Ne podcenjujte vloge kislin v našem življenju, saj so mnoge od njih preprosto nenadomestljive v vsakdanjem življenju. Najprej se spomnimo, kaj so kisline. To so kompleksne snovi. Formula je zapisana na naslednji način: HnA, kjer je H vodik, n je število atomov, A je kislinski ostanek.
Glavne lastnosti kislin vključujejo sposobnost zamenjave molekul vodikovih atomov s kovinskimi atomi. Večina jih ni le jedkih, ampak tudi zelo strupenih. Toda obstajajo tudi tisti, s katerimi se srečujemo nenehno, brez škode za naše zdravje: vitamin C, citronska kislina, mlečna kislina. Razmislite o osnovnih lastnostih kislin.
Fizične lastnosti
Fizikalne lastnosti kislin pogosto razkrijejo njihov značaj. Kisline lahko obstajajo v treh oblikah: trdni, tekoči in plinasti. Na primer: dušikova (HNO3) in žveplova kislina (H2SO4) sta brezbarvni tekočini; borova (H3BO3) in metafosforjeva (HPO3) sta trdni kislini. Nekateri od njih imajo barvo in vonj. Različne kisline se različno topijo v vodi. Obstajajo tudi netopni: H2SiO3 - silicij. Tekoče snovi imajo kiselkast okus. Nekatere kisline so dobile ime po sadju, v katerem se nahajajo: jabolčna kislina, citronska kislina. Drugi so dobili ime po kemičnih elementih, ki jih vsebujejo.
Klasifikacija kislin
Običajno so kisline razvrščene po več kriterijih. Prva je glede na vsebnost kisika v njih. In sicer: ki vsebujejo kisik (HClO4 - klor) in anoksične (H2S - vodikov sulfid).
Po številu vodikovih atomov (po bazičnosti):
- Enobazni - vsebuje en atom vodika (HMnO4);
- Dvobazni - ima dva atoma vodika (H2CO3);
- Tribazični imajo tri atome vodika (H3BO);
- Polibazični - imajo štiri ali več atomov, so redki (H4P2O7).
Glede na razrede kemičnih spojin jih delimo na organske in anorganske kisline. Prve najdemo predvsem v rastlinskih proizvodih: ocetni, mlečni, nikotinski, askorbinski kislini. Anorganske kisline vključujejo: žveplovo, dušikovo, borovo, arzenovo. Razpon njihove uporabe je precej širok od industrijskih potreb (proizvodnja barvil, elektrolitov, keramike, gnojil itd.) do kuhanja ali čiščenja kanalizacije. Kisline lahko razvrstimo tudi glede na moč, hlapnost, stabilnost in topnost v vodi.
Kemijske lastnosti
Razmislite o osnovnih kemijskih lastnostih kislin.
- Prvi je interakcija z indikatorji. Kot indikatorji se uporabljajo lakmus, metiloranž, fenolftalein in univerzalni indikatorski papir. V kislinskih raztopinah bo barva indikatorja spremenila barvo: lakmus in univerzalni ind. papir bo postal rdeč, metil oranžna - rožnata, fenolftalein bo ostal brezbarven.
- Druga je interakcija kislin z bazami. To reakcijo imenujemo tudi nevtralizacija. Kislina reagira z bazo, kar povzroči sol + vodo. Na primer: H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2 H2O.
- Ker so skoraj vse kisline dobro topne v vodi, lahko nevtralizacijo izvedemo tako s topnimi kot netopnimi bazami. Izjema je silicijeva kislina, ki je v vodi skoraj netopna. Za nevtralizacijo so potrebne baze, kot sta KOH ali NaOH (topne so v vodi).
- Tretja je interakcija kislin z bazičnimi oksidi. Tu poteka reakcija nevtralizacije. Bazični oksidi so bližnji "sorodniki" baz, zato je reakcija enaka. Zelo pogosto uporabljamo te oksidativne lastnosti kislin. Na primer za odstranjevanje rje s cevi. Kislina reagira z oksidom in postane topna sol.
- Četrta je reakcija s kovinami. Vse kovine ne reagirajo enako dobro s kislinami. Delimo jih na aktivne (K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn. Pb) in neaktivne (Cu, Hg, Ag, Pt, Au). Prav tako je vredno biti pozoren na jakost kisline (močna, šibka). Na primer, klorovodikova in žveplova kislina lahko reagirata z vsemi neaktivnimi kovinami, medtem ko sta citronska in oksalna kislina tako šibki, da zelo počasi reagirata tudi z aktivnimi kovinami.
