Nenuvertinkite rūgščių vaidmens mūsų gyvenime, nes daugelis jų yra tiesiog nepakeičiamos kasdieniame gyvenime. Pirmiausia prisiminkime, kas yra rūgštys. Tai sudėtingos medžiagos. Formulė parašyta taip: HnA, kur H – vandenilis, n – atomų skaičius, A – rūgšties liekana.
Pagrindinės rūgščių savybės apima gebėjimą pakeisti vandenilio atomų molekules metalo atomais. Dauguma jų yra ne tik šarminės, bet ir labai nuodingos. Tačiau yra ir tokių, su kuriais susiduriame nuolat, nepakenkiant savo sveikatai: vitaminas C, citrinų rūgštis, pieno rūgštis. Apsvarstykite pagrindines rūgščių savybes.
Fizinės savybės
Fizinės rūgščių savybės dažnai parodo jų prigimtį. Rūgštys gali būti trijų formų: kietos, skystos ir dujinės. Pavyzdžiui: azoto (HNO3) ir sieros rūgštis (H2SO4) yra bespalviai skysčiai; boro (H3BO3) ir metafosforo (HPO3) yra kietos rūgštys. Kai kurie iš jų turi spalvą ir kvapą. Skirtingos rūgštys vandenyje tirpsta skirtingai. Yra ir netirpių: H2SiO3 – silicis. Skystos medžiagos turi rūgštų skonį. Kai kurioms rūgštims pavadinimą suteikė vaisiai, kuriuose jos randamos: obuolių rūgštis, citrinų rūgštis. Kiti pavadinimą gavo iš juose esančių cheminių elementų.
Rūgščių klasifikacija
Paprastai rūgštys klasifikuojamos pagal kelis kriterijus. Pats pirmasis – pagal deguonies kiekį juose. Būtent: deguonies turintis (HClO4 – chloras) ir anoksinis (H2S – vandenilio sulfidas).
Pagal vandenilio atomų skaičių (pagal baziškumą):
- Vienbazis – turi vieną vandenilio atomą (HMnO4);
- Dvibazis – turi du vandenilio atomus (H2CO3);
- Tribazinis, atitinkamai, turi tris vandenilio atomus (H3BO);
- Daugiabazis – turi keturis ar daugiau atomų, yra retas (H4P2O7).
Pagal cheminių junginių klases jie skirstomi į organines ir neorganines rūgštis. Pirmųjų daugiausia yra augaliniuose produktuose: acto, pieno, nikotino, askorbo rūgštyse. Neorganinės rūgštys apima: sieros, azoto, boro, arseno. Jų panaudojimo spektras gana platus nuo pramoninių poreikių (dažiklių, elektrolitų, keramikos, trąšų ir kt. gamyba) iki maisto ruošimo ar kanalizacijos valymo. Rūgštys taip pat gali būti klasifikuojamos pagal stiprumą, lakumą, stabilumą ir tirpumą vandenyje.
Cheminės savybės
Apsvarstykite pagrindines chemines rūgščių savybes.
- Pirmasis yra sąveika su rodikliais. Kaip indikatoriai naudojamas lakmusas, metilo apelsinas, fenolftaleinas ir universalus indikatorinis popierius. Rūgščių tirpaluose indikatoriaus spalva keis spalvą: lakmusas ir universalus ind. popierius pasidarys raudonas, metiloranžinė – rausva, fenolftaleinas liks bespalvis.
- Antrasis yra rūgščių sąveika su bazėmis. Ši reakcija taip pat vadinama neutralizavimu. Rūgštis reaguoja su baze, todėl susidaro druska + vanduo. Pavyzdžiui: H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2 H2O.
- Kadangi beveik visos rūgštys gerai tirpsta vandenyje, neutralizuoti galima tiek tirpiomis, tiek netirpiomis bazėmis. Išimtis yra silicio rūgštis, kuri beveik netirpsta vandenyje. Jai neutralizuoti reikalingos bazės, tokios kaip KOH arba NaOH (jos tirpsta vandenyje).
- Trečia – rūgščių sąveika su baziniais oksidais. Čia vyksta neutralizacijos reakcija. Baziniai oksidai yra artimi bazių „giminaičiai“, todėl reakcija yra tokia pati. Labai dažnai naudojame šias oksiduojančias rūgščių savybes. Pavyzdžiui, pašalinti rūdis iš vamzdžių. Rūgštis reaguoja su oksidu ir virsta tirpia druska.
- Ketvirtasis – reakcija su metalais. Ne visi metalai vienodai gerai reaguoja su rūgštimis. Jie skirstomi į aktyvius (K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn. Pb) ir neaktyvius (Cu, Hg, Ag, Pt, Au). Taip pat verta atkreipti dėmesį į rūgšties stiprumą (stiprią, silpną). Pavyzdžiui, druskos ir sieros rūgštys sugeba reaguoti su visais neaktyviais metalais, o citrinos ir oksalo rūgštys yra tokios silpnos, kad net su aktyviais metalais reaguoja labai lėtai.
- Penktasis – deguonies turinčių rūgščių reakcija į kaitinimą. Beveik visos šios grupės rūgštys kaitinamos skyla į deguonies oksidą ir vandenį. Išimtis yra anglies (H3PO4) ir sieros rūgštys (H2SO4). Kaitinant, jie skyla į vandenį ir dujas. Tai reikia atsiminti. Tai visos pagrindinės rūgščių savybės.
| Rūgščių formulės | Rūgščių pavadinimai | Atitinkamų druskų pavadinimai |
| HClO 4 | chloridas | perchloratai |
| HClO 3 | chloro | chloratai |
| HClO 2 | chloridas | chloritai |
| HClO | hipochlorinis | hipochloritai |
| H5IO6 | jodo | periodatai |
| HIO 3 | jodo | jodatai |
| H2SO4 | sieros | sulfatai |
| H2SO3 | sieros | sulfitai |
| H2S2O3 | tiosulfato | tiosulfatai |
| H2S4O6 | tetrationinis | tetrationatai |
| HNO3 | azoto | nitratų |
| HNO 2 | azotinis | nitritai |
| H3PO4 | ortofosforinis | ortofosfatai |
| HPO 3 | metafosforinis | metafosfatai |
| H3PO3 | fosforo | fosfitai |
| H3PO2 | fosforo | hipofosfitai |
| H2CO3 | anglis | karbonatai |
| H2SiO3 | silicio | silikatai |
| HMnO 4 | mangano | permanganatai |
| H2MnO4 | mangano | manganatai |
| H2CrO4 | chromo | chromatai |
| H2Cr2O7 | dichromas | dichromatai |
| HF | vandenilio fluoridas (hidrofluoridas) | fluoridai |
| HCl | druskos (hidrochloridas) | chloridai |
| HBr | hidrobrominis | bromidai |
| Sveiki | hidrojodinis | jodidai |
| H2S | Vandenilio sulfidas | sulfidai |
| HCN | cianido | cianidai |
| HOCN | cianiškas | cianatai |
Leiskite trumpai priminti konkrečiais pavyzdžiais, kaip derėtų tinkamai pavadinti druskas.
1 pavyzdys. Druska K 2 SO 4 susidaro dėl likusios sieros rūgšties (SO 4) ir metalo K. Sieros rūgšties druskos vadinamos sulfatais. K 2 SO 4 – kalio sulfatas.
2 pavyzdys. FeCl 3 - druskos sudėtis apima geležį ir likusią druskos rūgštį (Cl). Druskos pavadinimas: geležies(III) chloridas. Atkreipkite dėmesį: šiuo atveju turime ne tik pavadinti metalą, bet ir nurodyti jo valentiškumą (III). Ankstesniame pavyzdyje tai nebuvo būtina, nes natrio valentingumas yra pastovus.
Svarbu: druskos pavadinime metalo valentingumą reikia nurodyti tik tuo atveju, jei šis metalas turi kintamą valentiškumą!
3 pavyzdys. Ba (ClO) 2 - druskos sudėtis apima barį ir likusią hipochloro rūgštį (ClO). Druskos pavadinimas: bario hipochloritas. Ba metalo valentingumas visuose jo junginiuose yra du, jo nurodyti nebūtina.
4 pavyzdys. (NH 4) 2 Cr 2 O 7. NH 4 grupė vadinama amoniu, šios grupės valentingumas yra pastovus. Druskos pavadinimas: amonio dichromatas (bichromatas).
Aukščiau pateiktuose pavyzdžiuose sutikome tik vadinamuosius. vidutinės arba normalios druskos. Rūgštinės, bazinės, dvigubos ir kompleksinės druskos, organinių rūgščių druskos čia nebus aptariamos.
Jei domitės ne tik druskų nomenklatūra, bet ir jų paruošimo būdais bei cheminėmis savybėmis, rekomenduoju perskaityti atitinkamus chemijos žinyno skyrius: "
rūgštys vadinamos sudėtingos medžiagos, kurių molekulių sudėtis apima vandenilio atomus, kurie gali būti pakeisti arba pakeisti metalo atomais ir rūgšties liekana.
Pagal deguonies buvimą ar nebuvimą molekulėje rūgštys skirstomos į turinčias deguonies(H 2 SO 4 sieros rūgštis, H 2 SO 3 sieros rūgštis, HNO 3 azoto rūgštis, H 3 PO 4 fosforo rūgštis, H 2 CO 3 anglies rūgštis, H 2 SiO 3 silicio rūgštis) ir anoksinis(HF vandenilio fluorido rūgštis, HCl druskos rūgštis (vandenilio chlorido rūgštis), HBr vandenilio bromido rūgštis, HI vandenilio jodo rūgštis, H 2 S hidrosulfido rūgštis).
Priklausomai nuo vandenilio atomų skaičiaus rūgšties molekulėje, rūgštys yra vienabazinės (su 1 H atomu), dvibazinės (su 2 H atomais) ir tribazinės (su 3 H atomais). Pavyzdžiui, azoto rūgštis HNO 3 yra vienabazė, nes jos molekulėje yra vienas vandenilio atomas, sieros rūgštis H 2 SO 4 – dvibazis ir kt.
Yra labai mažai neorganinių junginių, turinčių keturis vandenilio atomus, kuriuos galima pakeisti metalu.
Rūgšties molekulės dalis be vandenilio vadinama rūgšties liekana.
Rūgšties likutis jie gali būti sudaryti iš vieno atomo (-Cl, -Br, -I) - tai yra paprastos rūgšties liekanos, arba jie gali būti - iš atomų grupės (-SO 3, -PO 4, -SiO 3) - tai sudėtingos liekanos .
Vandeniniuose tirpaluose rūgščių likučiai nesunaikinami mainų ir pakeitimo reakcijų metu:
H 2 SO 4 + CuCl 2 → CuSO 4 + 2 HCl
Žodis anhidridas reiškia bevandenę, tai yra rūgštį be vandens. Pavyzdžiui,
H 2 SO 4 - H 2 O → SO 3. Anoksinės rūgštys neturi anhidridų.
Rūgštys savo pavadinimą gavo iš rūgštį sudarančio elemento (rūgštį sudarančio agento) pavadinimo, pridedant galūnes „naya“ ir rečiau „vaya“: H 2 SO 4 - siera; H 2 SO 3 - anglis; H 2 SiO 3 – silicis ir kt.
Elementas gali sudaryti kelias deguonies rūgštis. Šiuo atveju rūgščių pavadinime nurodytos galūnės bus tada, kai elementas pasižymi didžiausiu valentiškumu (rūgšties molekulėje yra daug deguonies atomų). Jei elemento valentingumas yra mažesnis, rūgšties pavadinimo galūnė bus „gryna“: HNO 3 - azoto, HNO 2 - azoto.
Rūgštys gali būti gaunamos ištirpinant anhidridus vandenyje. Jei anhidridai netirpsta vandenyje, rūgštį galima gauti kitai stipresnei rūgštimi veikiant reikiamos rūgšties druską. Šis metodas būdingas tiek deguonies, tiek anoksinėms rūgštims. Anoksinės rūgštys taip pat gaunamos tiesioginės sintezės būdu iš vandenilio ir nemetalų, po to gautas junginys ištirpinamas vandenyje:
H2 + Cl2 → 2 HCl;
H 2 + S → H 2 S.
Susidariusių dujinių medžiagų HCl ir H 2 S tirpalai ir yra rūgštys.
Normaliomis sąlygomis rūgštys yra ir skystos, ir kietos.
Cheminės rūgščių savybės
Rūgščių tirpalai veikia indikatorius. Visos rūgštys (išskyrus silicio rūgštį) gerai tirpsta vandenyje. Specialios medžiagos - indikatoriai leidžia nustatyti rūgšties buvimą.
