Хімія. 8 клас. Ярошенко

§ 32. Поняття про кислоти

Вивчення параграфа допоможе вам:

  • дізнатись, які речовини належать до кислот;
  • називати кислоти за сучасною науковою українською номенклатурою;
  • визначати за формулою кислоти валентність кислотного залишку;
  • характеризувати фізичні властивості кислот.

З курсу природознавства ви знаєте про етанову (оцтову) кислоту, в 7 класі згадувалися сульфатна кислота H2SO4 і хлоридна кислота НСl. Лимонна кислота міститься в плодах лимонів і надає їм кислого смаку.

Зверніть увагу на те, що в усіх словосполученнях наявне слово «кислота». Це тому, що ці речовини належать до однієї групи складних речовин — кислот. Щоправда, сульфатна і хлоридна кислоти — неорганічні речовини, а оцтова й лимонна — органічні.

Що ж таке кислоти?

КИСЛОТИ ТА ЇХ СКЛАД. Передусім це складні речовини молекулярної будови. Подібно до оксидів й основ, їхні формули мають дві складові:

Перша з них — атоми Гідрогену — наявна у складі всіх кислот. За цією ознакою, а також за здатністю атомів Гідрогену заміщуватись атомами металічних елементів їх віднесено до класу кислот. Якісний склад цих речовин підтверджує наявність одного або декількох атомів Гідрогену в молекулі.

Друга частина, що залишилася після проведеного нами поділу, називається кислотним залишком. На відміну від першої частини, у всіх кислот вона різниться за складом.

Атоми Гідрогену є і в складі амоніаку NH3, але він не належить до кислот. Це тому, що атоми Гідрогену в кислотах здатні заміщуватися на атоми металічних елементів, а в амоніаку — ні.

Кислота — це неорганічна сполука, що складається з атомів Гідрогену, здатних заміщуватись атомами металічних елементів, та кислотного залишку.

НОМЕНКЛАТУРА КИСЛОТ. Індивідуальна назва кожної кислоти складається з двох слів, ужитих у називному відмінку — назви кислотного залишку і слова «кислота».

Попрацюйте групами

Ознайомтеся з таблицею 15 на с.164. До неї занесено неорганічні кислоти, з якими ви будете стикатися найчастіше. Вивчіть їх назви, запам'ятайте формули. Без цього ви не зможете надалі успішно вивчати хімію.

Таблиця 15

Формули і назви кислот

КИСЛОТА

КИСЛОТНИЙ ЗАЛИШОК

Формула

Назва

Склад

Валентність

Назва

сучасна українська

тривіальна (традиційна)

HCl

хлоридна

соляна

Cl

І

хлорид

HNO3

нітратна

азотна

NO3

І

нітрат

H2SO4

сульфатна

сірчана

4

ІІ

сульфат

H2SO3

сульфітна

сірчиста

SO3

ІІ

сульфіт

H2S

сульфідна

сірководнева

S

ІІ

сульфід

H2SiO3

силікатна

кремнієва

SiO3

ІІ

силікат

H2CO3

карбонатна

вугільна

CO3

ІІ

карбонат

H3PO4

ортофосфатна

ортофосфорна

PO4

ІІІ

ортофосфат

З таблиці ви пересвідчилися, що сучасна назва кислот відповідає назві кислотних залишків. Ця важлива відповідність допоможе вам легко складати хімічні формули речовин іншого класу — солей.

Досі ви розглядали валентність як здатність атомів одного хімічного елемента сполучатись або заміщувати певну кількість атомів іншого елемента. Ваші знання про цю фізичну характеристику вже поповнились інформацією про валентність кислотних залишків. Виявляється, що кислотні залишки теж здатні заміщувати певну кількість атомів чи груп атомів.

Як зазначено в таблиці 15, одновалентними є кислотні залишки хлоридної та нітратної кислот, двовалентними — сульфатної, сульфітної, сульфідної, силікатної та карбонатної кислот. У кислотного залишку ортофосфатної кислоти валентність ІІІ.

Склад кислот відповідає загальній формулі.

Валентність кислотного залишку збігається з кількістю атомів Гідрогену.

Після того як ви з'ясували склад кислот, легко зрозуміти їх класифікацію.

КЛАСИФІКАЦІЯ КИСЛОТ.

Кислоти поділяють на групи за двома ознаками:

  • числом атомів Гідрогену в молекулі;
  • вмістом Оксигену у складі кислотного залишку.

Зверніться до схеми 15, з'ясуйте сутність кожної з класифікацій та доберіть приклади.

Схема 15. Класифікація кислот

ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ КИСЛОТ. Серед неорганічних кислот переважають рідини, зовсім мало твердих речовин (серед поданих у таблиці лише ортофосфатна та силікатна) і немає газів. Хоча деякі кислоти готують розчиненням газоподібної речовини у воді. Наприклад, хлоридна кислота — це розчин гідроген хлориду у воді.

Кислоти безбарвні, густина всіх кислот більша за одиницю. Вони добре розчиняються у воді (за винятком деяких, зокрема силікатної).

І назва класу сполук — кислоти, і позначення смакового відчуття — кислий — слова спільнокореневі. Кислоти здебільшого кислі на смак. Із власного досвіду вам це відомо, адже ви вживаєте кисломолочні продукти (кефір, йогурт), квашені овочі, городину і фрукти (щавель, яблука, лимони тощо), до складу яких входять органічні кислоти.

ЗАХОДИ БЕЗПЕКИ ПІД ЧАС РОБОТИ З КИСЛОТАМИ. Чисті неорганічні кислоти та їх концентровані розчини дуже небезпечні, бо ушкоджують слизові оболонки органів травлення, при вдиханні парів подразнюють слизові оболонки органів дихання. Потрапляючи на шкіру, спричинюють почервоніння, больові відчуття, а за великої концентрації — тяжкі опіки. Неорганічні кислоти псують одяг — на місці їх потрапляння відразу чи з часом з'являється дірка. Деякі кислоти мають різкий неприємний запах, наприклад хлоридна, сульфідна.