- Peta je reakcija kislin, ki vsebujejo kisik, na segrevanje. Skoraj vse kisline te skupine pri segrevanju razpadejo na kisikov oksid in vodo. Izjema sta ogljikova (H3PO4) in žveplova kislina (H2SO4). Pri segrevanju razpadejo na vodo in plin. To si je treba zapomniti. To so vse osnovne lastnosti kislin.
| Kislinske formule | Imena kislin | Imena ustreznih soli |
| HClO 4 | klorid | perklorati |
| HClO 3 | klor | klorati |
| HClO 2 | klorid | kloriti |
| HClO | hipoklorov | hipokloriti |
| H5IO6 | jod | periodati |
| HIO 3 | jod | jodati |
| H2SO4 | žveplov | sulfati |
| H2SO3 | žveplov | sulfiti |
| H2S2O3 | tiosulfonska | tiosulfati |
| H2S4O6 | tetrationski | tetrationati |
| HNO3 | dušikov | nitrati |
| HNO 2 | dušikov | nitriti |
| H3PO4 | ortofosforna | ortofosfati |
| HPO 3 | metafosforna | metafosfati |
| H3PO3 | fosforjev | fosfiti |
| H3PO2 | fosforjev | hipofosfiti |
| H2CO3 | premog | karbonati |
| H2SiO3 | silicij | silikati |
| HMnO 4 | mangan | permanganatov |
| H2MnO4 | mangan | manganatov |
| H2CrO4 | krom | kromati |
| H2Cr2O7 | dikrom | dikromati |
| HF | fluorovodikov (fluorovodikov) | fluoridi |
| HCl | klorovodikova (klorovodikova) | kloridi |
| HBr | bromovodikova | bromidi |
| HI | hidrojodno | jodidi |
| H 2 S | vodikov sulfid | sulfidi |
| HCN | cianovodikova | cianidi |
| HOCN | cianična | cianati |
Naj vas s konkretnimi primeri na kratko spomnim, kako je treba soli pravilno poimenovati.
Primer 1. Sol K 2 SO 4 tvori preostanek žveplove kisline (SO 4) in kovine K. Soli žveplove kisline imenujemo sulfati. K 2 SO 4 - kalijev sulfat.
Primer 2. FeCl 3 - sestava soli vključuje železo in preostanek klorovodikove kisline (Cl). Ime soli: železov(III) klorid. Prosimo, upoštevajte: v tem primeru moramo kovino ne samo poimenovati, ampak tudi navesti njeno valenco (III). V prejšnjem primeru to ni bilo potrebno, saj je valenca natrija konstantna.
Pomembno: v imenu soli je treba valenco kovine navesti le, če ima ta kovina spremenljivo valenco!
Primer 3. Ba (ClO) 2 - sestava soli vključuje barij in preostanek hipoklorove kisline (ClO). Ime soli: barijev hipoklorit. Valenca kovine Ba v vseh njenih spojinah je dve, ni je treba navesti.
Primer 4. (NH 4) 2 Cr 2 O 7. Skupino NH 4 imenujemo amonij, valenca te skupine je konstantna. Ime soli: amonijev dikromat (bikromat).
V zgornjih primerih smo srečali le t.i. srednje ali normalne soli. Kisle, bazične, dvojne in kompleksne soli, soli organskih kislin tukaj ne bomo obravnavali.
Če vas ne zanima samo nomenklatura soli, temveč tudi metode njihove priprave in kemijske lastnosti, priporočam, da se obrnete na ustrezne razdelke priročnika o kemiji: "
kisline imenujemo kompleksne snovi, katerih sestava molekul vključuje vodikove atome, ki jih je mogoče nadomestiti ali zamenjati za kovinske atome in kislinski ostanek.
Glede na prisotnost ali odsotnost kisika v molekuli delimo kisline na tiste, ki vsebujejo kisik.(H 2 SO 4 žveplova kislina, H 2 SO 3 žveplova kislina, HNO 3 dušikova kislina, H 3 PO 4 fosforna kislina, H 2 CO 3 ogljikova kislina, H 2 SiO 3 silicijeva kislina) in anoksičen(HF fluorovodikova kislina, HCl klorovodikova kislina (klorovodikova kislina), HBr bromovodikova kislina, HI jodovodikova kislina, H 2 S hidrosulfidna kislina).
Glede na število vodikovih atomov v molekuli kisline so kisline enobazične (z 1 atomom H), dvobazične (z 2 atomoma H) in tribazične (s 3 atomi H). Na primer, dušikova kislina HNO 3 je enobazna, saj je v njeni molekuli en atom vodika, žveplova kislina H 2 SO 4 – dvobazni itd.
Zelo malo je anorganskih spojin, ki vsebujejo štiri vodikove atome, ki jih je mogoče nadomestiti s kovino.
Del molekule kisline brez vodika imenujemo kislinski ostanek.
