Hapon ja suolan yleiset kaavat. Tärkeimpien happojen ja suolojen nimet ja kaavat

Aineita, jotka dissosioituvat liuoksissa muodostaen vetyioneja, kutsutaan.

Hapot luokitellaan niiden vahvuuden, emäksisyyden ja hapen läsnäolon tai puuttumisen mukaan.

Voimallahapot jaetaan vahvoihin ja heikkoihin. Tärkeimmät vahvat hapot ovat typpi HNO 3, rikkihappo H 2 SO 4 ja kloorivetyHCl.

Hapen saatavuus erottaa happipitoiset hapot ( HNO3, H3PO4 jne.) ja hapettomat hapot ( HCl, H2S, HCN jne.).

Perusteella, eli sen mukaan, kuinka monta vetyatomia happomolekyylissä voidaan korvata metalliatomeilla suolan muodostamiseksi, hapot jaetaan yksiemäksisiin (esim. HNO 3, HCl), kaksiemäksinen (H2S, H2SO4), kolmiemäksinen (H3PO4) jne.

Happihappojen nimet on johdettu epämetallin nimestä, johon on lisätty pääte -vety: HCl - suolahappo, H2S e - hydroseleenihappo, HCN - syaanivetyhappo.

Happipitoisten happojen nimet on johdettu myös vastaavan elementin venäläisestä nimestä, johon on lisätty sana "happo". Tässä tapauksessa sen hapon nimi, jossa alkuaine on korkeimmassa hapetustilassa, päättyy esimerkiksi "naya" tai "new", H2SO4 - rikkihappo, HClO 4 - perkloorihappo, H3AsO4 - arseenihappo. Kun happoa muodostavan alkuaineen hapetusaste laskee, päätteet muuttuvat seuraavassa järjestyksessä: "ovate" ( HClO 3 - kloorihappo), "tosi" ( HClO 2 - kloridihappo), "soikea" ( H О Cl - hypokloorihappo). Jos alkuaine muodostaa happoja ollessaan vain kahdessa hapetustilassa, niin alkuaineen alinta hapetusastetta vastaavan hapon nimi saa päätteen "true" ( HNO 3 - typpihappo, HNO 2 - typpihappo).

Taulukko - Tärkeimmät hapot ja niiden suolat

Acid		Vastaavat normaalit suolan nimet
Nimi	Kaava
Typpi	HNO 3	Nitraatit
Typpipitoinen	HNO 2	Nitriitti
Borna (ortoborinen)	H 3 BO 3	Boraatit (ortoboraatit)
Hydrobromi		Bromidit
Jodidivety		Jodidit
Pii	H2SiO3	Silikaatit
Mangaani	HMnO 4	Permanganaatit
Metafosfori	HPO 3	Metafosfaatit
Arseeni	H3AsO4	Arsenaatit
Arseeni	H3AsO3	Arseniitit
Ortofosfori	H 3 PO 4	Ortofosfaatit (fosfaatit)
Difosfori (pyrofosfori)	H 4 P 2 7	Difosfaatit (pyrofosfaatit)
Dikromaattinen	H 2 Cr 2 7	Dichromats
Rikki	H2SO4	Sulfaatit
Rikkipitoinen	H2SO3	Sulfiitit
Hiili	H2CO3	Karbonaatit
Fosfori	H 3 PO 3	Fosfiitit
Fluorivety (fluorivety)		Fluori
Kloorivety (kloorivety)		Kloridit
Kloori	HClO 4	Perkloraatit
Kloori	HClO 3	Kloraatit
Hypokloorinen	HClO	Hypokloriitit
Kromi	H 2 CrO 4	Kromaatit
Vetysyanidi (syanidi)		Syanidi

Happojen saaminen

1. Hapottomia happoja voidaan saada yhdistämällä epämetallit suoraan vedyn kanssa:

H2 + Cl2 → 2HCl,

H2 + S H2S.

2. Happea sisältäviä happoja voidaan usein saada yhdistämällä happamia oksideja suoraan veteen:

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4,

CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3,

P 2 O 5 + H 2 O = 2 HPO 3.

3. Sekä hapettomia että happea sisältäviä happoja voidaan saada suolojen ja muiden happojen välisillä vaihtoreaktioilla:

BaBr 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2 HBr,

CuSO 4 + H 2 S = H 2 SO 4 + CuS,

CaCO 3 + 2HBr = CaBr 2 + CO 2 + H 2 O.

4. Joissakin tapauksissa redox -reaktioita voidaan käyttää happojen saamiseen:

H 2 O 2 + SO 2 = H 2 SO 4,

3P + 5HNO 3 + 2H 2O = 3H 3PO 4 + 5NO.

Happojen kemialliset ominaisuudet

1. Happojen tyypillisin kemiallinen ominaisuus on niiden kyky reagoida emästen kanssa (sekä emäksisten ja amfoteeriset oksidit) muodostamalla suoloja, esimerkiksi:

H 2 SO 4 + 2 NaOH = Na 2 SO 4 + 2 H 2 O,

2HNO 3 + FeO = Fe (NO 3) 2 + H 2 O,

2 HCl + ZnO = ZnCl 2 + H 2 O.

2. Kyky olla vuorovaikutuksessa joidenkin metallien kanssa jännitealueella vetyyn saakka, jolloin vetyä vapautuu:

Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H2,

2AI + 6HCl = 2AICl3 + 3H2.

