Классификация кислот. Особые свойства некоторых кислот

Классификация кислот

Свой­ства ве­ществ опре­де­ля­ют­ся их со­ста­вом и стро­е­ни­ем. Общие свой­ства кис­лот объ­яс­ня­ют­ся на­ли­чи­ем во всех кис­ло­тах «по­движ­ных» ато­мов во­до­ро­да. Чем же тогда объ­яс­нить то, что одни кис­ло­ты очень едкие (на­при­мер, со­ля­ная и сер­ная), дру­гие ис­поль­зу­ют в пи­ще­вой про­мыш­лен­но­сти (на­при­мер, фос­фор­ную кис­ло­ту)?

Раз­ные свой­ства кис­лот объ­яс­ня­ют­ся раз­ли­чи­ем стро­е­ния их мо­ле­кул. Мо­ле­ку­лы раз­ных кис­лот от­ли­ча­ют­ся кис­лот­ны­ми остат­ка­ми.

По со­ста­ву кис­ло­ты раз­де­ля­ют на кис­ло­род­со­дер­жа­щие и бес­кис­ло­род­ные.

Рис. 1. Клас­си­фи­ка­ция кис­лот

Кис­ло­род­со­дер­жа­щие кис­ло­ты от­но­сят к груп­пе ве­ществ, на­зы­ва­е­мых гид­рок­си­да­ми. Гид­рок­си­ды – это слож­ные ве­ще­ства, со­сто­я­щие из трех хи­ми­че­ских эле­мен­тов, два из ко­то­рых кис­ло­род и во­до­род. Не все кис­ло­ты от­но­сят­ся к гид­рок­си­дам!

Рас­смот­рим осо­бые свой­ства неко­то­рых кис­лот, ко­то­рые обу­слов­ле­ны со­ста­вом их кис­лот­ных остат­ков.

Серная кислота

Ис­то­ри­че­ское на­зва­ние ве­ще­ства с хи­ми­че­ской фор­му­лой H₂SO₄ – ку­по­рос­ное масло. Дело в том, что сер­ная кис­ло­та – это тя­же­лая мас­ля­ни­стая жид­кость (с плот­но­стью боль­шей, чем у воды). Она не имеет за­па­ха и цвета, хо­ро­шо рас­тво­ря­ет­ся в воде.

При рас­тво­ре­нии сер­ной кис­ло­ты в воде вы­де­ля­ет­ся на­столь­ко боль­шое ко­ли­че­ство теп­ло­ты, что даже вода может за­ки­петь. По­это­му при раз­бав­ле­нии кис­ло­ты нужно стро­го со­блю­дать пра­ви­ло: кис­ло­ту при­ли­вать к воде, а не на­о­бо­рот. Иначе про­изой­дет раз­брыз­ги­ва­ние ки­пя­щей воды вме­сте с кап­ля­ми кис­ло­ты.

Кон­цен­три­ро­ван­ная сер­ная кис­ло­та имеет ряд осо­бых хи­ми­че­ских свойств. Она по-осо­бо­му, в от­ли­чие от раз­бав­лен­ной, ре­а­ги­ру­ет с ме­тал­ла­ми. Во-пер­вых, в таких ре­ак­ци­ях вы­де­ля­ет­ся не во­до­род, а оксид серы(IV). А во-вто­рых, кон­цен­три­ро­ван­ная сер­ная кис­ло­та может ре­а­ги­ро­вать даже со мно­ги­ми ме­тал­ла­ми, сто­я­щи­ми в ряду на­пря­же­ний пра­вее во­до­ро­да.

Кон­цен­три­ро­ван­ная сер­ная кис­ло­та – очень гиг­ро­ско­пич­ное ве­ще­ство, она ис­поль­зу­ет­ся для осуш­ки мно­гих газов и жид­ко­стей. К осо­бым свой­ствам кон­цен­три­ро­ван­ной сер­ной кис­ло­ты от­но­сит­ся и спо­соб­ность обуг­ли­вать ор­га­ни­че­ские ве­ще­ства, на­при­мер дре­ве­си­ну и сахар. Об­ра­щать­ся с сер­ной кис­ло­той нужно с осо­бой осто­рож­но­стью!

