กรด 11 ชนิดในวิชาเคมี การนำเสนอกรดสำหรับบทเรียนเคมี (เกรด 11) ในหัวข้อ
หากต้องการใช้ตัวอย่างการนำเสนอ ให้สร้างบัญชี Google และเข้าสู่ระบบ: https://accounts.google.com
คำอธิบายสไลด์:
ครู: Tatyana Viktorovna Grudinina หัวข้อบทเรียน: กรด
วัตถุประสงค์ของบทเรียน: สรุปและรวบรวมความรู้เกี่ยวกับการจำแนกประเภท ระบบการตั้งชื่อ คุณสมบัติของกรดอินทรีย์และกรดอนินทรีย์ สอนอธิบายคุณสมบัติทางเคมีทั่วไปของกรดอนินทรีย์และกรดอินทรีย์ สอนให้เขียนสมการปฏิกิริยาในรูปแบบโมเลกุลและไอออนิกอย่างถูกต้อง
คำจำกัดความของกรด กรดในธรรมชาติ การจำแนกประเภทของกรด คุณสมบัติทางเคมีของกรด การเตรียมกรด การใช้กรด แผนการสอน:
กรดคืออิเล็กโทรไลต์ซึ่งการแยกตัวจะผลิตไอออนไฮโดรเจนไฮเดรตเท่านั้น (H 3 O +) เป็นไอออนบวก 1. การหาปริมาณกรด
ในปี พ.ศ. 2466 ทฤษฎีโปรโตไลติกถูกเสนอโดยเบิร์นสเตด-โลว์รี กรดคือโมเลกุลหรือไอออนที่เป็นผู้บริจาคไฮโดรเจนไอออนบวก H + ไอออนบวกของ H+ เรียกว่าโปรตอน ดังนั้นทฤษฎีนี้จึงเรียกว่าโปรโตไลติก ตามทฤษฎีอิเล็กทรอนิกส์ของกรดและเบสโดยนักเคมีชาวอเมริกัน G.N. กรดลิวอิสคือรีเอเจนต์ที่เป็นตัวรับอิเล็กตรอน
2. กรดในธรรมชาติ ฝนกรด (ไนตริก กรดซัลฟิวริก) กรดในอาหาร (มาลิก ออกซาลิก ซิตริก แลคติก บิวทีริก กาแฟ และอื่นๆ) “อาวุธเคมี” ของสัตว์และพืช เมื่อมดกัด มันจะปล่อยพิษที่มีกรดฟอร์มิกเข้าไป ตำแยก็ใช้มัน
แมงมุม pedipalpida ยิงกระแสกรดอะซิติกใส่ศัตรู กิ้งกือแบนใช้พิษที่อันตรายกว่า - ไอกรดไฮโดรไซยานิก แมลงวันอะครีลิกใช้กรดไอโบเทนิกและสารประกอบเชิงซ้อนที่เรียกว่ามัสซิมอล การทำลายหินและการก่อตัวของดิน ไลเคนสามารถหลั่งกรดที่สามารถเปลี่ยนหินแกรนิตให้เป็นฝุ่นได้
วิตามิน: แอสคอร์บิก โฟลิก โอโรติก แพนกามิก นิโคติน และอื่นๆ กรดไฮยาลูโรนิกเป็นส่วนประกอบหลักของการหล่อลื่นข้อต่อ กรดอะมิโนสร้างโปรตีน กรดไฮโดรคลอริกในกระเพาะอาหารจะกระตุ้นเอนไซม์เปปซิโนเจนซึ่งจะสลายโปรตีนในอาหารและยังทำลายจุลินทรีย์ที่เน่าเสียง่าย กรดในร่างกายมนุษย์
ตามองค์ประกอบ: ที่ประกอบด้วยออกซิเจน: H NO 3, H 2 SO 3; ปราศจากออกซิเจน: HCl, H 2 S. ตามความเป็นพื้นฐาน: (ความเป็นพื้นฐานของกรดถูกกำหนดโดยจำนวนแคตไอออนที่เกิดขึ้นระหว่างการแยกตัว) โมโนเบสิก: HBr, HNO 2; พื้นฐาน: H 2 S, H 2 SO 4; โพลีเบสิก: H 3 PO 4 ออกกำลังกาย. ตั้งชื่อกรดและจัดหมวดหมู่: HClO 3, H 2 S, H 3 PO 4, HBr 3. การจำแนกประเภทของกรด:
ปฏิกิริยากับโลหะที่อยู่ในชุดแรงดันไฟฟ้าเคมีไฟฟ้าของโลหะจนถึงไฮโดรเจน 4. คุณสมบัติทางเคมีของกรด: ตัวออกซิไดซ์, ตัวรีดิวซ์, ออกซิเดชันของแมกนีเซียมอะซิเตต
ปฏิกิริยากับออกไซด์พื้นฐานและแอมโฟเทอริก ด้วยตนเอง:
ปฏิกิริยากับเบสที่ละลายน้ำได้และไม่ละลายน้ำ สามารถสร้างเกลือปานกลางและเป็นกรดได้ สิ่งเหล่านี้คือปฏิกิริยาการวางตัวเป็นกลาง ด้วยตัวเอง: 1 โมล (ส่วนเกิน) 1 โมลโซเดียมไฮโดรเจนซัลเฟต (เกลือกรด) 1 โมล 2 โมลโซเดียมซัลเฟต (เกลือเฉลี่ย)
ปฏิกิริยากับเกลือ กรดแก่สามารถแทนที่กรดอ่อนได้แม้จะมาจากเกลือที่ไม่ละลายน้ำก็ตาม ด้วยตนเอง:
กรดไฮโดรคลอริก สำหรับละลายตะกรันและสนิมในระหว่างการชุบนิเกิล ชุบโครเมี่ยม ชุบสังกะสี ฯลฯ ผลิตภัณฑ์เหล็กและเหล็กหล่อ สำหรับการขจัดตะกรันในหม้อไอน้ำ กรดไฮโดรฟลูออริก HF ชุบไม้เพื่อป้องกันปลวกและแมลงอื่นๆ การใช้กรด
กรดซัลฟิวริก สำหรับการผลิตปุ๋ยฟอสฟอรัสและไนโตรเจน ในการผลิตวัตถุระเบิด เส้นใยประดิษฐ์ สีย้อม พลาสติก การบรรจุแบตเตอรี่
กรดไนตริก การผลิตปุ๋ยไนโตรเจน วัตถุระเบิด ยา สีย้อม พลาสติก เส้นใยประดิษฐ์
ภารกิจที่ 1 เขียนสูตรและระบุลักษณะกรดตามการจำแนกประเภท: กรดซิลิซิก, กรดไฮโดรฟลูออริก ภารกิจที่ 2 กรดฟอสฟอริกจะทำปฏิกิริยากับสารใด: K, SO 2, Na 2 SO 4, Na 2 CO 3, MgO, Ag, Ba (OH) 2 การรวมบัญชี
ภารกิจที่ 1. H 2 SiO 3 – ประกอบด้วยออกซิเจน, ไดเบสิก, ไม่ละลายน้ำ, HF อ่อน – ปราศจากออกซิเจน, โมโนเบสิก, ละลายได้, อ่อนแอ ภารกิจที่ 2. คำตอบ
ขอบคุณสำหรับบทเรียน!!!
กรดเป็นสารประกอบทางเคมีที่สามารถบริจาคไฮโดรเจนไอออน (แคตไอออน) ที่มีประจุไฟฟ้า และยังรับอิเล็กตรอนสองตัวที่ทำปฏิกิริยากัน ส่งผลให้เกิดพันธะโควาเลนต์
ในบทความนี้ เราจะดูกรดหลักที่ได้รับการศึกษาในโรงเรียนมัธยมศึกษาตอนต้น และเรียนรู้ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจมากมายเกี่ยวกับกรดหลากหลายชนิด มาเริ่มกันเลย.
