Kateri razlogi veljajo za močne? Kisline: razvrstitev in kemijske lastnosti. Glede na sestavo kislinskega ostanka delimo kisline na

Podali smo definicijo hidroliza, spomnil nekaj dejstev o soli. Sedaj bomo razpravljali o močnih in šibkih kislinah in ugotovili, da je "scenarij" hidrolize odvisen prav od tega, katera kislina in katera baza je tvorila dano sol.

← Hidroliza soli. del I

Močni in šibki elektroliti

Naj vas spomnim, da lahko vse kisline in baze razdelimo na močan in šibka. Močne kisline (in na splošno, močni elektroliti) skoraj popolnoma disociirajo v vodni raztopini. Šibki elektroliti v majhni meri razpadejo na ione.

Močne kisline vključujejo:

• H 2 SO 4 (žveplova kislina),
• HClO 4 (perklorova kislina),
• HClO 3 (klorova kislina),
• HNO3( dušikova kislina),
• HCl (klorovodikova kislina),
• HBr (bromovodikova kislina),
• HI (vodikova kislina).

Spodaj je seznam šibkih kislin:

• H 2 SO 3 (žveplova kislina),
• H 2 CO 3 (ogljikova kislina),
• H 2 SiO 3 (silicijeva kislina),
• H3PO3 (fosforjeva kislina),
• H3PO4 (ortofosforna kislina),
• HClO 2 (klorova kislina),
• HClO (hipoklorova kislina),
• HNO 2 (dušikova kislina),
• HF (fluorovodikova kislina),
• H 2 S (vodikova sulfidna kislina),
• večina organskih kislin, npr. ocetna kislina (CH 3 COOH).

Seveda je nemogoče našteti vse kisline, ki obstajajo v naravi. Podane so le tiste najbolj »popularne«. Prav tako je treba razumeti, da je delitev kislin na močne in šibke precej poljubna.

Stvari so veliko enostavnejše z močnimi in šibkimi podlagami. Uporabite lahko tabelo topnosti. Močni razlogi vključujejo vse topen v vodnih bazah, razen NH 4 OH. Te snovi imenujemo alkalije (NaOH, KOH, Ca(OH) 2 itd.)

Šibke podlage so:

• vsi v vodi netopni hidroksidi (npr. Fe(OH) 3, Cu(OH) 2 itd.),
• NH 4 OH (amonijev hidroksid).

Hidroliza soli. Ključna dejstva

Tistim, ki berejo ta članek, se morda zdi, da smo že pozabili na glavno temo pogovora in šli nekam ob stran. To je narobe! Naš pogovor o kislinah in bazah, o močnih in šibkih elektrolitih je neposredno povezan s hidrolizo soli. Zdaj boste videli to.

Naj vam torej povem osnovna dejstva:

1. Vse soli niso podvržene hidrolizi. obstajajo hidrolitsko stabilen spojine, kot je natrijev klorid.
2. Hidroliza soli je lahko popolna (ireverzibilna) in delna (reverzibilna).
3. Med reakcijo hidrolize nastane kislina ali baza in spremeni se kislost medija.
4. Določena je temeljna možnost hidrolize, smer ustrezne reakcije, njena reverzibilnost ali ireverzibilnost. moč kisline in temeljna sila, ki tvorijo to sol.
5. Odvisno od jakosti vsakokratne kisline oz. baze, lahko vse soli razdelimo na 4 skupine. Za vsako od teh skupin je značilen lasten "scenarij" hidrolize.

Primer 4. Sol NaNO 3 tvorita močna kislina (HNO 3) in močna baza (NaOH). Ne pride do hidrolize, ne nastanejo nove spojine in kislost medija se ne spremeni.

Primer 5. Sol NiSO 4 tvorita močna kislina (H 2 SO 4) in šibka baza (Ni(OH) 2). Pride do hidrolize kationa, med reakcijo nastaneta kislina in bazična sol.

