Хімія. Повторне видання. 8 клас. Ярошенко

§ 28. Поняття про кислоти

Опрацювавши матеріал параграфа, ви зможете:

• розпізнавати кислоти за їхніми молекулярними формулами;
• називати кислоти за сучасною науковою українською номенклатурою;
• визначати за формулою кислоти валентність кислотного залишку;
• характеризувати фізичні властивості кислот.

З курсу природознавства ви знаєте про етанову (оцтову) кислоту, в 7 класі згадувалися сульфатна кислота H₂SO₄ і хлоридна кислота НСl. Лимонна кислота міститься в плодах лимонів і надає їм кислого смаку.

Зверніть увагу на те, що в назвах цих речовин наявне слово «кислота». Це тому, що ці речовини належать до однієї групи складних речовин — кислот. Щоправда, сульфатна і хлоридна кислоти — неорганічні речовини, а оцтова й лимонна — органічні.

Що ж таке кислоти?

КИСЛОТИ ТА ЇХ СКЛАД. Передусім це складні речовини молекулярної будови. Подібно до оксидів, їхні формули мають два складники:

Перший з них — атоми Гідрогену — наявний у складі всіх кислот. За цією ознакою, а також за здатністю атомів Гідрогену заміщуватись атомами металічних елементів розпізнають кислоти. Якісний склад цих речовин підтверджує наявність одного або кількох атомів Гідрогену в молекулі.

Другий складник, що залишився після проведеного нами поділу формул, називається кислотним залишком. На відміну від першого складника, у всіх кислот він різний.

Атоми Гідрогену є і в складі амоніаку ΝΗ₃, але він не належить до кислот. Це тому, що атоми Гідрогену в кислотах здатні заміщуватися на атоми металічних елементів, а в амоніаку — ні.

Кислота — це неорганічна сполука, що складається з атомів Гідрогену, здатних заміщуватись атомами металічних елементів, та кислотного залишку.

НОМЕНКЛАТУРА КИСЛОТ. Індивідуальна назва кожної кислоти складається з двох слів, ужитих у називному відмінку — назви кислотного залишку і слова «кислота».

Попрацюйте групами

Ознайомтеся з таблицею 13 на с. 146. До неї занесено неорганічні кислоти, які вам будуть траплятися найчастіше. Вивчіть їхні назви, запам’ятайте формули. Без цього ви не зможете надалі успішно вивчати хімію.

Таблиця 13

Формули й назви кислот

КИСЛОТА			КИСЛОТНИЙ ЗАЛИШОК
Формула	Назва		Склад	Валентність	Назва
	сучасна українська	тривіальна (традиційна)
HCl	хлоридна	соляна	Сl	I	хлорид
ΗΝΟ3	нітратна	азотна	NO3	I	нітрат
H2SO4	сульфатна	сірчана	SO4	II	сульфат
H2SO3	сульфітна	сірчиста	SO3	II	сульфіт
H2S	сульфідна	сірководнева	S	II	сульфід
H2SiO3	силікатна	кремнієва	SiO3	II	силікат
H2CO3	карбонатна	вугільна	CO3	II	карбонат
H3PO4	ортофосфатна	ортофосфорна	PO4	III	ортофосфат

З таблиці ви пересвідчилися, що сучасна назва кислот відповідає назві кислотних залишків. Ця важлива відповідність допоможе вам легко складати хімічні формули речовин іншого класу — солей.

Досі ви розглядали валентність як здатність атомів одного хімічного елемента сполучатись або заміщувати певну кількість атомів іншого елемента. Ваші знання про цю фізичну характеристику щойно поповнились інформацією про валентність кислотних залишків. Виявляється, що кислотні залишки теж здатні заміщувати певну кількість атомів чи груп атомів.

Як зазначено в таблиці 13, одновалентними є кислотні залишки хлоридної та нітратної кислот, двовалентними — сульфатної, сульфітної, сульфідної, силікатної та карбонатної кислот. У кислотного залишку ортофосфатної кислоти валентність III.

