Ácidos são substâncias complexas cujas moléculas incluem átomos de hidrogênio que podem ser substituídos ou trocados por átomos de metal e um resíduo ácido.

Com base na presença ou ausência de oxigênio na molécula, os ácidos são divididos em ácidos contendo oxigênio(ácido sulfúrico H 2 SO 4, ácido sulfuroso H 2 SO 3, ácido nítrico HNO 3, ácido fosfórico H 3 PO 4, ácido carbônico H 2 CO 3, ácido silícico H 2 SiO 3) e sem oxigênio(Ácido fluorídrico HF, ácido clorídrico HCl (ácido clorídrico), ácido bromídrico HBr, ácido iodídrico HI, ácido hidrossulfeto H 2 S).

Dependendo do número de átomos de hidrogênio na molécula de ácido, os ácidos são monobásicos (com 1 átomo de H), dibásicos (com 2 átomos de H) e tribásicos (com 3 átomos de H). Por exemplo, o ácido nítrico HNO 3 é monobásico, pois sua molécula contém um átomo de hidrogênio, o ácido sulfúrico H 2 SO 4 – dibásico, etc.

Existem muito poucos compostos inorgânicos contendo quatro átomos de hidrogênio que podem ser substituídos por um metal.

A parte de uma molécula de ácido sem hidrogênio é chamada de resíduo ácido.

Resíduos ácidos podem consistir em um átomo (-Cl, -Br, -I) - são resíduos ácidos simples, ou podem consistir em um grupo de átomos (-SO 3, -PO 4, -SiO 3) - são resíduos complexos.

Em soluções aquosas, durante as reações de troca e substituição, os resíduos ácidos não são destruídos:

H 2 SO 4 + CuCl 2 → CuSO 4 + 2 HCl

A palavra anidrido significa anidro, ou seja, um ácido sem água. Por exemplo,

H 2 SO 4 – H 2 O → SO 3. Os ácidos anóxicos não possuem anidridos.

Os ácidos recebem o nome do nome do elemento formador de ácido (agente formador de ácido) com a adição das terminações “naya” e menos frequentemente “vaya”: H 2 SO 4 - sulfúrico; H 2 SO 3 – carvão; H 2 SiO 3 – silício, etc.

O elemento pode formar vários ácidos oxigenados. Nesse caso, as terminações indicadas nos nomes dos ácidos serão quando o elemento apresentar maior valência (a molécula de ácido contém alto teor de átomos de oxigênio). Se o elemento apresentar valência inferior, a terminação do nome do ácido será “vazia”: HNO 3 - nítrico, HNO 2 - nitrogênio.

Os ácidos podem ser obtidos dissolvendo anidridos em água. Se os anidridos forem insolúveis em água, o ácido pode ser obtido pela ação de outro ácido mais forte sobre o sal do ácido requerido. Este método é típico para ácidos livres de oxigênio e oxigênio. Os ácidos isentos de oxigênio também são obtidos por síntese direta a partir de hidrogênio e um não-metal, seguida pela dissolução do composto resultante em água:

H 2 + Cl 2 → 2 HCl;

H 2 + S → H 2 S.

As soluções das substâncias gasosas resultantes HCl e H 2 S são ácidas.

Em condições normais, os ácidos existem nos estados líquido e sólido.

Propriedades químicas dos ácidos

Soluções ácidas atuam nos indicadores. Todos os ácidos (exceto o silícico) são altamente solúveis em água. Substâncias especiais - indicadores permitem determinar a presença de ácido.

Os indicadores são substâncias de estrutura complexa. Eles mudam de cor dependendo da interação com diferentes produtos químicos. Nas soluções neutras possuem uma cor, nas soluções de bases possuem outra cor. Ao interagir com um ácido, eles mudam de cor: o indicador laranja de metila fica vermelho e o indicador tornassol também fica vermelho.

Interaja com bases com a formação de água e sal, que contém um resíduo ácido inalterado (reação de neutralização):

H 2 SO 4 + Ca(OH) 2 → CaSO 4 + 2 H 2 O.

Interaja com óxidos básicos com formação de água e sal (reação de neutralização). O sal contém o resíduo ácido do ácido que foi utilizado na reação de neutralização:

H 3 PO 4 + Fe 2 O 3 → 2 FePO 4 + 3 H 2 O.

