← Свойства кислот

Химические свойства кислот

Ряд активности металлов, реакции обмена и особое поведение кислот-окислителей.

4. Химические свойства кислот

Кислоты проявляют общие свойства, обусловленные наличием ионов водорода H⁺.

Свойство Реакция
1. Диссоциация в растворе
Сильные кислоты распадаются полностью (полная степень диссоциации):
HCl → H⁺ + Cl⁻
Слабые кислоты диссоциируют обратимо. Многоосновные слабые кислоты — ступенчато:
H₂S ⇄ H⁺ + HS⁻
HSO₃⁻ ⇄ H⁺ + SO₃²⁻

Химические индикаторы в кислой среде (ионы H⁺):
Лакмус: красный
Метилоранж: красный (розоватый)
Фенолфталеин: бесцветный
До (Кислота)
До
После (Лакмус, красный)
После
2. Взаимодействие с металлами
(до H₂)
Реагируют только металлы, стоящие до водорода в ряду напряжений. Выделяется H₂:
Mg + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂↑
Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑
До (Цинк)
До
После (Выделение H₂)
После

Железо окисляется неокисляющими кислотами (HCl, H₂SO₄ разб.) строго до +2:
Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑
Внимание: Кислоты-окислители (HNO₃, конц. H₂SO₄) реагируют с металлами иначе — водород никогда не выделяется!
3. Взаимодействие с основными оксидами
Классическая реакция. Кислота разрушает структуру основного оксида:
CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O
До (CuO + HCl)
До
После (Раствор CuCl₂)
После

CaO + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + H₂O
4. Взаимодействие с основаниями
(Реакция нейтрализации)
Все кислоты (даже слабые, как кремниевая) реагируют со щелочами. Образуются средние или кислые соли в зависимости от избытка:

C образованием средних солей (при избытке щелочи):
NaOH + HCl → NaCl + H₂O
3NaOH + H₃PO₄ → Na₃PO₄ + 3H₂O

C образованием кислых солей (при избытке многоосновной кислоты):
NaOH + H₃PO₄ (1 : 1) → NaH₂PO₄ + H₂O (дигидрофосфат)
2NaOH + H₃PO₄ (2 : 1) → Na₂HPO₄ + 2H₂O (гидрофосфат)
5. Взаимодействие с амфотерными оксидами и гидроксидами
Амфотерные соединения ведут себя с кислотами как обычные основные:
Al₂O₃ + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O
Zn(OH)₂ + 2HBr → ZnBr₂ + 2H₂O
6. Взаимодействие с солями
Реакция идет только если кислота сильнее или менее летучая, либо образуется осадок.

Вытеснение слабой кислоты (образование газа):
K₂CO₃ + 2HCl → 2KCl + CO₂↑ + H₂O
KHCO₃ + HCl → KCl + CO₂↑ + H₂O

Образование кислой соли:
К средним солям многоосновных кислот добавляют свою же кислоту:
K₂HPO₄ + H₃PO₄ → 2KH₂PO₄
CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂

Нейтрализация основных солей:
Кислота связывает ОН-группу:
(CuOH)₂CO₃ + 2H₂SO₄ → 2CuSO₄ + CO₂↑ + 3H₂O
Al(OH)Cl₂ + HCl → AlCl₃ + H₂O

Реакция ионного обмена (выпадение осадка):
AgNO₃ + HCl → AgCl↓ + HNO₃
BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2HCl

BaCl₂ + H₂SO₄ (Осадок BaSO₄)
После
7. Окислительно-восстановительные свойства

Кислоты-окислители (HNO₃, H₂SO₄ конц.):
Окисляют металлы (после H), неметаллы (P, S, C) и сложные вещества:
Cu + 4HNO₃(конц.) → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O

Cu + HNO₃(конц.) (Раствор Cu(NO₃)₂ и NO₂↑)
После

C + 2H₂SO₄(конц.) → CO₂↑ + 2SO₂↑ + 2H₂O

Кислоты-восстановители (HI, H₂S, HBr, HCl):
Содержат неметалл в низшей степени окисления, легко отдают электроны:
2HI + Cl₂ → 2HCl + I₂↓
2H₂S + SO₂ → 3S↓ + 2H₂O
2KMnO₄ + 16HCl → 2MnCl₂ + 5Cl₂↑ + 2KCl + 8H₂O

До (Твердый KMnO₄)
До
После (Выделение Cl₂↑)
После
8. Взаимодействие с аммиаком
Аммиак взаимодействует с кислотами по донорно-акцепторному механизму (ион аммония):
NH₃ + HCl → NH₄Cl (хлорид аммония)
2NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄
С многоосновными кислотами при недостатке аммиака образуются кислые соли:
NH₃ + H₃PO₄ → NH₄H₂PO₄ (дигидрофосфат аммония)
9. Термическое разложение