Склад кислот відповідає загальній формулі.

Валентність кислотного залишку (х) збігається з кількістю атомів Гідрогену.

Після того як ви з’ясували склад кислот, легко зрозуміти їх класифікацію.

КЛАСИФІКАЦІЯ КИСЛОТ.

Кислоти поділяють на групи за двома ознаками:

• кількістю атомів Гідрогену в молекулі;
• вмістом Оксигену у складі кислотного залишку.

Зверніться до схеми 10, з’ясуйте сутність кожної з класифікацій та доберіть приклади.

Схема 10. Класифікація кислот

ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ КИСЛОТ. Серед неорганічних кислот переважають рідини, зовсім мало твердих речовин (серед поданих у таблиці лише ортофосфатна та силікатна) і немає газів. Хоча деякі кислоти одержують розчиненням газоподібної речовини у воді. Наприклад, хлоридна кислота — це розчин гідроген хлориду у воді.

Кислоти безбарвні, густина всіх кислот більша за одиницю. Вони добре розчиняються у воді (за винятком деяких, зокрема силікатної).

І назва класу сполук — кислоти, і позначення смакового відчуття — кислий — слова спільнокореневі. Кислоти здебільшого кислі на смак. Із власного досвіду вам це відомо, адже ви вживаєте кисломолочні продукти (кефір, йогурт), квашені овочі, городину та фрукти (щавель, яблука, лимони тощо), до складу яких входять органічні кислоти.

ЗАХОДИ БЕЗПЕКИ ПІД ЧАС РОБОТИ З КИСЛОТАМИ. Чисті неорганічні кислоти та їх концентровані розчини дуже небезпечні, бо ушкоджують слизові оболонки органів травлення, за вдихання парів подразнюють слизові оболонки органів дихання. Потрапляючи на шкіру, спричинюють почервоніння, больові відчуття, а за великої концентрації — тяжкі опіки. Неорганічні кислоти псують одяг — на місці їх потрапляння відразу чи з часом з’являється дірка. Деякі кислоти мають різкий неприємний запах, наприклад, хлоридна, сульфідна.

Кислоти зовсім не руйнують скло, деякі пластмаси й гуму (винятком є фторидна кислота HF). Робота із чистими кислотами чи їх концентрованими розчинами вимагає постійної уваги й акуратності. Обов’язково використовують захисний фартух з полівінілхлоридного матеріалу, гумові рукавички та окуляри.

Безпечна робота з кислотами у шкільному хімічному кабінеті досягається за рахунок того, що учні працюють з розведеними кислотами, а не чистими речовинами чи їх концентрованими розчинами. Проте в будь-якому разі не можна допускати потрапляння навіть розведених кислот на одяг чи тіло, а особливо в очі.

Якщо раптом кислота потрапить на одяг чи на відкриту ділянку шкіри, то місце потрапляння потрібно ретельно промити водою, а краще слабким розчином харчової соди.

Усі кислоти важчі за воду, через що під час виготовлення їхніх розчинів кислоту ллють у воду (у жодному разі не навпаки!) невеликими порціями, помішуючи скляною паличкою.

ПАМ’ЯТАЙТЕ!

У хімічному кабінеті НІКОЛИ НЕ МОЖНА куштувати кислоти (як і будь-які інші речовини) на смак!

Стисло про основне

• Кислоти — окремий клас складних речовин, молекули яких складаються з атомів Гідрогену, здатних заміщуватися атомами металічних елементів, та кислотних залишків.

• За сучасною українською номенклатурою назва кислоти складається з назви її кислотного залишку з додаванням суфіксу «на» і слова «кислота».

• Валентність кислотного залишку визначається кількістю атомів Гідрогену, які можуть бути заміщені атомами металічного елемента.