3. Suolojen kanssa, jos muodostuu niukkaliukoista suolaa tai haihtuvaa ainetta:

H 2 SO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 ↓ + 2HCl,

2HCI + Na2CO3 = 2NaCI + H20 + CO 2,

2KHCO 3 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + 2SO 2+ 2H 2 O.

Huomaa, että moniemäksiset hapot dissosioituvat vaiheittain ja dissosioitumisen helppous kussakin vaiheessa heikkenee, joten moniemäksisille hapoille muodostuu usein happamia keskisuolojen sijaan (jos reagoivaa happoa on ylimäärä):

Na 2 S + H 3 PO 4 = Na 2 HPO 4 + H 2 S,

NaOH + H 3 PO 4 = NaH 2 PO 4 + H 2 O.

4. Erityinen happo-emäs-vuorovaikutuksen tapaus on happojen reaktio indikaattoreiden kanssa, mikä johtaa värin muutokseen, jota on pitkään käytetty happojen kvalitatiiviseen havaitsemiseen liuoksissa. Joten lakmus muuttaa hapan ympäristön värin punaiseksi.

5. Kuumennettaessa happea sisältävät hapot hajoavat oksidiksi ja vedeksi (parempi kuivattavan aineen läsnä ollessa P 2 O 5):

H 2 SO 4 = H 2 O + SO 3,

H2Si03 = H20 + Si02.

M.V. Andriukhova, L.N. Bopodina

Happokaavat	Happojen nimet	Vastaavat suolan nimet
HClO 4	kloori	perkloraatit
HClO 3	kloori	kloraatit
HClO 2	kloridi	kloriitit
HClO	hypokloorinen	hypokloriitit
H 5 IO 6	jodi	periodaatit
HIO 3	jodimainen	jodaatit
H2SO4	rikkipitoinen	sulfaatit
H2SO3	rikkipitoinen	sulfiitit
H2S2O3	tiorikkihappo	tiosulfaatit
H2S4O6	tetraatio	tetrationaatit
HNO 3	typpeä	nitraatit
HNO 2	typpipitoinen	nitriittejä
H 3 PO 4	ortofosfori	ortofosfaatit
HPO 3	metafosforinen	metafosfaatit
H 3 PO 3	fosforia	fosfiitteja
H 3 PO 2	fosfaatti	hypofosfiitit
H2CO3	hiiltä	karbonaatit
H2SiO3	piitä	silikaatit
HMnO 4	mangaani	permanganaatit
H 2 MnO 4	mangaani	manganaatit
H 2 CrO 4	kromi	kromaatit
H 2 Cr 2 7	kaksivärinen	dikromaatit
HF	fluorivety (fluorivety)	fluoridit
HCl	suola (suola)	kloridit
HBr	bromivety	bromidit
HEI	hydrojodi	jodidit
H2S	rikkivety	sulfidit
HCN	syanidi	syanidi
HOCN	syaani	syanaatit

Muistutan sinua lyhyesti konkreettisia esimerkkejä kuinka suolaa kutsutaan oikein.

Esimerkki 1... K 2 SO 4 -suola muodostuu rikkihapon (SO 4) ja metalli K:n jäännöksestä. Rikkihapposuoloja kutsutaan sulfaatteiksi. K 2 SO 4 - kaliumsulfaatti.

Esimerkki 2... FeCl 3 - suola sisältää rautaa ja loput suolahaposta(Cl). Suolan nimi: rauta(III)kloridi. Huomaa: tässä tapauksessa meidän ei tarvitse vain nimetä metallia, vaan myös ilmoittaa sen valenssi (III). Edellisessä esimerkissä tämä ei ollut välttämätöntä, koska natriumvalenssi on vakio.

Tärkeää: suolan nimen tulee osoittaa metallin valenssi vain, jos metallilla on muuttuva valenssi!

Esimerkki 3... Ba (ClO) 2 - suola sisältää bariumia ja loput hypokloorihaposta (ClO). Suolan nimi: bariumhypokloriitti. Metallin Ba valenssi kaikissa sen yhdisteissä on kaksi, sitä ei tarvitse ilmoittaa.

Esimerkki 4... (NH 4) 2 Cr 2 O 7. NH 4 -ryhmää kutsutaan ammoniumiksi, tämän ryhmän valenssi on vakio. Suolan nimi: ammoniumdikromaatti (dikromaatti).

Yllä olevissa esimerkeissä tapasimme vain ns. keskisuuret tai normaalit suolat. Happamia, emäksisiä, kaksois- ja kompleksisuoloja, orgaanisten happojen suoloja ei käsitellä tässä.

Jos olet kiinnostunut suolojen nimikkeistön lisäksi myös niiden valmistusmenetelmistä ja kemiallisista ominaisuuksista, suosittelen, että tutustut kemian käsikirjan asiaankuuluviin kohtiin: "

7. Hapot. Suola. Epäorgaanisten aineiden luokkien välinen suhde

7.1. Hapot

Hapot ovat elektrolyyttejä, joiden dissosioitumisen aikana muodostuu vain vetykationeja H + positiivisesti varautuneina ioneina (tarkemmin hydroniumioneja H 3 O +).

