4. Кислоти

Кислотами називаються сполуки, що містять у молекулах атоми Гідроге­ну, здатні заміщуватися на атоми металу з утворенням солей.

З точки зору теорії електролітичної дисоціації кислоти — це сполуки, які під час дисоціації здатні відщеплювати катіони лише одного типу — йони Гідрогену. Це визначення узгоджується з теорією Бренстеда, згідно з якою кислоти є донорами йонів Гідрогену.

Кількістю атомів Гідрогену у кислоті, здатних заміщуватися на метал, визначається основність кислоти. Наприклад, НС1 — одноосновна кислота, Н₂S0₄ — двохосновна, Н₃Р0₄ — трьохосновна і т. д.

У деяких кислотах не всі атоми Гідрогену здатні заміщуватись на метал. Наприклад, Н₃Р0₂ — одноосновна кислота, Н₃Р0₃ — двохосновна.

За силою кислоти поділяються на три групи: сильні (HNО₃, Н₂S0₄, НСlO₄, НІ, НВг, НСl тощо), середні (Н₃Р0₄, Н₂S0₃, НSСN тощо) і слабкі (Н₃В0₃, Н₂С0₃, НСN, HNО₂, Н₂S тощо).

Часто кислоти поділяються за їхньою окислювальною здатністю на кислоти-окисники (НN0₃, НСlO₃, НСlO₂, НСlO, НNO₂, концентрована Н₂S0₄, кон­центрована НClO₄ тощо) та кислоти-неокисники (НС1, НВг, НІ, Н₃Р0₄, роз­бавлена Н₂S0₄, розбавлена НСlO₄ тощо).

За складом кислоти поділяються на безоксигенні (НСІ, Н₂S, НСN), оксигеновмісні прості (НNO₃, Н₂S0₄, Н₃Р0₄ тощо), ізополікислоти (Н₂S₂0₇, Н₂В₄0₇ тощо) та гетерополікислоти (Нз[Р(Мо₃О₁₀)₄], Н₄[Sі(\W₃О₁₀)₄]).

Частина молекули кислоти після відщеплення від неї йона Гідрогену нази­вається кислотним залишком. Його валентність дорівнює числу атомів Гідро­гену у молекулі кислоти. Наприклад, для кислот НNO₃, Н₂С0₃ і Н₃Р0₄ відпо­відно кислотними залишками будуть: одновалентний нітрат-іон NO₃^-, двова­лентний карбонат-іон С0₃^2- і тривалентний фосфат-іон РО₄^3- .

Водень з кислот витискується багатьма металами. Під час перебігу цієї реакції виділяється вільний водень і утворюються відповідні солі:

Zп + 2НС1 = ZпСІ₂ + Н₂.

Кислоти здатні взаємодіяти з основними оксидами, основами і солями з утворенням солей, наприклад:

2НNO₃ + СаО = Са(N0₃)₂ + Н₂0;

2НС1 + Ва(ОН)₂ = ВаСІ₂ + 2Н₂0;

Н,S0₄ + ВаС1₂ = ВаS0₄ + 2НСІ.

Кислоти добувають декількома методами. Більшість оксигеновмісних кислот утворюється під час взаємодії їхніх ангідридів з водою

S0₃ + Н₂0 = Н₂80₄.

Деякі кислоти добувають, діючи на їхні солі сильнішими кислотами:

2NаС1 + Н₂S0₄ = Na₂S0₄ + 2НС1.

Хлороводень НСІ у техніці добувають синтезом з водню і хлору:

Н₂ + С1₂ = 2НС1.

Кислоти, як і основи, по-різному ведуть себе під час нагрівання. Наприк­лад, кислоти Н₂С0₃, Н₂S0₃ та інші настільки нестійкі, що у вільному стані не добуті — відомі тільки їхні водні розчини, а для розкладання Н₂S0₄, НСІ, Н₂S тощо їх слід нагріти до досить високої температури, (НР0₃)_n кипить і переганяється без розкладання.

У науковій та навчальній літературі кислоти називають за міжнародними номенклатурними правилами: назви оксигеновмісних кислот утворюють від кореня латинської назви кислотоутворювального елемента, суфіксів -ат- (ви­щий ступінь окиснення) або -ит- (нижчий ступінь окиснення), закінчення -на та слова «кислота». Якщо елемент може виявляти більш ніж два ступені окиснення в оксигеновмісних кислотах, то вживають префікси гіпо- (най­нижчий ступінь окиснення) і пер- (найвищий). У полікислотах число атомів кислотоутворювального елемента позначається грецьким префіксм. Назви безоксигенних кислот містять суфікс -ид-.

Якщо елемент з певним ступенем окиснення здатний утворювати кілька кислот, що відрізняються між собою за числом молекул води, то їх розріз­няють за префіксами в назві кислоти: до назви найбагатшої на воду кислоти додають префікс орто-, до назви найбіднішої — мета-. Наприклад, НР0₃ — метафосфатна кислота, Н₃Р0₄ — ортофосфатна.

Деякі кислоти мають поширені побутові (тривіальні) назви, наприклад НС1 — соляна кислота, НNОз — азотна, Н₂S0₄ — сірчана, Н₂С0₃ — вугільна.

Наведемо номенклатурні назви деяких кислот:

Формула кислоти	Назва кислоти
HCl	хлоридна
НNO3	нітратна
HNO2	нітритна
Н2SO4	сульфатна
Н2SO3	сульфітна
НРO3	метафосфатна
H3PO4	ортофосфатна
H3PO3	ортофосфітна
H4P2O7	дифосфатна
H2CO3	карбонатна
H2S2O3	тіосульфатна
НМп04	перманганатна
HClO	гіпохлоритна
НСlO2	хлоритна
НСlOз	хлоратна
НСlO4	перхлоратна
Н2СrO4	хроматна
Н2Сг2O7	дихроматна
Н3[Р(Мо3ОІ0)4]	тетратримолібдатоортофосфатна