Clasificación de sustancias inorgánicas con ejemplos de compuestos.
Ahora analicemos el esquema de clasificación anterior con más detalle.
Como podemos ver, en primer lugar, todas las sustancias inorgánicas se dividen en sencillo y complejo:
Sustancias simples Llamemos a aquellas sustancias que están formadas por los átomos de un solo elemento químico. Por ejemplo, las sustancias simples son hidrógeno H 2, oxígeno O 2, hierro Fe, carbono C, etc.
Entre las sustancias simples se distinguen rieles, no metalesy gases nobles:
Rieles formada por elementos químicos ubicados debajo de la diagonal boro-astato, así como por todos los elementos que se encuentran en grupos laterales.
Gases nobles formado por elementos químicos del grupo VIIIA.
No metales formados, respectivamente, por elementos químicos ubicados por encima de la diagonal boro-astato, a excepción de todos los elementos de subgrupos secundarios y gases nobles ubicados en el grupo VIIIA:
Los nombres de sustancias simples suelen coincidir con los nombres de los elementos químicos, cuyos átomos están formados. Sin embargo, para muchos elementos químicos, un fenómeno como la alotropía está muy extendido. La alotropía es un fenómeno cuando un elemento químico puede formar varias sustancias simples. Por ejemplo, en el caso del elemento químico oxígeno, es posible la existencia de compuestos moleculares con las fórmulas O 2 y O 3. La primera sustancia suele denominarse oxígeno de la misma forma que el elemento químico, cuyos átomos está formado, y la segunda sustancia (O 3) suele denominarse ozono. Una sustancia simple carbono puede significar cualquiera de sus modificaciones alotrópicas, por ejemplo, diamante, grafito o fullerenos. Una sustancia simple fósforo puede entenderse como sus modificaciones alotrópicas como fósforo blanco, fósforo rojo, fósforo negro.
Sustancias complejas
Sustancias complejas se denominan sustancias formadas por los átomos de dos o más elementos químicos.
Así, por ejemplo, las sustancias complejas son amoniaco NH 3, ácido sulfúrico H 2 SO 4, cal apagada Ca (OH) 2 y muchas otras.
Entre las sustancias inorgánicas complejas, se distinguen 5 clases principales, a saber, óxidos, bases, hidróxidos anfóteros, ácidos y sales:
Óxidos - sustancias complejas formadas por dos elementos químicos, uno de los cuales es el oxígeno en estado de oxidación -2.
La fórmula general de los óxidos se puede escribir como E x O y, donde E es el símbolo de cualquier elemento químico.
Nomenclatura de óxidos
El nombre del óxido de un elemento químico se basa en el principio:
Por ejemplo:
Fe 2 O 3 - óxido de hierro (III); CuO - óxido de cobre (II); N 2 O 5 - óxido nítrico (V)
A menudo puede encontrar información de que la valencia de un elemento se indica entre paréntesis, pero este no es el caso. Entonces, por ejemplo, el estado de oxidación del nitrógeno N 2 O 5 es +5, y la valencia, curiosamente, es cuatro.
Si un elemento químico tiene un solo estado de oxidación positivo en los compuestos, entonces no se indica el estado de oxidación. Por ejemplo:
Na 2 O - óxido de sodio; H 2 O - óxido de hidrógeno; ZnO es óxido de zinc.
Clasificación de óxidos
Los óxidos, según su capacidad para formar sales al interactuar con ácidos o bases, se subdividen respectivamente en formador de sal y no formador de sal.
Son pocos los óxidos que no forman sales, todos ellos están formados por no metales en el estado de oxidación +1 y +2. Debe recordarse la lista de óxidos que no forman sales: CO, SiO, N 2 O, NO.
Los óxidos formadores de sal, a su vez, se subdividen en el principal, ácido y anfótero.
Óxidos básicos se denominan tales óxidos que, al interactuar con ácidos (u óxidos ácidos), forman sales. Los óxidos básicos incluyen óxidos metálicos en estados de oxidación +1 y +2, a excepción de los óxidos BeO, ZnO, SnO, PbO.
Óxidos ácidos se denominan óxidos que, al interactuar con bases (u óxidos básicos), forman sales. Los óxidos ácidos son prácticamente todos óxidos de no metales con excepción de CO, NO, N 2 O, SiO no formadores de sal, así como todos los óxidos metálicos en estados de oxidación elevados (+5, +6 y +7).
Óxidos anfóterosse denominan óxidos que pueden reaccionar tanto con ácidos como con bases, y como resultado de estas reacciones forman sales. Dichos óxidos exhiben una naturaleza ácido-base dual, es decir, pueden exhibir las propiedades de óxidos tanto ácidos como básicos. Los óxidos anfóteros incluyen óxidos metálicos en estados de oxidación +3, +4, y también, como excepciones, óxidos BeO, ZnO, SnO, PbO.
Algunos metales pueden formar los tres tipos de óxidos formadores de sal. Por ejemplo, el cromo forma óxido básico CrO, óxido anfótero Cr 2 O 3 y óxido ácido CrO 3.