Toinen määritelmä: hapot ovat monimutkaisia ​​aineita, jotka koostuvat vetyatomista ja happotähteistä (taulukko 7.1).

Taulukko 7.1

Joidenkin happojen, happojäämien ja suolojen kaavat ja nimet

Hapan kaava	Hapon nimi	Happojäännös (anioni)	Suolojen nimi (keskikokoinen)
HF	fluorivety (fluorivety)	F -	Fluori
HCl	Kloorivety (suola)	Cl -	Kloridit
HBr	Hydrobromi	Br -	Bromidit
HEI	Jodidivety	minä -	Jodidit
H2S	Rikkivety	S 2−	Sulfidit
H2SO3	Rikkipitoinen	SO 3 2 -	Sulfiitit
H2SO4	Rikki	SO 4 2 -	Sulfaatit
HNO 2	Typpipitoinen	NO 2 -	Nitriitti
HNO 3	Typpi	NO 3 -	Nitraatit
H2SiO3	Pii	SiO 3 2 -	Silikaatit
HPO 3	Metafosfori	PO 3 -	Metafosfaatit
H 3 PO 4	Ortofosfori	PO 4 3 -	Ortofosfaatit (fosfaatit)
H 4 P 2 7	Pyrofosfori (bifosfori)	P 2 O 7 4 -	Pyrofosfaatit (difosfaatit)
HMnO 4	Mangaani	MnO 4 -	Permanganaatit
H 2 CrO 4	Kromi	CrO 4 2 -	Kromaatit
H 2 Cr 2 7	Dikromaattinen	Cr 2 O 7 2 -	Dikromaatit (dikromaatit)
H 2 SeO 4	Seleeni	SeO 4 2 -	Selenaatit
H 3 BO 3	Borna	BO 3 3 -	Ortoboraatit
HClO	Hypokloorinen	ClO -	Hypokloriitit
HClO 2	Kloridi	ClO 2 -	Kloriitti
HClO 3	Kloori	ClO 3 -	Kloraatit
HClO 4	Kloori	ClO 4 -	Perkloraatit
H2CO3	Hiili	CO 3 3 -	Karbonaatit
CH3COOH	Etikka	CH 3 COO -	Asetaatit
HCOOH	Muurahainen	HCOO -	Formaatit

Normaaleissa olosuhteissa hapot voivat olla kiinteitä aineita (H 3 PO 4, H 3 BO 3, H 2 SiO 3) ja nesteitä (HNO 3, H 2 SO 4, CH 3 COOH). Nämä hapot voivat esiintyä sekä yksittäin (100 %) että laimennettuina ja väkevöityinä liuoksina. Esimerkiksi sekä yksittäin että liuoksissa tunnetaan H2SO4, HNO3, H3PO4, CH3COOH.

Useita happoja tunnetaan vain liuoksissa. Nämä ovat kaikki vetyhalogenidi (HCl, HBr, HI), rikkivety H 2 S, vetysyanidi (syaanivety HCN), hiilihappo H 2 CO 3, rikkipitoinen H 2 SO 3 happo, jotka ovat kaasuliuoksia vedessä. Esimerkiksi suolahappo on HCl: n ja H20: n seos, hiilihappo on CO 2: n ja H 2O: n seos. On selvää, että on väärin käyttää ilmaisua ”suolahappoliuos”.

Useimmat hapot ovat veteen liukenevia, liukenematon piihappo H2SiO3. Valtaosalla hapoista on molekyylirakenne. Esimerkkejä happojen rakennekaavoista:

Useimmissa happipitoisissa happomolekyyleissä kaikki vetyatomit ovat sitoutuneet happiin. Mutta on myös poikkeuksia:

Hapot luokitellaan useiden ominaisuuksien mukaan (taulukko 7.2).

Taulukko 7.2

Happojen luokitus

Luokittelu-attribuutti	Happotyyppi	Esimerkkejä
Happomolekyylin täydellisen dissosioitumisen aikana muodostuneiden vetyionien lukumäärä	Yksiemäksinen	HCl, HNO3, CH3COOH
	Bibasic	H2SO4, H2S, H2CO3
	Tribasic	H 3 PO 4, H 3 AsO 4
Happiatomin läsnäolo tai puuttuminen molekyylissä	Happea sisältävät (happamat hydroksidit, oksohapot)	HNO2, H2SiO3, H2SO4
	Happiton	HF, H2S, HCN
Dissosiaatioaste (vahvuus)	Vahvat (täysin dissosioituneet, vahvat elektrolyytit)	HCl, HBr, HI, H 2 SO 4 (laimennettu), HNO 3, HClO 3, HClO 4, HMnO 4, H 2 Cr 2 O 7
	Heikko (osittain dissosioitunut, heikot elektrolyytit)	HF, HNO 2, H 2 SO 3, HCOOH, CH 3 COOH, H 2 SiO 3, H 2 S, HCN, H 3 PO 4, H 3 PO 3, HClO, HClO 2, H 2 CO 3, H 3 BO 3, H 2 SO 4 (kons.)
Hapettavat ominaisuudet	H+-ioneista johtuvat hapettimet (ehdollisesti ei-hapettavat hapot)	HCl, HBr, HI, HF, H 2 SO 4 (laimennettu), H 3 PO 4, CH 3 COOH
	Anionin aiheuttamat hapettimet (hapon hapettimet)	HNO 3, HMnO 4, H 2 SO 4 (kons.), H 2 Cr 2 O 7
	Anionista johtuvat pelkistysaineet	HCl, HBr, HI, H2S (mutta ei HF)
Lämpöstabiilisuus	On olemassa vain ratkaisuissa	H 2CO 3, H 2 SO 3, HClO, HClO 2
	Hajoaa helposti kuumennettaessa	H2SO3, HNO3, H2SiO3
	Lämpöstabiili	H2S04 (kons.), H3PO4

Kaikki happojen yleiset kemialliset ominaisuudet johtuvat siitä, että niiden vesiliuoksissa on ylimäärä vetykationeja H + (H 3 O +).

