Глава третья. Соединения химических элементов

§ 21. Кислоты

С одним из представителей веществ этого класса вы уже познакомились, когда рассматривали летучие водородные соединения на примере хлороводорода НСl. Раствор его в воде и представляет собой соляную кислоту. Она имеет ту же формулу НСl. Аналогично при растворении в воде другого летучего водородного соединения — сероводорода H₂S — образуется раствор сероводородной кислоты с формулой H₂S.

Молекулы этих кислот состоят из двух элементов, т. е. они являются бинарными соединениями. Однако к классу кислот относят также и соединения, состоящие из большего числа химических элементов. Как правило, третьим элементом, входящим в состав кислоты, является кислород. Поэтому такие кислоты называют кислородсодержащими, в отличие от НСl и H₂S, которые называют бескислородными. Перечислим некоторые кислородсодержащие кислоты.

Азотная кислота — HNO₃.

Азотистая кислота — HNO₂.

Серная кислота — H₂SO₄.

Сернистая кислота — H₂SO₃.

Угольная кислота — Н₂СO₃.

Кремниевая кислота — H₂SiO₃.

Фосфорная кислота — Н₃РO₄.

Обратите внимание, что все кислоты (и кислородсодержащие, и бескислородные) обязательно содержат водород, который в формуле записывают на первом месте. Всю остальную часть формулы называют кислотным остатком. Например, у НСl кислотным остатком является Сl, а у Н₃РO₄ кислотный остаток РO₄.

Как правило, кислотные остатки образуют элементы-неметаллы.

По формулам кислот можно определить степени окисления атомов химических элементов, образующих кислоты.

Для бинарных кислот это сделать просто. Так как у водорода степень окисления +1, то в соединении у хлора степень окисления -1, а в соединении у серы степень окисления - 2 .

Несложно будет рассчитать и степени окисления атомов элементов-неметаллов, образующих кислотные остатки кислородсодержащих кислот. Нужно только помнить, что суммарная степень окисления атомов всех элементов в соединении равна нулю, а степени окисления водорода +1 и кислорода - 2 . Тогда, например, по формуле серной кислоты можно составить уравнение:

где х — степень окисления серы, откуда х = +6. Отсюда формула серной кислоты с проставленными степенями окисления принимает вид .

Зная степень окисления элемента-неметалла, образующего кислотный остаток кислородсодержащей кислоты, можно определить, какой оксид ей соответствует.

Например, серной кислоте , в которой у серы степень окисления равна +6, соответствует оксид серы (VI) ; азотной кислоте , в которой у азота степень окисления равна +5, соответствует оксид азота (V) .

По формулам кислот можно также определить и общий заряд, который имеют кислотные остатки. Заряд кислотного остатка всегда отрицателен и равен числу атомов водорода в кислоте. Число атомов водорода в кислоте называют основностью. Для одноосновных кислот, содержащих один атом водорода, например НСl и HNO₃, заряды ионов кислотных остатков, которые они образуют в растворе, равны 1 - , т. е. Сl^- и NO^-₃ . Для двухосновных кислот, например H₂SO₄ и H₂S, заряды кислотных остатков равны 2-, т. е. и S^2- . Кислотный остаток, например - , имеет общий заряд 2 - и представляет собой сложный ион, который образуется при растворении кислоты в воде.

Продолжение >>>