Como puede ver, las propiedades ácido-base de los óxidos metálicos dependen directamente del estado de oxidación del metal en el óxido: cuanto mayor es el estado de oxidación, más pronunciadas son las propiedades ácidas.
Cimientos
Cimientos - compuestos con una fórmula de la forma Me (OH) x, donde x la mayoría de las veces es igual a 1 o 2.
Clasificación base
Las bases se clasifican por el número de grupos hidroxilo en una unidad estructural.
Bases con un grupo hidroxi, es decir de las especies de MeOH se llaman bases monoácidas,con dos grupos hidroxilo, es decir de la forma Me (OH) 2, respectivamente, dos ácidosetc.
Además, las bases se subdividen en solubles (álcalis) e insolubles.
Los álcalis incluyen exclusivamente hidróxidos de metales alcalinos y alcalinotérreos, así como hidróxido de talio T1OH.
Nomenclatura base
El nombre de la fundación se basa en el siguiente principio:
Por ejemplo:
Fe (OH) 2 - hidróxido de hierro (II),
Cu (OH) 2 - hidróxido de cobre (II).
En los casos en que el metal en sustancias complejas tenga un estado de oxidación constante, no es necesario indicarlo. Por ejemplo:
NaOH - hidróxido de sodio,
Ca (OH) 2 - hidróxido de calcio, etc.
Ácidos
Ácidos - sustancias complejas, cuyas moléculas contienen átomos de hidrógeno que pueden ser reemplazados por un metal.
La fórmula general para los ácidos se puede escribir como H x A, donde H son átomos de hidrógeno que pueden ser reemplazados por un metal y A es un residuo ácido.
Por ejemplo, los ácidos incluyen compuestos como H 2 SO 4, HCl, HNO 3, HNO 2, etc.
Clasificación de ácidos
Por el número de átomos de hidrógeno que pueden ser reemplazados por un metal, los ácidos se dividen en:
- sobre ácidos de fondo: HF, HCl, HBr, HI, HNO3;
- D ácidos wuchbasic: H 2 SO 4, H 2 SO 3, H 2 CO 3;
- t ácidos rebásicos: H 3 PO 4, H 3 BO 3.
Cabe señalar que el número de átomos de hidrógeno en el caso de los ácidos orgánicos no refleja la mayoría de las veces su basicidad. Por ejemplo, el ácido acético con la fórmula CH 3 COOH, a pesar de la presencia de 4 átomos de hidrógeno en la molécula, no es cuatro, sino monobásico. La basicidad de los ácidos orgánicos está determinada por el número de grupos carboxilo (-COOH) en la molécula.
Además, según la presencia de oxígeno en las moléculas, los ácidos se dividen en anóxicos (HF, HCl, HBr, etc.) y que contienen oxígeno (H 2 SO 4, HNO 3, H 3 PO 4, etc.). Los ácidos oxigenados también se denominan oxoácidos.
Puede leer más sobre la clasificación de ácidos.
Nomenclatura de ácidos y residuos ácidos
Es imperativo aprender la siguiente lista de nombres y fórmulas de ácidos y residuos ácidos.
En algunos casos, algunas de las siguientes reglas pueden facilitar la memorización.
Como puede ver en la tabla anterior, la estructura de los nombres sistemáticos de los ácidos anóxicos es la siguiente:
Por ejemplo:
HF - ácido fluorhídrico;
HCl - ácido clorhídrico;
H 2 S - ácido sulfhídrico.
Los nombres de los residuos ácidos de los ácidos anóxicos se basan en el principio:
Por ejemplo, Cl - - cloruro, Br - - bromuro.
Los nombres de los ácidos que contienen oxígeno se obtienen agregando varios sufijos y terminaciones al nombre del elemento formador de ácido. Por ejemplo, si un elemento formador de ácido en un ácido que contiene oxígeno tiene el estado de oxidación más alto, entonces el nombre de dicho ácido se construye de la siguiente manera:
Por ejemplo, ácido sulfúrico H 2 S + 6 O 4, ácido crómico H 2 Cr + 6 O 4.
Todos los ácidos oxigenados también pueden clasificarse como hidróxidos ácidos porque los grupos hidroxilo (OH) se encuentran en sus moléculas. Por ejemplo, esto se puede ver en las siguientes fórmulas gráficas para algunos ácidos oxigenados:
Por lo tanto, el ácido sulfúrico se puede llamar hidróxido de azufre (VI), ácido nítrico - hidróxido de nitrógeno (V), ácido fosfórico - hidróxido de fósforo (V), etc. En este caso, el número entre paréntesis caracteriza el estado de oxidación del elemento formador de ácido. Esta variante de los nombres de los ácidos que contienen oxígeno puede parecer extremadamente inusual para muchos, pero ocasionalmente estos nombres se pueden encontrar en MMC reales del USE en química en tareas de clasificación de sustancias inorgánicas.
Hidróxidos anfóteros
Hidróxidos anfóteros - hidróxidos metálicos que presentan una naturaleza dual, es decir capaz de exhibir tanto las propiedades de los ácidos como las propiedades de las bases.
Los anfóteros son hidróxidos metálicos en estados de oxidación +3 y +4 (así como óxidos).
