Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Физические и химические свойства кислот

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Кислоты – электролиты, при диссоциации которых из положительных ионов образуются только ионы H+ (H3O+):

HNO3 ↔ H+ + NO3;

H2S ↔ H+ + HS ↔ 2H+ + S2-.

Существует несколько классификаций кислот, так, по числу атомов водорода, способных к отеплению в водном растворе, кислоты делят на одноосновные (HF, HNO2), двухосновные (H2CO3) и трехосновные (H3PO4). В зависимости от содержания в составе кислоты атомов кислорода кислоты делят на бескислородные (HCl, HF) и кислородсодержащие (H2SO4, H2SO3).

Химические свойства кислот

К химическим свойствам неорганических кислот относят:

— способность изменять окраску индикаторов, например, лакмус при попадании в раствор кислоты приобретает красную окраску (это обусловлено диссоциацией кислот);

— взаимодействие с активными металлами, стоящими в ряду активности до водорода

Fe + H2SO4(рр) = FeSO4 + H2↑;

— взаимодействие с основными и амфотерными оксидами

2HCl + FeO = FeCl2 + H2O;

6HNO3 + Al2O3 = 2Al(NO3)3 + 3H2O;

— взаимодействие с основаниями (в случае взаимодействия кислот со щелочами происходит реакция нейтрализации в ходе которой происходит образование соли и воды, с нерастворимыми в воде основаниями реагируют только растворимые в воде кислоты)

H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O;

H2SO4 + Cu(OH)2↓ = CuSO4 +2H2O;

— взаимодействие с солями (только в том случае, если в ходу реакции происходит образование мало- или нерастворимого соединения, воды или выделение газообразного вещества)

H2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2HCl;

2HNO3 + Na2CO3 = 2NaNO3 + CO2↑ + H2O;

— сильные кислоты способны вытеснять более слабые из растворов их солей

K3PO4 + 3HCl = 3KCl + H3PO4;

Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2↑ + H2O;

— окислительно-восстановительные реакции, связанные со свойствами анионов кислот:

H2SO3 + Cl2 + H2O = H2SO4 + 2HCl;

Pb + 4HNO3(конц) = Pb(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O.

Физические свойства кислот

При н.у. большинство неорганических кислот существуют в жидком состоянии, некоторые – в твёрдом состоянии (H3PO4, H3BO3). Практически все кислоты хорошо растворимы в воде, кроме кремниевой кислоты (H2SiO3)

Получение кислот

Основные способы получения кислот:

— реакции взаимодействия кислотных оксидов с водой

SO3 + H2O = H2SO4;

— реакции соединения неметаллов с водородом (бескислородные кислоты)

H2 + S ↔ H2S;

— реакции обмена между солями и другими кислотами

K2SiO3 + 2HCl → H2SiO3↓ + 2KCl.

Применение кислот

Из всех неорганических кислот наиболее широкую сферу применения нашли соляная, серная, ортофосфорная и азотная кислоты. Их используют в качестве сырья для получения различного спектра веществ – других кислот, солей, удобрений, красителей, взрывчатых веществ, лаков и красок и т.д. Разбавленные соляную, ортофосфорную и борную кислоты используют в медицине. Также кислоты нашли широкое применение в быту.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1
Задание сколько граммов оксида фосфора (V) потребуется для получения 392 г ортофосфорной кислоты?
Решение Запишем уравнение реакции получения ортофосфорной кислоты:

P2O5 + 3H2O = 3H3PO4.

Молярные массы оксида фосфора (V) и ортофосфорной кислоты, рассчитанные с использованием таблицы химических элементов Д.И. Менделеева – 142 и 98 г/моль, соответственно. Найдем количество вещества ортофосфорной кислоты:

n(H3PO4) = m(H3PO4) / M(H3PO4);

n(H3PO4) = 392 / 98 = 4 моль.

Согласно уравнению реакции n(H3PO4) : n(P2O5) = 3:1, следовательно n(P2O5) = 1/2× n(H3PO4) = 2 моль. Найдем массу оксида фосфора (V):

m(P2O5) = 2×142 = 284 г.

Ответ Масса оксида фосфора (V) — 284 г.
ПРИМЕР 2
Задание рассчитайте массу кремниевой кислоты (принимая ее состав H2SiO3), полученной при действии на раствор силиката натрия объемом 400 мл с массовой долей соли 20% (плотность раствора 1,1 г/мл) избытка соляной кислоты.
Решение Запишем уравнение реакции получения кремниевой кислоты:

2HCl + Na2SiO3 = 2NaCl +H2SiO3↓.

Найдем массу силиката натрия зная объем раствора, его плотность и содержание основного вещества в растворе (см. условие задачи):

m(Na2SiO3) = V(Na2SiO3)×ρ×ω/100%;

m(Na2SiO3) = 400×1,1×20/100% = 88 г.

Тогда, количество вещества силиката натрия:

v(Na2SiO3) = m(Na2SiO3)/M(Na2SiO3);

v(Na2SiO3) = 88/122 = 0,72 моль.

По уравнению реакции количество вещества кремниевой кислоты v(H2SiO3) = v(Na2SiO3) = 0,72 моль. Следовательно, масса кремниевой кислоты будет равна:

m(H2SiO3) = 0,72×78 = 56,2 г.

Ответ Масса кремниевой кислоты — 56,2 г.