Тема 2. Кислоты. Химические свойства кислот.

Кислоты – сложные вещества, молекулы которых состоят из атомов водорода и кислотного остатка. С позиций теории электролитической диссоциации кислотами называются вещества, диссоциирующие в растворах с образованием ионов водорода. С точки зрения протонной теории кислот и оснований к кислотам относятся вещества, способные отдавать ион водорода Н⁺, то есть быть донорами протонов. Кислоты классифицируют по их силе (сильные и слабые), по основности (одноосновные, двухосновные, трёхосновные) и по наличию или отсутствию кислорода в составе кислоты (кислородсодержащие или бескислородные).

 

Таблица 1. Сильные и слабые кислоты

	Сильные кислоты	Слабые кислоты
Бескислородные	HCl-хлороводородная (соляная) HBr- бромоводородная HI- йодоводородная	HF- фтороводородная (плавиковая) HCN – циановодородная (синильная) H2S – сероводородная H2Se - селеноводородная
Кислород- содержащие	H2SO4 - серная HNO3 -азотная HMnO4 - марганцевая HClO4 - хлорная HClO3 - хлорноватая H2CrO4 - хромовая	H2SO3 - сернистая HNO2 - азотистая H3PO4 – ортофосфорная HPO3 – метафосфорная H3PO3 - фосфористая H2SiO3 - кремниевая H2CO3-угольная CH3COOH -уксусная

 

Химические свойства кислот:

1. Диссоциация в водных растворах на протоны и кислотный остаток с образованием кислой среды, изменяющей окраску индикаторов:

HCl→H⁺+Cl^-

2. Взаимодействие с основаниями с образованием солей (нейтрализация)^

HCl +NaOH → NaCl+H₂O

3. Взаимодействие с основными оксидами с образованием солей:

2 HCl + CaO → CaCl₂ + H₂O

4. Взаимодействие с металлами, стоящими в ряду напряжения до водорода (кроме азотной и концентрированной серной кислот):

2 HCl + Zn → ZnCl₂ + H₂

5. Взаимодействие сильных кислот с солями более слабых кислот:

2 HCl + CaCO₃ → CaCl₂ + H₂CO₃

 

Пример решения задачи на расчёт по уравнению реакции:

Задача: В избытке соляной кислоты растворили магний массой 6 г. Какой объем водорода, измеренный при нормальных условиях, выделится при этом?

Решение:

Записываем исходные данные: Дано: m(Mg)=6 г; н.у. Найти: V(H2) =?

Составляем уравнение реакции взаимодействия магния с соляной кислотой и расставляем стехиометрические коэффициенты

Mg + 2 HCl = MgCl₂ + H₂↑

I действие: Определяем количество вещества магния, вступившего в реакцию с соляной кислотой. ν(Mg) = m(Mg)/ М(Mg) = 6/24 = 0,25 моль

II действие: Из уравнения реакции видно, что количества вещества магния и водорода равны (1:1), т.е. ν(Mg) = ν(Н2) = 0,25 моль.

III действие: Рассчитываем объем водорода, выделившегося в результате реакции: V(H₂) = Vm ∙ ν(H₂) = 22,4 ∙ 0,35 = 7,84 л.

Ответ: V(H₂) = 7,84 л.

 

Задачи для самостоятельной работы по теме «Кислоты»

Вариант 1.

1. Какая масса серной кислоты требуется для нейтрализации NaOH массой 4 г?

2. Какой объём водорода (н.у.) выделится при растворении в соляной кислоте цинка массой 1,3 г?

3. Определите массу соды Na₂CO₃, растворённой в избытке ортофосфорной кислоты, если объём выделившегося углекислого газа составил 4,48 л (н.у.). 

Вариант 2.

1. Какая масса кремниевой кислоты требуется для реакции с KOH массой 5,6г?

2. Какой объём водорода (н.у.) выделится при растворении в соляной кислоте алюминия массой 2,7 г?

3. Определите массу мела CaCO₃, растворённого в избытке азотной кислоты, если объём выделившегося углекислого газа составил 2,24 л (н.у.). 

Вариант 3.

1. Какая масса сернистой кислоты требуется для нейтрализации LiOH массой 14 г?

2. Какой объём водорода (н.у.) выделится при растворении в соляной кислоте магния массой 2,4 г?

