Що таке кислоти? їх номенклатура і графічні формули

Згідно з теорією Арреніуса кислоти - це сполуки, що склада­ються з кислотного залишку і атомів гідрогену, здатних заміщува­тись на метал. Кількість таких атомів гідрогену визначає ос­новність кислоти: НС1, НN0₃ - одноосновні, Н₂S0₄, Н₂С0₃ -двоосновні, Н₃Р0₄ - триосновна і т.д. Кислоти, до складу яких входять атоми оксигену, називають кисневими, якщо атоми ок-сигену відсутні - безкисневими.

Назви безкисневих кислот походять від назв елементів, що їх утворюють, або від міжнародних назв кислотних залишків з за­кінченням -на: НС1 - хлороводнева або хлоридна (тривіальна на­зва - соляна), Н₂S - сірководнева або сульфідна. НF - флуороводнева або фторидна (тривіальна назва - плавикова).

ні властивості і способи добування характери для кислот?

Хімічні властивості кислот зумовлені йонами гідроген (точніше - гідроксонію Н₃0⁺), що утворюються при розчинені й дисоціації кислот у воді. Ці ж йони зумовлюють кислий смак розчину і забарвлення індикатора в характерний колір. Оскільки атоми гідрогену зв'язані з кислотним залишком досить міцниш ковалентним зв'язком, на йони дисоціюють не всі молекули кислоти, а процес дисоціації - оборотний.

Обов'язковими продуктами реакцій взаємодії кислот з основа­ми та оксидами (основними й амфотерними) є сіль і вода. Кислоти взаємодіють також з солями. Такі ре­акції протікають з утворенням малорозчинних або летких продуктів, а також коли більш сильна кислота витискує більш слабку

Н₂S + РЬ(NO₃)₂ = 2НNO₃ + РЬS;

2НNO₃ + СаСОз = Са(NO₃)₂ + Н₂0 + С0₂;

НС1 + СНзСОСNа = NаСІ + СН₃СООН.

Важливою властивістю кислот є їх взаємодія з металами. Ха­рактер взаємодії залежить від активності металу і температури, а для деяких кислот - визначається їх особливою окисною функ­цією. Активні метали, що в ряді стандартних електродних по­тенціалів стоять до водню, витискують його з кислот:

2А1 + ЗН₂S0₄(р.) = А1₂(S0₄)₃ +ЗН₂;

Zп + 2НС1 = ZпС1₂ +Н₂.

Малоактивні ж метали, що стоять після водню, з кислотами, як правило, не взаємодіють за винятком азотної та концентрова­ної сірчаної кислот, які реагують як з активними, так і деякими неактивними металами, але виділяється при цьому не водень, а продукти відновлення нітрогену чи сульфуру:

Си ( Zпта ін.) + 4HN0₃(к.) = Си(NO)₃)₂ + 2N0₂ + 2Н₂0;

Си + 2Н₂S0₄(к.) = СиS0₄ + S0₂ + 2Н₂0.

Більшість кисневих кислот одержуют ь взаємодією кислотних оксидів з водою. Кислоти, ангідриди яких з водою не реагують, добувають із відповідних солей за реакціями обміну.

Що таке солі? їх склад і номенклатура.

Салі визначають або як продукт заміщення атомів гідрогену кис-і на метал, або як продукт нейтралізації кислоти основою. Як правило це - йонні сполуки, які при розчиненні у воді легко дисоціюють на катіони (металу, амонію) і аніони кислотного залишку. Розрізняють солі середні, кислі, основні, комплексні та деякі інші. Середні солі - це продукт повної нейтралізації кислоти основою:

Н₃Р0₄ + ЗNаОН = Nа₃Р0₄ + ЗН₂0.

Кислі солі - продукт неповної нейтралізації багатоосновної клоти основою:

Н₃Р0₄ + 2NаОН = Nа₂НР0₄ + 2Н₂0;

Н₃Р0₄ + NаОН = NаН₂Р0₄ + Н₂0.

Основні солі - продукт неповної нейтралізації багато кислотної основи кислотою:

Мg(ОН)₂ + НС1 = МgОНС1 + Н₂0

. Комплексні солі - численний клас сполук, до складу яких входять комплексні йони, утворені за донорно-акцепторним механізмом зв'язку: Nа[А1(ОН)₄]; К₃[Fе(СН)₆]; [Си(NH₃)₄]S0₄.

Питання для самоконтролю:

1 Що таке оксиди?

2 Які хімічні властивості вони проявляють?

3 Основні способи добування оксидів.

4 Хімічні властивості основ і лугів.

5 Класифікація кислот.

6 Хімічні властивості кислот.

7 які хімічні властивості проявляють кислоти?

 

 

Самостійна робота № 2

Тема: Загальна характеристика неметалічніх елементів

 

Мета: Дати характеристику елементам –неметалам і їхньому положенню в періодичній системі; розглянути будову і фізичні властивості неметалів

 

Питання, що виносяться на самостійне вивчення:

1Положення в періодичній системі хімічних елементів Д.І.Менделєєва.

2 Будова атома.

3 Ступінь окислення.

4 Поширення в природі

. Література:

1 Попель П.П. Хімія. Підручник для 10 класу для загальноосвітніх навчальних закладів. Академічний рівень, рівень стандарту.- Київ: «Академія», 2010.

 

Теоретичні відомості

Найпоши­реніші елементи у Всесвіті — Гідроген (92 % усіх атомів) і Гелій (7%).

Поширеність у природі.

На нашій планеті неметалічні елементи більш поширені, ніж металічні.

Атмосфера складається переважно з азоту і кисню — простих речовин Нітрогену й Окси-гену. У повітрі є домішки інертних газів, водяної пари, вуглекислого газу, деяких інших сполук неметалічних елементів.

Основна речовина гідросфери — вода. У ній розчинені гази, які входять до складу повітря, а також солі хлоридної, карбонатної, сульфат­ної кислот.

У літосфері міститься майже 90 хімічних елементів, однак і в ній більш поширені неме­талічні елементи. Вони утворюють велику кількість мінералів.

У живих організмах переважають органічні речовини і вода, а це — також сполуки неме­талічних елементів.

Поширеність хімічних елементів оцінюють, зіставляючи кількості їхніх атомів.

Відношення кількості атомів елемента до кількості атомів усіх елементів у певному середовищі називають атомною часткою елемента.

Атоми і йони. За електронною будовою зов­нішнього енергетичного рівня атомів біль­шість неметалічних елементів є р-елементами, а Гідроген і Гелій — s-елементами.

Атоминеметалічних елементів на зовніш­ньомуенергетичному рівні мають, як прави­ло, від 4 до 8 електронів. Майже всі вони можуть приєднувати певну кількість електро­нів і перетворюватися на негативно заряджені йони — аніони¹

На зовнішньому енергетичному рівні нової частинки (аніона) перебуває 8 електронів, тобто електронний октет.

Проілюструємо розглянуту властивість ато­мів неметалічних елементів загальною схемою:

Е + пе -> Е^л~.

Отже, такі атоми здатні бути окисниками; під час відповідних хімічних реакцій вони зазна­ють відновлення.

Аніони неметалічних елементів разом із катіонами металічних елементів входять до складу бінарних йонних сполук — оксидів (наприклад, Н₂0, ВаО, А1₂0₃), солей (NаF, К₂S тощо), деяких інших сполук (наприклад, СаН₂, М_g3N₂).

У молекулах багатьох речовин (Н₂, НF, С0₂, Н₂S0₄, С₂Н₅ОН та ін.) містяться атоми немета­лічних елементів, сполучені ковалентнимизв'язками. Хімічний зв'язок такого типу реа­лізується завдяки утворенню спільних елек­тронних пар із неспарених електронів двох атомів. Ділянки перекривання орбіталей можуть бути рівновіддаленими від ядер атомів (наприклад, у молекулі Н: Н) або зміщеними в бік одного з них (Н:Вг). У першому випадку ковалентний зв'язок є неполярним, а в друго­му — полярним. Зміщення спільної електрон­ної пари позначають стрілкою або записом зарядів над символами елементів.

Величину, яка характеризує здатність атома притягувати електрони, називають електронегативністю. Зіставляючи її значення для різних елементів, можна з'ясу­вати, чи зміщується спільна електронна пара, а якщо зміщується, то до якого атома.

Здатність атомів неметалічних елементів приєднувати електрони або зміщувати їх у свій бік зростає у періоді зліва направо, а в групі — знизу догори¹. Тому найтиповіший неметалічний елемент перебуває у правому верхньому куті періодичної системи. Це — Флуор.

Валентність. Значення валентності хімічно­го елемента визначається кількістю спільних електронних пар, які утворює його атом з іншими атомами. Вам відомо, що валентні можливості елемента можна передбачити за кількістю неспарених електронів в атомі. Наприклад, в атомі Оксигену — два неспарені електрони, тому він має бути двовалентним.

За наявності вакантних орбіталей зовніш­нього енергетичного рівня атоми можутьпереходити у збуджений стан. Його познача­ють зірочками справа від символу елемента. Для атома Бору існує один збуджений стан, для атома Сульфуру можливі два такі стани, а для атома Хлору — три.

Елементи, атоми яких не бувають у збудже­ному стані, — Флуор, Оксиген (вони мають сталу валентність), Нітроген.

Ступені окиснення. Вам відомо, що ступінь окиснення елемента — це умовний цілочи-сельний заряд його атома в речовині. Значен­ня ступенів окиснення неметалічного елемен­та можна передбачити, враховуючи заряд його простого йона, можливі значення валент­ності атома і зіставляючи цей елемент з інши­ми за електронегативністю. При визначенні ступеня окиснення елемента в речовині кори­стуються правилом електронейтральності: сума ступенів окиснення всіх атомів у речо­вині дорівнює нулю.

Значення ступеня окиснення елемента (безурахування знака) в речовині часто збігається

зі значенням його валентності:

Існують речовини, у яких ступені окиснення елементів відрізняються від значень валентно­сті. Це — прості речовини (крім інертних газів), деякі неорганічні сполуки, багато орга­нічних сполук.

Висновки

Неметалічні елементи поширеніші за мета­лічні.

Поширеність хімічного елемента визначають за його атомною часткою, тобто відношенням кількості атомів елемента до кількості атомів усіх елементів у певному середовищі.

Атоми неметалічних елементів мають на зов­нішньому енергетичному рівні від 4 до 8 елек­тронів і здатні приєднувати електрони, перетво­рюючись на аніони. Ця властивість посилюється в періодах зліва направо, а в групах — знизу догори.

Значення валентності неметалічного елемен­та визначається кількістю неспарених електро­нів у його атомі, що взяли участь в утворенні ковалентних зв'язків з іншими атомами.

Ступені окиснення неметалічних елементів у сполуках можуть бути від'ємними або додатни­ми числами.

Питання для самоконтролю:

1 Де розміщуються неметали в періодичній системі хімічних елементів?

2 Яку будову вони мають?

3 Що таке валентністьь. Як вона визначається?

4 Що таке ступінь окислення, як його визначати?

5 Де в природі розповсюджені неметали

 

Самостійна робота № 3

Тема: Сульфатна кислота, будова молекули, фізичні властивості.

 

Мета: Розглянути склад сульфатної кислоти, її структурну будову, ступені окислення елементів, які входять до складу кислоти. З’ясувати фізичні властивості кислоти.

 

Питання, що виносяться на самостійне вивчення:

1 Структурна будова сульфатної кислоти.

2 Будова молекули сульфатної кислоти.

3 Фізичні властивості кислоти.

Література

1 Попель П.П. Хімія. Підручник для 10 класу для загальноосвітніх навчальних закладів. Академічний рівень, рівень стандарту.- Київ: «Академія», 2010.

 

Теоретичні відомості

Сульфатна кислота. Сульфатна, або сір­чана, кислота є в кожному шкільному хімічному кабінеті. Вам добре відома її формула — Н₂S0₄.

Будова молекули. Сульфатна кислота, як і всі інші кислоти, — молекулярна сполука.

Фізичні властивості. За звичайних умов чиста сульфатна кислота — безбарвна оліїста рідина без запаху, майже удвічі важча за воду (р = 1,83 г/см³). Температура плавлення спо­луки становить +10,3 °С, а кипіння +280 °С. Під час кипіння кислота починає розкладати­ся на сульфур(УІ) оксид і воду.

Сульфатна кислота необмежено розчи­няється у воді, тобто змішується з нею в будь-яких співвідношеннях з утворенням розчину. Розчинення кислоти у воді супроводжується виділенням великої кількості теплоти. Для того щоб із концентрованої сульфатноївиготовити її розбавлений розчин, кислоту доливають у воду, а не навпаки. Тоді темпера­тура рідини зростає повільніше, і вдається запобігти її закипанню й розбризкуванню.Сульфатнукислотуранішеназиваликупоросниммаслом.

Сульфатна кислота завдяки наявності в молекулі двох ковалент­них полярних зв'язків О-Н є двохосновною. її дисоціація за першою стадією в розбавленому розчині відбувається майже повністю (це сильна кислота), а за другою — частково

Питання для самоконтролю:

1 Яку будову має сульфатна кислота?

2 Які фізичні властивості проявляє сульфатна кислота?

3 Де її використову

Самостійна робота № 4

Тема: Нітрати та ортофосфати

 

Мета: Закріпити знання про загальні властивості солей, способи їх одержання на прикладі нітратів і фосфатів. Вивчити хімічні властивості нітратів і фосфатів. Дати характеристику найважливішим азотним та фосфорним добривам; розкрити їхнє значення в народному господарстві.

 

Питання, що виносяться на самостійне вивчення:

1 Солі нітратної кислоти – нітрати.

2 Колообіг нітрогену в природі.

3 Солі фосфатної кислоти – фосфати.

4 Хімічні властивості нітратів і фосфатів, якісні реакції на нітрат і фосфат – йон.

5 Мінеральні добрива.

 

Література:

1 Попель П.П. Хімія. Підручник для 10 класу для загальноосвітніх навчальних закладів. Академічний рівень, рівень стандарту.- Київ: «Академія», 2010.

2 Басов В.П., Родіонов В.М., Юрченко О.Г. Хімія. Навчальний посібник для слухачів підготовчіх відділень, факультетів довузівської підготовки, абітурієнтів та студентів вищих навчальних закладів освіти.- Київ: «Каравела», 2003.

Теоретичні відомості

Нітрати добре розчинні у воді, токсичні (отруйні), тверді кристалічні речовини. Утворюються внаслідок дії нітратної кислоти на метали, основні оксиди, амоніак і деякі солі.

8Nа + 10HNO₃ = 8NaNO₃ + NН₄N0₃ + ЗН₂0;

Nа₂0 + 2НN0₃ = 2NаN0₃ + Н₂0;

NаОН + НN0₃ = NаN0₃ + Н₂0\

NH₃ + HNO₃ = NН₄N0₃,

К₂С0₃ + 2НN0₃ = 2КN0₃ + С0₂+ Н₂0.

При нагріванні розкладаються.

Електрохімічний ряд напруг.

До магнію М#	Між і Си (включно)	Після Си
2КN03 = 2КNОг + 02	2РЬ(N03)2 = 2РЬО + 4N02 + 02	2AgN03 = 2Аg+ 2N02 + 02

Азотні добрива - речовини, які містять Нітроген і вносяться в ґрунт для підвищення врожайності.

Мінеральні добрива - селітри КNО₃, NаN0₃, NН₄N0₃, Са(N0₃)₂; солі амонію (NН₄)₂S0₄; рідкий амоніак NH₃; амоніачна вода NН₃ ■ Н₂0.

Фосфати - солі фосфатної кислоти. Дигідро-, гідро- і ортофосфати. Середні орто-фосфати (крім лужних металів) нерозчинні. Кислі фосфати розчиняються у воді. Цю властивість використовують у сільському господарстві. Фосфати необхідні для живлення рослин.

Фосфатні добрива

Са₃(Р0₄)₂ - молотий - «фосфоритне борошно» - для кислих ґрунтів.

Са₃(Р0₄)₂ + 2Н₂Б0₄ = Са(Н₂Р0₄)₂ + 2СаР0₄ - простий суперфосфат.

Са₃(Р0₄)₂ + 4Н₃Р0₄ = ЗСа(Н₂Р0₄)₂ - подвійний суперфосфат.

Са(ОН)₂ + Н₃Р0₄ = СаНР0₄- 2Н₂0 - преципітат, для кислих ґрунтів.

ЗNН₃ + 2Н₃Р0₄ = NН₄Н₂Р0₄ + (NН₄)₂НР0₄ - амофос.

Комбіновані добрива (NH₄)₂НР0₄, NH₄H₂РO₄ - амофоси.

Якщо до амофосу додати калійну селітру, то утвориться амофоска - комбіноване добриво (містить Нітроген, Фосфор, Калій).

 

Питання для самоконтролю:

1 Що таке нітрати? Як їх можна добути?

2 Що являють собою азотні добрива? Чому їх потрібно вносити у грунт?

3 Що таке фосфати? Як їх можна добути?

4 Що являють собою фосфатні добрива? Чому їх потрібно вносити у грунт?

 

 

Самостійна робота № 5

Тема: Колообіг неметалів. Охорона довкілля.

Мета: Розглянути колообіг неметалів у природі, висвітлити найважливішу проблему сучасності – захист біосфери від забруднення викидами хімічних виробництв.

 

Питання, що виносяться на самостійне вивчення:

1 Колообіг неметалів у природі (нітроген, карбон).

2 Роль озону в збереженні життя на землі.

3 Вплив на навколишнє середовище діоксиду сульфуру, утворення кислотних дощів.

4 Проблема повної утилізації та переробки відходів на хімічному виробництві.

 

Література:

1 Буринська Н.М., Величко Л.П. Хімія. Підручник 10 клас для загальноосвітніх навчальних закладів. – Київ: «Перун», 2003.

 

Теоретичні відомості

Щомиті на нашій планеті відбувають­ся фізичні й хімічні перетворення речовин. Багато із цих перетворень

періодично повто­рюється.

Колообіги речовин. У природі можна спо­стерігати явища, під час яких речовина змі­нює свій агрегатний стан, змішується з іншою речовиною або виділяється із суміші.