กรด: ประเภท
ในวิชาเคมี มีกรดหลายชนิดที่มีคุณสมบัติต่างกันมาก นักเคมีแยกแยะกรดตามปริมาณออกซิเจน ความผันผวน ความสามารถในการละลายน้ำ ความแรง ความคงตัว และไม่ว่ากรดเหล่านั้นจะอยู่ในสารประกอบเคมีประเภทอินทรีย์หรืออนินทรีย์ก็ตาม ในบทความนี้เราจะดูตารางที่นำเสนอกรดที่มีชื่อเสียงที่สุด ตารางจะช่วยให้คุณจำชื่อกรดและสูตรทางเคมีของมันได้
ทุกอย่างจึงมองเห็นได้ชัดเจน ตารางนี้นำเสนอกรดที่มีชื่อเสียงที่สุดในอุตสาหกรรมเคมี ตารางจะช่วยให้คุณจำชื่อและสูตรได้เร็วยิ่งขึ้น
กรดไฮโดรเจนซัลไฟด์
H 2 S คือกรดไฮโดรซัลไฟด์ ลักษณะเฉพาะของมันอยู่ที่ว่ามันเป็นก๊าซด้วย ไฮโดรเจนซัลไฟด์ละลายได้ในน้ำได้ไม่ดีนักและยังทำปฏิกิริยากับโลหะหลายชนิดอีกด้วย กรดไฮโดรเจนซัลไฟด์อยู่ในกลุ่มของ "กรดอ่อน" ตัวอย่างที่เราจะพิจารณาในบทความนี้
H2S มีรสหวานเล็กน้อยและยังมีกลิ่นไข่เน่าแรงมากอีกด้วย ในธรรมชาตินั้นสามารถพบได้ในก๊าซธรรมชาติหรือก๊าซภูเขาไฟ และยังถูกปล่อยออกมาในระหว่างการสลายตัวของโปรตีนอีกด้วย
คุณสมบัติของกรดมีความหลากหลายมาก แม้ว่ากรดจะเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรม แต่ก็อาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ได้อย่างมาก กรดนี้เป็นพิษต่อมนุษย์มาก เมื่อสูดดมไฮโดรเจนซัลไฟด์จำนวนเล็กน้อย บุคคลนั้นจะมีอาการปวดหัว คลื่นไส้อย่างรุนแรง และเวียนศีรษะ หากบุคคลสูดดม H 2 S ในปริมาณมาก อาจทำให้เกิดอาการชัก โคม่า หรือแม้กระทั่งเสียชีวิตในทันที
กรดซัลฟูริก
H 2 SO 4 เป็นกรดซัลฟิวริกเข้มข้นซึ่งเด็ก ๆ จะได้เรียนรู้ในบทเรียนเคมีในชั้นประถมศึกษาปีที่ 8 กรดเคมี เช่น กรดซัลฟิวริก เป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรงมาก H 2 SO 4 ทำหน้าที่เป็นตัวออกซิไดซ์บนโลหะหลายชนิด รวมถึงออกไซด์พื้นฐาน
H 2 SO 4 ทำให้เกิดการเผาไหม้ของสารเคมีเมื่อสัมผัสกับผิวหนังหรือเสื้อผ้า แต่ไม่เป็นพิษเท่ากับไฮโดรเจนซัลไฟด์
กรดไนตริก
กรดแก่มีความสำคัญมากในโลกของเรา ตัวอย่างของกรดดังกล่าว: HCl, H 2 SO 4, HBr, HNO 3 HNO 3 เป็นกรดไนตริกที่รู้จักกันดี พบการนำไปใช้อย่างกว้างขวางทั้งในอุตสาหกรรมและการเกษตร ใช้ทำปุ๋ยต่างๆ เครื่องประดับ การพิมพ์ภาพถ่าย การผลิตยาและสีย้อม ตลอดจนในอุตสาหกรรมการทหาร
กรดเคมี เช่น กรดไนตริก เป็นอันตรายต่อร่างกายอย่างมาก ไอระเหยของ HNO 3 ทำให้เกิดแผลทำให้เกิดการอักเสบเฉียบพลันและการระคายเคืองต่อระบบทางเดินหายใจ
กรดไนตรัส
กรดไนตรัสมักสับสนกับกรดไนตริก แต่มีความแตกต่างระหว่างกรดเหล่านี้ ความจริงก็คือมันอ่อนแอกว่าไนโตรเจนมาก แต่ก็มีคุณสมบัติและผลกระทบที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงต่อร่างกายมนุษย์
HNO 2 พบการใช้งานอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมเคมี
กรดไฮโดรฟลูออริก
กรดไฮโดรฟลูออริก (หรือไฮโดรเจนฟลูออไรด์) เป็นสารละลายของ H 2 O กับ HF สูตรกรดคือ HF กรดไฮโดรฟลูออริกถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันในอุตสาหกรรมอลูมิเนียม ใช้ในการละลายซิลิเกต กัดกรดซิลิคอน และแก้วซิลิเกต
ไฮโดรเจนฟลูออไรด์เป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์อย่างมาก และอาจเป็นยาเสพติดชนิดอ่อนก็ได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของไฮโดรเจนฟลูออไรด์ หากสัมผัสกับผิวหนังในตอนแรกจะไม่มีการเปลี่ยนแปลง แต่หลังจากนั้นไม่กี่นาทีอาจเกิดอาการปวดเฉียบพลันและแผลไหม้จากสารเคมี กรดไฮโดรฟลูออริกเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก
กรดไฮโดรคลอริก
HCl คือไฮโดรเจนคลอไรด์และเป็นกรดแก่ ไฮโดรเจนคลอไรด์ยังคงรักษาคุณสมบัติของกรดที่อยู่ในกลุ่มกรดแก่ กรดมีลักษณะโปร่งใสและไม่มีสี แต่เกิดควันในอากาศ ไฮโดรเจนคลอไรด์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมโลหะและอาหาร
กรดนี้ทำให้เกิดการเผาไหม้ของสารเคมี แต่การเข้าตาเป็นอันตรายอย่างยิ่ง
กรดฟอสฟอริก
กรดฟอสฟอริก (H 3 PO 4) เป็นกรดอ่อนในคุณสมบัติของมัน แต่แม้แต่กรดอ่อนก็สามารถมีคุณสมบัติของกรดแก่ได้ ตัวอย่างเช่น H 3 PO 4 ใช้ในอุตสาหกรรมเพื่อฟื้นฟูเหล็กจากสนิม นอกจากนี้กรดฟอสฟอริก (หรือออร์โธฟอสฟอริก) ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการเกษตร - ทำจากปุ๋ยหลายชนิด
คุณสมบัติของกรดมีความคล้ายคลึงกันมาก - เกือบแต่ละตัวเป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์อย่างมาก H 3 PO 4 ก็ไม่มีข้อยกเว้น ตัวอย่างเช่น กรดนี้ยังทำให้เกิดแผลไหม้จากสารเคมีอย่างรุนแรง เลือดกำเดาไหล และฟันบิ่น
กรดคาร์บอนิก
