Николай Глинка - Общая химия

SO 3+ H 2O = H 2SO 4

Диоскид кремния SiO 2— тоже кислотный оксид. Хотя он не взаимодействует с водой, ему соответствует кремниевая кислота H 2SiO 3которую можно получить из SiO 2косвенным путем.

Один из способов получения кислотных оксидов — отнятие воды от соответствующих кислот. Поэтому кислотные оксиды иногда называют ангидридами кислот.

Амфотерныминазываются оксиды, образующие соли при взаимодействии как с кислотами, так и с основаниями. К таким оксидам относятся, например, Al 2O 3, ZnO, PbO 2, Cr 2O 3. Явление амфотерности рассматривается в § 87.

Несолеобразующиеоксиды, как видно из их названия, не способны взаимодействовать с кислотами или основаниями с образованием солей. К ним относятся N 2O, NO и некоторые другие оксиды.

- 39 -

Существуют вещества — соединения элементов с кислородом, которые, относясь по составу к классу оксидов, по строению и свойствам относятся к классу солей. К таким веществам принадлежат, в частности, пероксиды металлов — например, пероксид бария BaO 2. По своей природе пероксиды представляют собой соли очень слабой кислоты — пероксида (перекиси) водорода H 2O 2(см. § 117). К солеобразным соединениям относятся и такие вещества, как Pb 2O 3и Pb 3O 4(§ 188).

Среди много элементных соединений важную группу составляют гидроксиды— вещества, содержащие гироксогруппы OH. Некоторые из них (основные гидроксиды) проявляют свойства оснований NaOH, Ba(OH) 2и т.п.; другие (кислотные гидроксиды) проявляют свойства кислот — HNO 3, H 3PO 4и др.; существуют и амфотерные гидроксиды, способные в зависимости от условий проявлять как основные, так и кислотные свойства, - Zn(OH) 2Al(OH) 3и т.п. Кислотные гидроксиды называются по правилам, установленным для кислот (см. ниже). Названия основных гидроксидов составляются из слова «гидроксид» и русского названия элемента в родительном падеже с указанием, если необходимо, степени окисленности элемента (римскими цифрами в скобках). Например, LiOH — гидроксид лития, Fe(OH) 2— гидроксид железа (II). Растворимые основные гидроксиды называются щелочами; важнейшие щелочи — гидроксид натрия NaOH 2гидроксид калия KOH, гидроксид кальция Ca(OH) 2.

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

Кислотамис 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 амфотерными оксидами) с образованием солей, например:

H 2SO 4+ 2Na 2OH = Na 2SO 4+ 2H 2O

2HNO 3+ FeO = Fe(NO 3) 2+ H 2O

2HCl + ZnO = ZnCl 2+ H 2O

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 HNO 3, серная H 2SO 4и соляная HCl. По наличию кислорода различают кислородсодержащие кислоты (HNO 3, H 3PO 4и т.п.) и бескислородные кислоты (HCl, H 2S, HCN и т.п. )

- 40 -

По основности, т.е. по числу атомов водорода в молекуле кислоты, способных замещаться атомами металла с образованием соли, кислоты подразделяют на одноосновные ( например, HCl, HNO 3), двухосновные (H 2S, H 2SO 4), трехосновные (H 3PO 4) 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 : HCl — хлороводород, H 2Se — 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 ; например, H 2SO 4— серная кислота, HClO 4— хлорная кислота, H 3AsO 4— мышьяковая кислота. С понижением степени окисленности кислотообразующего элемента окончания изменяются в следующей последовательности: оватая (HClO 3— хлорноватая кислота), истая (PClO 2— хлористая кислота), оватистая (HOCl — хлорноватистая кислота). Если элемент образует кислоты, находясь только в двух степенях окисленности, то название кислоты, отвечающее низшей степени окисленности элемента, получает окончание истая ( HNO 3 - азотная кислота, HNO 2— азотистая кислота).

Одному и тому же кислотному оксиду (например, P 2O 5) могут соответствовать несколько кислот, содержащих по одному атому данного элемента в молекуле (например HPO 3и H 3PO 4). В подобных случаях к названию кислоты, содержащей наименьшее число атомов кислорода, добавляется приставка мета , а к названию кислоты, содержащей наибольшее число атомов кислорода — приставка орто (HPO 3- мета фосфорная кислота, H 3PO 4— ортофосфорная кислота). Если же молекула кислоты содержит несколько атомов кислотообразующего элемента, то название кислоты снабжается соответствующей русской числительной приставкой; например, H 4P 2O 7— двуфосфорная кислота, H 2B 4O 7— четырехборная кислота.

Некоторые кислоты содержат в своем составе группировку атомов —O—O— . Такие кислоты рассматриваются как производные пероксида водорода и называются преоксокислотами ( старое название — надкислоты). Названия подобных кислот снабжаются приставкой пероксо и, если необходимо, русской числительной приставкой, указывающей число атомов кислотообразующего элемента в молекуле кислоты; например H 2SO 5— пероксосерная кислота, H 2S 2O 8— пероксодвусерная кислота.

Основаниямис 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:

KOH + HCl = KCl + H 2O

Ca(OH) 2+ CO 2= CaCO 3+ H 2O

2NaOH + ZnO = Na 2ZnO 2+ H 2O

- 41 -

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-ион NH 4 +. Подобно основным гидроксидам аммиак взаимодействует с кислотами, образуя соли, например:

2NH 3+ H 2SO 4= (NH 4) 2SO 4

В зависимости от числа протонов, которые может присоединить основание, различают однокислотные основания (LiOH, KOH, NH 3и т.п.), двукислотные [Ba(OH) 2, Fe(OH) 2] и т.д. По силе основания делятся на сильные и слабые (§ 84); к сильным основаниям относятся все щелочи.