3. Определите массу карбоната калия, растворённого в избытке уксусной кислоты, если объём выделившегося углекислого газа составил 1,12 л (н.у.). 

Вариант 4.

1. Какая масса азотной кислоты требуется для нейтрализации NaOH массой 8 г?

2. Какой объём водорода (н.у.) выделится при растворении в серной кислоте железа массой 2,8 г?

3. Определите массу соды Na₂CO₃, растворённой в избытке марганцевой кислоты, если объём выделившегося углекислого газа составил 3,36 л (н.у.). 

Вариант 5.

1. Какая масса серной кислоты требуется для нейтрализации LiOH массой 4,8 г?

2. Какой объём водорода (н.у.)  выделится при растворении в соляной кислоте никеля массой 5,9 г?

3. Определите массу карбоната бария, растворённого в избытке азотной кислоты, если объём выделившегося углекислого газа составил 11,2 л (н.у.). 

Вариант 6.

1. Какая масса сероводородной кислоты требуется для нейтрализации гидроксида натрия массой 5 г?

2. Какой объём водорода (н.у.) выделится при растворении в серной кислоте цинка массой 6,5 г?

3. Определите массу К₂CO₃, растворённого в избытке ортофосфорной кислоты, если объём выделившегося углекислого газа составил 448 мл (н.у.). 

Вариант 7.

1. Какая масса плавиковой кислоты требуется для нейтрализации гидроксида калия массой 7 г?

2. Какой объём водорода (н.у.)  выделится при растворении в соляной кислоте алюминия массой 10,8 г?

3. Определите массу CuCO₃, растворённого в избытке азотной кислоты, если объём выделившегося углекислого газа составил 224 мл (н.у.). 

Вариант 8.

1. Какая масса серной кислоты требуется для нейтрализации 3,42 г Ba(OH)₂?

2. Какой объём водорода (н.у.) выделится при растворении в соляной кислоте цинка массой 13 г?

3. Определите массу карбоната цезия, растворённого в избытке азотной кислоты, если объём выделившегося углекислого газа составил 8,96 л (н.у.). 

Вариант 9.

1. Какая масса азотистой кислоты требуется для нейтрализации KOH массой 2,8 г?

2. Какой объём водорода (н.у.) выделится при растворении в серной кислоте алюминия массой 5,4 г?

3. Определите массу MgCO₃, растворённого в избытке азотной кислоты, если объём выделившегося углекислого газа составил 22,4 л (н.у.). 

Вариант 10.

1. Какая масса азотной кислоты требуется для нейтрализации гидроксида кальция массой 3,7 г?

2. Какой объём водорода (н.у.) выделится при растворении в хлороводородной кислоте магния массой 4,8 г?

3. Определите массу карбоната аммония, растворённого в избытке соляной кислоты, если объём выделившегося углекислого газа составил 15,68 л (н.у.). 

Вариант 11.

1. Какая масса хлорной кислоты требуется для нейтрализации NaOH массой 16 г?

2. Какой объём водорода (н.у.)  выделится при растворении в йодоводородной кислоте цинка массой 10,4 г?

3. Определите массу карбоната натрия, растворённого в избытке серной кислоты, если объём выделившегося углекислого газа составил 33,6 л (н.у.). 

Вариант 12.

1. Какая масса марганцевой кислоты требуется для нейтрализации гидроксида лития массой 12 г?

2. Какой объём газа (н.у.) выделится при растворении в соляной кислоте 8 г железа?

3. Определите массу PbCO₃, растворённого в избытке азотной кислоты, если объём выделившегося углекислого газа составил 1,568 л (н.у.). 

Вариант 13.

1. Какая масса H₂Se требуется для нейтрализации натриевой щёлочи массой 16 г?

2. Какой объём водорода (н.у.) выделится при растворении в серной кислоте цинка массой 19,5 г?

3. Определите массу FeCO₃, растворённого в избытке хлороводородной кислоты, если объём выделившегося углекислого газа составил 44,8 л (н.у.). 

Вариант 14.

1. Какая масса фтороводородной кислоты требуется для нейтрализации гидроксида рубидия массой 10,2 г?

2. Какой объём водорода (н.у.) выделится при растворении в серной кислоте алюминия массой 2,16 г?