H 2 CO 3 เป็นกรดอ่อน ได้จากการละลาย CO 2 (คาร์บอนไดออกไซด์) ใน H 2 O (น้ำ) กรดคาร์บอนิกใช้ในชีววิทยาและชีวเคมี
ความหนาแน่นของกรดต่างๆ
ความหนาแน่นของกรดมีส่วนสำคัญทั้งในภาคทฤษฎีและภาคปฏิบัติของเคมี เมื่อทราบความหนาแน่น คุณจะสามารถกำหนดความเข้มข้นของกรดชนิดใดชนิดหนึ่ง แก้ปัญหาการคำนวณทางเคมี และเพิ่มปริมาณกรดที่ถูกต้องเพื่อทำปฏิกิริยาให้สมบูรณ์ ความหนาแน่นของกรดใดๆ จะเปลี่ยนแปลงไปขึ้นอยู่กับความเข้มข้น ตัวอย่างเช่น ยิ่งเปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นสูง ความหนาแน่นก็จะยิ่งสูงขึ้น
คุณสมบัติทั่วไปของกรด
กรดทั้งหมดอย่างแน่นอน (นั่นคือประกอบด้วยองค์ประกอบหลายอย่างในตารางธาตุ) และจำเป็นต้องรวม H (ไฮโดรเจน) ไว้ในองค์ประกอบด้วย ต่อไปเราจะมาดูกันว่าสิ่งไหนเป็นเรื่องธรรมดา:
- กรดที่ประกอบด้วยออกซิเจนทั้งหมด (ในสูตรที่มี O อยู่) จะก่อตัวเป็นน้ำเมื่อสลายตัวและกรดที่ปราศจากออกซิเจนก็จะสลายตัวเป็นสารง่าย ๆ (เช่น 2HF สลายตัวเป็น F 2 และ H 2)
- กรดออกซิไดซ์จะทำปฏิกิริยากับโลหะทุกชนิดในชุดกิจกรรมของโลหะ (เฉพาะโลหะที่อยู่ทางด้านซ้ายของ H)
- พวกมันทำปฏิกิริยากับเกลือต่าง ๆ แต่เฉพาะกับเกลือที่เกิดจากกรดอ่อนกว่าเท่านั้น
กรดมีคุณสมบัติทางกายภาพแตกต่างกันอย่างมาก ท้ายที่สุดแล้ว พวกมันสามารถมีกลิ่นหรือไม่ก็ได้ และยังมีสถานะทางกายภาพที่หลากหลายอีกด้วย เช่น ของเหลว ก๊าซ และแม้แต่ของแข็ง กรดของแข็งมีความน่าสนใจมากในการศึกษา ตัวอย่างของกรดดังกล่าว: C 2 H 2 0 4 และ H 3 BO 3
ความเข้มข้น
ความเข้มข้นคือค่าที่กำหนดองค์ประกอบเชิงปริมาณของสารละลายใดๆ ตัวอย่างเช่น นักเคมีมักจำเป็นต้องพิจารณาว่ากรดซัลฟิวริกบริสุทธิ์มีอยู่เท่าใดในกรดเจือจาง H 2 SO 4 ในการทำเช่นนี้ ให้เทกรดเจือจางจำนวนเล็กน้อยลงในถ้วยตวง ชั่งน้ำหนัก และกำหนดความเข้มข้นโดยใช้แผนภูมิความหนาแน่น ความเข้มข้นของกรดมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความหนาแน่น บ่อยครั้ง เมื่อพิจารณาความเข้มข้น อาจมีปัญหาในการคำนวณซึ่งคุณต้องระบุเปอร์เซ็นต์ของกรดบริสุทธิ์ในสารละลาย
การจำแนกกรดทั้งหมดตามจำนวนอะตอม H ในสูตรทางเคมี
การจำแนกประเภทที่ได้รับความนิยมมากที่สุดอย่างหนึ่งคือการแบ่งกรดทั้งหมดออกเป็นกรดโมโนบาซิก ไดบาซิก และกรดไทรบาซิกตามลำดับ ตัวอย่างของกรดโมโนเบสิก: HNO 3 (ไนตริก), HCl (ไฮโดรคลอริก), HF (ไฮโดรฟลูออริก) และอื่นๆ กรดเหล่านี้เรียกว่า monobasic เนื่องจากมีอะตอม H เพียงอะตอมเดียว มีกรดอยู่มากมายจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะจดจำทุกกรด คุณเพียงแค่ต้องจำไว้ว่ากรดยังถูกจำแนกตามจำนวนอะตอม H ในองค์ประกอบด้วย กรด Dibasic ถูกกำหนดในทำนองเดียวกัน ตัวอย่าง: H 2 SO 4 (กำมะถัน), H 2 S (ไฮโดรเจนซัลไฟด์), H 2 CO 3 (ถ่านหิน) และอื่นๆ ไทรเบสิก: H 3 PO 4 (ฟอสฟอริก)
การจำแนกประเภทของกรดขั้นพื้นฐาน
หนึ่งในการจำแนกประเภทของกรดที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือการแบ่งออกเป็นกรดที่มีออกซิเจนและปราศจากออกซิเจน จะจำได้อย่างไรโดยไม่ทราบสูตรทางเคมีของสารว่าเป็นกรดที่มีออกซิเจน?
กรดไร้ออกซิเจนทั้งหมดขาดองค์ประกอบสำคัญ O - ออกซิเจน แต่มี H ดังนั้นคำว่า "ไฮโดรเจน" จึงมักจะติดอยู่กับชื่อของมันเสมอ HCl คือ H 2 S - ไฮโดรเจนซัลไฟด์
แต่คุณยังสามารถเขียนสูตรตามชื่อของกรดที่มีกรดได้ ตัวอย่างเช่น หากจำนวนอะตอม O ในสารคือ 4 หรือ 3 ดังนั้นคำต่อท้าย -n- และการลงท้ายด้วย -aya- จะถูกเพิ่มเข้าไปในชื่อเสมอ:
- H 2 SO 4 - ซัลเฟอร์ (จำนวนอะตอม - 4);
- H 2 SiO 3 - ซิลิคอน (จำนวนอะตอม - 3)
หากสารมีอะตอมออกซิเจนน้อยกว่าสามอะตอมหรือสามอะตอม คำต่อท้าย -ist- จะถูกใช้ในชื่อ:
- HNO 2 - ไนโตรเจน;
- H 2 SO 3 - ซัลเฟอร์
คุณสมบัติทั่วไป
กรดทั้งหมดมีรสเปรี้ยวและมักเป็นโลหะเล็กน้อย แต่มีคุณสมบัติอื่นที่คล้ายกันซึ่งเราจะพิจารณาในตอนนี้
มีสารที่เรียกว่าตัวชี้วัด ตัวบ่งชี้เปลี่ยนสีหรือสียังคงอยู่ แต่สีเปลี่ยนไป สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อตัวบ่งชี้ได้รับผลกระทบจากสารอื่น เช่น กรด
ตัวอย่างของการเปลี่ยนสีคือผลิตภัณฑ์ที่คุ้นเคยเช่นชาและกรดซิตริก เมื่อเติมมะนาวลงในชา ชาจะค่อยๆ สว่างขึ้นอย่างเห็นได้ชัด เนื่องจากมะนาวมีกรดซิตริก
มีตัวอย่างอื่น ๆ สารสีน้ำเงินซึ่งมีสีม่วงอ่อนในสภาพแวดล้อมที่เป็นกลาง จะเปลี่ยนเป็นสีแดงเมื่อเติมกรดไฮโดรคลอริก
เมื่อแรงดึงอยู่ในอนุกรมแรงดึงก่อนไฮโดรเจน ฟองก๊าซจะถูกปล่อยออกมา - H อย่างไรก็ตาม หากโลหะที่อยู่ในอนุกรมแรงดึงหลังจาก H ถูกใส่ลงในหลอดทดลองที่มีกรด ก็จะไม่เกิดปฏิกิริยาใดๆ ก็จะไม่เกิดปฏิกิริยาใดๆ วิวัฒนาการของก๊าซ ดังนั้นทองแดง เงิน ปรอท แพลทินัม และทอง จะไม่ทำปฏิกิริยากับกรด