Primer 6. Kalijev karbonat tvorita šibka kislina (H 2 CO 3 ) in močna baza (KOH). Hidroliza z anionom, tvorba alkalij in kisla sol. Alkalno okolje rešitev.

Primer 7. Aluminijev sulfid tvorita šibka kislina (H 2 S) in šibka baza (Al(OH) 3). Hidroliza poteka tako pri kationu kot pri anionu. Ireverzibilna reakcija. Pri tem nastaneta H 2 S in aluminijev hidroksid. Kislost medija se nekoliko spremeni.

Poskusite sami:

vaja 2. Katere vrste soli so: FeCl 3, Na 3 PO 3, KBr, NH 4 NO 2? Ali so te soli podvržene hidrolizi? S kationom ali z anionom? Kaj nastane med reakcijo? Kako se spremeni kislost okolja? Zaenkrat vam ni treba zapisati reakcijskih enačb.

Vse, kar moramo storiti, je, da zaporedoma razpravljamo o 4 skupinah soli in podamo poseben "scenarij" hidrolize za vsako od njih. V naslednjem delu bomo začeli s solmi, ki jih tvorita šibka baza in močna kislina.

OPREDELITEV

kisline– elektroliti, med disociacijo katerih iz pozitivnih ionov nastanejo samo ioni H + (H 3 O +):

HNO 3 ↔ H + + NO 3 - ;

H 2 S ↔ H + + HS — ↔ 2H + + S 2- .

Obstaja več klasifikacij kislin, tako glede na število vodikovih atomov, ki se lahko segrejejo v vodni raztopini, delimo kisline na enobazične (HF, HNO 2), dvobazične (H 2 CO 3) in tribazične (H 3 PO 4 ). Glede na vsebnost kisikovih atomov v kislini delimo kisline na brezkisikove (HCl, HF) in tiste, ki vsebujejo kisik (H 2 SO 4, H 2 SO 3).

Kemijske lastnosti kislin

Kemijske lastnosti anorganskih kislin vključujejo:

— sposobnost spreminjanja barve indikatorjev, na primer, ko lakmus pride v kislinsko raztopino, postane rdeč (to je posledica disociacije kislin);

— interakcija z aktivne kovine, ki stoji v seriji aktivnosti do vodika

Fe + H 2 SO 4 (p - p) = FeSO 4 + H 2;

— interakcija z bazičnimi in amfoternimi oksidi

2HCl + FeO = FeCl 2 + H 2 O;

6HNO 3 + Al 2 O 3 = 2Al(NO 3) 3 + 3H 2 O;

- interakcija z bazami (v primeru interakcije kislin z alkalijami pride do nevtralizacijske reakcije, med katero nastaneta sol in voda; z v vodi netopnimi bazami reagirajo samo vodotopne kisline)

H 2 SO 4 + 2NaOH = Na 2 SO 4 + H 2 O;

H 2 SO 4 + Cu(OH) 2 ↓ = CuSO 4 + 2H 2 O;

- interakcija s solmi (le če med reakcijo pride do tvorbe rahlo ali netopne spojine, vode ali do sproščanja plinaste snovi)

H 2 SO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 ↓ + 2HCl;

2HNO 3 + Na 2 CO 3 = 2NaNO 3 + CO 2 + H 2 O;

- močne kisline lahko izpodrinejo šibkejše iz raztopin njihovih soli

K3PO4 + 3HCl = 3KCl + H3PO4;

Na 2 CO 3 + 2HCl = 2NaCl + CO 2 + H 2 O;

— redoks reakcije, povezane z lastnostmi kislinskih anionov:

H2SO3 + Cl2 + H2O = H2SO4 + 2HCl;

Pb + 4HNO 3 (konc) = Pb (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O.