Indikatoriai yra sudėtingos struktūros medžiagos. Jie keičia spalvą priklausomai nuo sąveikos su įvairiomis cheminėmis medžiagomis. Neutraliuose tirpaluose jie turi vieną spalvą, bazių – kitą. Sąveikaujant su rūgštimi jie keičia spalvą: raudonuoja metiloranžinis indikatorius, raudonuoja ir lakmuso indikatorius.
Sąveika su bazėmis susidaro vanduo ir druska, kurioje yra nepakitusios rūgšties liekanos (neutralizacijos reakcija):
H 2 SO 4 + Ca (OH) 2 → CaSO 4 + 2 H 2 O.
Sąveika su oksidais susidarant vandeniui ir druskai (neutralizacijos reakcija). Druskoje yra rūgšties liekanos, kurios buvo naudojamos neutralizavimo reakcijoje:
H 3 PO 4 + Fe 2 O 3 → 2 FePO 4 + 3 H 2 O.
sąveikauti su metalais.
Kad rūgštys sąveikautų su metalais, turi būti įvykdytos tam tikros sąlygos:
1. metalas turi būti pakankamai aktyvus rūgščių atžvilgiu (metalų aktyvumo eilėje jis turi būti prieš vandenilį). Kuo toliau į kairę metalas yra veiklos serijoje, tuo intensyviau jis sąveikauja su rūgštimis;
2. Rūgštis turi būti pakankamai stipri (tai yra, galinti dovanoti H + vandenilio jonus).
Vykstant cheminėms rūgšties reakcijoms su metalais, susidaro druska ir išsiskiria vandenilis (išskyrus metalų sąveiką su azoto ir koncentruota sieros rūgštimis):
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2;
Cu + 4HNO 3 → CuNO 3 + 2 NO 2 + 2 H 2 O.
Ar turite kokių nors klausimų? Norite sužinoti daugiau apie rūgštis?
Norėdami gauti korepetitoriaus pagalbą – registruokitės.
Pirma pamoka nemokama!
svetainę, visiškai ar iš dalies nukopijavus medžiagą, būtina nuoroda į šaltinį.
Kas yra rūgštys?
Tokia cheminių junginių klasė kaip rūgštys žmonijai buvo žinoma nuo seniausių laikų. Išskirtinis šių medžiagų bruožas yra rūgštus skonis, dėl kurio jos gavo savo pavadinimą. O deguonis gavo savo pavadinimą iš pavadinimo rūgštis, nes Lavoisier jį laikė esminiu rūgščių komponentu, o tai pasirodė esąs kliedesys.
Iki šiol yra daug rūgščių, kurių sudėtyje nėra deguonies. Ir didžiulis kiekis medžiagų, kuriose yra deguonies, bet ne rūgštys.
Rūgštys ir jų savybės
Taip pat chemijoje rūgštimis vadinamos sudėtingos medžiagos, kurių molekulėje yra vandenilio ir rūgšties liekanos.
Daugelis mokslininkų įvardijo savo rūgščių apibrėžimus ir išskyrė įvairias savybes, pagal kurias apibrėžiamos rūgštys. Taigi, šiandien skirstymas į Bronstedo ir Lewis rūgštis yra plačiausiai naudojamas.
- Bronstedo teigimu, rūgštis yra cheminis junginys arba jonas, galintis paaukoti protoną kitam junginiui, vadinamam baze.
- Anot Lewiso, rūgštis yra medžiaga, kuri sudaro porą su Lewiso baze, priimdama jos elektronų porą. Ši teorija apima didelę cheminių junginių sritį ir yra išsamesnė ir bendresnė.
Cheminės savybės
Rūgštys yra įvairios medžiagos, turinčios tam tikrų bendrų savybių, būtent:
- Rūgštus skonis, apie kurį jau kalbėjome.
- Vandenilio buvimas junginyje, kurio atomai gali būti pakeisti metalu, sudarydami druską.
- Ir gebėjimas paversti lakmuso raudonumu.
Visos minėtos savybės yra rūgštyse dėl to, kad jose yra vandenilio katijonų.
Anoksiniai suskaidomi į paprastas medžiagas.