ในบทความนี้ เราได้ตรวจสอบกรดเคมีที่มีชื่อเสียงที่สุด รวมถึงคุณสมบัติหลักและความแตกต่าง
กรดเป็นสารเชิงซ้อนที่มีโมเลกุลรวมไปถึงอะตอมของไฮโดรเจนซึ่งสามารถทดแทนหรือแลกเปลี่ยนเป็นอะตอมของโลหะและกากของกรดได้
ขึ้นอยู่กับการมีหรือไม่มีออกซิเจนในโมเลกุล กรดจะถูกแบ่งออกเป็นที่มีออกซิเจน(กรดซัลฟิวริก H 2 SO 4, กรดซัลฟูริก H 2 SO 3, กรดไนตริก HNO 3, กรดฟอสฟอริก H 3 PO 4, กรดคาร์บอนิก H 2 CO 3, กรดซิลิซิก H 2 SiO 3) และปราศจากออกซิเจน(กรดไฮโดรฟลูออริก HF, กรดไฮโดรคลอริก HCl (กรดไฮโดรคลอริก), กรดไฮโดรโบรมิก HBr, กรดไฮโดรไอโอดิก HI, กรดไฮโดรซัลไฟด์ H 2 S)
ขึ้นอยู่กับจำนวนอะตอมไฮโดรเจนในโมเลกุลของกรด กรดได้แก่ โมโนเบสิก (มีอะตอม 1 H), ไดเบสิก (มีอะตอม 2 H) และไทรบาซิก (มีอะตอม 3 H) ตัวอย่างเช่นกรดไนตริก HNO 3 นั้นเป็น monobasic เนื่องจากโมเลกุลของมันมีอะตอมไฮโดรเจนหนึ่งอะตอมคือกรดซัลฟิวริก H 2 SO 4 – พื้นฐาน ฯลฯ
มีสารประกอบอนินทรีย์น้อยมากที่มีอะตอมไฮโดรเจนสี่อะตอมซึ่งสามารถถูกแทนที่ด้วยโลหะได้
ส่วนของโมเลกุลกรดที่ไม่มีไฮโดรเจนเรียกว่ากากกรด
สารตกค้างที่เป็นกรดอาจประกอบด้วยหนึ่งอะตอม (-Cl, -Br, -I) - สิ่งเหล่านี้เป็นสารตกค้างที่เป็นกรดอย่างง่ายหรืออาจประกอบด้วยกลุ่มของอะตอม (-SO 3, -PO 4, -SiO 3) - สิ่งเหล่านี้เป็นสารตกค้างเชิงซ้อน
ในสารละลายที่เป็นน้ำ ในระหว่างปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนและการทดแทน สารตกค้างที่เป็นกรดจะไม่ถูกทำลาย:
H 2 SO 4 + CuCl 2 → CuSO 4 + 2 HCl
คำว่า แอนไฮไดรด์ความหมายคือ ปราศจากน้ำ กล่าวคือ กรดที่ไม่มีน้ำ ตัวอย่างเช่น,
เอช 2 SO 4 – H 2 O → ดังนั้น 3 กรดอ็อกซิกไม่มีแอนไฮไดรด์
กรดได้ชื่อมาจากชื่อขององค์ประกอบที่สร้างกรด (สารสร้างกรด) ด้วยการเติมตอนจบ "นายา" และมักจะน้อยกว่า "วายา": H 2 SO 4 - ซัลฟิวริก; H 2 SO 3 – ถ่านหิน; H 2 SiO 3 – ซิลิคอน ฯลฯ
ธาตุสามารถสร้างกรดออกซิเจนได้หลายชนิด ในกรณีนี้ การลงท้ายที่ระบุในชื่อของกรดคือเมื่อองค์ประกอบมีความจุที่สูงกว่า (โมเลกุลของกรดประกอบด้วยอะตอมออกซิเจนในปริมาณสูง) หากองค์ประกอบมีเวเลนซ์ต่ำกว่า การลงท้ายด้วยชื่อของกรดจะ "ว่างเปล่า": HNO 3 - ไนตริก, HNO 2 - ไนโตรเจน
สามารถรับกรดได้โดยการละลายแอนไฮไดรด์ในน้ำหากแอนไฮไดรด์ไม่ละลายในน้ำ กรดนั้นสามารถได้รับโดยการกระทำของกรดที่แรงกว่าอีกตัวหนึ่งกับเกลือของกรดที่ต้องการ วิธีนี้เป็นเรื่องปกติสำหรับทั้งกรดออกซิเจนและกรดไร้ออกซิเจน กรดไร้ออกซิเจนยังได้มาจากการสังเคราะห์โดยตรงจากไฮโดรเจนและอโลหะ ตามด้วยการละลายสารประกอบที่เกิดขึ้นในน้ำ:
H 2 + Cl 2 → 2 HCl;
ชม 2 + ส → ชม 2 ส
สารละลายของสารก๊าซที่เกิดขึ้น HCl และ H 2 S เป็นกรด
ภายใต้สภาวะปกติ กรดจะมีอยู่ในสถานะของเหลวและของแข็ง
คุณสมบัติทางเคมีของกรด
สารละลายกรดทำหน้าที่ตามตัวบ่งชี้ กรดทั้งหมด (ยกเว้นซิลิซิก) ละลายได้ดีในน้ำ สารพิเศษ - ตัวบ่งชี้ช่วยให้คุณสามารถระบุการมีอยู่ของกรดได้
ตัวชี้วัดเป็นสารที่มีโครงสร้างซับซ้อน พวกมันเปลี่ยนสีขึ้นอยู่กับปฏิกิริยากับสารเคมีต่าง ๆ ในสารละลายที่เป็นกลางจะมีสีเดียว ในสารละลายฐานจะมีสีอื่น เมื่อทำปฏิกิริยากับกรด พวกมันจะเปลี่ยนสี: ตัวบ่งชี้สีส้มเมทิลจะเปลี่ยนเป็นสีแดง และตัวบ่งชี้สารสีน้ำเงินก็เปลี่ยนเป็นสีแดงเช่นกัน
โต้ตอบกับฐาน ด้วยการก่อตัวของน้ำและเกลือซึ่งมีกรดตกค้างไม่เปลี่ยนแปลง (ปฏิกิริยาการวางตัวเป็นกลาง):
H 2 SO 4 + Ca(OH) 2 → CaSO 4 + 2 H 2 O
ทำปฏิกิริยากับเบสออกไซด์ ด้วยการก่อตัวของน้ำและเกลือ (ปฏิกิริยาการวางตัวเป็นกลาง) เกลือประกอบด้วยกรดที่ตกค้างของกรดที่ใช้ในปฏิกิริยาการทำให้เป็นกลาง:
H 3 PO 4 + Fe 2 O 3 → 2 FePO 4 + 3 H 2 O
โต้ตอบกับโลหะ เพื่อให้กรดทำปฏิกิริยากับโลหะได้ ต้องเป็นไปตามเงื่อนไขบางประการ:
1. โลหะจะต้องมีฤทธิ์เพียงพอเมื่อเทียบกับกรด (ในชุดของฤทธิ์ของโลหะนั้นจะต้องอยู่ก่อนไฮโดรเจน) ยิ่งโลหะอยู่ทางด้านซ้ายมากเท่าไรก็ยิ่งมีปฏิกิริยากับกรดมากขึ้นเท่านั้น
2. กรดต้องเข้มข้นเพียงพอ (นั่นคือ สามารถบริจาคไฮโดรเจนไอออน H+ ได้)
เมื่อปฏิกิริยาเคมีของกรดกับโลหะเกิดขึ้น เกลือจะเกิดขึ้นและไฮโดรเจนจะถูกปล่อยออกมา (ยกเว้นปฏิกิริยาของโลหะกับกรดไนตริกและกรดซัลฟิวริกเข้มข้น):
สังกะสี + 2HCl → สังกะสี 2 + H 2 ;
Cu + 4HNO 3 → CuNO 3 + 2 NO 2 + 2 H 2 O
ยังมีคำถามอยู่ใช่ไหม? ต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับกรดหรือไม่
หากต้องการความช่วยเหลือจากครูสอนพิเศษ ให้ลงทะเบียน
บทเรียนแรกฟรี!
