Неорганические и органические кислоты

Ключевые слова конспекта: Кислоты в свете атомно-молекулярного учения. Кислоты в свете теории электролитической диссоциации. Кислоты в свете протонной теории. Общие химические свойства кислот. Неорганические и органические кислоты.

Определения кислоты.

Вспомним определение кислот в свете атомно-молекулярного учения. Кислоты — это сложные вещества, состоящие из атомов водорода, способного замещаться на металл, и кислотного остатка.

Почему в определении есть уточнение: «способного замещаться на металл»? Зная состав органических кислот, нетрудно объяснить это уточнение. Например, уксусная кислота содержит только один такой атом, хотя в её составе четыре атома водорода:
Mg + 2СН₃СООН  –>  (CH₃COO)₂Mg + H₂↑
Mg + 2CH₃COOH = 2СН₃СОO^– + Mg²⁺ + H₂↑

Дадим определение кислотам в свете теории электролитической диссоциации. Кислоты — это электролиты, которые диссоциируют с образованием катионов водорода и анионов кислотного остатка.

Газообразные аммиак и хлороводород взаимодействуют друг с другом с образованием твёрдых микроскопических частиц хлорида аммония, воспринимаемых наблюдателем как частички дыма: NH₃ + НСl = NH₄Cl

Этот эксперимент плохо объясняется с точки зрения теории электролитической диссоциации. Аналогичное явление наблюдается и при взаимодействии аммиака с газообразным метиламином с образованием хлорида метиламмония: CH₃NH₂ + НСl —> [CH₃NH₃]Cl

Мы подошли к рассмотрению кислот в свете протонной теории. Она получила такое название, поскольку, когда атом водорода теряет свой единственный электрон и превращается в катион водорода, остаётся ядро, состоящее из протона. Дадим определение кислотам с точки зрения протонной теории. Кислоты — это доноры катионов водорода.

Вспомним донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи при формировании катиона аммония:

Катионы водорода обусловливают изменение окраски индикаторов — фиолетового лакмуса и метилового оранжевого на красный, а также общие химические свойства кислот.

Химические свойства кислот.

1. Органические и неорганические кислоты взаимодействуют с металлами при соблюдении определённых условий (вспомните их) с образованием соли и водорода:
   2Аl + 6НСl = 2АlСl₃ + 3H₂↑
   2Аl⁰ + 6Н⁺ = 2Аl³⁺ + 3Н₂
   2СH₃СООН + Mg —> (CH₃COO)₂Mg + H₂↑
2. Кислоты взаимодействуют с основными и амфотерными оксидами, образуя соль и воду:
   CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + Н₂O
   CuO + 2H⁺ = Cu²⁺ + Н₂O
   ZnO + 2CH₃COOH —> (CH₃COO)₂Zn + Н₂O
   ZnO + 2CH₃COOH  —> 2CH₃COO^– + Zn²⁺ + Н₂O
3. Кислоты взаимодействуют с основаниями, образуя соль и воду:
   LiOH + HNO₃ = LiNO₃ + Н2O
   ОН^– + Н⁺ = Н₂O
   Fe(OH)₂ + 2НСl = FeCl₂ + 2Н₂O
   Fe(OH)₂ + 2Н⁺ = Fe²⁺ + 2Н₂O
   Са(ОН)₂ + 2СН₃СООН —> (СН₃СОО)₂Са + 2Н₂O
   ОН^– + СН₃СООН —> СН₃СОО^– + Н₂O

4. Кислоты взаимодействуют с солями, если в результате реакции образуется осадок, газ или малодиссоциирующее вещество:
   K₂SiO₃ + 2HNO₃ = H₂SiO₃↓ + 2KNO₃
   SiO₃^2– + 2Н⁺ = H₂SiO₃↓
   2СН₃СООН + Na₂CO₃ —> 2CH₃COONa + Н₂O + CO₂↑
   2CH₃COOH + CO₃^2– —> 2CH₃COO^– + Н₂O + CO²
   NaNO₂ + HCl = NaCl + HNO₂
   NO₂^– + H⁺ = HNO₂
5. Вступая в реакции этерификации, кислоты образуют сложные эфиры: 

6. Окислительные свойства кислот проявляются следующим образом: катионы водорода являются окислителем в реакциях кислот с металлами, однако окислителями могут быть и анионы кислотного остатка.

Например, нитрат-анион NO₃^– обладает сильными окислительными свойствами. Поэтому азотная кислота, несмотря на присутствие в растворе катионов водорода, совсем по-другому реагирует с металлами. Независимо от положения металла в электрохимическом ряду напряжений водород в таких реакциях не выделяется. Продуктами восстановления азотной кислоты могут быть оксиды азота, азот и даже аммиак (соли аммония):
Сu + 4НNO₃(конц.) = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2Н₂O
3Сu + 8HNO₃(paзб.) = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4Н₂O

Взаимодействие концентрированной серной кислоты с металлами протекает с участием сульфат-аниона, и, как в случае с азотной кислотой, водород в таких реакциях не образуется:

Сu + 2Н₂SO₄(конц.) = CuSO₄ + SO₂↑ + 2Н₂O

Окислительные свойства проявляют и органические кислоты. Например, муравьиная кислота, будучи веществом с двойственной природой — альдегидокислотой, даёт реакцию серебряного зеркала:
НСООН + Ag₂O —> СO₂ + Н₂O + 2Ag↓

Дополнительные материалы (таблицы)

Конспект урока по химии «Неорганические и органические кислоты». В учебных целях использованы цитаты из пособия «Химия. 11 класс : учеб, для общеобразоват. организаций : базовый уровень / О. С. Габриелян, И. Г. Остроумов, С. А. Сладков. — М. : Просвещение». Выберите дальнейшее действие:

• Вернуться к Списку конспектов по химии
• Найти конспект в Кодификаторе ОГЭ по химии
• Найти конспект в Кодификаторе ЕГЭ по химии