Тема1

К важнейшим классам неорганических соединений, выделяе­мым по функциональным признакам, относятся кислоты, основа­ния и соли.

Кислотами с позиций теории электролитической диссоциа­ции (§ 82 и 87) называются вещества, диссоциирующие в раст­ворах с образованием ионов водорода. С точки зрения протонной теории кислот и оснований (§ 87) к кислотам относятся вещества, способные отдавать ион водорода, т. е. быть донорами протонов.

Наиболее характерное химическое свойство кислот—их спо­собность реагировать с основаниями (а также с основными и ам-фотернымн оксидами) с образованием солей, например:

H2S04 + 2NaOH = Na2S04 + 2Н,0 2HN03 + FeO = FeTN03)2 + H26 2HC1 + ZnO = ZnCl2 + H20

Кислоты классифицируют по их силе, по основности и по нали­чию или отсутствию кислорода в составе кислоты. По силе кислоты делятся на сильные и слабые (§ 84). Важнейшие сильные кисло­ты — азотная HN03, серная H2S04 и соляная НС1. По наличию кислорода различают кислородсодержащие кислоты (HN03, н3ро4 и т. п.) и бескислородные кислоты (НС1, H^S, HCN и т. п.)

По основности, т. е. по числу атомов водорода в молекуле кис­лоты, способных замещаться атомами металла с образованием соли,' кислоты подразделяют на одноосновные (например, НС!, HN03), двухосновные (H2S, H2S04), трехосновные (Н3Р04) и т. д.

Названия бескислородных кислот составляют, добавляя к кор­ню русского названия кислотообразующего элемента (или к наз­ванию группы атомов, например CN — циан) суффикс о и окон­чание водород: НС1 — хлороводород, H2Se— селеноводород, HCN — циановодород.

Названия кислородсодержащих кислот также образуются от рус­ского названия соответствующего элемента с добавлением слова «кислота». При этом название кислоты, в которой элемент нахо­дится в высшей степени окисленности, оканчивается на ная или овая; напрямер, H2SO4 — серная кислота, НСЮ4 — хлорная кис­лота, H3AsC>4 — мышьяковая кислота. С понижением степени окис­ленности кислотообразующего элемента окончания изменяются в следующей последовательности: оватая (НС103— хлорноватая кислота), истая (НС102 — хлористая кислота), оватистая (НОС1 — хлорноватистая кислота). Если элемент образует кислоты, нахо­дясь только в двух степенях окисленности, то название кислоты, отвечающее низшей степени окисленности элемента, получает окон­чание истая (HN03—азотная кислота, HN02—азотистая кислота).

Основаниями с позиций теории электролитической диссо­циации являются вещества, диссоциирующие в растворах с обра­зованием гидроксид-ионов, т. е. основные гидроксиды.

Наиболее характерное химическое свойство оснований — их способность взаимодействовать с кислотами (а также с кислот­ными и амфотерными оксидами) с образованием солей, например:

КОН + НС1 = КС1+Н20

Са(ОН)2 + С02 = СаСОз + Н20

2NaOH + ZnO = Na2Zn02 + Н20

С позиций протонной теории кислот и оснований (§ 87) к ос­нованиям относятся вещества, способные присоединять ионы во­дорода, т. е. быть акцепторами протонов. С этой точки зрения к основаниям относится, например, аммиак, который, присоединяя протон, образует аммоний-нон NH/. Подобно основным гидр-оксндам аммиак взаимодействует с кислотами, образуя соли, на­пример:2NH3 + H2S04 = (NH4)2S04

В зависимости от числа протонов, которые может присоеди­нить основание, различают однокислотные основания (LiOH, КОН, NH3 и т. п.), двукислотные [Ва(ОН)2, Fe(OH)2] и т. д. По силе основания делятся на сильные и слабые (§ 84); к сильным основаниям относятся все щелочи.

К солям относятся вещества, диссоциирующие в растворах с образованием положительно заряженных ионов, отличных от ионов водорода, и отрицательно заряженных ионов, отличных от гидроксид-ионов. Соли можно рассматривать как продукты за­мещения атомов водорода в кислоте атомами металлов (или группами атомов, например, группой атомов NH4) или как про­дукты замещения гидроксогрупп в основном гидроксиде кислот­ными остатками. При полном замещении получаются средние (или нормальные) соли. При неполном замещении водо­рода кислоты получаются кислые соли, при неполном заме­щении гидроксогрупп основания—основные соли. Ясно, что кислые соли могут быть образованы только кислотами, основность которых равна двум или больше, а основные соли — гидрокси-дами, содержащими не менее двух гидроксогрупп. Примеры образования солей:

Са(ОН)2 + H2S04 = CaS04 + 2Н20

CaS04 (сульфат кальция)—нормальная соль;

КОН + H2S04 = KHS04 + Н20 KHS04 (гидросульфат калия) — кислая соль;

Mg(OH)2 + НС1 = Mg(OH)Cl + Н20

Mg(OH)Cl (хлорид гидроксомагния)—основная соль.

Согласно современным номенклатурным правилам, названия солей образуются из названия аниона в именительном падеже и названия катиона в родительном падеже. Название аниона со­стоит из корня латинского наименования кислотообразующего элемента, окончания и, если необходимо, приставки (см. ниже). Для названия катиона используется русское наименование соот­ветствующего металла или группы атомов; при этом, если необ­ходимо, указывают (в скобках римскими цифрами) степень окис­ленности металла.

Анионы бескислородных кислот называются по общему для бинарных соединений правилу, т. е. получают окончание ид. Так, NH4F—фторид аммония, SnS — сульфид олова (II), NaCN — цианид натрия. Окончания названий кислородсодержащих кислот зависят от степени окисленности кислотообразующего элемента. Для высшей его степени окисленности («...ная» или «...овая» кис­лота) применяется окончание ат; например, соли азотной кислоты HN03 называются нитратами, серной кислоты H2SO4 — сульфа­тами, хромовой кислоты Н2СГО4 — хроматами. Для более низкой степени окисленности («.. .истая» кислота) применяется оконча­ние «г; так, соли азотной кислоты HN02 называются нитритами, сернистой кислоты H2S03 — сульфитами. Если элемент образует кислоту, находясь в еще более низкой степени окисленности [(«.. .оватистая» кислота), то название аниона этой кислоты полу­чает приставку гипо и окончание ит; например, соли хлорновати­стой кислоты НОС1 называются гипохлоритами.

Названия кислых и основных солей образуются по тем же об­щим правилам, что и названия средних солей. При этом название аниона кислой соли снабжают приставкой гидро, указывающей на наличие незамещенных атомов водорода; если таких атомов два или больше, то их число указывают греческими числитель­ными приставками. Так, Na2HP04 — гидроортофосфат натрия, NaH2P04 — дигидроортофосфат натрия. Аналогично катион ос­новной соли получает приставку гидроксо, указывающую на нали­чие незамещенных гидроксогрупп. Например, А1 (ОН) С12 — хло­рид гидроксоалюминия, А1(ОН)2С1 — хлорид дигидроксоалю-миния.

По исторически сложившейся традиции для солей хлорной (НСЮ4), йодной (НЮ4) и марганцовой (НМПО4) кислот приме­няют названия, отличающиеся от систематических: их называют соответственно перхлоратами, периодатами и пермаганатами. Поэтому отличаются от систематических и общеупотребительные названия солей хлорноватой (НС103), йодноватой (НЮ3) и мар­ганцовистой (Н2Мп04) кислот (соответственно—хлораты, иодаты и манганаты).

Тема: Основные понятия Страница 8