เว็บไซต์ เมื่อคัดลอกเนื้อหาทั้งหมดหรือบางส่วน จำเป็นต้องมีลิงก์ไปยังแหล่งที่มา
ในงานที่ 11 หัวข้อคุณสมบัติทางเคมียังคงดำเนินต่อไป คราวนี้เกี่ยวกับกรดและเบส
ทฤษฎีสำหรับงานหมายเลข 11 OGE ในวิชาเคมี
กรด
ฉันขอเตือนคุณว่า กรด เป็นสารประกอบทางเคมีที่แยกตัวออกเป็นโปรตอน (H+) ตัวอย่างของกรดที่ง่ายที่สุด ได้แก่ ไฮโดรคลอริก (HCl), ซัลฟิวริก (H2SO4), ไนตริก (HNO3)
บริเวณ
บริเวณ เหมือนกัน - สารที่แยกตัวออกเป็นไอออนไฮดรอกไซด์ (OH-)
ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดคือโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์และโซเดียมไฮดรอกไซด์ (KOH และ NaOH) โดยวิธีการที่พวกเขาถูกเรียกว่ากัดกร่อนด้วยเหตุผล พวกมันกัดกร่อนและต่อยเมื่อสัมผัสกับผิวหนัง ดังนั้นจึงไม่ควรประมาทอันตรายเหล่านี้
มาดูคุณสมบัติทางเคมีของคลาสเหล่านี้กันดีกว่า
คุณสมบัติทางเคมีของกรด
เราได้กล่าวถึงการจำแนกประเภทของกรดใน ก่อนที่จะศึกษาคุณสมบัติทางเคมีเพิ่มเติม ฉันแนะนำให้นึกถึงการจำแนกประเภทของกรดเพื่อความเข้าใจทั่วไป
มาดูคุณสมบัติของกรดกันดีกว่า:
- ปฏิกิริยากับออกไซด์พื้นฐาน: แสดงปฏิกิริยาของแคลเซียมออกไซด์กับกรดไฮโดรคลอริกเป็นตัวอย่าง ผลิตภัณฑ์ที่ทำให้เกิดปฏิกิริยานี้คือ เกลือ - แคลเซียมคลอไรด์ ซึ่งใช้โรยถนนในสภาพน้ำแข็ง และน้ำที่เราดื่มทุกวัน
- ทำปฏิกิริยากับแอมโฟเทอริกออกไซด์เช่น ซิงค์ออกไซด์:
- ปฏิกิริยาของกรดกับด่างเรียกว่าการวางตัวเป็นกลาง ตัวอย่างเช่น ให้ปฏิกิริยาของโซเดียมไฮดรอกไซด์กับกรดไฮโดรคลอริก ผลิตภัณฑ์คือเกลือ (ในตัวอย่างนี้คือเกลือแกง) และน้ำ
- แลกเปลี่ยนปฏิกิริยากับเกลือหากปฏิกิริยาส่งผลให้เกิดสารหรือก๊าซที่ไม่ละลายน้ำ ตัวอย่างเช่น ให้ปฏิกิริยาของแบเรียมคลอไรด์กับกรดซัลฟิวริก ซึ่งส่งผลให้เกิดการตกตะกอนของแบเรียมซัลเฟตและไฮโดรเจนคลอไรด์ที่ระเหยได้
- ปฏิกิริยากับเบสที่ไม่ละลายน้ำเช่น คอปเปอร์ไฮดรอกไซด์กับกรดซัลฟิวริก:
- การแทนที่กรดอ่อนจากสารละลายเกลือตัวอย่างเช่น เกลือของกรดฟอสฟอริกและกรดไฮโดรคลอริก:
- ปฏิกิริยากับโลหะยืนอยู่ในชุดของแรงดันไฟฟ้าจนถึงไฮโดรเจน - ตัวอย่างคือปฏิกิริยาของแมกนีเซียมกับกรดไฮโดรคลอริก:
คุณสมบัติทางเคมีของเบส
ก่อนที่จะศึกษาคุณสมบัติทางเคมีของเบส จะมีประโยชน์ในการจำการจำแนกประเภทของเบสก่อน
เรามาวิเคราะห์คุณสมบัติทางเคมีของฐานกันดีกว่า:
- ปฏิกิริยาข้างต้นกับกรด - ปฏิกิริยาการวางตัวเป็นกลาง
- ปฏิกิริยากับเบสแอมโฟเทอริกตัวอย่างเช่นสังกะสีและอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์:
- ทำปฏิกิริยากับกรดออกไซด์ด้วยการก่อตัวของเกลือและน้ำ ตัวอย่าง - ปฏิกิริยาของโซเดียมไฮดรอกไซด์กับซิลิคอนออกไซด์ (การกัดกระจก):
- แลกเปลี่ยนปฏิกิริยากับเกลือหากมีตะกอนหรือก๊าซ (แอมโมเนีย) เกิดขึ้น ตัวอย่าง - ปฏิกิริยาของแบเรียมไฮดรอกไซด์กับโซเดียมซัลเฟต:
การวิเคราะห์ตัวเลือกทั่วไปสำหรับงาน OGE ในวิชาเคมี
เวอร์ชันแรกของงาน
สารต่อไปนี้ทำปฏิกิริยากับกรดไฮโดรคลอริก:
- ซิลเวอร์ไนเตรต
- แบเรียมไนเตรต
- เงิน
- ซิลิคอนออกไซด์
ลองพิจารณาแต่ละกรณี:
- กรดไฮโดรคลอริกและซิลเวอร์ไนเตรต เนื่องจากซิลเวอร์ไนเตรตเป็นเกลือ ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนจึงเป็นไปได้หากผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยานั้นเป็นตะกอนหรือก๊าซ ผลิตภัณฑ์อาจเป็นกรดไนตริก (ละลายได้) และ ซิลเวอร์คลอไรด์ก (ไม่ละลายน้ำ- ตะกอนวิเศษสีขาว - ซึ่งหมายความว่าปฏิกิริยานั้นเป็นไปได้และคำตอบก็เหมาะกับเรา
- แบเรียมไนเตรตและกรดไฮโดรคลอริก ผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนนี้ ละลายน้ำได้ (กรดไนตริกและแบเรียมคลอไรด์) ดังนั้น ไม่มีปฏิกิริยา .
- เงิน อยู่ในอนุกรมแรงดันไฟฟ้าหลังไฮโดรเจน ดังนั้น ไม่ทำปฏิกิริยากับกรดที่ไม่ออกซิไดซ์ และ.
- ซิลิคอนออกไซด์ - กรดออกไซด์ และ ไม่ทำปฏิกิริยากับกรด .
เบส, แอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์
เบสเป็นสารเชิงซ้อนที่ประกอบด้วยอะตอมของโลหะและหมู่ไฮดรอกซิล (-OH) หนึ่งกลุ่มขึ้นไป สูตรทั่วไปคือ Me +y (OH) y โดยที่ y คือจำนวนหมู่ไฮดรอกโซเท่ากับสถานะออกซิเดชันของโลหะ Me ตารางแสดงการจำแนกฐานต่างๆ
คุณสมบัติของโลหะอัลคาไล ไฮดรอกไซด์ของโลหะอัลคาไล และอัลคาไลน์เอิร์ธ
1. สารละลายอัลคาไลที่เป็นน้ำจะมีลักษณะเป็นสบู่เมื่อสัมผัสและเปลี่ยนสีของตัวบ่งชี้: สารสีน้ำเงิน - สีน้ำเงิน, ฟีนอลธาทาลีน - สีแดงเข้ม
2. สารละลายที่เป็นน้ำแยกออกจากกัน:
3. ทำปฏิกิริยากับกรดเข้าสู่ปฏิกิริยาแลกเปลี่ยน:
เบสโพลีแอซิดสามารถให้เกลือปานกลางและเบสได้:
4. ทำปฏิกิริยากับออกไซด์ที่เป็นกรดทำให้เกิดเกลือที่เป็นกรดและเป็นกรดขึ้นอยู่กับพื้นฐานของกรดที่สอดคล้องกับออกไซด์นี้:
5. ทำปฏิกิริยากับแอมโฟเทอริกออกไซด์และไฮดรอกไซด์:
ก) ฟิวชั่น:
b) ในการแก้ปัญหา:
6. ทำปฏิกิริยากับเกลือที่ละลายน้ำได้หากมีการตกตะกอนหรือก๊าซเกิดขึ้น:
เบสที่ไม่ละลายน้ำ (Cr(OH) 2, Mn(OH) 2 ฯลฯ) ทำปฏิกิริยากับกรดและสลายตัวเมื่อถูกความร้อน:
แอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์