Кислоти зовсім не руйнують скло (винятком є плавикова, або фторидна, кислота HF), деякі пластмаси та гуму. Робота з чистими кислотами чи їх концентрованими розчинами вимагає великої уваги й акуратності. Обов'язково використовують захисний фартух із полівінілхлоридного матеріалу, гумові рукавички та окуляри.

Безпечна робота з кислотами у шкільному хімічному кабінеті досягається за рахунок того, що учні працюють з розбавленими водою кислотами, а не чистими речовинами чи їх концентрованими розчинами. Проте в будь-якому разі не можна допускати потрапляння навіть розбавлених кислот на одяг чи тіло, а особливо в очі.

Якщо раптом кислота потрапить на одяг чи на відкриту ділянку шкіри, то місце потрапляння слід ретельно промити водою, слабким розчином харчової соди.

Усі кислоти важчі за воду, через що при виготовленні їхніх розчинів кислоту ллють у воду (у жодному разі не навпаки!) невеликими порціями, помішуючи скляною паличкою.

ПАМ'ЯТАЙТЕ!

У хімічному кабінеті НІКОЛИ не можна куштувати кислоти, як і будь-які інші речовини, на смак!

Стисло про основне

• Кислоти — окремий клас складних речовин, молекули яких складаються з атомів Гідрогену, здатних заміщуватися атомами металічних елементів, та кислотних залишків.

• За сучасною українською номенклатурою кислоти називають за назвою їхніх кислотних залишків.

• Валентність кислотного залишку визначається кількістю атомів Гідрогену, які можуть бути заміщені атомами металічного елемента.

• Користуючись кислотами, необхідно суворо дотримуватися правил безпечної роботи з ними.

• За числом атомів Гідрогену кислоти бувають одноосновні та багатоосновні, а за вмістом атомів Оксигену — оксигеновмісні та безоксигенові.

• Більшість кислот добре розчинні у воді. Деякі з них, наприклад хлоридну, сульфідну, готують за допомогою розчинення у воді відповідної леткої сполуки неметалічного елемента з Гідрогеном.

Сторінка ерудита

Назви кислот (сірчана, соляна та інші) з'явилися в останньому десятилітті ХVІІІ ст., коли в 1792 р. про них повідомив Антуан Лавуазьє від імені своїх колег-хіміків на засіданні Паризької академії. А до цього кислоти називали довільно. Серед кількох назв сульфатної кислоти була й назва «купоросна», карбонатної — «повітряна».

Сучасну наукову українську номенклатуру хімічних елементів і простих речовин розробила Українська національна комісія з хімічної термінології й номенклатури (1994 р.). Комісією визначено назви оксидів, кислот, основ і солей, якими ви будете користуватися, вивчаючи хімію.

Ви вже встигли відчути переваги цієї номенклатури. Наприклад, відтепер хімічний елемент із символом Н має назву Гідроген, а проста речовина, утворена його атомами, — водень. До цього і хімічний елемент Н, і проста речовина Н2 називались однаково — водень.

Назви солей утворюються з назв кислотних залишків відповідної кислоти. Наприклад, хлоридна кислота НCl містить кислотний залишок, що називається хлорид, тому відома вам кухонна сіль NaCl має назву натрій хлорид. За попередньою номенклатурою кислота мала назву «соляна», а її солі — «хлориди».

Знаємо, розуміємо

1. Дайте визначення кислот.

2. Відтворіть по пам'яті формули та назви зазначених у параграфі кислот.

3. Які класифікації кислот вам відомі?

4. Як визначити валентність кислотного залишку за формулою кислоти?

5. Схарактеризуйте фізичні властивості кислот.

6. Зазначте кислоту, наявну лише у водних розбавлених розчинах.

  • А карбонатна
  • Б ортофосфатна
  • В нітратна
  • Г сульфатна

7. Зазначте пару безоксигенових кислот.

  • А хлоридна і нітратна
  • Б сульфідна і хлоридна
  • В сульфатна і сульфітна
  • Г ортофосфатна і карбонатна

8. Зазначте рядок, утворений двома формулами кислот й однією формулою оксиду.

  • А HNO3, H2SiO3, HCl
  • Б H2SO4, H2S, H2CO3
  • В HNO3, HClO3, H2SO3
  • Г H3PO4, SO3, HNO3

Застосовуємо

101. З поданого переліку формул випишіть формули кислот:

KBr, NO2, HNO3, CuSO4, H2S, SO2.

До яких груп їх можна віднести за відомими вам класифікаціями?

102. Визначте валентність кислотних залишків у формулах кислот:

HNO2, HPO3, H2SeO4, HMnO4.

103. Виберіть зайве в кожному переліку:

  • а) H2SO4, H2CO3, HNO3;
  • б) H2SiO3, H2SO3, H2CO3;
  • в) HCl, H3PO4, H2S.

Аргументуйте свій вибір.

104. Підготуйте запитання чи завдання, яке зможете запропонувати однокласникам на уроці.

105. Дізнайтеся в дорослих та з етикеток на продуктах харчування і засобах побутової хімії про наявність у їх складі кислот. Обміняйтеся з однокласниками отриманою інформацією.

106. Для виготовлення хлоридної кислоти у воді об'ємом 1 л розчинили 448 л гідроген хлориду (н.у.). Обчисліть масову частку гідроген хлориду у виготовленій кислоті, якщо густина кислоти дорівнює 1,19 г/см3.