• Користуючись кислотами, необхідно дотримуватися правил безпечної роботи з ними.

• За кількістю атомів Гідрогену кислоти бувають одноосновні та багатоосновні, а за вмістом атомів Оксигену — оксигеновмісні та безоксигенові.

• Більшість кислот добре розчинні у воді. Деякі з них, наприклад, хлоридну, сульфідну, одержують за допомогою розчинення у воді відповідної леткої сполуки неметалічного елемента з Гідрогеном.

Сторінка ерудита

Назви кислот (сірчана, соляна та інші) з’явилися в останньому десятилітті XVIII ст., коли в 1792 р. про них повідомив Антуан Лавуазьє від імені своїх колег-хіміків на засіданні Паризької академії. А до цього кислоти називали довільно. Серед кількох назв сульфатної кислоти була й назва «купоросна», карбонатної — «повітряна».

Сучасну наукову українську номенклатуру хімічних елементів і простих речовин розробила Українська національна комісія з хімічної термінології й номенклатури (1994 р.). Комісією визначено назви оксидів, кислот, основ і солей, якими ви будете користуватися, вивчаючи хімію.

Ви вже встигли відчути переваги цієї номенклатури. Наприклад, відтепер хімічний елемент із символом Н має назву Гідроген, а проста речовина, утворена його атомами, — водень. До цього і хімічний елемент Н, і проста речовина Н₂ називались однаково — водень.

Назви солей утворюються з назв кислотних залишків відповідної кислоти. Наприклад, хлоридна кислота НСІ містить кислотний залишок, що називається хлорид, тому відома вам кухонна сіль NaCl має назву натрій хлорид. За попередньою номенклатурою кислота мала назву «соляна», а її солі — «хлориди».

Знаємо, розуміємо

1. Сформулюйте визначення кислот.

2. Відтворіть по пам’яті формули та назви зазначених у параграфі кислот.

3. Які класифікації кислот вам відомі?

4. Як визначити валентність кислотного залишку за формулою кислоти?

5. Схарактеризуйте фізичні властивості кислот.

6. Укажіть назву оксигеновмісної кислоти з двовалентним кислотним залишком.

А сульфідна

Б ортофосфатна

В нітратна

Г сульфатна

7. Укажіть пару безоксигенових кислот.

А хлоридна й нітратна

Б сульфідна й хлоридна

В сульфатна й сульфітна

Г ортофосфатна й карбонатна

8. Укажіть рядок, утворений двома формулами кислот й однією формулою оксиду.

A HNO₃, H₂SiO₃, НСl

Б H₂SO₄, H₂S, Н₂СО₃

В HNO₃, НСlО₃, H₂SO₃

Г Н₃РО₄, SO₃, HNO₃

Застосовуємо

84. З поданого переліку формул випишіть формули кислот:

KBr, NO₂, HNO₃, CuSO₄, H₂S, SO₂.

До яких груп їх можна віднести за відомими вам класифікаціями?

85. Визначте валентність кислотних залишків у формулах кислот:

HNO₂, НРО₃, H₂SeO₄, НМnО₄.

86. Укажіть зайве в кожному переліку:

• a) H₂SO₄, Н₂СО₃, HNO₃;
• б) H₂SiO₃, H₂SO₃, Н₂СО₃;
• в) НСl, Н₃РО₄, H₂S.

Аргументуйте свій вибір.

87. Підготуйте запитання чи завдання, яке зможете запропонувати однокласникам на уроці.

88. Дізнайтеся в дорослих та з етикеток на продуктах харчування і засобах побутової хімії про наявність у їх складі кислот. Обміняйтеся з однокласниками отриманою інформацією.

89. Для виготовлення хлоридної кислоти у воді об’ємом 1 л розчинили 448 л гідроген хлориду (н.у.). Обчисліть масову частку гідроген хлориду у виготовленій кислоті, якщо густина кислоти дорівнює 1,19 г/см³.