สารประกอบแอมโฟเทอริกเป็นสารประกอบที่สามารถเป็นได้ทั้งผู้บริจาคไฮโดรเจนไอออนบวกและมีคุณสมบัติเป็นกรด ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสภาวะ และผู้ยอมรับของพวกมัน กล่าวคือ มีคุณสมบัติพื้นฐาน
คุณสมบัติทางเคมีของสารประกอบแอมโฟเทอริก
1. เมื่อทำปฏิกิริยากับกรดแก่จะมีคุณสมบัติพื้นฐาน:
สังกะสี(OH) 2 + 2HCl = สังกะสี 2 + 2H 2 O
2. การทำปฏิกิริยากับด่าง - เบสแก่จะมีคุณสมบัติเป็นกรด:
สังกะสี(OH) 2 + 2NaOH = นา 2 ( เกลือเชิงซ้อน)
อัล(OH) 3 + NaOH = นา ( เกลือเชิงซ้อน)
สารประกอบเชิงซ้อนคือสารประกอบที่มีพันธะโควาเลนต์อย่างน้อยหนึ่งพันธะเกิดขึ้นจากกลไกของผู้บริจาคและผู้รับ
วิธีการทั่วไปในการเตรียมฐานขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยน ซึ่งสามารถรับทั้งเบสที่ไม่ละลายน้ำและเบสที่ละลายน้ำได้
CuSO 4 + 2KOH = Cu(OH) 2 ↓ + K 2 SO 4
K 2 CO 3 + บา(OH) 2 = 2 KOH + BaCO 3 ↓
เมื่อได้เบสที่ละลายได้ด้วยวิธีนี้ เกลือที่ไม่ละลายน้ำจะตกตะกอน
เมื่อเตรียมเบสที่ไม่ละลายน้ำด้วยคุณสมบัติแอมโฟเทอริก ควรหลีกเลี่ยงอัลคาไลส่วนเกิน เนื่องจากอาจเกิดการละลายของเบสแอมโฟเทอริกได้ เช่น:
AlCl 3 + 4KOH = K[อัล(OH) 4 ] + 3KCl
ในกรณีเช่นนี้ แอมโมเนียมไฮดรอกไซด์จะใช้เพื่อให้ได้ไฮดรอกไซด์ ซึ่งแอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์จะไม่ละลาย:
AlCl 3 + 3NH 3 + ZH 2 O = อัล(OH) 3 ↓ + 3NH 4 Cl
ไฮดรอกไซด์ของเงินและปรอทสลายตัวได้ง่ายมากจนเมื่อพยายามที่จะได้มาโดยการแลกเปลี่ยนปฏิกิริยา ออกไซด์จะตกตะกอนแทนไฮดรอกไซด์:
2AgNO 3 + 2KOH = Ag 2 O↓ + H 2 O + 2KNO 3
ในอุตสาหกรรม อัลคาไลมักจะได้มาจากการอิเล็กโทรไลซิสของสารละลายคลอไรด์ที่เป็นน้ำ
2NaCl + 2H 2 O → ϟ → 2NaOH + H 2 + Cl 2
อัลคาไลยังสามารถได้รับโดยการทำปฏิกิริยาโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ทหรือออกไซด์ของพวกมันกับน้ำ
2Li + 2H 2 O = 2LiOH + H 2
ซีอาร์โอ + เอช 2 โอ = ซีเนียร์(OH) 2
กรด
กรดเป็นสารที่ซับซ้อนซึ่งโมเลกุลประกอบด้วยอะตอมไฮโดรเจนซึ่งสามารถถูกแทนที่ด้วยอะตอมของโลหะและกากที่เป็นกรด ภายใต้สภาวะปกติกรดอาจเป็นของแข็ง (ฟอสฟอริก H 3 PO 4; ซิลิคอน H 2 SiO 3) และของเหลว (ในรูปแบบบริสุทธิ์ กรดซัลฟิวริก H 2 SO 4 จะเป็นของเหลว)
ก๊าซเช่นไฮโดรเจนคลอไรด์ HCl, ไฮโดรเจนโบรไมด์ HBr, ไฮโดรเจนซัลไฟด์ H 2 S ก่อให้เกิดกรดที่สอดคล้องกันในสารละลายที่เป็นน้ำ จำนวนไฮโดรเจนไอออนที่เกิดจากโมเลกุลของกรดแต่ละโมเลกุลในระหว่างการแยกตัวจะกำหนดประจุของกรดที่ตกค้าง (ประจุลบ) และความเป็นพื้นฐานของกรด
ตาม ทฤษฎีโปรโตไลติกของกรดและเบสเสนอพร้อมกันโดยนักเคมีชาวเดนมาร์ก Brønsted และนักเคมีชาวอังกฤษ Lowry กรดก็คือสาร แยกออกด้วยปฏิกิริยานี้ โปรตอนก พื้นฐาน-เป็นสารที่สามารถ ยอมรับโปรตอน
กรด → เบส + H +
จากแนวคิดดังกล่าวก็ชัดเจน คุณสมบัติพื้นฐานของแอมโมเนียซึ่งเนื่องจากมีคู่อิเล็กตรอนตัวเดียวอยู่ที่อะตอมไนโตรเจน จึงรับโปรตอนได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่อมีปฏิกิริยากับกรด ทำให้เกิดแอมโมเนียมไอออนผ่านพันธะระหว่างผู้บริจาคกับตัวรับ
HNO 3 + NH 3 ⇆ NH 4 + + NO 3 —
กรดเบส กรดเบส
คำจำกัดความทั่วไปของกรดและเบสเสนอโดยนักเคมีชาวอเมริกัน G. Lewis เขาแนะนำว่าปฏิกิริยาระหว่างกรดและเบสนั้นสมบูรณ์ ไม่จำเป็นต้องเกิดขึ้นกับการถ่ายโอนโปรโตนในการหาค่ากรดและเบสของลูอิส มีบทบาทสำคัญในปฏิกิริยาเคมี คู่อิเล็กตรอน
เรียกว่าแคตไอออน แอนไอออน หรือโมเลกุลเป็นกลางที่สามารถรับอิเล็กตรอนได้ตั้งแต่หนึ่งคู่ขึ้นไป กรดลูอิส
ตัวอย่างเช่น อะลูมิเนียมฟลูออไรด์ AlF 3 เป็นกรด เนื่องจากสามารถรับคู่อิเล็กตรอนได้เมื่อทำปฏิกิริยากับแอมโมเนีย
อัลเอฟ 3 + :NH 3 ⇆ :
แคตไอออน แอนไอออน หรือโมเลกุลที่เป็นกลางที่สามารถบริจาคคู่อิเล็กตรอนได้เรียกว่า ลูอิสเบส (แอมโมเนียเป็นเบส)
คำจำกัดความของลูอิสครอบคลุมกระบวนการกรด-เบสทั้งหมดที่ได้รับการพิจารณาโดยทฤษฎีที่เสนอก่อนหน้านี้ ตารางเปรียบเทียบคำจำกัดความของกรดและเบสที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน
ศัพท์เฉพาะของกรด
เนื่องจากมีคำจำกัดความของกรดที่แตกต่างกัน การจำแนกประเภทและการตั้งชื่อจึงค่อนข้างจะเป็นไปตามอำเภอใจ
ตามจำนวนอะตอมไฮโดรเจนที่สามารถกำจัดได้ในสารละลายที่เป็นน้ำ กรดจะถูกแบ่งออกเป็น โมโนเบสิก(เช่น HF, HNO 2) พื้นฐาน(เอช 2 โค 3, เอช 2 เอส 4) และ ชนเผ่า(ฮ 3 ป 4)
ตามองค์ประกอบของกรดจะแบ่งออกเป็น ปราศจากออกซิเจน(HCl, H 2 S) และ ที่ประกอบด้วยออกซิเจน(HClO 4, HNO 3)
โดยปกติ ชื่อของกรดที่ประกอบด้วยออกซิเจนมาจากชื่อของอโลหะโดยมีคำลงท้ายว่า -ไค -วาย่าถ้าสถานะออกซิเดชันของอโลหะเท่ากับเลขกลุ่ม เมื่อสถานะออกซิเดชันลดลง คำต่อท้ายจะเปลี่ยน (ตามลำดับการลดสถานะออกซิเดชันของโลหะ): -ทึบแสง, สนิม, -ovish:
หากเราพิจารณาความเป็นขั้วของพันธะไฮโดรเจน-อโลหะภายในช่วงเวลาหนึ่ง เราก็สามารถเชื่อมโยงขั้วของพันธะนี้กับตำแหน่งของธาตุในตารางธาตุได้อย่างง่ายดาย จากอะตอมของโลหะซึ่งสูญเสียเวเลนซ์อิเล็กตรอนได้ง่าย อะตอมไฮโดรเจนจะรับอิเล็กตรอนเหล่านี้ ก่อตัวเป็นเปลือกสองอิเล็กตรอนที่เสถียรเหมือนเปลือกของอะตอมฮีเลียม และให้โลหะไอออนิกไฮไดรด์