Asimismo, como excepciones, los hidróxidos anfóteros incluyen los compuestos Be (OH) 2, Zn (OH) 2, Sn (OH) 2 y Pb (OH) 2, a pesar del estado de oxidación del metal en ellos +2.
Para los hidróxidos anfóteros de metales trivalentes y tetravalentes, es posible la existencia de formas orto y meta, que se diferencian entre sí por una molécula de agua. Por ejemplo, el hidróxido de aluminio (III) puede existir en la forma orto Al (OH) 3 o en la forma meta AlO (OH) (metahidróxido).
Dado que, como ya se mencionó, los hidróxidos anfóteros exhiben tanto las propiedades de los ácidos como las propiedades de las bases, su fórmula y nombre también se pueden escribir de diferentes maneras: como base o como ácido. Por ejemplo:
Sal
Entonces, por ejemplo, las sales incluyen compuestos como KCl, Ca (NO 3) 2, NaHCO 3, etc.
La definición anterior describe la composición de la mayoría de las sales, sin embargo, hay sales que no se incluyen en ella. Por ejemplo, en lugar de cationes metálicos, la composición de la sal puede incluir cationes de amonio o sus derivados orgánicos. Aquellos. Las sales incluyen compuestos tales como, por ejemplo, (NH 4) 2 SO 4 (sulfato de amonio), + Cl - (cloruro de metilamonio), etc.
Clasificación de sal
Por otro lado, las sales pueden considerarse como productos de sustitución de cationes de hidrógeno H + en ácido con otros cationes o como productos de sustitución de iones hidróxido en bases (o hidróxidos anfóteros) por otros aniones.
Con reemplazo completo, el llamado promedio o normal sal. Por ejemplo, con el reemplazo completo de cationes de hidrógeno en ácido sulfúrico con cationes de sodio, se forma una sal promedio (normal) de Na 2 SO 4, y con el reemplazo completo de iones de hidróxido en la base de Ca (OH) 2 con residuos ácidos. de iones nitrato, se forma una sal promedio (normal) Ca (NO 3) 2.
Las sales obtenidas por la sustitución incompleta de cationes de hidrógeno en un ácido dibásico (o más) con cationes metálicos se denominan ácidas. Entonces, con el reemplazo incompleto de cationes de hidrógeno en ácido sulfúrico con cationes de sodio, se forma la sal ácida NaHSO 4.
Las sales que se forman con la sustitución incompleta de iones hidróxido en bases de dos ácidos (o más) se denominan básicas. sobresales claras. Por ejemplo, con reemplazo incompleto de iones hidróxido en la base de Ca (OH) 2 con iones nitrato, básico sobresal clara Ca (OH) NO 3.
Las sales que consisten en cationes de dos metales diferentes y aniones de residuos ácidos de un solo ácido se denominan sales dobles... Entonces, por ejemplo, las sales dobles son KNaCO 3, KMgCl 3, etc.
Si una sal está formada por un tipo de catión y dos tipos de residuos ácidos, dichas sales se denominan mixtas. Por ejemplo, las sales mixtas son Ca (OCl) Cl, CuBrCl, etc.
Hay sales que no entran dentro de la definición de sales como productos de reemplazo de cationes de hidrógeno en ácidos con cationes metálicos o productos de reemplazo de iones de hidróxido en bases con aniones de residuos ácidos. Estas son sales complejas. Por ejemplo, el tetrahidroxozincato y el tetrahidroxoaluminato de sodio con las fórmulas Na 2 y Na, respectivamente, son sales complejas. Las sales complejas, entre otras, pueden reconocerse con mayor frecuencia por la presencia de corchetes en la fórmula. Sin embargo, debe entenderse que, para que una sustancia se clasifique como sal, su composición debe incluir cationes distintos de (o en lugar de) H +, y los aniones deben contener cualquier anión además de (o en lugar de) OH -. Por ejemplo, el compuesto de H 2 no pertenece a la clase de sales complejas, ya que durante su disociación de los cationes, solo los cationes de hidrógeno H + están presentes en solución. Por el tipo de disociación, esta sustancia debería clasificarse más bien como un ácido complejo anóxico. Del mismo modo, el compuesto OH no pertenece a las sales, ya que este compuesto consta de cationes + e iones hidróxido OH -, es decir debe considerarse una base compleja.
Nomenclatura de la sal
Nomenclatura de sales medias y ácidas
El nombre de sales medias y ácidas se basa en el principio:
Si el estado de oxidación del metal en sustancias complejas es constante, entonces no está indicado.
Los nombres de los residuos ácidos se dieron arriba al considerar la nomenclatura de los ácidos.
Por ejemplo,
Na _ {2} SO _ {4} - sulfato de sodio;
NaHSO 4 - hidrogenosulfato de sodio;
CaCO 3 - carbonato de calcio;
Ca (HCO 3) 2 - bicarbonato de calcio, etc.
Nomenclatura de sales básicas
Los nombres de las principales sales se basan en el principio:
Por ejemplo:
(CuOH) 2 CO 3 - hidroxicarbonato de cobre (II);
Fe (OH) 2 NO 3 - dihidroxonitrato de hierro (III).
