Уроки по неорганической химии для подготовки к ЕГЭ

Химические свойства кислот

1. Сила кислот уменьшается в ряду:

HI → HClO4 → HBr → HCl → H2SO4 → H2SeO4 → HNO3 → HClO3 → HIO3 →

H2SO3 → HClO2 → H3PO4 → HF → HNO2 → CH3COOH → H2CO3 → H2S → H2SiO3.

 

Некоторые реакции, подтверждающие ряд кислот:

2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + CO2­ + H2O,

т.е. H2CO3 слабее, чем HCl

 

K2CO3 + SO2 → K2SO3 + CO2,

т.е. H2CO3 слабее, чем H2SO3

 

CH3COOH + NaHCO3 → CH3COONa + CO2­ + H2O,

т.е. H2CO3 слабее, чем CH3COOH

 

Na2SiO3 + CO2 + H2O → H2SiO3 + Na2CO3,

т.е. H2SiO3 слабее, чем H2CO3

 

3H2SO4 + 2K3PO4 → 3K2SO4 + 2H3PO4,

т.е. H3PO4 слабее, чем H2SO4

 

Во всех этих реакциях образуются либо осадок, либо (более) слабая кислота.

Если осадка не образуется и обе кислоты сильные (т.е. кислота, которая вступила в реакцию, и кислота, которая образовалась в результате реакции), то в растворе такие реакции не идут. Подобные реакции возможны в случае образования сильных летучих кислот (HNO3, HCl), а также HF в реакциях с твердыми солями, а не растворами:

NaCl(тв.) + H2SO4(конц.) → NaHSO4 + HCl­

NaNO3(тв.) + H2SO4(конц.) → NaHSO4 + HNO3­

Возможно образование средних солей.

 

Аналогичным образом можно получить слабую плавиковую кислоту и сернистый газ:

KF(тв.) + H2SO4(конц.) → KHSO4 + HF­

Na2SO3(тв.) + H2SO4(конц.) → Na2SO4 + SO2 + H2O.

 

Фосфорная кислота также вытесняет из твердых солей летучие сильные кислоты - соляную и азотную (В.В. Еремин, c. 116). Аналогично можно получить HBr и HI:

NaNO3(тв.) + H3PO4 → NaH2PO4 + HNO3

NaCl(тв.) + H3PO4 → NaH2PO4 + HCl

NaBr(тв.) + H3PO4 → NaH2PO4 + HBr

NaI(тв.) + H3PO4 → NaH2PO4 + HI

 

HBr и HI (они также являются летучими) в реакциях с концентрированной серной кислотой получить не удается, так как они окисляются ею:

8KI + 5H2SO4(конц.) → 4I2 + H2S + 4K2SO4 + 4H2O
2KBr + 2H2SO4(конц.) → Br2 + SO2 + K2SO4 + 2H2O

 

2. Летучесть кислот

Следующие кислоты являются летучими: HNO3, HF, HCl, HBr, HI, H2S, H2Se.

Остальные кислоты являются нелетучими.

 

3. Сила кислот (способность к диссоциации)

Сильные: HNO3, H2SO4, HCl, HBr, HI, HClO4, HClO3.

Слабые (все остальные): HF, H2CO3, H2SO3, HNO2, H3PO4, H2S, H2SiO3, все органические кислоты и другие.

 

4. Растворимость кислот в воде

Нерастворимыми кислотами являются: H2SiO3 и все высшие жирные кислоты, т.е. кислоты, содержащие 10 атомов углерода и больше. Например, C17H35COOH  (стеариновая кислота).

 

5. Термическое разложение кислот

При нагревании разлагаются следующие кислоты:

H2CO3 → CO2 + H2O

H2SO3 → SO2 + H2O

4HNO3 → 4NO2 + O2 + 2H2O

H2SiO3 → SiO2 + H2O

Неустойчивыми являются H2CO3 и H2SO3.

 

6. Взаимодействие с основаниями (реакция нейтрализации)

H2SO4 + Cu(OH)2 → CuSO4 + 2H2O

2HCl + Mg(OH)2 → MgCl2 + 2H2O

 

Эти реакции идут, только если образующаяся соль существует в водном растворе, т.е. в таблице растворимости не должен стоять прочерк:

H2S + Al(OH)3 → реакция не идет, т.к. Al2S3 в водной среде разлагается (по сути, идет обратная реакция)

H2S + Cr(OH)3 → реакция не идет по той же причине.

 

Особенность кремниевой кислоты: из оснований она реагирует только с щелочами:

H2SiO3 + 2NaOH → Na2SiO3 + 2H2O

H2SiO3 + Cu(OH)2 → реакция не идет

H2SiO3 + Al(OH)3 → реакция не идет.

 

7. Взаимодействие с солями (подробно)

Реакции с солями идут, если выделяется газ, выпадает осадок или образуется более слабая кислота:

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3

K3PO4 + HCl → NaCl + H3PO4 (слабая кислота)

 

8. Взаимодействие кислот-неокислителей с металлами

Металлы, стоящие в ряду активности металлов до водорода, взаимодействуют с кислотами-неокислителями с выделением водорода:

H2SO4(р) + Zn → ZnSO4 + H2

2HCl + Fe → FeCl2 + H2

Cu + HCl → реакция не идет.

 

9. Взаимодействие кислот-окислителей (H2SO4(к), HNO3(к) и HNO3(р)) с простыми и сложными веществами

9.1) Серная кислота

9.2) Азотная кислота