3. Определите массу SrCO₃, растворённого в избытке азотной кислоты, если объём выделившегося углекислого газа составил 2,24 л (н.у.). 

Вариант 15.

1. Какая масса хромовой кислоты требуется для нейтрализации гидроксида стронция массой 12,2 г?

2. Какой объём водорода (н.у.) выделится при растворении в серной кислоте кобальта массой 5,9 г?

3. Определите массу ZnCO₃, растворённого в избытке азотной кислоты, если объём выделившегося углекислого газа составил 2,24 л (н.у.). 

Вариант 16.

1. Какая масса серной кислоты требуется для растворения Cu(OH)₂ массой 40 г?

2. Какой объём водорода (н.у.) выделится при растворении в хлорной кислоте цинка массой 26 г?

3. Определите массу Na₂CO₃, растворённого в избытке соляной кислоты, если объём выделившегося газа составил 4,48 л (н.у.). 

Вариант 17.

1. Какая масса соляной кислоты требуется для растворения Fe(OH)₂ массой 56 г?

2. Какой объём водорода (н.у.) выделится при взаимодействии с серной кислотой алюминия массой 54 г?

3. Определите массу CaCO₃, растворённого в избытке азотной кислоты, если объём выделившегося углекислого газа составил 224 л (н.у.). 

Вариант 18.

1. Какая масса синильной кислоты требуется для нейтрализации LiOH массой 49 г?

2. Какой объём водорода (н.у.) выделится при растворении в серной кислоте магния массой 36 г?

3. Определите массу карбоната магния, растворённого в избытке азотистой кислоты, если объём выделившегося углекислого газа составил 1,12 л (н.у.). 

Вариант 19.

1. Какая масса азотной кислоты требуется для растворения 8 г оксида алюминия?

2. Какой объём водорода (н.у.) выделится при растворении в серной кислоте железа массой 14 г?

3. Определите массу ВaCO₃, растворённого в избытке марганцевой кислоты, если объём выделившегося углекислого газа составил 3,36 л (н.у.). 

Вариант 20.

1. Какая масса сернистой кислоты требуется для растворения Li₂O массой 48 г?

2. Какой объём водорода (н.у.) выделится при растворении в соляной кислоте никеля массой 10,8 г?

3. Определите массу карбоната цинка, растворённого в избытке азотной кислоты, если объём выделившегося углекислого газа составил 11,2 л (н.у.). 

Вариант 21.

1. Какая масса сероводородной кислоты требуется для нейтрализации гидроксида натрия массой 50 г?

2. Какой объём водорода (н.у.) выделится при растворении в бромоводородной цинка массой 26 г?

3. Определите массу К₂CO₃, растворённого в избытке азотной кислоты, если объём выделившегося углекислого газа составил 448 мл (н.у.). 

Вариант 22.

1. Какая масса азотистой кислоты требуется для нейтрализации гидроксида калия массой 21 г?

2. Какой объём водорода (н.у.) выделится при растворении в соляной кислоте алюминия массой 5,4 г?

3. Определите массу CuCO₃, растворённого в избытке азотной кислоты, если объём выделившегося углекислого газа составил 0,224 л (н.у.). 

Вариант 23.

1. Какая масса селеноводородной кислоты требуется для нейтрализации 3,42 г щёлочи Ba(OH)₂?

2. Какой объём водорода (н.у.) выделится при растворении в йодоводородной кислоте цинка массой 13 г?

3. Определите массу карбоната цезия, растворённого в избытке азотной кислоты, если объём выделившегося углекислого газа составил 2,24 л (н.у.). 

Вариант 24.

1. Какая масса азотистой кислоты требуется для нейтрализации KOH массой 28 г?

2. Какой объём водорода (н.у.) выделится при растворении в серной кислоте алюминия массой 1,08 г?

3. Определите массу MnCO₃, растворённого в избытке соляной кислоты, если объём выделившегося углекислого газа составил 8,96 л (н.у.). 

Вариант 25.

1. Какая масса хлорной кислоты требуется для растворения 10 г оксида цинка?

2. Какой объём водорода (н.у.) выделится при растворении в хлороводородной кислоте магния массой 48 г?

3. Определите массу карбоната кальция, растворённого в избытке соляной кислоты, если объём выделившегося углекислого газа составил 15,68 л (н.у.).