Кислоты

Содержание понятий «кислота» и «основание» в процессе развития химии существенно менялось. По теории Аррениуса-Оствальда кислотой называлось электронейтральное вещество, которое при растворении в воде диссоциировало с образованием иона Н ⁺ , а основанием – с образованием иона ОН ^- . Однако эта теория оказалась неприменима ко многим водным и неводным растворам. Например, в бензольных растворах НСI не диссоциировала на ионы (т.е. нет иона Н⁺), однако в этих растворах металлы растворяются с выделением водорода.

Более общей является протолитическая теория кислот и оснований Бренстеда-Лоури. По этой теории кислотами называют вещества, способные отдавать протон другому веществу, а основаниями — вещества, способные принимать протон.

Кислотами называют сложные вещества, которые состоят из атомов водорода, способных замещаться на атомы металлов, и кислотных остатков.

Еще более общей является электронная теория кислот и оснований Льюиса. По Льюису, кислотами являются частицы с незаполненной внешней электронной оболочкой, а основаниями – частицы со свободной парой электронов. Конечно, протон и в теории Льюиса остается кислотой, поскольку является акцептором электронов.

Итак, при диссоциации кислоты в водном растворе в качестве катионов отщепляется протон (один или несколько). Остающаяся при этом отрицательно заряженная частица называется кислотным остатком.

Н_mX^m- - общая формула кислот

X^m- - кислотный остаток

В зависимости от того, сколько протонов отщепляется при растворении или замещается металлами, различают одно-, двух- или трехосновные кислоты. Например: HNO₃ - одноосновная кислота, H₂SO₄ – двухосновная, H₃PO₄ – трехосновная.

В зависимости от наличия (или отсутствия) в кислотном остатке атома кислорода различают бескислородные (HCl, HBr, H₂S) и кислородсодержащие кислоты (H₂SO₄, HClO₃, H₃PO₄).

Номенклатура кислот

Названия кислот производятся от названия элементов, их образующих. Например, H₂SO₄ – серная кислота, H₃PO₄ – фосфорная, H₂SiO₃ – кремниевая, H₂Sе – селеноводородная кислота и т.д.

Названия кислородсодержащих кислот производятся от названия неметалла с окончанием -ная, -вая, если неметалл проявляет в этой кислоте высшую степень окисления. В порядке понижения степени окисления неметалла окончание названия кислоты меняется на -ватая, -истая, -оватистая. Например, для кислородсодержащих кислот хлора названия таковы (табл.1):

Таблица 1.

Кислородсодержащие кислоты хлора

Химическая формула	Структурная формула	Степень окисления атома Cl	Название кислоты
HClO4	O ║ H – O – Cl ═O ║ O	+ 7	хлорная
HClO3	H – O – Cl ═O ║ O	+ 5	хлорноватая
HClO2	H – O – Cl ═O	+ 3	хлористая
HClO	H – O – Cl	+ 1	хлорноватистая

В названиях бескислородных кислот два корня: название элемента и водород; окончание –ная, например: HBr – бромоводородная и т.д.

Часто используют тривиальные названия, например: HCl – соляная кислота, HF – плавиковая.

Если элемент, находясь в одной и той же степени окисления, образует несколько кислот, содержащих по одному атому данного элемента в молекуле (например, НРО₃ и Н₃Р0₄), то название кислоты, содержащей наименьшее число атомов кислорода, снабжается приставкой «мета», а название кислоты с наибольшим числом атомов кислорода приставкой «орто» (НРО₃ — метафосфорная кислота, Н₃Р0₄ — ортофосфорная кислота).

Если молекула кислоты содержит два атома кислотообразующего элемента, то перед ее названием помещается числительная приставка «дву», например: Н₄Р₂0₇ — двуфосфорная кислота, Н₂S₂О₇ — двусерная кислота.