфаты
H2S4O6	тетратионовая	тетратионаты
HNO3	азотная	нитраты
HNO2	азотистая	нитриты
H3PO4	ортофосфорная	ортофосфаты
HPO3	метафосфорная	метафосфаты
H3PO3	фосфористая	фосфиты
H3PO2	фосфорноватистая	гипофосфиты
H2CO3	угольная	карбонаты
H2SiO3	кремниевая	силикаты
HMnO4	марганцовая	перманганаты
H2MnO4	марганцовистая	манганаты
H2CrO4	хромовая	хроматы
H2Cr2O7	дихромовая	дихроматы
HF	фтороводородная (плавиковая)	фториды
HCl	хлороводородная (соляная)	хлориды
HBr	бромоводородная	бромиды
HI	иодоводородная	иодиды
H2S	сероводородная	сульфиды
HCN	циановодородная	цианиды
HOCN	циановая	цианаты

Напомню кратко на конкретных примерах, как следует правильно называть соли.

Пример 1. Соль K₂SO₄ образована остатком серной кислоты (SO₄) и металлом К. Соли серной кислоты называются сульфатами. K₂SO₄ — сульфат калия.

---

Пример 2. FeCl₃ — в состав соли входит железо и остаток соляной кислоты (Cl). Название соли: хлорид железа (III). Обратите внимание: в данном случае мы не только должны назвать металл, но и указать его валентность (III). В прошлом примере в этом не было необходимости, т. к. валентность натрия постоянна.

Важно: в названии соли следует указывать валентность металла только в том случае, если данный металл имеет переменную валентность!

Пример 3. Ba(ClO)₂ — в состав соли входит барий и остаток хлорноватистой кислоты (ClO). Название соли: гипохлорит бария. Валентность металла Ва во всех его соединениях равна двум, указывать ее не нужно.

---

Пример 4. (NH₄)₂Cr₂O₇. Группа NH₄ называется аммоний, валентность этой группы постоянна. Название соли: дихромат (бихромат) аммония.

---

В приведенных выше примерах нам встретились только т. н. средние или нормальные соли. Кислые, основные, двойные и комплексные соли, соли органических кислот здесь обсуждаться не будут.

Для тренировки рекомендую вам самостоятельно назвать следующие соединения: LiF, NaClO₃, Al₂(SO₄)₃, Ni(NO₃)₂, KMnO₄, AgBr, ZnCO₃, (NH₄)₃PO₄.

Если вас интересует не только номенклатура солей, но и методы их получения и химические свойства, рекомендую обратиться к соответствующим разделам справочника по химии: «Химические свойства неорганических соединений» и «Методы получения неорганических соединений».

www.repetitor2000.ru