Кислоты Ряд активности кислот (при 25 °С)

Кислоты
Ряд активности кислот (при 25 °С)
По окислительной способности различают кислоты-окислители – HNO3 и
концентрированная H2SO4, и кислоты-неокислители – все остальные.
По летучести различают кислоты летучие (HCl, H2S, HNO3, HClO4) и
нелетучие (большинство кислот – H2SO4, H3PO4, H2SiO3, HI и др.).
По устойчивости различают кислоты устойчивые (бескислородные и др.) и
неустойчивые, которые разлагаются при нагревании или на свету (H2CO3,
H2SO3, H2SiO3, HNO3).
По агрегатному состоянию большинство кислот – жидкости (HNO3, H2SO4,
HClO4 и др.). Некоторые жидкие кислоты представляют собой растворы
газов в воде (соляная кислота HCl, сероводородная кислота H2S, угольная
кислота H2CO3 (H2CO3 H2O + CO2 ), сернистая кислота H2SO3
(H2SO3 H2O + SO2 ) и др.). Ортофосфорная кислота H3PO4, борная кислота
H3BO3, йодная кислота HIO4 – твердые вещества.
Kислоты могут быть бесцветными и окрашенными (хромовая кислота
H2CrO4 существует в виде раствора желтого цвета, а марганцовая кислота
HMnO4 – в виде раствора фиолетово-красного цвета).
По растворимости в воде почти все кислоты относятся к хорошо
растворимым веществам, кремниевая кислота H2SiO3 нерастворима в воде.
При растворении в воде метакислоты переходят в ортокислоты, например:
HPO3 + H2O = H3PO4, HBO2 + H2O = H3BO3.
Концентрированная серная кислота
В концентрированном растворе серной кислоты (выше 68%) большинство
молекул находятся в недиссоциированном состоянии, поэтому функцию
окислителя выполняет сера, находящаяся в высшей степени окисления
(S+6). Концентрированная H2SO4 окисляет все металлы, стандартный
электродный потенциал которых меньше потенциала окислителя – сульфатиона SO42- (0, 36 В). В связи с этим, с концентрированной серной кислотой
реагируют и некоторые малоактивные металлы.
Процесс взаимодействия металлов с концентрированной серной кислотой в
большинстве случаев протекает по схеме:
Me + H2SO4 (конц.) соль + вода + продукт восстановления H2SO4
Продуктами восстановления серной кислоты могут быть следующие
соединения серы:
Практика показала, что при взаимодействии металла с концентрированной
серной кислотой выделяется смесь продуктов восстановления, состоящая из
H2S, S и SO2.Однако, один из этих продуктов образуется в преобладающем
количестве. Природа основного продукта определяется активностью
металла: чем выше активность, тем глубже процесс восстановления серы в
серной кислоте.
Взаимодействие металлов различной активности с концентрированной
серной кислотой можно представить схемой:
Алюминий (Al) и железо (Fe) не реагируют с холодной концентрированной
H2SO4, покрываясь плотными оксидными пленками, однако при нагревании
реакция протекает.
Ag, Au, Ru, Os, Rh, Ir, Pt не реагируют с серной кислотой.
Концентрированная серная кислота является сильным окислителем,
поэтому при взаимодействии с ней металлов, обладающих переменной
валентностью, последние окисляются до более высоких степеней
окисления, чем в случае с разбавленным раствором кислоты.
Азотная кислота с металлами.
— не выделяется водород, образуются продукты восстановления азота.
Чем активнее металл и чем меньше концентрация кислоты, тем дальше
восстанавливается азот
Неактивн Неактивн Активные
Активные
Активные
ые
ые
металлы
металлы
металлы
металлы металлы (щелочные,
(щелочные,
(щелочные,
(правее
(правее
щелочноземельн щелочноземельн щелочноземельн
железа) + железа) + ые, цинк) + конц. ые, цинк) +
ые, цинк) + очень
конц.
разб.
кислота
кислота среднего разб. кислота
кислота кислота
разбавления
Неметалл
ы + конц.
кислота
Пассивация: с холодной концентрированной азотной кислотой не
реагируют:
Не реагируют с азотной кислотой ни при какой концентрации: