У кислоты две смысловые части
Выбери кислоту. Подсветка отделит замещаемый водород от кислотного остатка и объяснит валентность остатка.
Схематическая модель: размеры частиц и расстояния условны.
Из чего состоят изучаемые кислоты
Кислоты — сложные вещества, содержащие атомы водорода, способные замещаться атомами металлов, и кислотные остатки. В HCl остаток — Cl, в H₂SO₄ — SO₄, в H₃PO₄ — PO₄. Остаток может состоять из одного атома или группы атомов.
Не всякое вещество с H в формуле является кислотой. Вода H₂O и метан CH₄ не относятся к кислотам, которые изучаются в этом разделе. Для определения класса нужен характер состава и свойств, а не только наличие буквы H.
HCl
1 H + остаток Cl
H₂SO₄
2 H + остаток SO₄
H₃PO₄
3 H + остаток PO₄
В изучаемых кислотах различают замещаемый водород и кислотный остаток. Наличие H в формуле само по себе недостаточно для определения класса.
Кислоты с кислородом и без него
По составу кислоты делят на кислородсодержащие и бескислородные. H₂SO₄, HNO₃ и H₃PO₄ содержат O, а HCl и H₂S — нет. Отсутствие кислорода не исключает кислотных свойств.
Кислотный остаток получают, мысленно отделив заменяемые атомы H. Для H₂SO₄ это SO₄, для H₃PO₄ — PO₄, для HCl — Cl. Индекс у водорода помогает определить валентность остатка в школьной записи.
| Кислота | Остаток | Валентность остатка |
|---|---|---|
| HCl | Cl | I |
| H₂SO₄ | SO₄ | II |
| H₃PO₄ | PO₄ | III |
| H₂S | S | II |
Кислоты различаются наличием кислорода в составе. Кислотный остаток сохраняют целиком при составлении формулы соли.
Шкала универсального индикатора
Шкала универсального индикатора связывает цвет с диапазоном кислотности; у разных составов шкалы могут различаться.
A.Spielhoff · Wikimedia Commons · CC0. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Лабораторная стеклянная посуда
Лабораторная посуда помогает наблюдать вещества и их превращения в контролируемых условиях.
Diane A. Reid / National Cancer Institute · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Основность: сколько H может замениться
Основность кислоты равна числу атомов водорода, способных замещаться металлом в её молекуле. В изучаемых минеральных кислотах HCl и HNO₃ одноосновные, H₂SO₄ и H₂CO₃ двухосновные, H₃PO₄ трёхосновная.
Основность не равна силе кислоты и не описывает её концентрацию. Раствор HCl может быть разбавленным или концентрированным, но сама кислота остаётся одноосновной. В сложных органических кислотах не каждый H способен замещаться.
| Признак / объект | Что означает | Пояснение |
|---|---|---|
| Основность | Число заменяемых H | Характеристика состава кислоты |
| Концентрация | Содержание вещества в растворе | Характеристика раствора |
| Сила | Способность отдавать H⁺ в данной среде | Другая характеристика |
Основность показывает число заменяемых атомов водорода. Её не следует смешивать с концентрацией или силой кислоты.
Формула не сообщает все свойства
Большинство знакомых кислот используют в виде водных растворов, но растворимость неодинакова. Кремниевую кислоту H₂SiO₃ в школьных схемах рассматривают как практически нерастворимое вещество. Угольная кислота связана с равновесием CO₂ в воде.
При чтении формулы полезно отдельно назвать состав, кислотный остаток, основность и растворимость. Такое описание даёт больше информации, чем одно общее слово «кислота», и подготавливает выбор возможных реакций.
Прочитать формулу
Какие элементы и сколько атомов?
Выделить остаток
Какая группа войдёт в соль?
Уточнить свойства
Растворимость и условия существования.
Для описания кислоты нужны несколько признаков. Химическая формула задаёт состав, но не заменяет сведения о свойствах.
Шесть выводов
Тест по параграфу10 вопросов · 4 варианта · один правильный · 0,5 балла за ответ · максимум 5
Учебный источник и иллюстрации
Основа: предоставленный учебник «Химия, 8 класс», § 16. Материал переработан для объяснения; источник: 8 класс. Химия — § 16. Кислоты. Состав и классификация кислот.pdf. Научные уточнения учитывают различие молекулярного и немолекулярного строения и границы учебных моделей.
Иллюстрации загружаются непосредственно с Wikimedia Commons; авторы и лицензии указаны под изображениями. Схемы и обучающие модели созданы для этого конспекта.
Royal Society of Chemistry: данные о химических элементах