Nomenclatura de sales complejas
La nomenclatura de los compuestos complejos es mucho más complicada y no es necesario saber mucho de la nomenclatura de las sales complejas para aprobar el examen estatal unificado.
Debería poder nombrar las sales complejas obtenidas por la interacción de soluciones alcalinas con hidróxidos anfóteros. Por ejemplo:
* Los mismos colores en la fórmula y el nombre indican los elementos correspondientes de la fórmula y el nombre.
Nombres triviales para sustancias inorgánicas
Los nombres triviales significan los nombres de sustancias que no están asociadas o están débilmente asociadas con su composición y estructura. Los nombres triviales suelen deberse a razones históricas o a las propiedades físicas o químicas de estos compuestos.
Lista de nombres triviales de sustancias inorgánicas que necesita saber:
| Na 3 | criolita |
| SiO 2 | cuarzo, sílice |
| FeS 2 | pirita, pirita de hierro |
| CaSO 4 ∙ 2H 2 O | yeso |
| CaC2 | carburo de calcio |
| Al 4 C 3 | carburo de aluminio |
| KOH | potasio cáustico |
| NaOH | soda cáustica, soda cáustica |
| H 2 O 2 | peróxido de hidrógeno |
| CuSO 4 ∙ 5H 2 O | sulfato de cobre |
| NH 4 Cl | amoníaco |
| CaCO 3 | tiza, mármol, piedra caliza |
| N 2 O | gas de la risa |
| NO 2 | gas marrón |
| NaHCO 3 | bicarbonato de sodio |
| Fe 3 O 4 | escala de hierro |
| NH 3 ∙ H 2 O (NH 4 OH) | amoníaco |
| CO | monóxido de carbono |
| CO 2 | dióxido de carbono |
| Sic | carborundo (carburo de silicio) |
| PH 3 | fosfina |
| NH 3 | amoníaco |
| KClO 3 | sal de berthollet (clorato de potasio) |
| (CuOH) 2 CO 3 | malaquita |
| CaO | cal viva |
| Ca (OH) 2 | lima apagada |
| solución acuosa clara de Ca (OH) 2 | agua de lima |
| suspensión de Ca (OH) 2 sólido en su solución acuosa | leche de lima |
| K 2 CO 3 | potasa |
| Na 2 CO 3 | ceniza de soda |
| Na 2 CO 3 ∙ 10H 2 O | refresco cristalino |
| MgO | magnesia |
Los ácidos son compuestos químicos que son capaces de ceder un ion (catión) de hidrógeno cargado eléctricamente, así como aceptar dos electrones que interactúan, como resultado de lo cual se forma un enlace covalente.
En este artículo, veremos los principales ácidos que se estudian en los grados intermedios de las escuelas públicas, así como también aprenderemos muchos datos interesantes sobre una amplia variedad de ácidos. Empecemos.
Ácidos: tipos
En química, hay muchos ácidos diferentes que tienen propiedades muy diferentes. Los químicos distinguen los ácidos por su contenido de oxígeno, volatilidad, solubilidad en agua, fuerza, estabilidad y pertenencia a una clase orgánica o inorgánica de compuestos químicos. En este artículo, veremos una tabla que presenta los ácidos más famosos. La tabla le ayudará a recordar el nombre del ácido y su fórmula química.
Entonces, todo es claramente visible. Esta tabla muestra los ácidos más famosos de la industria química. La tabla le ayudará a recordar nombres y fórmulas mucho más rápido.
Ácido sulfhídrico
H 2 S es ácido hidrosulfúrico. Su peculiaridad radica en el hecho de que también es un gas. El sulfuro de hidrógeno se disuelve muy mal en agua y también interactúa con muchos metales. El ácido sulfhídrico pertenece al grupo de "ácidos débiles", ejemplos de los cuales consideraremos en este artículo.
El H2S tiene un sabor ligeramente dulce y un olor a huevo podrido muy penetrante. En la naturaleza, se puede encontrar en gases naturales o volcánicos y también se libera durante la descomposición de las proteínas.
Las propiedades de los ácidos son muy diversas, incluso si el ácido es indispensable en la industria, puede ser muy perjudicial para la salud humana. Este ácido es muy tóxico para los humanos. Cuando se inhala una pequeña cantidad de sulfuro de hidrógeno, se despierta un dolor de cabeza en una persona, comienzan las náuseas y los mareos intensos. Si una persona inhala una gran cantidad de H2S, esto puede provocar convulsiones, coma o incluso la muerte instantánea.
Ácido sulfurico
El H 2 SO 4 es un ácido sulfúrico fuerte que los niños aprenden en las lecciones de química del octavo grado. Los ácidos químicos como el ácido sulfúrico son agentes oxidantes muy fuertes. El H 2 SO 4 actúa como agente oxidante en muchos metales, así como en óxidos básicos.
El H 2 SO 4 provoca quemaduras químicas en la piel o la ropa, pero no es tan tóxico como el sulfuro de hidrógeno.
Ácido nítrico
Los ácidos fuertes son muy importantes en nuestro mundo. Ejemplos de tales ácidos: HCl, H 2 SO 4, HBr, HNO 3. El HNO 3 es un ácido nítrico conocido. Encontró una amplia aplicación tanto en la industria como en la agricultura. Se utiliza para la fabricación de diversos fertilizantes, en joyería, en impresión fotográfica, en la producción de medicinas y tintes, así como en la industria militar.
Los ácidos químicos como el ácido nítrico son muy dañinos para el cuerpo. Los vapores de HNO 3 dejan úlceras, provocan inflamación aguda e irritación del tracto respiratorio.
Ácido nitroso
El ácido nitroso se confunde muy a menudo con el ácido nítrico, pero hay una diferencia entre ellos. El hecho es que es mucho más débil que el nitrógeno, tiene propiedades y efectos completamente diferentes en el cuerpo humano.
El HNO 2 se usa ampliamente en la industria química.
Ácido fluorhídrico
El ácido fluorhídrico (o fluoruro de hidrógeno) es una solución de H 2 O con HF. La fórmula ácida es HF. El ácido fluorhídrico se utiliza de forma muy activa en la industria del aluminio. Disuelve silicatos, grabado de silicio, vidrio de silicato.
El fluoruro de hidrógeno es muy dañino para el cuerpo humano, dependiendo de su concentración, puede ser una droga blanda. Al entrar en contacto con la piel, al principio no hay cambios, pero después de unos minutos puede aparecer un dolor agudo y una quemadura química. El ácido fluorhídrico es muy perjudicial para el medio ambiente.
Ácido clorhídrico
HCl es cloruro de hidrógeno y es un ácido fuerte. El cloruro de hidrógeno conserva las propiedades de los ácidos fuertes. En apariencia, el ácido es transparente e incoloro y humea en el aire. El cloruro de hidrógeno se usa ampliamente en las industrias metalúrgica y alimentaria.
Este ácido causa quemaduras químicas, pero es especialmente peligroso si entra en contacto con los ojos.
Ácido fosfórico
El ácido fosfórico (H 3 PO 4) es un ácido débil en sus propiedades. Pero incluso los ácidos débiles pueden tener las propiedades de los fuertes. Por ejemplo, el H 3 PO 4 se utiliza industrialmente para reducir la oxidación del hierro. Además, el ácido fortifórico (u ortofosfórico) se usa ampliamente en la agricultura; a partir de él se obtienen muchos fertilizantes diferentes.
Las propiedades de los ácidos son muy similares: casi todos son muy dañinos para el cuerpo humano, el H 3 PO 4 no es una excepción. Por ejemplo, este ácido también causa quemaduras químicas graves, hemorragias nasales y desmoronamiento de los dientes.
Ácido carbónico
H 2 CO 3 es un ácido débil. Se obtiene disolviendo CO 2 (dióxido de carbono) en H 2 O (agua). El ácido carbónico se utiliza en biología y bioquímica.
Densidad de varios ácidos.
La densidad de los ácidos ocupa un lugar importante en las partes teóricas y prácticas de la química. Al conocer la densidad, puede determinar la concentración de un ácido en particular, resolver problemas de diseño químico y agregar la cantidad correcta de ácido para efectuar la reacción. La densidad de cualquier ácido varía con la concentración. Por ejemplo, cuanto mayor sea el porcentaje de concentración, mayor será la densidad.
Propiedades generales de los ácidos
Absolutamente todos los ácidos lo son (es decir, constan de varios elementos de la tabla periódica), mientras que necesariamente incluyen H (hidrógeno) en su composición. A continuación, consideraremos cuáles son comunes:
- Todos los ácidos que contienen oxígeno (en cuya fórmula está presente O) forman agua al descomponerse, y el A libre de oxígeno se descompone en sustancias simples (por ejemplo, el 2HF se descompone en F 2 y H 2).
- Los ácidos oxidantes interactúan con todos los metales en la línea de actividad del metal (solo con aquellos ubicados a la izquierda de H).
- Interactúan con varias sales, pero solo con las formadas por un ácido aún más débil.
En términos de sus propiedades físicas, los ácidos se diferencian mucho entre sí. Después de todo, pueden tener olor o no tenerlo, y también estar en una variedad de estados de agregación: líquido, gaseoso e incluso sólido. Los ácidos sólidos son muy interesantes de estudiar. Ejemplos de tales ácidos son C 2 H 2 0 4 y H 3 BO 3.
Concentración
La concentración es una cantidad que determina la composición cuantitativa de cualquier solución. Por ejemplo, los químicos a menudo necesitan determinar cuánto ácido sulfúrico puro hay en un ácido H 2 SO 4 diluido. Para hacer esto, vierten una pequeña cantidad de ácido diluido en un vaso de precipitados, lo pesan y determinan la concentración a partir de la tabla de densidades. La concentración de ácidos está estrechamente relacionada con la densidad; a menudo, se encuentran problemas de cálculo para determinar la concentración, donde es necesario determinar el porcentaje de ácido puro en una solución.