Fizinės savybės
Pagal agregacijos būseną jie gali būti kietos, skystos (riebios) ir dujinės formos.
Be to, rūgštys reaguoja su bazėmis ir oksidais.
Kai kurios rūgštys turi kvapą ir spalvą.
Rūgščių klasifikacija
Rūgštys skirstomos į skirtingas klasifikacijas:
- Pagal vandenilio jonų, į kuriuos gali pereiti molekulės, skaičių, rūgštys skirstomos į vienbazes ir daugiabazes (dvibazes, tribazes).
- Pagal deguonies buvimą molekulėje rūgštys skirstomos į deguonies turinčias ir anoksines rūgštis.
- Pagal anglies buvimą junginyje rūgštys skirstomos į organines ir neorganines.
- Pagal disociacijos stiprumą rūgštys skirstomos į labai stiprias (beveik visiškai disocijuojančias), stiprias, vidutines, silpnas ir labai silpnas. Galite perskaityti straipsnį šia tema.
- Rūgštys taip pat skirstomos į lakiąsias, galinčias judėti ore ir nelakiąsias.
- Patvarus, turintis stabilią cheminę struktūrą ir nestabilus, normaliomis aplinkos sąlygomis greitai skylantis arba keičiantis į kitą formą.
- Paskutinis rūgščių atskyrimo kriterijus yra junginio savybė ištirpti vandenyje. Ir jie yra atitinkamai izoliuoti: tirpūs ir netirpūs.
Be to, rūgštys gali būti skirstomos pagal kietųjų ir minkštųjų rūgščių ir bazių principą: kietosios, tarpinės ir minkštosios.
Rūgščių ir jų naudojimo pavyzdžiai
neorganinės rūgštys
- Daugelis žino Karališkąją degtinę – vieną stipriausių rūgščių, kuri lengvai tirpdo metalus, išskyrus sidabrą. Jis susidaro maišant dvi gerai žinomas neorganines rūgštis: azoto HNO3 ir druskos HCl santykiu 1:3. Aqua Regia atrado nežinomas alchemikas ir pirmą kartą buvo aprašytas Europoje XIV amžiuje.
- Sieros rūgštis H2SO4 aktyviai naudojama automobilių akumuliatoriuose, remiantis jos reakcija su švinu. Daugiau apie tai galite sužinoti iš straipsnio.
- Boro rūgštis H3BO3 plačiai naudojama papuošaluose, lituojant ir lydant tauriuosius metalus, tiek atskirai, tiek kaip apsauginių ir atkuriamųjų srautų dalis.
- Ir daugybė kitų neorganinių rūgščių, kurios mūsų gyvenime gali būti naudojamos įvairiai.
organinės rūgštys
- Skruzdžių rūgštis CH2O2 (metano rūgštis), naudojama kaip maisto priedas, yra monobazinės organinės rūgšties pavyzdys.
- O gerai žinoma citrinų rūgštis C6H8O7, naudojama kulinarijoje ir ypač visų mėgstamų limonadų gamyboje, yra sudėtingas tribazis organinis junginys.
- Benzenkarboksirūgštis C7H6O2 – paprasčiausia monobazinė rūgštis, pirmą kartą gauta XVI amžiuje, naudojama ir kaip antiseptikas, ir kaip konservantas, ir kaip šilumos matavimo prietaisų (kalorimetrų) kalibravimo etalonas.
- Pieno rūgštis C3H6O3, pirmą kartą aptikta rūgpienyje, yra pagrindinis angliavandenių šaltinis gyvų organizmų, taip pat ir žmonių, gyvenime. Tai maistas mūsų smegenims ir visai nervų sistemai.
- Nuostabiausia rūgštis, gyvybės žemėje pagrindas – DNR. Tikriausiai visi yra girdėję apie ją. Be išimties visos žmogui žinomos sudėtingos gyvos būtybės turi savyje šią nuostabią rūgštį, kurios pagalba užkoduojama, saugoma ir perduodama tolimesnėms kartoms per gyvos būtybės gyvenimą sukaupta informacija.
Kaip matote, rūgščių pasaulis yra labai įvairus. Tai, ką šiandien svarstėme, yra tik maža dalis didžiulio rūgščių pasaulio, jų savybių ir savybių. Šių cheminių junginių taikymo sritis yra neribota.