1. H + -ionien ylimäärän vuoksi happojen vesiliuokset muuttavat violetin ja metyyliaranssin lakmusin värin punaiseksi (fenolftaleiini ei muuta väriä, pysyy värittömänä). Heikon hiilihapon vesiliuoksessa lakmus ei ole punainen, vaan vaaleanpunainen, erittäin heikon piihapon sakan yläpuolella oleva liuos ei muuta indikaattoreiden väriä ollenkaan.

2. Hapot ovat vuorovaikutuksessa emäksisten oksidien, emästen ja amfoteeristen hydroksidien, ammoniakkihydraatin kanssa (ks. Luku 6).

Esimerkki 7.1. Muunnoksen BaO → BaSO 4 suorittamiseksi voit käyttää: a) SO 2; b) H2S04; c) Na2S04; d) SO 3.

Ratkaisu. Muunnos voidaan suorittaa käyttämällä H2SO4:a:

BaO + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + H 2 O

BaO + SO 3 = BaSO 4

Na 2SO 4 ei reagoi BaO:n kanssa, ja BaO:n reaktiossa SO 2:n kanssa muodostuu bariumsulfiittia:

BaO + SO 2 = BaSO 3

Vastaus: 3).

3. Hapot reagoivat ammoniakin ja sen vesiliuosten kanssa muodostaen ammoniumsuoloja:

HCl + NH3 = NH4CI - ammoniumkloridi;

H 2SO 4 + 2NH 3 = (NH 4) 2 SO 4 - ammoniumsulfaatti.

4. Hapemattomat hapot, joissa muodostuu suolaa ja vapautuu vetyä, reagoivat metallien kanssa, jotka ovat aktiivisuuslinjassa vedyksi:

H 2 SO 4 (laimennettu) + Fe = FeSO 4 + H 2

2HCl + Zn = ZnCl2 = H2

Hapettavien happojen (HNO 3, H 2 SO 4 (conc)) vuorovaikutus metallien kanssa on hyvin spesifistä ja se otetaan huomioon alkuaineiden ja niiden yhdisteiden kemian tutkimuksessa.

5. Hapot ovat vuorovaikutuksessa suolojen kanssa. Reaktiolla on useita ominaisuuksia:

a) useimmissa tapauksissa, kun vahvempi happo reagoi heikomman hapon suolan kanssa, muodostuu heikon ja heikon hapon suola tai, kuten sanotaan, vahvempi happo syrjäyttää heikomman hapon. Happojen lujuuden alenemisen sarja näyttää tältä:

Esimerkkejä jatkuvista reaktioista:

2HCl + Na 2CO 3 = 2NaCl + H 2 O + CO 2

H 2 CO 3 + Na 2 SiO 3 = Na 2 CO 3 + H 2 SiO 3 ↓

2CH 3 COOH + K 2 CO 3 = 2CH 3 COOK + H 2 O + CO 2

3H 2 SO 4 + 2 K 3 PO 4 = 3 K 2 SO 4 + 2 H 3 PO 4

Älä ole vuorovaikutuksessa keskenään, esimerkiksi KCl ja H 2 SO 4 (laimennus), NaNO 3 ja H 2 SO 4 (laimennus), K 2 SO 4 ja HCl (HNO 3, HBr, HI), K 3 PO 4 ja H2C03, CH3COOK ja H2C03;

b) joissakin tapauksissa heikompi happo syrjäyttää suolasta vahvemman:

CuSO 4 + H 2 S = CuS ↓ + H 2 SO 4

3AgNO 3 (laimennettu) + H 3 PO 4 = Ag 3 PO 4 ↓ + 3HNO 3.

Tällaiset reaktiot ovat mahdollisia, kun saatujen suolojen sakat eivät liukene tuloksena oleviin laimeisiin vahvoihin happoihin (H2S04 ja HNO3);

c) vahvoihin happoihin liukenemattomien saostumien muodostuessa reaktio vahvan hapon ja toisen vahvan hapon muodostaman suolan välillä on mahdollinen:

BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 ↓ + 2HCl

Ba (NO 3) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2HNO 3

AgNO 3 + HCl = AgCl ↓ + HNO 3

Esimerkki 7.2. Ilmoita rivi, jolla on annettu H 2 SO 4:n (dil) kanssa reagoivien aineiden kaavat.

1) Zn, A1203, KCI (p-p); 3) NaNO3 (p-p), Na2S, NaF 2) Cu(OH)2, K2C03, Ag; 4) Na2S03, Mg, Zn(OH)2.