Clasificación de todos los ácidos por el número de átomos de H en su fórmula química
Una de las clasificaciones más populares es la división de todos los ácidos en ácidos monobásico, dibásico y, en consecuencia, tribásico. Ejemplos de ácidos monobásicos: HNO 3 (nítrico), HCl (clorhídrico), HF (fluorhídrico) y otros. Estos ácidos se denominan monobásicos, ya que en su composición solo está presente un átomo de H. Hay muchos de estos ácidos, es absolutamente imposible recordar cada uno de ellos. Solo debe recordar que los ácidos también se clasifican por el número de átomos de H en su composición. Los ácidos dibásicos se definen de manera similar. Ejemplos: H 2 SO 4 (sulfúrico), H 2 S (sulfuro de hidrógeno), H 2 CO 3 (carbón) y otros. Tribásico: H 3 PO 4 (fosfórico).
Clasificación básica de ácidos
Una de las clasificaciones más populares de ácidos es su división en anóxicos y que contienen oxígeno. ¿Cómo recordar, sin conocer la fórmula química de una sustancia, que es un ácido que contiene oxígeno?
Todos los ácidos anóxicos carecen de un elemento importante O - oxígeno, pero contienen H. Por lo tanto, la palabra "hidrógeno" siempre se atribuye a su nombre. HCl es un H 2 S - sulfuro de hidrógeno.
Pero incluso con los nombres de ácidos ácidos, puedes escribir una fórmula. Por ejemplo, si el número de átomos de O en una sustancia es 4 o 3, entonces el sufijo -н- siempre se agrega al nombre, así como la terminación -а-:
- H 2 SO 4 - sulfúrico (número de átomos - 4);
- H 2 SiO 3 - silicio (número de átomos - 3).
Si la sustancia tiene menos de tres átomos de oxígeno o tres, entonces el sufijo -ist- se usa en el nombre:
- HNO 2 - nitrogenado;
- H 2 SO 3 - sulfuroso.
Propiedades generales
Todos los ácidos tienen un sabor agrio y, a menudo, ligeramente metálico. Pero hay otras propiedades similares que veremos ahora.
Hay sustancias llamadas indicadores. Los indicadores cambian de color, o el color permanece, pero cambia su tono. Esto sucede en un momento en que otras sustancias, como los ácidos, actúan sobre los indicadores.
Un ejemplo de cambio de color es un producto tan familiar como el té y el ácido cítrico. Cuando se echa un limón al té, el té comienza a iluminarse gradualmente de forma notable. Esto se debe al hecho de que el limón contiene ácido cítrico.
También hay otros ejemplos. El tornasol, que tiene un color lila en un ambiente neutro, se vuelve rojo cuando se le agrega ácido clorhídrico.
Cuando las tensiones están en la fila hasta el hidrógeno, se liberan burbujas de gas - H. Sin embargo, si se coloca un metal en un tubo de ensayo con ácido, que está en la fila de tensión después de H, entonces no ocurrirá ninguna reacción, habrá sin desprendimiento de gas. Entonces, el cobre, la plata, el mercurio, el platino y el oro no reaccionarán con los ácidos.
En este artículo, examinamos los ácidos químicos más famosos, así como sus principales propiedades y diferencias.
No subestime el papel de los ácidos en nuestra vida, porque muchos de ellos son simplemente insustituibles en la vida cotidiana. Primero, recordemos qué son los ácidos. Son sustancias complejas. La fórmula se escribe de la siguiente manera: HnA, donde H es hidrógeno, n es el número de átomos, A es el residuo ácido.
Las principales propiedades de los ácidos incluyen la capacidad de reemplazar moléculas de átomos de hidrógeno con átomos metálicos. La mayoría de ellos no solo son cáusticos, sino también muy venenosos. Pero están los que encontramos constantemente, sin dañar nuestra salud: vitamina C, ácido cítrico, ácido láctico. Consideremos las propiedades básicas de los ácidos.
Propiedades físicas
Las propiedades físicas de los ácidos a menudo proporcionan una pista sobre su naturaleza. Los ácidos pueden existir en tres formas: sólido, líquido y gaseoso. Por ejemplo: el ácido nítrico (HNO3) y el ácido sulfúrico (H2SO4) son líquidos incoloros; bórico (H3BO3) y metafosfórico (HPO3) son ácidos sólidos. Algunos de ellos tienen color y olor. Los diferentes ácidos se disuelven en agua de manera diferente. También los hay insolubles: H2SiO3 - silicio. Los líquidos tienen un sabor agrio. El nombre de algunos ácidos viene dado por los frutos en los que se encuentran: ácido málico, ácido cítrico. Otros obtienen su nombre de los elementos químicos que contienen.
Clasificación de ácidos
Los ácidos suelen clasificarse según varios criterios. El primero es, según el contenido de oxígeno en ellos. A saber: que contiene oxígeno (HClO4 - cloro) y libre de oxígeno (H2S - sulfuro de hidrógeno).
Por el número de átomos de hidrógeno (por basicidad):
- Monobásico: contiene un átomo de hidrógeno (HMnO4);
- Dibásico: tiene dos átomos de hidrógeno (H2CO3);
- Tribásico, respectivamente, tiene tres átomos de hidrógeno (H3BO);
- Polibásico: tienen cuatro o más átomos, son raros (H4P2O7).