ในสารประกอบไฮโดรเจนของธาตุในกลุ่ม III-IV ของตารางธาตุ โบรอน อลูมิเนียม คาร์บอน และซิลิคอนเกิดพันธะโควาเลนต์ที่มีพันธะขั้วอ่อนกับอะตอมไฮโดรเจนซึ่งไม่เสี่ยงต่อการแยกตัว สำหรับองค์ประกอบของกลุ่ม V-VII ของตารางธาตุ ภายในระยะเวลาหนึ่ง ขั้วของพันธะอโลหะ-ไฮโดรเจนจะเพิ่มขึ้นตามประจุของอะตอม แต่การกระจายตัวของประจุในไดโพลที่เกิดขึ้นจะแตกต่างจากในสารประกอบไฮโดรเจนของธาตุที่ มีแนวโน้มที่จะบริจาคอิเล็กตรอน อะตอมที่ไม่ใช่โลหะ ซึ่งต้องใช้อิเล็กตรอนหลายตัวเพื่อทำให้เปลือกอิเล็กตรอนสมบูรณ์ จะดึงดูด (โพลาไรซ์) อิเล็กตรอนคู่หนึ่งที่มีพันธะ ยิ่งมีความเข้มข้นมากเท่าใด ประจุนิวเคลียร์ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นในชุด CH 4 - NH 3 - H 2 O - HF หรือ SiH 4 - PH 3 - H 2 S - HCl พันธะกับอะตอมไฮโดรเจนในขณะที่ยังมีโควาเลนต์เหลืออยู่จะมีขั้วในธรรมชาติมากขึ้น และอะตอมไฮโดรเจนใน ไดโพลพันธะธาตุไฮโดรเจนจะมีประจุบวกมากขึ้น หากโมเลกุลมีขั้วพบว่าตัวเองอยู่ในตัวทำละลายที่มีขั้ว อาจเกิดกระบวนการแยกตัวด้วยไฟฟ้าได้
ให้เราหารือเกี่ยวกับพฤติกรรมของกรดที่มีออกซิเจนในสารละลายที่เป็นน้ำ กรดเหล่านี้มีพันธะ H-O-E และโดยธรรมชาติแล้ว ขั้วของพันธะ H-O นั้นจะขึ้นอยู่กับพันธะ O-E ดังนั้นตามกฎแล้วกรดเหล่านี้จึงแยกตัวออกได้ง่ายกว่าน้ำ
เอช 2 SO 3 + เอช 2 โอ ⇆ เอช 3 โอ + + HSO 3
HNO 3 + H 2 O ⇆ H 3 O + + NO 3
ลองดูตัวอย่างบางส่วน คุณสมบัติของกรดที่ประกอบด้วยออกซิเจนเกิดจากองค์ประกอบที่สามารถแสดงระดับออกซิเดชันที่แตกต่างกันได้ เป็นที่ทราบกันว่า กรดไฮโปคลอรัส HClO อ่อนแอมากกรดคลอรัส HClO 2 อีกด้วย อ่อนแอ,แต่แรงกว่าไฮโปคลอรัส กรดไฮโปคลอรัส HClO 3 แข็งแกร่ง.กรดเปอร์คลอริก HClO 4 เป็นหนึ่งใน แข็งแรงที่สุดกรดอนินทรีย์
สำหรับการแยกตัวของกรด (โดยการกำจัด H ไอออน) จำเป็นต้องแยกพันธะ O-H เราจะอธิบายการลดลงของความแข็งแรงของพันธะนี้ในชุด HClO - HClO 2 - HClO 3 - HClO 4 ได้อย่างไร ในชุดนี้ จำนวนอะตอมออกซิเจนที่เกี่ยวข้องกับอะตอมของคลอรีนส่วนกลางจะเพิ่มขึ้น แต่ละครั้งที่เกิดพันธะออกซิเจน-คลอรีนใหม่ ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนจะถูกดึงมาจากอะตอมของคลอรีน และจากพันธะเดี่ยวของ O-Cl เป็นผลให้ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนบางส่วนออกจากพันธะ O-H ซึ่งส่งผลให้อ่อนลง
ลายนี้ - การเสริมสร้างคุณสมบัติที่เป็นกรดด้วยการเพิ่มระดับการเกิดออกซิเดชันของอะตอมกลาง - ไม่เพียงแต่เป็นคุณลักษณะของคลอรีนเท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงองค์ประกอบอื่นๆ ด้วยตัวอย่างเช่น กรดไนตริก HNO 3 ซึ่งสถานะออกซิเดชันของไนโตรเจนคือ +5 จะแรงกว่ากรดไนตรัส HNO 2 (สถานะออกซิเดชันของไนโตรเจนคือ +3) กรดซัลฟูริก H 2 SO 4 (S +6) มีฤทธิ์แรงกว่ากรดซัลฟิวริก H 2 SO 3 (S +4)
การได้รับกรด
1. สามารถรับกรดที่ปราศจากออกซิเจนได้ โดยการรวมกันโดยตรงของอโลหะกับไฮโดรเจน.
H 2 + Cl 2 → 2HCl,
ชม 2 + ส ⇆ ชม 2 ส
2. สามารถรับกรดที่มีออกซิเจนบางชนิดได้ ปฏิกิริยาของกรดออกไซด์กับน้ำ.
3. สามารถรับได้ทั้งกรดที่ปราศจากออกซิเจนและกรดที่มีออกซิเจน โดยปฏิกิริยาเมตาบอลิซึมระหว่างเกลือกับกรดอื่นๆ
BaBr 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2НВr
CuSO 4 + H 2 S = H 2 SO 4 + CuS↓
FeS + H 2 SO 4 (pa zb) = H 2 S + FeSO 4
NaCl (T) + H 2 SO 4 (conc) = HCl + NaHSO 4
AgNO 3 + HCl = AgCl↓ + HNO 3
CaCO 3 + 2HBr = CaBr 2 + CO 2 + H 2 O
4. สามารถใช้กรดบางชนิดได้ ปฏิกิริยารีดอกซ์
เอช 2 โอ 2 + เอส 2 = เอช 2 เอส 4
3P + 5HNO 3 + 2H 2 O = สังกะสี 3 PO 4 + 5NO 2
รสเปรี้ยว, ผลต่อตัวบ่งชี้, การนำไฟฟ้า, ปฏิกิริยากับโลหะ, ออกไซด์พื้นฐานและแอมโฟเทอริก, เบสและเกลือ, การก่อตัวของเอสเทอร์กับแอลกอฮอล์ - คุณสมบัติเหล่านี้พบได้ทั่วไปในกรดอนินทรีย์และอินทรีย์
ปฏิกิริยาสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ
1) เป็นเรื่องธรรมดาสำหรับ กรดปฏิกิริยาเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของไฮโดรเนียมไอออน H 3 O + ในสารละลายที่เป็นน้ำ
2) เฉพาะเจาะจง(เช่นลักษณะเฉพาะ) ปฏิกิริยา กรดเฉพาะ
ไฮโดรเจนไอออนสามารถเข้าไปได้ รีดอกซ์ปฏิกิริยารีดิวซ์เป็นไฮโดรเจนอีกด้วย ในปฏิกิริยาผสมที่มีอนุภาคที่มีประจุลบหรือเป็นกลางและมีอิเล็กตรอนคู่เดียว เช่น ปฏิกิริยากรดเบส
คุณสมบัติทั่วไปของกรด ได้แก่ ปฏิกิริยาของกรดกับโลหะในชุดแรงดันไฟฟ้าจนถึงไฮโดรเจน ตัวอย่างเช่น
สังกะสี + 2Н + = สังกะสี 2+ + Н 2
ปฏิกิริยากรด-เบสรวมถึงปฏิกิริยากับออกไซด์และเบสพื้นฐาน เช่นเดียวกับเกลือขั้นกลาง เบส และบางครั้งก็เป็นกรด
2 CO 3 + 4HBr = 2CuBr 2 + CO 2 + 3H 2 O
มก.(HCO 3) 2 + 2HCl = MgCl 2 + 2CO 2 + 2H 2 O
2KHSO 3 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + 2SO 2 + 2H 2 O
โปรดสังเกตว่ากรดโพลีบาซิกจะแยกตัวออกทีละขั้นตอน และในแต่ละขั้นตอนต่อมา การแยกตัวออกจะยากกว่า ดังนั้นเมื่อมีกรดมากเกินไป เกลือที่เป็นกรดจึงมักก่อตัวขึ้นมากกว่าเกลือทั่วไป