Ratkaisu. Kaikki sarjan 4 aineet ovat vuorovaikutuksessa H 2 SO 4:n (dil) kanssa:

Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 O + SO 2

Mg + H2S04 = MgS04 + H2

Zn (OH) 2 + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + 2H 2 O

Rivillä 1) reaktio KCl:n (p-p) kanssa ei ole mahdollista, rivillä 2) - Ag:lla, rivillä 3) - NaNO 3:lla (p-p).

Vastaus: 4).

6. Väkevä rikkihappo käyttäytyy hyvin spesifisesti reaktioissa suolojen kanssa. Se on haihtumaton ja termisesti stabiili happo, joten se syrjäyttää kaikki vahvat hapot kiinteistä (!) suoloista, koska ne ovat haihtuvampia kuin H 2 SO 4 (kons.):

KCl (TV) + H2S04 (väk.) KHS04 + HCl

2KCl (TV) + H 2 SO 4 (kons.) K 2 SO 4 + 2HCl

Vahvojen happojen (HBr, HI, HCl, HNO 3, HClO 4) muodostamat suolat reagoivat vain väkevän rikkihapon kanssa ja vain kiinteässä tilassa

Esimerkki 7.3. Väkevä rikkihappo, toisin kuin laimennettu, reagoi:

3) KNO 3 (TV);

Ratkaisu. Molemmat hapot reagoivat KF:n, Na 2 CO 3:n ja Na 3 PO 4:n kanssa ja vain H 2 SO 4 (konsentr.) KNO 3:n (s).

Vastaus: 3).

Menetelmät happojen saamiseksi ovat hyvin erilaisia.

Anoksiset hapot saada:

• liuottamalla vastaavat kaasut veteen:

HCl (g) + H 2 O (l) → HCl (p-p)

H 2 S (g) + H 2 O (g) → H 2 S (liuos)

• suoloista syrjäyttämällä vahvemmilla tai vähemmän haihtuvilla hapoilla:

FeS + 2HCl = FeCl 2 + H2S

KCl (TV) + H 2 SO 4 (kons.) = KHSO 4 + HCl

Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + H 2 SO 3

Happipitoiset hapot saada:

• liuottamalla vastaavat happooksidit veteen, samalla kun happoa muodostavan alkuaineen hapetusaste oksidissa ja hapossa pysyy samana (paitsi NO 2):

N 2 O 5 + H 2 O = 2HNO 3

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

P205 + 3H2O2H3PO4

• ei-metallien hapetus hapettavilla hapoilla:

S + 6HNO 3 (väkevä) = H2S04 + 6N02 + 2H20

• syrjäyttämällä vahva happo toisen vahvan hapon suolasta (jos muodostuneisiin happoihin liukenematon sakka):

Ba (NO 3) 2 + H 2 SO 4 (laimennettu) = BaSO 4 ↓ + 2HNO 3

AgNO 3 + HCl = AgCl ↓ + HNO 3

• haihtuvan hapon korvaaminen suoloistaan ​​vähemmän haihtuvalla hapolla.

Tätä tarkoitusta varten käytetään useimmiten haihtumatonta, lämpöstabiilia väkevää rikkihappoa:

NaNO 3 (TV) + H 2 SO 4 (kons.) NaHSO 4 + HNO 3

KClO 4 (TV) + H 2 SO 4 (kons.) KHSO 4 + HClO 4

• heikomman hapon korvaaminen sen suoloista vahvemmalla hapolla:

Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2 SO 4 = 3CaSO 4 ↓ + 2H 3 PO 4

NaNO 2 + HCl = NaCl + HNO 2

K 2 SiO 3 + 2HBr = 2KBr + H 2 SiO 3 ↓

Hapot ovat kemiallisia yhdisteitä, jotka pystyvät luovuttamaan sähköisesti varautuneen vedyn ionin (kationin) sekä vastaanottamaan kaksi vuorovaikutuksessa olevaa elektronia, minkä seurauksena muodostuu kovalenttinen sidos.

Tässä artikkelissa tarkastellaan tärkeimpiä happoja, joita tutkitaan julkisten koulujen keskiluokilla, sekä opimme paljon mielenkiintoisia seikkoja erilaisista hapoista. Aloitetaan.

Hapot: tyypit

Kemiassa on monia erilaisia ​​happoja, joilla on hyvin erilaisia ​​ominaisuuksia. Kemistit erottavat hapot niiden happipitoisuuden, haihtuvuuden, vesiliukoisuuden, lujuuden, stabiilisuuden ja orgaanisten tai epäorgaanisten kemiallisten yhdisteiden luokkaan kuulumisen perusteella. Tässä artikkelissa tarkastelemme taulukkoa, jossa esitellään tunnetuimmat hapot. Taulukko auttaa sinua muistamaan hapon nimen ja sen kemiallisen kaavan.

Kaikki on siis selvästi nähtävissä. Tämä taulukko näyttää tunnetuimmat kemianteollisuus happoa. Taulukko auttaa sinua muistamaan nimet ja kaavat paljon nopeammin.

Rikkivetyhappo

H 2 S on rikkihappo. Sen erikoisuus piilee siinä, että se on myös kaasu. Rikkivety liukenee erittäin huonosti veteen ja on myös vuorovaikutuksessa monien metallien kanssa. Rikkivetyhappo kuuluu "heikkojen happojen" ryhmään, joista tarkastelemme esimerkkejä tässä artikkelissa.