Kislinski ostanek lahko so sestavljeni iz enega atoma (-Cl, -Br, -I) - to so enostavni kislinski ostanki ali pa - iz skupine atomov (-SO 3, -PO 4, -SiO 3) - to so kompleksni ostanki. .
V vodnih raztopinah se kislinski ostanki med reakcijami izmenjave in substitucije ne uničijo:
H 2 SO 4 + CuCl 2 → CuSO 4 + 2 HCl
Beseda anhidrid pomeni brezvodno, to je kislino brez vode. na primer
H 2 SO 4 - H 2 O → SO 3. Anoksične kisline nimajo anhidridov.
Kisline so dobile ime po imenu elementa, ki tvori kislino (kislinotvorec) z dodatkom končnic "naya" in manj pogosto "vaya": H 2 SO 4 - žveplova; H 2 SO 3 - premog; H 2 SiO 3 - silicij itd.
Element lahko tvori več kisikovih kislin. V tem primeru bodo navedene končnice v imenu kislin takrat, ko ima element največjo valenco (molekula kisline ima veliko vsebnost atomov kisika). Če ima element nižjo valenco, bo konec v imenu kisline "čist": HNO 3 - dušikov, HNO 2 - dušikov.
Kisline lahko dobimo z raztapljanjem anhidridov v vodi.Če so anhidridi netopni v vodi, lahko dobimo kislino z delovanjem druge močnejše kisline na sol zahtevane kisline. Ta metoda je značilna tako za kisik kot za anoksične kisline. Anoksične kisline se pridobivajo tudi z neposredno sintezo iz vodika in nekovine, ki ji sledi raztapljanje nastale spojine v vodi:
H 2 + Cl 2 → 2 HCl;
H 2 + S → H 2 S.
Raztopini nastalih plinastih snovi HCl in H 2 S in sta kislini.
V normalnih pogojih so kisline tekoče in trdne.
Kemijske lastnosti kislin
Raztopine kislin delujejo na indikatorje. Vse kisline (razen kremenčeve) so dobro topne v vodi. Posebne snovi - indikatorji vam omogočajo, da ugotovite prisotnost kisline.
Indikatorji so snovi kompleksne strukture. Spreminjajo svojo barvo glede na interakcijo z različnimi kemikalijami. V nevtralnih raztopinah imajo eno barvo, v raztopinah baz pa drugo. Pri interakciji s kislino spremenijo svojo barvo: indikator metiloranžna postane rdeč, indikator lakmusa prav tako postane rdeč.
Interakcija z bazami s tvorbo vode in soli, ki vsebuje nespremenjen kislinski ostanek (reakcija nevtralizacije):
H 2 SO 4 + Ca (OH) 2 → CaSO 4 + 2 H 2 O.
Interakcija z oksidi na osnovi s tvorbo vode in soli (reakcija nevtralizacije). Sol vsebuje kislinski ostanek kisline, ki je bila uporabljena v reakciji nevtralizacije:
H 3 PO 4 + Fe 2 O 3 → 2 FePO 4 + 3 H 2 O.
interakcijo s kovinami.
Za interakcijo kislin s kovinami morajo biti izpolnjeni nekateri pogoji:
1. kovina mora biti dovolj aktivna glede na kisline (v nizu aktivnosti kovin se mora nahajati pred vodikom). Bolj levo kot je kovina v nizu aktivnosti, bolj intenzivno medsebojno deluje s kislinami;
2. Kislina mora biti dovolj močna (to je sposobna oddajanja H + vodikovih ionov).
Med kemijskimi reakcijami kisline s kovinami nastane sol in sprosti se vodik (razen pri interakciji kovin z dušikovo in koncentrirano žveplovo kislino):
Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2;
Cu + 4HNO 3 → CuNO 3 + 2 NO 2 + 2 H 2 O.
Imaš kakšno vprašanje? Želite izvedeti več o kislinah?
Za pomoč mentorja - registrirajte se.
Prva lekcija je brezplačna!
spletno mesto, s popolnim ali delnim kopiranjem gradiva je obvezna povezava do vira.
Kaj so kisline?
Takšen razred kemičnih spojin, kot so kisline, je bil človeštvu znan že od antičnih časov. Posebnost teh snovi je kisel okus, po katerem so dobili ime. In kisik je dobil ime po imenu kislina, saj ga je Lavoisier štel za bistveno sestavino kislin, kar se je izkazalo za zablodo.
Do danes obstaja veliko kislin, ki v svoji sestavi ne vsebujejo kisika. In ogromno snovi, ki vsebujejo kisik, vendar niso kisline.
Kisline in njihove lastnosti
Tudi v kemiji kisline imenujemo kompleksne snovi, ki imajo v svoji molekuli vodik in kislinski ostanek.
