Кислоты

Кислоты вокруг нас
Состав кислот
Свойства важнейших кислот
Химические свойства кислот
Способы получения
Применение кислот
Экологические проблемы

Яблочная кислота – в яблоках и ревене
В природе существует множество различных кислот

Лимонная кислота – в лимонах

Кислый вкус листьев щавеля, шпината и томатов обусловлен щавелевой кислотой

Молочная кислота – в мышцах

Уксусная кислота – в уксусе

Винная кислота – в винограде

Муравьиная кислота – в яде муравьев и пчел

Кроме природных кислот, существуют и такие, которые получают промышленным путем для использования их в производстве и в лабораториях (например, серная и соляная кислоты).
Кислоты могут быть как в жидком, так и в твердом агрегатном состоянии.
Жидкие кислоты:
серная кислота
азотная кислота
хлороводородная (соляная) кислота…

Твердые кислоты: лимонная кислота, пальмитиновая кислота, борная кислота и другие.

Кислоты – это сложные вещества, в состав которых входят атомы водорода, способные замещаться металлами, и кислотные остатки.
Кислоты можно разделить на кислородсодержащие (например, серная и угольная кислоты) и бескислородные (например, хлороводородная и сероводородная кислоты).
Кислотный остаток представляет собой атом неметалла
(в бескислородных кислотах) или группу атомов неметалла и кислорода (в кислородсодержащих кислотах), входящую в состав молекулы кислоты помимо водорода.
Валентность кислотного остатка равна числу атомов водорода в молекуле данной кислоты.
Кислоты – едкие вещества, и обращаться с ними следует с особой осторожностью!

Хлороводородная (соляная) кислота HCl – бесцветная жидкость. Она имеет запах хлороводорода. Соляная кислота ”дымит” на воздухе – это является её характерным свойством.

Химическая формула серной кислоты – H2SO4.
Плотность серной кислоты – 1,84 г /см3,плотность воды – 1 г /см3.
Концентрированная серная кислота – это бесцветная маслянистая жидкость, без запаха, примерно в два раза тяжелее воды.

Концентрированная серная кислота разрушает ткани,

…обугливает бумагу,

…обугливает сахар.

При смешивании концентрированной серной кислоты с водой выделяется большое количество теплоты, и температура смеси повышается.

При разбавлении концентрированной серной кислоты всегда соблюдайте следующее правило: нужно добавлять кислоту в воду, а не наоборот.

Хлороводородная кислота – едкое вещество, она повреждает ткань, бумагу и древесину. При попадании на кожу вызывает ожоги.

Химические свойства кислот
Изменение окраски индикаторов
Взаимодействие с металлами
Взаимодействие с основными оксидами
Взаимодействие с основаниями
Взаимодействие с солями

Металлы имеют разную реакционную активность, поэтому в присутствии кислот разные металлы ведут себя неодинаково.
Кислоты взаимодействуют с металлами, стоящими в вытеснительном ряду до водорода. При этом образуются соль и водород.
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑

Вытеснительный ряд металлов
Русский химик Н. Н. Бекетов исследовал металлы и расположил их в вытеснительный ряд (ряд активности) в порядке уменьшения реакционной активности.
Металлы, стоящие слева от водорода, способны вытеснять его из кислот. А металлы, стоящие справа от водорода, не могут вытеснять его из кислот.

При взаимодействии кислот с оксидами металлов (основными и амфотерными оксидами) образуются соль и вода.
Химическая реакция между двумя сложными веществами, при которой они обмениваются составными частями, называется реакцией обмена. Взаимодействие кислот с оксидами металлов является реакцией обмена.
3H2SO4 + Al2O3 = Al2(SO4)3 + 3H2O

При взаимодействии кислот с основаниями образуется
соль и вода. Реакция нейтрализации.
H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O
При взаимодействии кислот с солями образуется новая
соль и новая кислота.
Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3↓ + 2NaCl
Некоторые кислоты обладают специфическими свойствами. Например, при действии азотной кислоты на металл водород не выделяется. Кремниевая кислота в воде нерастворима, угольная кислота очень неустойчива и распадается на углекислый газ и воду.

Основные способы получения кислот:
1- Кислородсодержащие кислоты могут быть получены реакцией соответствующих оксидов неметаллов (кислотных оксидов) с водой.
N2O5 + H2O = 2HNO3
SO3 + H2O = H2SO4
SO2 + H2O = H2SO3
P2O5 + 3H2O = 2H3PO4
2- Взаимодействие сильных кислот - окислителей с неметаллами:
ЗР + 5HN03(конц) + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO
3- Реакции солей слабых кислот с более сильными кислотами, чем получаемая:
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2CO3 (CO2↑ + H2O)
4- Получение напрямую из простых веществ:
H2 + Cl2 = 2НСI

Применение кислот разнообразно –химическая и пищевая промышленность, лабораторные и медицинские исследования, получение энергии (аккумуляторы).

Кислоты в вашей аптечке
В своей домашней аптечке вы также можете найти некоторые кислоты, например:
Борная кислота H3BO3 – может быть использована в компрессах
благодаря своим антисептическим и противовоспалительным
действиям.
Ацетилсалициловая кислота (аспирин) – это жаропонижающее, противовоспалительное и обезболивающее средство.
Аскорбиновая кислота, или витамин С, – содержится в цитрусовых, боярышнике, шпинате, картофеле, сладком перце, томатах и некоторых других овощах. Недостаток аскорбиновой кислоты приводит к снижению сопротивляемости организма и в особенно тяжёлых случаях вызывает заболевание, называемое цингой.
Салициловая кислота – компонент смеси, состоящей из 2% салициловой кислоты, 28% воды и 70% спирта. Эта смесь обладает антисептическим действием и используется для дезинфекции.

Кислотные дожди
Загрязнение воздуха оксидами неметаллов, особенно оксидами серы и азота, приводит к образованию кислотных дождей. Эти оксиды могут попадать в атмосферу из естественных источников – например, при извержении вулканов или при разложении органических веществ. Но кроме того, они образуются и при горении ископаемого горючего: угля, нефти и природного газа.

Кислоты попадают на землю вместе с дождем, снегом или градом (так называемое «влажное осаждение»). Даже на большом расстоянии от источника загрязнения дождь имеет слабокислую реакцию.

Кислотная среда ускоряет рост грибков и бактерий, оказывая при этом вредное влияние на растения. Некоторые растения способны преобразовывать оксид серы (IV) в другие соединения, которые скапливаются в кончиках листьев. Отравленные листья увядают и опадают.

Кислотные дожди также разрушают здания, памятники и металлические конструкции.