H 2 S on hieman makeahko maku ja erittäin pistävä tuoksu. mätiä munia... Luonnossa sitä löytyy luonnollisista tai vulkaanisista kaasuista, ja sitä vapautuu myös proteiinien hajoamisen aikana.

Happojen ominaisuudet ovat hyvin erilaisia, vaikka happo on teollisuudessa välttämätön, se voi olla erittäin epäterveellistä ihmisten terveydelle. Tämä happo on erittäin myrkyllistä ihmisille. Kun pieni määrä rikkivetyä hengitetään, ihminen herää päänsärky, alkaa voimakas pahoinvointi ja huimaus. Jos henkilö hengittää suuri määrä H 2 S, se voi johtaa kohtauksiin, koomaan tai jopa välittömään kuolemaan.

Rikkihappo

H 2 SO 4 on vahva rikkihappo, johon lapset tutustuvat kemian tunneilla 8. luokalla. Kemialliset hapot, kuten rikkihappo, ovat erittäin vahvoja hapettimia... H 2 SO 4 toimii hapettavana aineena monille metalleille sekä emäksisille oksideille.

H 2 SO 4 aiheuttaa kemiallisia palovammoja iholle tai vaatteille, mutta se ei ole yhtä myrkyllistä kuin rikkivety.

Typpihappo

Vahvat hapot ovat erittäin tärkeitä maailmassamme. Esimerkkejä tällaisista hapoista: HCl, H2SO4, HBr, HNO3. HNO 3 on hyvin tunnettu typpihappo. Hän löysi laajan sovelluksen teollisuudessa sekä teollisuudessa maataloudessa... Sitä käytetään eri lannoitteiden valmistukseen, koruihin, valokuvien tulostamiseen, tuotantoon. huumeita ja väriaineissa sekä sotateollisuudessa.

Kemialliset hapot, kuten typpihappo, ovat erittäin haitallisia keholle. HNO 3 -höyryt jättävät haavaumia, aiheuttavat akuuttia tulehdusta ja hengitysteiden ärsytystä.

Typpihappo

Typpihappoa sekoitetaan usein typpihappoon, mutta niiden välillä on ero. Tosiasia on, että se on paljon heikompi kuin typpi, sillä on täysin erilaiset ominaisuudet ja vaikutukset ihmiskehoon.

HNO 2:ta käytetään laajalti kemianteollisuudessa.

Fluorivetyhappoa

Fluorivetyhappo (tai fluorivety) on H20: n ja HF: n liuos. Happokaava on HF. Fluorivetyhappoa käytetään erittäin aktiivisesti alumiiniteollisuudessa. Se liuottaa silikaatteja, etsauspiitä, silikaattilasia.

Fluorivety on erittäin haitallista ihmiskeholle, sen pitoisuudesta riippuen se voi olla pehmeä lääke. Ihokosketuksessa ei aluksi tapahdu muutoksia, mutta muutaman minuutin kuluttua voi ilmaantua terävä kipu ja kemiallinen palovamma. Fluorivetyhappo on erittäin haitallista ympäristölle.

Suolahappo

HCl on vetykloridi ja vahva happo. Kloorivety säilyttää vahvojen happojen ominaisuudet. Ulkonäöltään happo on läpinäkyvää ja väritöntä ja savuaa ilmassa. Kloorivetyä käytetään laajalti metallurgiassa ja elintarviketeollisuudessa.

Tämä happo aiheuttaa kemiallisia palovammoja, mutta se on erityisen vaarallista, jos se joutuu silmiin.

Fosforihappo

Fosforihappo (H 3 PO 4) on ominaisuuksiltaan heikko happo. Mutta myös heikoilla hapoilla voi olla vahvojen ominaisuuksien ominaisuuksia. Esimerkiksi H 3 PO 4:ää käytetään teollisesti raudan vähentämiseen ruosteesta. Lisäksi fortiforihappoa (tai ortofosforihappoa) käytetään laajasti maataloudessa - siitä valmistetaan monia erilaisia ​​lannoitteita.

Happojen ominaisuudet ovat hyvin samankaltaisia ​​- melkein kaikki ne ovat erittäin haitallisia ihmiskeholle, H 3 PO 4 ei ole poikkeus. Esimerkiksi tämä happo aiheuttaa myös vakavia kemiallisia palovammoja, nenäverenvuotoa ja hampaiden murenemista.

Hiilihappo

H2CO3 on heikko happo. Sitä saadaan liuottamalla CO 2 (hiilidioksidi) H 2 O:hon (veteen). Hiilihappoa käytetään biologiassa ja biokemiassa.

Eri happojen tiheys

Happojen tiheydellä on tärkeä paikka kemian teoreettisessa ja käytännön osassa. Kun tiedät tiheyden, voit määrittää tietyn hapon pitoisuuden, ratkaista laskettuja kemiallisia ongelmia ja lisätä oikean määrän happoa reaktiota varten. Minkä tahansa hapon tiheys vaihtelee pitoisuuden mukaan. Esimerkiksi mitä suurempi pitoisuusprosentti on, sitä suurempi on tiheys.