Рис. 2. Обуг­ли­ва­ние ор­га­ни­че­ских ве­ществ кон­цен­три­ро­ван­ной сер­ной кис­ло­той

Соляная кислота

Хло­ро­во­до­род­ная (со­ля­ная) кис­ло­та пред­став­ля­ет собой рас­твор газа (хло­ро­во­до­ро­да) в воде. Эта кис­ло­та очень едкая, имеет рез­кий запах. 0,1%-ный рас­твор со­ля­ной кис­ло­ты со­дер­жит­ся в же­лу­доч­ном соке жи­вот­ных и че­ло­ве­ка.

Кон­цен­три­ро­ван­ный рас­твор со­ля­ной кис­ло­ты «дымит» на воз­ду­хе.

Рис. 3. «Ды­мя­щая» со­ля­ная кис­ло­та

В от­ли­чие от сер­ной, со­ля­ная кис­ло­та не обуг­ли­ва­ет, а раз­ру­ша­ет ор­га­ни­че­ские ве­ще­ства. Об­раз­цы ткани, са­ха­ра, дре­ве­си­ны и бу­ма­ги не обуг­ли­ва­ют­ся под дей­стви­ем хло­ро­во­до­род­ной кис­ло­ты, но, тем не менее, она их раз­ру­ша­ет.

Азотная кислота

Азот­ная кис­ло­та HNO₃ в за­ви­си­мо­сти от кон­цен­тра­ции об­ла­да­ет силь­но раз­ли­ча­ю­щи­ми­ся даже фи­зи­че­ски­ми свой­ства­ми. Кон­цен­три­ро­ван­ная азот­ная кис­ло­та имеет рез­кий запах и жел­то-бу­рый цвет. Раз­бав­лен­ная же кис­ло­та не имеет цвета и за­па­ха. Азот­ная кис­ло­та - очень едкое ве­ще­ство. На руках остав­ля­ет жел­тые пятна.

При вза­и­мо­дей­ствии азот­ной кис­ло­ты любой кон­цен­тра­ции с ме­тал­ла­ми во­до­род прак­ти­че­ски не вы­де­ля­ет­ся, а об­ра­зу­ют­ся дру­гие ве­ще­ства, в том числе раз­лич­ные ок­си­ды азота. С азот­ной кис­ло­той ре­а­ги­ру­ют мно­гие ме­тал­лы, сто­я­щие в за­ме­сти­тель­ном ряду пра­вее во­до­ро­да.

Ортофосфорная кислота

Ор­то­фос­фор­ная кис­ло­та Н₃РО₄ (чаще ее на­зы­ва­ют про­сто фос­фор­ной кис­ло­той) – белое твер­дое ве­ще­ство, хо­ро­шо рас­тво­ри­мое в воде. Не имеет за­па­ха. Ин­те­рес­но, что эта кис­ло­та не едкая, по­это­му сла­бый ее рас­твор ис­поль­зу­ет­ся в пи­ще­вой про­мыш­лен­но­сти.

Сероводородная кислота

Се­ро­во­до­род­ная кис­ло­та об­ра­зу­ет­ся при рас­тво­ре­нии в воде газа се­ро­во­до­ро­да H₂S. Этот газ имеет непри­ят­ный запах – запах тух­лых яиц. Осо­бен­но­стью дан­ной кис­ло­ты яв­ля­ет­ся то, что она не очень едкая и очень ядо­ви­тая.

Вды­ха­ние воз­ду­ха с неболь­шим со­дер­жа­ни­ем се­ро­во­до­ро­да вы­зы­ва­ет го­ло­во­кру­же­ние, го­лов­ную боль, тош­но­ту, а со зна­чи­тель­ной кон­цен­тра­ци­ей при­во­дит к коме, су­до­ро­гам, отёку лёг­ких и даже к ле­таль­но­му ис­хо­ду. При вы­со­кой кон­цен­тра­ции од­но­крат­ное вды­ха­ние может вы­звать мгно­вен­ную смерть.