ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по Химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.

 
Всё о Химии - Ximia.org

КИСЛОТЫ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


КИСЛОТЫ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ, неорг. в-ва, молекулы к-рых при электролитич. диссоциации в водной среде отщепляют протоны, в результате чего в р-ре образуются гидроксоний-катионы Н3О+ и анионы кислотных остатков А-:
НА+Н2ОDН3О++А (1)
Исключение составляет борная к-та В(ОН)3, к-рая акцептирует ионы ОН-, в результате чего в водном р-ре создается избыток гидроксоний-катионов:
В(ОН)3+2Н2ОD[В(ОН)4]-+Н3О+
Число отщепляемых от молекулы к-ты протонов наз. основностью к-ты. Теории к-т и оснований (Брёнстеда, Льюиса и др.) кроме указанных выше относят к к-там мн. иные соед. (см. Кислоты и основания). Общее св-во к-т - способность реагировать с основаниями и основными оксидами с образованием солей, напр.:
HNO3+NaOH:NaNO32О 2НСl+CaO:CaCl2+H2O
К. н. подразделяют на кислородсодержащие (оксокислоты) общей ф-лы НnЭОm, где Э - кислотообразующий элемент, и бескислородные НnХ, где X - галоген, халькоген или неорг. бескислородный радикал (CN, NCS, N3 и др.). Оксокислоты характерны для мн. хим. элементов, особенно для элементов в высоких ( +3 и выше) степенях окисления. Атомы Н в оксокислотах обычно связаны с кислородом. Если в оксокислоте имеются атомы Н, не связанные с кислородом (напр., два атома Н, образующие связи Р—Н в Н3РО2), то они не отщепляются в водном р-ре с образованием Н3О+ и не принимают участия в р-ции к-т с основаниями. Нек-рые к-ты известны в двух таутомерных формах, различающихся положением атома Н, напр.:
381_400-52.jpg
Молекулы мн. к-т содержат более одного атома кислотообразующего элемента Э. Очень многочисленны изополикислоты, содержащие атомы Э, связанные через атом кислорода, причем фрагменты —Э—О—Э— могут образовать как открытые цепи (напр., в Н4Р2О7), так и циклич. структуры [напр., в (HPO3)n]. В нек-рых к-тах содержатся цепи из одинаковых атомов, напр., цепи —S—S— в политионовых к-тах Н2SnО6 и сульфанах Н2Sn. Известны гетерополикислоты (см. Гетерополисоединения), имеющие фрагменты —Э—О—Э'—, где Э и Э' - атомы двух разных элементов, напр.: H4[SiW12O40].14H2O. Существует множество комплексных к-т, напр.: H2[SiF6], H[AuCl4], H4[Fe(CN)6]. К-ты, аналогичные оксокислотам, но содержащие вместо атома (атомов) кислорода серу, наз. тиокислотами, напр. H2S2O3, H3AsS3. Пероксокислоты, напр. H2S2O8, имеют пероксогруппы —О—О— (см. Пероксидные соединения неорганические). Константу равновесия р-ции (1) называют константой кислотности Ка. Многоосновные к-ты диссоциируют ступенчато, каждой ступени отвечает своя Ка, причем всегда Ka(1)>>Kа(2)...; ориентировочно каждая послед. Ка меньше предыдущей на 5 порядков. По значению pK1=-lgKa(1) К. н. подразделяют на очень слабые, слабые, средней силы, сильные, очень сильные (см. Кислоты и основания). Согласно правилу Полинга, для очень слабых оксокислот НnЭОm разность m-n=0, для слабых, сильных и очень сильных эта разность составляет соотв. 1, 2 и 3. Данная закономерность обусловлена сдвигом электронной плотности от связи Н—О к связям Э=О (содержащим атом О с большим значением электроотрицательности) и делокализацией электронной плотности в анионе. Для характеристики кислотности в-в в неводных средах используют ф-цию кислотности Гаммета H0 (см. Корреляционные соотношения). Известны жидкости, для к-рых H0 более отрицательна, чем для конц. водных р-ров очень сильных к-т, таких, как HNO3, H2SO4. Эти жидкости наз. сверхкислотами. Примеры: 100%-ная H2SO4 (H0=-12), безводная фторсульфоновая к-та HSO3F (H0=-15), смесь HF и SbF5 (H0=-17), 7%-ный р-р SbF5 в HSO3F (H0=-19,4). Эквимолярную смесь HSO3F и SbF5 называют "магической к-той". Сверхкислотность обусловлена исключительной слабостью взаимод. с протоном соответствующих анионов (HSO-4, SbF-6 и др.). В среде сверхкислот протонируются в-ва, обычно не проявляющие основных св-в, в частности углеводороды. Это явление используют на практике, преим. в орг. синтезе (алкилирование по Фриделю - Крафтсу, гидрирование нефти и др.). Мн. оксокислоты (HNO3, HMnO4, Н2Сr2О7, НСlO и др.) - сильные окислители. окислит. активность этих к-т в водном р-ре выражена сильнее, чем у их солей. Все пероксокислоты - сильные окислители. К. н. всегда менее термически устойчивы, чем их соли, образованные активными металлами (Na, К и др.). Нек-рые К. н. (Н2СО3, H2SO3, НСlO и др.) невозможно выделить в виде индивидуальных соед., эти К. н. существуют только в р-ре. Общие методы получения К. н.: взаимод. оксидов (ангидридов) с водой, напр.:
Р2О5+Н2О:Н3РО4
вытеснение более летучей К. н. из ее соли менее летучей К. н., напр.:
381_400-53.jpg
действие H2SO4 на р-р бариевой соли данной К. н., напр.:
Ва(Н2РО2)2+H2SO4:BaSO4+2Н3РО2
гидролиз галогенидов или солей, напр.:
Рl3+ЗН2O:Н3РO3+3HI Аl23+6Н2O:2Аl(ОН)3+3H2Se
замена катионов растворенных солей на Н с помощью катионита. Существует также множество др. методов получения К. н. К. н. применяют в пром-сти и в научных исследованиях. В больших кол-вах производят серную кислоту, азотную кислоту, фосфорную кислоту, соляную кислоту и др.
===
Исп. литература для статьи «КИСЛОТЫ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ»:
Некрасов Б. В., Основы обшей химии, 3 изд., т. 1-2, М., 1973; Кемпбел Дж., Современная общая химия, пер. с англ., т. 1-3, М., 1975; Белл Р., Протон в химии, пер. с англ., М., 1977; Хьюи Д., Неорганическая химия, пер. с англ., М., 1987. С. И. Дракин.

Страница «КИСЛОТЫ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учителей, учеников, студентов и просто химиков