Según las clases de compuestos químicos, se dividen en ácidos orgánicos e inorgánicos. Los primeros se encuentran principalmente en productos vegetales: ácidos acético, láctico, nicotínico, ascórbico. Los ácidos inorgánicos incluyen: sulfúrico, nítrico, bórico, arsénico. El abanico de sus aplicaciones es bastante amplio, desde las necesidades industriales (producción de tintes, electrolitos, cerámicas, fertilizantes, etc.) hasta la cocina o la limpieza de alcantarillas. Los ácidos también se pueden clasificar por fuerza, volatilidad, estabilidad y solubilidad en agua.
Propiedades químicas
Consideremos las propiedades químicas básicas de los ácidos.
- El primero es la interacción con los indicadores. Se utilizan como indicadores tornasol, naranja de metilo, fenolftaleína y papel de prueba universal. En soluciones ácidas, el color del indicador cambiará de color: tornasol e ind universal. el papel se volverá rojo, el naranja de metilo se volverá rosado, la fenolftaleína permanecerá incolora.
- El segundo es la interacción de ácidos con bases. Esta reacción también se llama neutralización. El ácido reacciona con la base, dando como resultado sal + agua. Por ejemplo: H2SO4 + Ca (OH) 2 \u003d CaSO4 + 2 H2O.
- Dado que casi todos los ácidos son fácilmente solubles en agua, la neutralización se puede llevar a cabo tanto con bases solubles como insolubles. Una excepción es el ácido silícico, es casi insoluble en agua. Para neutralizarlo se requieren bases como KOH o NaOH (son solubles en agua).
- El tercero es la interacción de ácidos con óxidos básicos. Aquí también tiene lugar la reacción de neutralización. Los óxidos básicos son parientes cercanos de las bases, por lo tanto, la reacción es la misma. Usamos estas propiedades oxidantes de los ácidos con mucha frecuencia. Por ejemplo, para eliminar el óxido de las tuberías. El ácido reacciona con el óxido para formar una sal soluble.
- El cuarto es la reacción con los metales. No todos los metales reaccionan igualmente bien con los ácidos. Se dividen en activos (K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn. Pb) e inactivos (Cu, Hg, Ag, Pt, Au). También vale la pena prestar atención a la fuerza del ácido (fuerte, débil). Por ejemplo, los ácidos clorhídrico y sulfúrico son capaces de reaccionar con todos los metales inactivos, mientras que los ácidos cítrico y oxálico son tan débiles que reaccionan muy lentamente incluso con metales activos.
- En quinto lugar, la reacción de los ácidos que contienen oxígeno al calentamiento. Casi todos los ácidos de este grupo, cuando se calientan, se descomponen en óxido de oxígeno y agua. Las excepciones son los ácidos carbónico (H3PO4) y sulfuroso (H2SO4). Cuando se calientan, se descomponen en agua y gas. Esto debe recordarse. Estas son todas las propiedades básicas de los ácidos.
Las sustancias que se disocian en soluciones para formar iones de hidrógeno se denominan.
Los ácidos se clasifican según su fuerza, basicidad y la presencia o ausencia de oxígeno en el ácido.
Por la fuerza los ácidos se dividen en fuertes y débiles. Los ácidos fuertes más importantes son el nítrico.HNO 3, H 2 SO 4 sulfúrico y HCl clorhídrico.
Disponibilidad de oxígeno distinguir entre ácidos que contienen oxígeno (HNO 3, H 3 PO 4 etc.) y ácidos anóxicos (HCl, H2S, HCN, etc.).
Por basicidad, es decir. De acuerdo con el número de átomos de hidrógeno en la molécula de ácido que pueden ser reemplazados por átomos de metal para formar una sal, los ácidos se subdividen en monobásicos (por ejemplo,HNO 3, HCl), dibásico (H 2 S, H 2 SO 4), tribásico (H 3 PO 4), etc.
Los nombres de los ácidos anóxicos se derivan del nombre de un no metálico con la adición de la terminación -hidrógeno:HCl - ácido clorhídrico,H 2 S e - ácido hidroselenico,HCN - ácido cianhídrico.
Los nombres de los ácidos que contienen oxígeno también se derivan del nombre ruso del elemento correspondiente con la adición de la palabra "ácido". En este caso, el nombre del ácido en el que el elemento se encuentra en el estado de oxidación más alto termina en "naya" o "nuevo", por ejemplo,H 2 SO 4 - ácido sulfurico,HClO 4 - ácido perclórico,H 3 AsO 4 - ácido arsénico. Con una disminución en el estado de oxidación del elemento formador de ácido, las terminaciones cambian en la siguiente secuencia: "ovado" (HClO 3 - ácido clorhídrico), "verdadero" (HClO 2 - ácido clorhídrico), "ovado" (H О Cl - ácido hipocloroso). Si el elemento forma ácidos, estando en solo dos estados de oxidación, entonces el nombre del ácido correspondiente al estado de oxidación más bajo del elemento recibe la terminación "verdadero" (HNO 3 - Ácido nítrico,HNO 2 - ácido nitroso).
Tabla - Los ácidos más importantes y sus sales.