Interaja com metais. Para que os ácidos interajam com os metais, certas condições devem ser atendidas:

1. o metal deve ser suficientemente ativo em relação aos ácidos (na série de atividades dos metais deve estar localizado antes do hidrogênio). Quanto mais à esquerda um metal está na série de atividades, mais intensamente ele interage com os ácidos;

2. o ácido deve ser forte o suficiente (ou seja, capaz de doar íons hidrogênio H+).

Quando ocorrem reações químicas de ácido com metais, o sal é formado e o hidrogênio é liberado (exceto para a interação de metais com ácidos nítrico e sulfúrico concentrado):

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 ;

Cu + 4HNO 3 → CuNO 3 + 2 NO 2 + 2 H 2 O.

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São substâncias que se dissociam em soluções para formar íons hidrogênio.

Os ácidos são classificados pela sua força, pela sua basicidade e pela presença ou ausência de oxigênio no ácido.

Por forçaos ácidos são divididos em fortes e fracos. Os ácidos fortes mais importantes são o nítrico HNO 3, H2SO4 sulfúrico e HCl clorídrico.

De acordo com a presença de oxigênio distinguir entre ácidos contendo oxigênio ( HNO3, H3PO4 etc.) e ácidos isentos de oxigênio ( HCl, H2S, HCN, etc.).

Por basicidade, ou seja De acordo com o número de átomos de hidrogênio em uma molécula de ácido que podem ser substituídos por átomos de metal para formar um sal, os ácidos são divididos em monobásicos (por exemplo, HNO 3, HCl), dibásico (H 2 S, H 2 SO 4), tribásico (H 3 PO 4), etc.

Os nomes dos ácidos livres de oxigênio são derivados do nome do não metal com a adição da terminação -hidrogênio: HCl - ácido clorídrico, H2S e - ácido hidroselênico, HCN - ácido cianídrico.

Os nomes dos ácidos contendo oxigênio também são formados a partir do nome russo do elemento correspondente com a adição da palavra “ácido”. Neste caso, o nome do ácido em que o elemento está em maior estado de oxidação termina em “naya” ou “ova”, por exemplo, H2SO4 - ácido sulfúrico, HClO4 - ácido perclórico, H3AsO4 - ácido arsênico. Com a diminuição do grau de oxidação do elemento formador de ácido, as terminações mudam na seguinte sequência: “oval” ( HClO3 - ácido perclórico), “sólido” ( HClO2 - ácido cloroso), “oval” ( H O Cl - Ácido Hipocloroso). Se um elemento forma ácidos estando em apenas dois estados de oxidação, então o nome do ácido correspondente ao estado de oxidação mais baixo do elemento recebe a terminação “iste” ( HNO3 - Ácido nítrico, HNO2 - ácido nitroso).

Tabela - Os ácidos mais importantes e seus sais

Obtenção de ácidos

1. Ácidos isentos de oxigênio podem ser obtidos pela combinação direta de não metais com hidrogênio:

H 2 + Cl 2 → 2HCl,

H 2 + S H 2 S.

2. Ácidos contendo oxigênio muitas vezes podem ser obtidos pela combinação direta de óxidos ácidos com água:

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. Tanto os ácidos isentos de oxigênio quanto os contendo oxigênio podem ser obtidos por reações de troca entre sais e outros ácidos:

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

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

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

4. Em alguns casos, as reações redox podem ser usadas para produzir ácidos:

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

3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO.

Propriedades químicas dos ácidos

1. A propriedade química mais característica dos ácidos é a sua capacidade de reagir com bases (bem como com óxidos básicos e anfotéricos) para formar sais, por exemplo:

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

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

2HCl + ZnO = ZnCl2 + H2O.

2. Capacidade de interagir com alguns metais nas séries de tensões até o hidrogênio, com liberação de hidrogênio:

Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2,

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2.

3. Com sais, se for formado um sal ligeiramente solúvel ou uma substância volátil:

H 2 SO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 ↓ + 2HCl,

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

2KHCO 3 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 +2SO 2+2H2O.