Happojen yleiset ominaisuudet

Ehdottomasti kaikki hapot ovat (eli ne koostuvat useista jaksollisen järjestelmän elementeistä), kun taas niiden koostumuksessa on välttämättä H (vety). Seuraavaksi tarkastelemme, mitkä ovat yleisiä:

1. Kaikki happea sisältävät hapot (jonka kaavassa O on läsnä) muodostavat vettä hajoaessaan, ja hapeton A hajoaa yksinkertaisiksi aineiksi (esim. 2HF hajoaa F 2:ksi ja H 2:ksi).
2. Hapettavat hapot ovat vuorovaikutuksessa kaikkien metallien kanssa metalliaktiivisuuslinjassa (vain niiden kanssa, jotka sijaitsevat H:n vasemmalla puolella).
3. Ne ovat vuorovaikutuksessa erilaisten suolojen kanssa, mutta vain vielä heikomman hapon muodostamien suolojen kanssa.

Heidän mukaansa fyysiset ominaisuudet hapot eroavat jyrkästi toisistaan. Loppujen lopuksi niillä voi olla hajua tai ei ole sitä, ja ne voivat myös olla erilaisissa aggregaatiotiloissa: nestemäisiä, kaasumaisia ​​ja jopa kiinteitä. Kiinteitä happoja on erittäin mielenkiintoista tutkia. Esimerkkejä tällaisista hapoista ovat C2H204 ja H3BO3.

Keskittyminen

Pitoisuus on määrä, joka määrittää minkä tahansa liuoksen kvantitatiivisen koostumuksen. Esimerkiksi kemistien on usein määritettävä, kuinka paljon puhdasta rikkihappoa on laimeassa H 2 SO 4 -hapossa. Tätä varten he kaadetaan pieni määrä laimeaa happoa dekantterilasiin, punnitaan ja määritetään pitoisuus tiheystaulukosta. Happojen pitoisuus liittyy tiiviisti tiheyteen; usein laskentaongelmia esiintyy pitoisuuden määrittämisessä, jolloin on tarpeen määrittää puhtaan hapon prosenttiosuus liuoksessa.

Kaikkien happojen luokittelu niiden H -atomien lukumäärän mukaan niiden kemiallisessa kaavassa

Yksi suosituimmista luokituksista on kaikkien happojen jakaminen yksiemäksisiksi, kaksiemäksisiksi ja vastaavasti kolmiemäksisiksi hapoiksi. Esimerkkejä yksiemäksisistä hapoista: HNO 3 (typpihappo), HCl (kloorivetyhappo), HF (fluorivety) ja muut. Näitä happoja kutsutaan yksiemäksisiksi, koska niiden koostumuksessa on vain yksi H-atomi.Tällaisia ​​happoja on monia, on täysin mahdotonta muistaa jokaista. Sinun tarvitsee vain muistaa, että hapot luokitellaan myös niiden koostumuksessa olevien H -atomien lukumäärän mukaan. Kaksiemäksiset hapot määritellään samalla tavalla. Esimerkkejä: H2SO4 (rikkihappo), H2S (rikkivety), H2CO3 (hiili) ja muut. Kolmiemäksinen: H3PO4 (fosfori).

Happojen perusluokitus

Yksi suosituimmista happojen luokitteluista on niiden jako happea sisältäviin ja hapettomiin. Kuinka muistaa tietämättä kemiallinen kaava aine, mikä on happea sisältävä happo?

Koostumuksesta puuttuu kaikki hapettomat hapot tärkeä elementti O on happea, mutta koostumus sisältää H. Siksi sana "vety" liitetään aina niiden nimeen. HCl on H2S-vetysulfidi.

Mutta jopa happamien happojen nimillä voit kirjoittaa kaavan. Jos esimerkiksi O-atomien lukumäärä aineessa on 4 tai 3, niin nimeen lisätään aina pääte -н- sekä pääte -а-:

• H2S04 - rikkihappo (atomien lukumäärä - 4);
• H 2 SiO 3 - pii (atomien lukumäärä - 3).

Jos aineessa on alle kolme tai kolme happiatomia, nimessä käytetään jälkiliitettä -ist-:

• HNO 2 - typpipitoinen;
• H 2SO 3 - rikkipitoinen.

Yleiset ominaisuudet

Kaikki hapot maistuvat happamalta ja usein hieman metallisilta. Mutta on muitakin samanlaisia ​​ominaisuuksia, joita tarkastelemme nyt.

On olemassa aineita, joita kutsutaan indikaattoreiksi. Indikaattorit muuttavat väriään tai väri säilyy, mutta sen sävy muuttuu. Tämä tapahtuu silloin, kun jotkin muut aineet, kuten hapot, vaikuttavat indikaattoreihin.

Esimerkki värinmuutoksesta on niin tuttu tuote kuin tee, ja sitruunahappoa... Kun sitruuna heitetään teetä, tee alkaa vähitellen kirkastua huomattavasti. Tämä johtuu siitä, että sitruuna sisältää sitruunahappoa.

Muitakin esimerkkejä löytyy. Lakmus, joka neutraalissa ympäristössä on violetti väri, muuttuu punaiseksi, kun kloorivetyhappoa lisätään.

Kun jännitteet ovat rivissä vetyyn asti, vapautuu kaasukuplia - H. Kuitenkin, jos metalli laitetaan koeputkeen hapon kanssa, joka on jännitysrivillä H:n jälkeen, ei tapahdu reaktiota, tulee ei kaasun kehittymistä. Joten kupari, hopea, elohopea, platina ja kulta eivät reagoi happojen kanssa.

Tässä artikkelissa tutkimme tunnetuimpia kemiallisia happoja sekä niiden pääominaisuuksia ja eroja.

Hapot ovat monimutkaisia ​​aineita, joiden molekyylit koostuvat vetyatomeista (jotka voidaan korvata metalliatomeilla), jotka liittyvät happojäännökseen.

Yleiset luonteenpiirteet

Hapot luokitellaan hapettomiin ja happea sisältäviin sekä orgaanisiin ja epäorgaanisiin.

Riisi. 1. Happojen luokitus - hapettomat ja happea sisältävät.

Anoksihapot ovat binääristen yhdisteiden, kuten vetyhalogenidien tai rikkivedyn, vesiliuoksia. Liuoksessa polaarinen kovalenttinen sidos vedyn ja elektronegatiivisen elementin välillä polarisoituu dipolivesimolekyylien vaikutuksesta ja molekyylit hajoavat ioneiksi. vetyionien läsnäolo aineessa antaa meille mahdollisuuden kutsua näiden binaaristen yhdisteiden vesiliuoksia hapoiksi.

Hapot kutsutaan binääriyhdisteen nimestä lisäämällä pääte -na. esimerkiksi HF on fluorivetyhappo. Happoanionia kutsutaan alkuaineen nimellä lisäämällä pääte -id, esimerkiksi Cl - kloridi.

Hapetetut hapot (oksohapot) Ovatko happamat hydroksidit dissosioituvat happamalla tavalla eli protoliitteinä. Niiden yleinen kaava on E (OH) mOn, jossa E on ei-metalli tai metalli, jonka valenssi vaihtelee korkeimmassa hapetustilassa. edellyttäen, että n on 0, happo on heikko (H 2 BO 3 - boori), jos n = 1, happo on joko heikko tai keskivahva (H 3 PO 4 -fosfori), jos n on suurempi tai yhtä suuri 2:ksi, niin happoa pidetään vahvana (H 2 SO 4).

Riisi. 2. Rikkihappo.

Happohydroksidit vastaavat happamat oksidit tai happoanhydridejä, esimerkiksi rikkihappo vastaa rikkihappoanhydridiä S03.

Happojen kemialliset ominaisuudet

Happoilla on useita ominaisuuksia, jotka erottavat ne suoloista ja muista kemiallisista alkuaineista:

• Toimenpiteet indikaattoreiden suhteen. Miten happoprotolit hajoavat muodostaen H + -ioneja, jotka muuttavat indikaattoreiden väriä: violetti lakmusliuos muuttuu punaiseksi ja oranssi metyylioranssiliuos vaaleanpunaiseksi. Moniemäksiset hapot dissosioituvat vaiheittain, ja jokainen seuraava vaihe on vaikeampi kuin edellinen, koska yhä heikommat elektrolyytit dissosioituvat toisessa ja kolmannessa vaiheessa:

H 2SO 4 = H + + HSO 4-

Indikaattorin väri riippuu siitä, onko happo tiivistetty vai laimennettu. Esimerkiksi kun lakmus kastetaan väkevään rikkihappoon, ilmaisin muuttuu punaiseksi, kun taas laimeassa rikkihapossa väri ei muutu.

• Neutralisaatioreaktio, eli happojen vuorovaikutus emästen kanssa, mikä johtaa suolan ja veden muodostumiseen, tapahtuu aina, jos ainakin yksi reagensseista on vahva (emäs tai happo). Reaktio ei etene, jos happo on heikko, emäs on liukenematon. Esimerkiksi reaktio ei mene:

H 2 SiO 3 (heikko, veteen liukenematon happo) + Cu (OH) 2 - reaktio ei mene

Mutta muissa tapauksissa neutralointireaktio näiden reagenssien kanssa menee:

H2Si03 + 2KOH (alkali) = K2Si03 + 2H20

• Vuorovaikutus emäksisten ja amfoteeristen oksidien kanssa:

Fe 2O 3 + 3H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + 3 H 2 O

• Happojen vuorovaikutus metallien kanssa, joka seisoo jännitteiden sarjassa vedyn vasemmalla puolella, johtaa prosessiin, jonka seurauksena muodostuu suolaa ja vapautuu vetyä. Tämä reaktio on helppo, jos happo on riittävän vahva.

Typpihappo ja väkevä rikkihappo reagoivat metallien kanssa pelkistämällä ei vetyä, vaan keskusatomia:

Mg + H 2SO 4 + MgSO 4 + H2

• Happojen vuorovaikutus suolojen kanssa tapahtuu, kun tuloksena syntyy heikko happo. Jos suola, joka reagoi hapon kanssa, on liukoinen veteen, reaktio etenee myös, jos muodostuu liukenematon suola:

Na 2 SiO 3 (heikon hapon liukoinen suola) + 2HCl (vahva happo) = H 2 SiO 3 (heikko liukenematon happo) + 2NaCl (liukoinen suola)

Teollisuudessa käytetään monia happoja, esimerkiksi etikkahappoa tarvitaan liha- ja kalatuotteiden säilytykseen