แคลเซียม 3 (PO 4) 2 + 4H 3 PO 4 = 3Ca (H 2 PO 4) 2
นา 2 S + H 3 PO 4 = นา 2 HPO 4 + H 2 ส
NaOH + H 3 PO 4 = NaH 2 PO 4 + H 2 O
เกาะ + H 2 S = KHS + H 2 O
เมื่อมองแวบแรก การก่อตัวของเกลือของกรดอาจดูน่าประหลาดใจ โมโนเบสิกกรดไฮโดรฟลูออริก อย่างไรก็ตามข้อเท็จจริงนี้สามารถอธิบายได้ ซึ่งแตกต่างจากกรดไฮโดรฮาลิกอื่น ๆ ทั้งหมดกรดไฮโดรฟลูออริกในสารละลายนั้นถูกทำให้เป็นโพลีเมอร์บางส่วน (เนื่องจากการก่อตัวของพันธะไฮโดรเจน) และอาจมีอนุภาคต่าง ๆ (HF) X อยู่ในนั้น ได้แก่ H 2 F 2, H 3 F 3 เป็นต้น
กรณีพิเศษของความสมดุลของกรด-เบส - ปฏิกิริยาของกรดและเบสโดยมีตัวบ่งชี้ที่เปลี่ยนสีขึ้นอยู่กับความเป็นกรดของสารละลาย ตัวบ่งชี้ใช้ในการวิเคราะห์เชิงคุณภาพเพื่อตรวจจับกรดและเบสในการแก้ปัญหา
ตัวชี้วัดที่ใช้กันมากที่สุดคือ สารสีน้ำเงิน(วี เป็นกลางสิ่งแวดล้อม สีม่วง,วี เปรี้ยว - สีแดง,วี อัลคาไลน์ - สีน้ำเงิน) เมทิลออเรนจ์(วี เปรี้ยวสิ่งแวดล้อม สีแดง,วี เป็นกลาง - ส้ม,วี อัลคาไลน์ - สีเหลือง) ฟีนอล์ฟทาลีน(วี ความเป็นด่างสูงสิ่งแวดล้อม ราสเบอร์รี่สีแดง,วี เป็นกลางและเป็นกรด - ไม่มีสี)
คุณสมบัติเฉพาะกรดที่แตกต่างกันสามารถมีได้สองประเภท: ประการแรก ปฏิกิริยาที่นำไปสู่การก่อตัว เกลือที่ไม่ละลายน้ำและประการที่สอง การเปลี่ยนแปลงรีดอกซ์หากปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับการมีอยู่ของ H + ไอออนเกิดขึ้นกับกรดทั้งหมด (ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพสำหรับการตรวจจับกรด) ปฏิกิริยาเฉพาะจะถูกนำมาใช้เป็นปฏิกิริยาเชิงคุณภาพสำหรับกรดแต่ละตัว:
Ag + + Cl - = AgCl (ตะกอนสีขาว)
Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO 4 (ตะกอนสีขาว)
3Ag + + PO 4 3 - = Ag 3 PO 4 (ตะกอนสีเหลือง)
ปฏิกิริยาเฉพาะบางอย่างของกรดเกิดจากคุณสมบัติรีดอกซ์
กรดอะโนซิกในสารละลายที่เป็นน้ำสามารถออกซิไดซ์ได้เท่านั้น
2KMnO 4 + 16HCl = 5Сl 2 + 2КСl + 2МnСl 2 + 8Н 2 O
H 2 S + Br 2 = S + 2НВг
กรดที่ประกอบด้วยออกซิเจนสามารถออกซิไดซ์ได้ก็ต่อเมื่ออะตอมกลางในนั้นอยู่ในสถานะออกซิเดชันที่ต่ำกว่าหรือปานกลางเช่นในกรดซัลฟูรัส:
เอช 2 SO 3 + Cl 2 + H 2 O = H 2 SO 4 + 2HCl
กรดที่ประกอบด้วยออกซิเจนหลายชนิด ซึ่งอะตอมกลางมีสถานะออกซิเดชันสูงสุด (S +6, N +5, Cr +6) แสดงคุณสมบัติของสารออกซิไดซ์ที่แรง เข้มข้น H 2 SO 4 เป็นสารออกซิไดซ์ที่แรง
Cu + 2H 2 SO 4 (conc) = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
Pb + 4HNO 3 = Pb(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
C + 2H 2 SO 4 (คอนซี) = CO 2 + 2SO 2 + 2H 2 O
ควรจำไว้ว่า:
- สารละลายกรดจะทำปฏิกิริยากับโลหะที่อยู่ทางด้านซ้ายของไฮโดรเจนในชุดแรงดันไฟฟ้าเคมีไฟฟ้า โดยขึ้นอยู่กับเงื่อนไขหลายประการ เงื่อนไขที่สำคัญที่สุดคือการก่อตัวของเกลือที่ละลายน้ำได้อันเป็นผลจากปฏิกิริยา ปฏิกิริยาของ HNO 3 และ H 2 SO 4 (เข้มข้น) กับโลหะจะแตกต่างกันไป
กรดซัลฟิวริกเข้มข้นในความเย็นจะทะลุผ่านอะลูมิเนียม เหล็ก และโครเมียม
- ในน้ำ กรดจะแยกตัวออกเป็นไอออนบวกของไฮโดรเจนและไอออนของกรดที่ตกค้าง ตัวอย่างเช่น
- กรดอนินทรีย์และกรดอินทรีย์ทำปฏิกิริยากับออกไซด์พื้นฐานและแอมโฟเทอริก โดยมีเงื่อนไขว่าจะเกิดเกลือที่ละลายน้ำได้:
- กรดทั้งสองทำปฏิกิริยากับเบส กรดโพลีบาซิกสามารถสร้างได้ทั้งเกลือระดับกลางและเกลือของกรด (นี่คือปฏิกิริยาการวางตัวเป็นกลาง):
- ปฏิกิริยาระหว่างกรดและเกลือเกิดขึ้นเฉพาะเมื่อมีการตกตะกอนหรือก๊าซ:
ปฏิกิริยาของ H 3 PO 4 กับหินปูนจะหยุดลงเนื่องจากการก่อตัวของตะกอนที่ไม่ละลายน้ำสุดท้ายของ Ca 3 (PO 4) 2 บนพื้นผิว
ลักษณะเฉพาะของคุณสมบัติของไนตริก HNO 3 และกรดซัลฟิวริกเข้มข้น H 2 SO 4 (เข้มข้น) เกิดจากการที่เมื่อพวกมันทำปฏิกิริยากับสารง่าย ๆ (โลหะและอโลหะ) ตัวออกซิไดซ์จะไม่เป็น H + แคตไอออน แต่ไนเตรตและซัลเฟตไอออน มีเหตุผลที่จะคาดหวังว่าจากปฏิกิริยาดังกล่าวจะไม่เกิดไฮโดรเจน H2 แต่ได้รับสารอื่น ๆ เช่นเกลือและน้ำรวมถึงหนึ่งในผลิตภัณฑ์ของการลดไนเตรตหรือซัลเฟตไอออนขึ้นอยู่กับความเข้มข้น ของกรด ตำแหน่งของโลหะในชุดแรงดันไฟฟ้า และสภาวะของปฏิกิริยา (อุณหภูมิ ระดับของการบดโลหะ ฯลฯ)
คุณสมบัติเหล่านี้ของพฤติกรรมทางเคมีของ HNO 3 และ H 2 SO 4 (สรุป) แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงวิทยานิพนธ์ของทฤษฎีโครงสร้างทางเคมีเกี่ยวกับอิทธิพลร่วมกันของอะตอมในโมเลกุลของสาร
แนวคิดเรื่องความผันผวนและความมั่นคง (เสถียรภาพ) มักสับสน กรดระเหยคือกรดที่โมเลกุลสามารถผ่านเข้าสู่สถานะก๊าซได้ง่ายซึ่งก็คือระเหยไป ตัวอย่างเช่น กรดไฮโดรคลอริกเป็นกรดที่ระเหยง่ายแต่คงตัว ไม่สามารถตัดสินความผันผวนของกรดที่ไม่เสถียรได้ ตัวอย่างเช่น กรดซิลิซิกที่ไม่ละลายน้ำและไม่ระเหยจะสลายตัวเป็นน้ำและ SiO 2 สารละลายที่เป็นน้ำของไฮโดรคลอริก ไนตริก ซัลฟิวริก ฟอสฟอริก และกรดอื่นๆ อีกหลายชนิดไม่มีสี สารละลายน้ำของกรดโครมิก H 2 CrO 4 มีสีเหลือง และกรดแมงกานีส HMnO 4 เป็นสีแดงเข้ม
เอกสารอ้างอิงสำหรับการทำแบบทดสอบ:
ตารางคะแนน เมนเดเลเยฟ
ตารางการละลาย