Observe que os ácidos polibásicos se dissociam passo a passo, e a facilidade de dissociação em cada etapa diminui; portanto, para ácidos polibásicos, em vez de sais médios, são frequentemente formados sais ácidos (no caso de excesso do ácido reagente):

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. Um caso especial de interação ácido-base é a reação de ácidos com indicadores, levando a uma mudança de cor, que há muito é utilizada para a detecção qualitativa de ácidos em soluções. Assim, o tornassol muda de cor em um ambiente ácido para vermelho.

5. Quando aquecidos, os ácidos contendo oxigênio se decompõem em óxido e água (de preferência na presença de um agente de remoção de água P2O5):

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

H 2 SiO 3 = H 2 O + SiO 2.

M. V. Andryukhova, L.N. Borodina

Substâncias complexas que consistem em átomos de hidrogênio e um resíduo ácido são chamadas de ácidos minerais ou inorgânicos. O resíduo ácido são óxidos e não metais combinados com hidrogênio. A principal propriedade dos ácidos é a capacidade de formar sais.

Classificação

A fórmula básica dos ácidos minerais é H n Ac, onde Ac é o resíduo ácido. Dependendo da composição do resíduo ácido, distinguem-se dois tipos de ácidos:

• oxigênio contendo oxigênio;
• isento de oxigênio, consistindo apenas de hidrogênio e não metálico.

A lista principal de ácidos inorgânicos por tipo é apresentada na tabela.

Além disso, de acordo com suas propriedades, os ácidos são classificados de acordo com os seguintes critérios:

• solubilidade: solúvel (HNO 3, HCl) e insolúvel (H 2 SiO 3);
• volatilidade: volátil (H 2 S, HCl) e não volátil (H 2 SO 4, H 3 PO 4);
• grau de dissociação: forte (HNO 3) e fraco (H 2 CO 3).

Arroz. 1. Esquema de classificação de ácidos.

Nomes tradicionais e triviais são usados ​​para designar ácidos minerais. Os nomes tradicionais correspondem ao nome do elemento que forma o ácido com a adição dos morfemas -naya, -ovaya, bem como -istaya, -novataya, -novataya para indicar o grau de oxidação.

Recibo

Os principais métodos de produção de ácidos são apresentados na tabela.

Propriedades

A maioria dos ácidos são líquidos com sabor amargo. Os ácidos tungsténico, crômico, bórico e vários outros estão no estado sólido em condições normais. Alguns ácidos (H 2 CO 3, H 2 SO 3, HClO) existem apenas na forma de solução aquosa e são classificados como ácidos fracos.

Arroz. 2. Ácido crômico.

Os ácidos são substâncias ativas que reagem:

• com metais:

  Ca + 2HCl = CaCl 2 + H 2;

• com óxidos:

  CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O;

• com base:

  H 2 SO 4 + 2KOH = K 2 SO 4 + 2H 2 O;

• com sais:

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

Todas as reações são acompanhadas pela formação de sais.

É possível uma reação qualitativa com mudança na cor do indicador:

• o tornassol fica vermelho;
• laranja de metila - para rosa;
• a fenolftaleína não muda.

Arroz. 3. Cores dos indicadores quando o ácido reage.

As propriedades químicas dos ácidos minerais são determinadas pela sua capacidade de se dissociar em água para formar cátions de hidrogênio e ânions de resíduos de hidrogênio. Os ácidos que reagem irreversivelmente com a água (dissociam-se completamente) são chamados de fortes. Estes incluem cloro, nitrogênio, enxofre e cloreto de hidrogênio.

O que aprendemos?

Os ácidos inorgânicos são formados por hidrogênio e um resíduo ácido, que é um átomo não metálico ou um óxido. Dependendo da natureza do resíduo ácido, os ácidos são classificados em isentos de oxigênio e contendo oxigênio. Todos os ácidos têm sabor azedo e são capazes de se dissociar em ambiente aquoso (decompondo-se em cátions e ânions). Os ácidos são obtidos a partir de substâncias simples, óxidos e sais. Ao interagir com metais, óxidos, bases e sais, os ácidos formam sais.

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Ácidos- substâncias complexas constituídas por um ou mais átomos de hidrogênio que podem ser substituídos por átomos metálicos e resíduos ácidos.

Classificação de ácidos

1. Pelo número de átomos de hidrogênio: número de átomos de hidrogênio ( n ) determina a basicidade dos ácidos:

n= 1 monobase

n= 2 dibase

n= 3 tribase

2. Por composição:

a) Tabela de ácidos contendo oxigênio, resíduos ácidos e óxidos ácidos correspondentes:

b) Tabela de ácidos livres de oxigênio

Propriedades físicas dos ácidos

Muitos ácidos, como sulfúrico, nítrico e clorídrico, são líquidos incolores. ácidos sólidos também são conhecidos: ortofosfórico, metafosfórico HPO 3, bórico H 3 BO 3 . Quase todos os ácidos são solúveis em água. Um exemplo de ácido insolúvel é o ácido silícico H2SiO3 . As soluções ácidas têm sabor amargo. Por exemplo, muitas frutas adquirem um sabor amargo devido aos ácidos que contêm. Daí os nomes dos ácidos: cítrico, málico, etc.

Métodos para produção de ácidos

Propriedades químicas dos ácidos

1. Mude a cor dos indicadores

2. Reage com metais na série de atividades até H 2

(excl. HNO 3 -Ácido nítrico)

Vídeo "Interação de ácidos com metais"

Eu + ÁCIDO = SAL + H 2 (r. substituição)

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

3. Com óxidos básicos (anfotéricos) – óxidos metálicos

Vídeo "Interação de óxidos metálicos com ácidos"

Pele x O y + ÁCIDO = SAL + H 2 O (trocar rublo)

4. Reaja com bases – reação neutralizadora

ÁCIDO + BASE = SAL + H 2 Ó (trocar rublo)

H 3 PO 4 + 3 NaOH = Na 3 PO 4 + 3 H 2 O

5. Reage com sais de ácidos fracos e voláteis - se se formar ácido, precipitar ou libertar gás:

2 NaCl (tv.) + H 2 SO 4 (conc.) = Na 2 SO 4 + 2HCl ( R . intercâmbio )

Vídeo "Interação de ácidos com sais"

6. Decomposição de ácidos contendo oxigênio quando aquecido

(excl. H 2 ENTÃO 4 ; H 3 PO 4 )

ÁCIDO = ÓXIDO DE ÁCIDO + ÁGUA (r. expansão)

Lembrar!Ácidos instáveis ​​(ácidos carbônico e sulfuroso) - decompõem-se em gás e água:

H 2 CO 3 ↔ H 2 O + CO 2

H 2 SO 3 ↔ H 2 O + SO 2

Ácido sulfureto de hidrogênio em produtos liberado como gás:

CaS + 2HCl = H2S+CaCl2

TAREFAS DE ATRIBUIÇÃO

Nº 1. Distribua as fórmulas químicas dos ácidos em uma tabela. Dê-lhes nomes:

LiOH, Mn 2 O 7, CaO, Na 3 PO 4, H 2 S, MnO, Fe (OH) 3, Cr 2 O 3, HI, HClO 4, HBr, CaCl 2, Na 2 O, HCl, H 2 SO 4, HNO 3, HMnO 4, Ca (OH) 2, SiO 2, Ácidos

Bes-azedo-

nativo

Contendo oxigênio

solúvel

insolúvel

um-

básico

dois básicos

três-básico

Nº 2. Escreva as equações de reação:

Ca + HCl

Na+H2SO4

Al+H2S

Ca+H3PO4
Nomeie os produtos da reação.

N ° 3. Escreva as equações de reação e nomeie os produtos:

Na 2 O + H 2 CO 3

ZnO + HCl

CaO + HNO3

Fe 2 O 3 + H 2 SO 4

Nº 4. Escreva as equações para as reações de ácidos com bases e sais:

KOH + HNO3

NaOH + H2SO3

Ca(OH)2 + H2S

Al(OH)3 + HF

HCl + Na 2 SiO 3

H2SO4 + K2CO3

HNO3 + CaCO3

Nomeie os produtos da reação.

EXERCÍCIOS

Treinador nº 1. "Fórmula e nomes de ácidos"

Treinador nº 2. "Estabelecendo correspondência: fórmula ácida - fórmula óxido"

Precauções de segurança - Primeiros socorros em caso de contato ácido com a pele

Precauções de segurança -