Številni znanstveniki so poimenovali svoje definicije kislin in razlikovali različne lastnosti, po katerih so kisline definirane. Tako je danes najbolj razširjena delitev na Bronstedovo in Lewisovo kislino.
- Po Bronstedu je kislina kemična spojina ali ion, ki lahko odda proton drugi spojini, imenovani baza.
- Po Lewisu je kislina snov, ki tvori par z Lewisovo bazo in sprejme njen elektronski par. Ta teorija zajema veliko področje kemičnih spojin in je bolj celovita in splošna.
Kemijske lastnosti
Kisline so različne snovi, ki imajo določene skupne lastnosti, in sicer:
- Kisli okus, o katerem smo že govorili.
- Prisotnost vodika v spojini, katere atome je mogoče zamenjati s kovino, ki tvori sol.
- In sposobnost obarvanja lakmus rdeče.
Vse zgoraj navedene lastnosti so prisotne v kislinah zaradi prisotnosti vodikovih kationov v njih.
Anoksične razpadejo na enostavne na enostavne snovi.
Fizične lastnosti
Glede na agregatno stanje so lahko v trdni, tekoči (oljni) in plinasti obliki.
Poleg tega kisline reagirajo z bazami in oksidi.
Nekatere kisline imajo vonj in barvo.
Klasifikacija kislin
Kisline so razdeljene v različne klasifikacije:
- Glede na število vodikovih ionov, v katere lahko preidejo molekule, delimo kisline na enobazične in polibazične (dvobazične, tribazične).
- Glede na prisotnost kisika v molekuli delimo kisline na kisik vsebujoče in anoksične kisline.
- Glede na prisotnost ogljika v spojini delimo kisline na organske in anorganske.
- Glede na moč disociacije delimo kisline na zelo močne (skoraj popolnoma disociirajo), močne, srednje, šibke in zelo šibke. Lahko preberete članek na to temo.
- Kisline delimo tudi na hlapne, sposobne gibanja v zraku in nehlapne.
- Obstojen s stabilno kemijsko strukturo in nestabilen, ki se v normalnih okoljskih razmerah hitro razgradi ali spremeni v drugo obliko.
- Zadnji kriterij za ločevanje kislin je lastnost spojine, da se raztopi v vodi. In izolirani so: topni in netopni.
Poleg tega lahko kisline razdelimo po principu na trde in mehke kisline in baze: trde, vmesne in mehke.
Primeri kislin in njihove uporabe
anorganske kisline
- Veliko ljudi pozna kraljevo vodko - eno najmočnejših kislin, ki zlahka raztopi kovine, razen srebra. Nastane z mešanjem dveh znanih anorganskih kislin: dušikove HNO3 in klorovodikove HCl v razmerju 1:3. Aqua regia je odkril neznani alkimist in je bila prvič opisana v Evropi v 14. stoletju.
- Žveplova kislina H2SO4 se aktivno uporablja v avtomobilskih akumulatorjih na podlagi reakcij s svincem. Več o tem lahko izveste iz članka.
- Borova kislina H3BO3 se pogosto uporablja v nakitu, spajkanju in taljenju plemenitih kovin, tako samostojno kot kot del zaščitnih in obnovitvenih tokov.
- In ogromno drugih anorganskih kislin, ki najdejo različne uporabe v našem življenju.
organske kisline
- Mravljinčna kislina CH2O2 (metanojska kislina), ki se uporablja kot aditiv za živila, je primer enobazične organske kisline.
- In dobro znana citronska kislina C6H8O7, ki se uporablja pri kuhanju in zlasti pri pripravi vsem priljubljenih limonad, je kompleksna tribazna organska spojina.
- Benzojska kislina C7H6O2 - najpreprostejša enobazna kislina, prvič pridobljena v 16. stoletju, se uporablja tako kot antiseptik, kot konzervans in kot kalibracijski standard za instrumente za merjenje toplote (kalorimetre).
- Mlečna kislina C3H6O3, ki so jo prvič odkrili v kislem mleku, je glavni vir ogljikovih hidratov v življenju živih organizmov, vključno s človekom. Je hrana za naše možgane in celoten živčni sistem.
- Najbolj neverjetna kislina, osnova življenja na zemlji - DNK. Verjetno je že vsak slišal zanjo. Brez izjeme imajo vsa kompleksna živa bitja, ki jih človek pozna, v sebi to neverjetno kislino, s pomočjo katere se informacije, nabrane v življenju živega bitja, kodirajo, shranijo in prenašajo na naslednje generacije.
Kot lahko vidite, je svet kislin izjemno raznolik. To, kar smo danes obravnavali, je le majhen del ogromnega sveta kislin, njihovih lastnosti in kakovosti. Obseg teh kemičnih spojin je neomejen.