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Ácido |
Nombres de sal normales correspondientes |
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Nombre |
Fórmula |
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Nitrógeno |
HNO 3 |
Nitratos |
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Nitrogenado |
HNO 2 |
Nitrito |
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Borna (ortobórico) |
H 3 BO 3 |
Boratos (ortoboratos) |
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Bromatico |
Bromuros |
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Yoduro de hidrógeno |
Yoduros |
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Silicio |
H 2 SiO 3 |
Silicatos |
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Manganeso |
HMnO 4 |
Permanganatos |
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Metafosfórico |
HPO 3 |
Metafosfatos |
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Arsénico |
H 3 AsO 4 |
Arseniatos |
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Arsénico |
H 3 AsO 3 |
Arsenitos |
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Ortofosfórico |
H 3 PO 4 |
Ortofosfatos (fosfatos) |
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Difosfórico (pirofosfórico) |
H 4 P 2 O 7 |
Difosfatos (pirofosfatos) |
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Dicromica |
H 2 Cr 2 O 7 |
Dicromáticos |
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Azufre |
H 2 SO 4 |
Sulfatos |
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Sulfúrico |
H 2 SO 3 |
Sulfitos |
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Carbón |
H 2 CO 3 |
Carbonatos |
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Fosforoso |
H 3 PO 3 |
Fosfitos |
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Fluoruro de hidrógeno (fluorhídrico) |
Fluoruro |
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Clorhídrico (clorhídrico) |
Cloruros |
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Cloro |
HClO 4 |
Percloratos |
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Clórico |
HClO 3 |
Cloratos |
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Hipocloroso |
HClO |
Hipocloritos |
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Cromo |
H 2 CrO 4 |
Cromatos |
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Cianhídrico (cianhídrico) |
Cianuro |
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Obtener ácidos
1. Los ácidos anóxicos pueden obtenerse mediante la combinación directa de no metales con hidrógeno:
H 2 + Cl 2 → 2HCl,
H 2 + S H 2 S.
2. Los ácidos que contienen oxígeno a menudo se pueden obtener mediante la combinación directa de óxidos ácidos con agua:
SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4,
CO 2 + H 2 O \u003d H 2 CO 3,
P 2 O 5 + H 2 O \u003d 2 HPO 3.
3. Se pueden obtener ácidos tanto anóxicos como que contienen oxígeno mediante reacciones de intercambio entre sales y otros ácidos:
BaBr 2 + H 2 SO 4 \u003d BaSO 4 + 2HBr,
CuSO 4 + H 2 S \u003d H 2 SO 4 + CuS,
CaCO 3 + 2HBr \u003d CaBr 2 + CO 2 + H 2 O.
4. En algunos casos, las reacciones redox se pueden utilizar para obtener ácidos:
H 2 O 2 + SO 2 \u003d H 2 SO 4,
3P + 5HNO 3 + 2H 2 O \u003d 3H 3 PO 4 + 5NO.
Propiedades químicas de los ácidos
1. La propiedad química más característica de los ácidos es su capacidad para reaccionar con bases (así como con óxidos básicos y anfóteros) para formar sales, por ejemplo:
H 2 SO 4 + 2NaOH \u003d Na 2 SO 4 + 2H 2 O,
2HNO 3 + FeO \u003d Fe (NO 3) 2 + H 2 O,
2 HCl + ZnO \u003d ZnCl 2 + H 2 O.
2. La capacidad de interactuar con algunos metales en el rango de voltaje hasta el hidrógeno, con la liberación de hidrógeno:
Zn + 2HCl \u003d ZnCl 2 + H 2,
2Al + 6HCl \u003d 2AlCl3 + 3H2.
3.Con sales, si se forma una sal ligeramente soluble o una sustancia volátil:
H 2 SO 4 + BaCl 2 \u003d BaSO 4 ↓ + 2HCl,
2HCl + Na 2 CO 3 \u003d 2NaCl + H 2 O + CO 2,
2KHCO 3 + H 2 SO 4 \u003d K 2 SO 4 + 2SO 2 + 2H 2 O.
Tenga en cuenta que los ácidos polibásicos se disocian paso a paso, y la facilidad de disociación en cada uno de los pasos disminuye, por lo tanto, para los ácidos polibásicos, en lugar de las sales medias, a menudo se forman ácidos (en el caso de un exceso del ácido que reacciona):
Na 2 S + H 3 PO 4 \u003d Na 2 HPO 4 + H 2 S,
NaOH + H 3 PO 4 \u003d NaH 2 PO 4 + H 2 O.
4. Un caso particular de interacción ácido-base es la reacción de ácidos con indicadores, lo que lleva a un cambio de color, que se ha utilizado durante mucho tiempo para la detección cualitativa de ácidos en soluciones. Entonces, el tornasol cambia de color en un ambiente ácido a rojo.
5. Cuando se calientan, los ácidos que contienen oxígeno se descomponen en óxido y agua (preferiblemente en presencia de un deshidratanteP 2 O 5):
H 2 SO 4 \u003d H 2 O + SO 3,
H 2 SiO 3 \u003d H 2 O + SiO 2.
M.V. Andryukhova, L.N. Bopodina