Нестабильные (без нагревания):
Кислоты, в которых "мало воды", сами распадаются в растворе:
H₂CO₃ ⇄ H₂O + CO₂↑
H₂SO₃ ⇄ H₂O + SO₂↑
2HNO₂ ⇄ NO↑ + NO₂↑ + H₂O

При нагревании или освещении:
H₂SiO₃ t°→ H₂O + SiO₂
4HNO₃ hν, t°→ 4NO₂↑ + O₂↑ + 2H₂O
2HI t°→ H₂ + I₂
10. Гидролиз бинарных соединений
Часто соли бинарных соединений полностью гидролизуются растворами кислот (р-ция обмена):

Нитриды и Фосфиды:
Ca₃N₂ + 8HCl → 3CaCl₂ + 2NH₄Cl (аммиак "забирается" кислотой в соль)
Zn₃P₂ + 6HCl → 3ZnCl₂ + 2PH₃↑

Карбиды и Силициды:
Al₄C₃ + 12HCl → 4AlCl₃ + 3CH₄↑ (метанид)
CaC₂ + 2HCl → CaCl₂ + C₂H₂↑ (ацетиленид)
Mg₂Si + 4HCl → 2MgCl₂ + SiH₄↑
11. Специфические свойства плавиковой кислоты
Только водородная плавиковая кислота (HF) способна растворять стекло (оксид кремния):
SiO₂ + 4HF(газ) → SiF₄↑ + 2H₂O (механизм травления)
SiO₂ + 6HF(жидк.) → H₂[SiF₆] + 2H₂O

Задание: Допишите и уравняйте реакции (СВОЙСТВА)

Уравнения

Допишите продукты реакций и расставьте коэффициенты:

  1. Mg + H₂SO₄ (разб) →
  2. Fe + HCl →
  3. CuO + HNO₃ →
  4. NaOH + H₃PO₄ (1:1) →
  5. Al₂O₃ + H₂SO₄ →
  6. K₂CO₃ + HCl →
  7. K₂HPO₄ + H₃PO₄ →
  8. (CuOH)₂CO₃ + H₂SO₄ →
  9. AgNO₃ + HCl →
  10. Cu + H₂SO₄ (конц, t°) →
  11. Ag + HNO₃ (конц) →
  12. C + H₂SO₄ (конц, t°) →
  13. Fe + HNO₃ (разб) →
  14. Cu + HNO₃ (разб) →
  15. P + HNO₃ (конц) →

Ответ:

  1. $Mg + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2\uparrow$
  2. $Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2\uparrow$
  3. $CuO + 2HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + H_2O$
  4. $NaOH + H_3PO_4 \rightarrow NaH_2PO_4 + H_2O$
  5. $Al_2O_3 + 3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3H_2O$
  6. $K_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2KCl + H_2O + CO_2\uparrow$
  7. $K_2HPO_4 + H_3PO_4 \rightarrow 2KH_2PO_4$
  8. $(CuOH)_2CO_3 + 2H_2SO_4 \rightarrow 2CuSO_4 + 3H_2O + CO_2\uparrow$
  9. $AgNO_3 + HCl \rightarrow AgCl\downarrow + HNO_3$
  10. $Cu + 2H_2SO_4{(конц)} \xrightarrow{t^\circ} CuSO_4 + SO_2\uparrow + 2H_2O$
  11. $Ag + 2HNO_3{(конц)} \rightarrow AgNO_3 + NO_2\uparrow + H_2O$
  12. $C + 2H_2SO_4{(конц)} \xrightarrow{t^\circ} CO_2\uparrow + 2SO_2\uparrow + 2H_2O$
  13. $Fe + 4HNO_3{(разб)} \rightarrow Fe(NO_3)_3 + NO\uparrow + 2H_2O$
  14. $3Cu + 8HNO_3{(разб)} \rightarrow 3Cu(NO_3)_2 + 2NO\uparrow + 4H_2O$
  15. $P + 5HNO_3{(конц)} \rightarrow H_3PO_4 + 5NO_2\uparrow + H_2O$
📝
Практика по неорганической химии
Проверь свои знания. Задания в формате ЕГЭ с подробными решениями.
📋 Зад. 5 — Классификация ⚗️ Зад. 6 — Свойства 🔬 Зад. 7 — Свойства (2) 🧪 Зад. 8 — Свойства (3) 🔗 Зад. 9 — Цепочки ✍️ Зад. 31 — Уравнения