Fizikalne lastnosti kislin

Na št. večina anorganskih kislin obstaja v tekoče stanje, nekateri v trdno stanje(H 3 PO 4, H 3 BO 3). Skoraj vse kisline so dobro topne v vodi, razen silicijeve kisline (H 2 SiO 3)

Pridobivanje kislin

Glavne metode za proizvodnjo kislin:

— interakcijske reakcije kislinski oksidi z vodo

SO3 + H2O = H2SO4;

- reakcije spajanja nekovin z vodikom (kisline brez kisika)

H 2 + S ↔ H 2 S;

- izmenjevalne reakcije med solmi in drugimi kislinami

K 2 SiO 3 + 2HCl → H 2 SiO 3 ↓ + 2KCl.

Uporaba kislin

Od vseh anorganskih kislin se najbolj uporabljajo klorovodikova, žveplova, ortofosforjeva in dušikova kislina. Uporabljajo se kot surovine za proizvodnjo različnih snovi - drugih kislin, soli, gnojil, barvil, eksplozivov, lakov in barv itd. V medicini se uporabljajo razredčene klorovodikova, fosforjeva in borova kislina. Kisline se pogosto uporabljajo tudi v vsakdanjem življenju.

Primeri reševanja problemov

PRIMER 1

PRIMER 2

telovadba	izračunajte maso silicijeve kisline (ob predpostavki njene sestave H 2 SiO 3), dobljene z delovanjem na 400 ml raztopine natrijevega silikata z masni delež sol 20 % (gostota raztopine 1,1 g/ml) presežek klorovodikova kislina.
rešitev	Zapišimo enačbo za reakcijo tvorbe silicijeve kisline: 2HCl + Na 2 SiO 3 = 2NaCl + H 2 SiO 3 ↓. Poiščimo maso natrijevega silikata, če poznamo prostornino raztopine, njeno gostoto in vsebnost glavne snovi v raztopini (glej trditev problema): m(Na 2 SiO 3) = V(Na 2 SiO 3)×ρ×ω/100 %; m(Na 2 SiO 3) = 400 × 1,1 × 20/100 % = 88 g. Nato količina natrijevega silikata: v(Na 2 SiO 3) = m(Na 2 SiO 3)/M(Na 2 SiO 3); v(Na 2 SiO 3) = 88/122 = 0,72 mol. Po reakcijski enačbi je količina snovi silicijeve kisline v(H 2 SiO 3) = v(Na 2 SiO 3) = 0,72 mol. Zato bo masa silicijeve kisline enaka: m(H 2 SiO 3) = 0,72 × 78 = 56,2 g.
Odgovori	Masa silicijeve kisline je 56,2 g.

Kisline so kemične spojine, ki lahko oddajo električno nabit vodikov ion (kation) in tudi sprejmejo dva medsebojno delujoča elektrona, kar povzroči tvorbo kovalentne vezi.

V tem članku si bomo ogledali glavne kisline, ki se preučujejo v srednji šoli. srednje šole, in se tudi veliko naučite zanimiva dejstva o različnih kislinah. Pa začnimo.

Kisline: vrste

V kemiji obstaja veliko različnih kislin, ki imajo zelo različne lastnosti. Kemiki ločijo kisline glede na vsebnost kisika, hlapnost, topnost v vodi, moč, stabilnost, ali so organske oz. anorganski razred kemične spojine. V tem članku si bomo ogledali tabelo, ki predstavlja najbolj znane kisline. Tabela vam bo pomagala zapomniti ime kisline in njeno kemijsko formulo.

Torej, vse je jasno vidno. Ta tabela predstavlja najbolj znane kemična industrija kisline. Tabela vam bo pomagala, da si veliko hitreje zapomnite imena in formule.

Vodikova sulfidna kislina

H 2 S je hidrosulfidna kislina. Njegova posebnost je v tem, da je tudi plin. Vodikov sulfid je zelo slabo topen v vodi in deluje tudi s številnimi kovinami. Vodikova sulfidna kislina spada v skupino "šibkih kislin", primere katerih bomo obravnavali v tem članku.

H 2 S ima rahlo sladek okus in tudi zelo močan vonj po gnilih jajcih. V naravi ga najdemo v naravnih ali vulkanskih plinih, sprošča pa se tudi pri gnitju beljakovin.

Lastnosti kislin so zelo raznolike, čeprav je kislina nepogrešljiva v industriji, je lahko zelo škodljiva za zdravje ljudi. Ta kislina je zelo strupena za ljudi. Pri vdihavanju majhne količine vodikovega sulfida oseba doživi glavobol, hudo slabost in omotico. Če oseba vdihne veliko število H 2 S, lahko povzroči napade, komo ali celo takojšnjo smrt.

Žveplova kislina

H 2 SO 4 je močna žveplova kislina, s katero se otroci seznanijo pri pouku kemije v 8. razredu. Kemične kisline, kot je žveplova kislina, so zelo močni oksidanti. H 2 SO 4 deluje kot oksidant na številne kovine, pa tudi na bazične okside.

H 2 SO 4 povzroča kemične opekline, ko pride v stik s kožo ali oblačili, vendar ni tako strupen kot vodikov sulfid.

Dušikova kislina

Močne kisline so v našem svetu zelo pomembne. Primeri takih kislin: HCl, H2SO4, HBr, HNO3. HNO 3 je dobro znana dušikova kislina. Našel je široko uporabo v industriji, pa tudi v kmetijstvo. Uporablja se za izdelavo različnih gnojil, v nakitu, pri tiskanju fotografij, v proizvodnji. zdravila in barvil ter v vojaški industriji.

Takšna kemične kisline, tako kot dušik, so zelo škodljivi za telo. Hlapi HNO 3 puščajo razjede, povzročajo akutno vnetje in draženje dihalnih poti.

Dušikova kislina

Dušikovo kislino pogosto zamenjujemo z dušikovo kislino, vendar med njima obstaja razlika. Dejstvo je, da je veliko šibkejši od dušika, ima popolnoma drugačne lastnosti in učinke na človeško telo.

HNO 2 je našel široko uporabo v kemični industriji.

Fluorovodikova kislina

Fluorovodikova kislina (ali vodikov fluorid) je raztopina H 2 O s HF. Formula kisline je HF. Fluorovodikova kislina se zelo aktivno uporablja v industriji aluminija. Uporablja se za raztapljanje silikatov, jedkanje silicija in silikatnega stekla.

Vodikov fluorid je zelo škodljiv za človeško telo; glede na koncentracijo je lahko blag narkotik. Če pride v stik s kožo, sprva ni sprememb, po nekaj minutah pa se lahko pojavi ostra bolečina in kemična opeklina. Fluorovodikova kislina je zelo škodljiva za okolje.

Klorovodikova kislina

HCl je vodikov klorid in je močna kislina. Klorovodik ohranja lastnosti kislin, ki spadajo v skupino močnih kislin. Kislina je na videz prozorna in brezbarvna, na zraku pa se kadi. Vodikov klorid se pogosto uporablja v metalurški in prehrambeni industriji.

Ta kislina povzroča kemične opekline, vendar je vstop v oči še posebej nevaren.

Fosforjeva kislina

Fosforjeva kislina (H 3 PO 4) je po svojih lastnostih šibka kislina. Toda tudi šibke kisline imajo lahko lastnosti močnih. Na primer, H 3 PO 4 se uporablja v industriji za obnovo železa pred rjo. Poleg tega se fosforna (ali ortofosforna) kislina pogosto uporablja v kmetijstvu - iz nje se izdeluje veliko različnih gnojil.

Lastnosti kislin so zelo podobne - skoraj vsaka od njih je zelo škodljiva za človeško telo, H 3 PO 4 ni izjema. Ta kislina na primer povzroča tudi hude kemične opekline, krvavitve iz nosu in krušenje zob.

Ogljikova kislina

H 2 CO 3 je šibka kislina. Pridobiva se z raztapljanjem CO 2 ( ogljikov dioksid) v H2O (voda). Ogljikova kislina uporabljajo v biologiji in biokemiji.

Gostota različnih kislin

Gostota kislin zavzema pomembno mesto v teoretičnem in praktičnem delu kemije. Če poznate gostoto, lahko določite koncentracijo določene kisline, rešite težave s kemijskim izračunom in dodate pravilno količino kisline za dokončanje reakcije. Gostota katere koli kisline se spreminja glede na koncentracijo. Na primer, višji kot je odstotek koncentracije, večja je gostota.

Splošne lastnosti kislin

Absolutno vse kisline so (to pomeni, da so sestavljene iz več elementov periodnega sistema) in v svoji sestavi nujno vključujejo H (vodik). Nato si bomo ogledali, kateri so pogosti:

1. Vse kisline, ki vsebujejo kisik (v formuli je prisoten O) pri razgradnji tvorijo vodo, tudi tiste brez kisika razpadejo na preproste snovi(npr. 2HF razpade na F 2 in H 2).
2. Oksidativne kisline reagirajo z vsemi kovinami v nizu aktivnosti kovin (samo s tistimi levo od H).
3. Medsebojno delujejo z različnimi solmi, vendar le s tistimi, ki jih tvori še šibkejša kislina.

Po njihovem fizikalne lastnosti kisline se med seboj močno razlikujejo. Konec koncev, lahko imajo vonj ali ne, in tudi v različnih različnih agregatna stanja: tekoče, plinasto in celo trdno. Trdne kisline so zelo zanimive za preučevanje. Primeri takih kislin: C 2 H 2 0 4 in H 3 BO 3.

koncentracija

Koncentracija je tista količina, ki določa kvantitativna sestava katera koli rešitev. Na primer, kemiki morajo pogosto določiti, koliko čiste žveplove kisline je prisotne v razredčeni kislini H 2 SO 4. V ta namen vlijejo majhno količino razredčene kisline v merilno posodo, jo stehtajo in določijo koncentracijo z gostoto. Koncentracija kislin je tesno povezana z gostoto; pogosto pri določanju koncentracije obstajajo računske težave, kjer morate določiti odstotek čiste kisline v raztopini.

Razvrstitev vseh kislin glede na število atomov H v njihovi kemijski formuli

Ena izmed najbolj priljubljenih klasifikacij je delitev vseh kislin na monobazične, dibazične in s tem tribazične kisline. Primeri enobazičnih kislin: HNO 3 (dušikova), HCl (klorovodikova), HF (fluorovodikova) in druge. Te kisline imenujemo monobazične, saj vsebujejo samo en atom H. Takih kislin je veliko, nemogoče si je zapomniti čisto vsako. Zapomniti si morate le, da so kisline razvrščene glede na število atomov H v njihovi sestavi. Dibazične kisline so definirane podobno. Primeri: H 2 SO 4 (žveplov), H 2 S (vodikov sulfid), H 2 CO 3 (premog) in drugi. Tribazična: H 3 PO 4 (fosforna).

Osnovna klasifikacija kislin

Ena najbolj priljubljenih klasifikacij kislin je njihova delitev na tiste, ki vsebujejo kisik, in tiste, ki ne vsebujejo kisika. Kako si zapomniti, ne da bi poznali kemijsko formulo snovi, da je kislina, ki vsebuje kisik?

Vse brezkisikove kisline nimajo pomembnega elementa O - kisika, vsebujejo pa H. Zato je ob njihovem imenu vedno pripeta beseda "vodik". HCl je H 2 S - vodikov sulfid.

Lahko pa napišete tudi formulo na podlagi imen kislin, ki vsebujejo kisline. Na primer, če je število atomov O v snovi 4 ali 3, se imenu vedno doda pripona -n- in končnica -aya-:

• H 2 SO 4 - žveplo (število atomov - 4);
• H 2 SiO 3 - silicij (število atomov - 3).

Če ima snov manj kot tri atome kisika ali tri, se v imenu uporablja pripona -ist-:

• HNO 2 - dušik;
• H 2 SO 3 - žveplov.

Splošne lastnosti

Vse kisline so kislega in pogosto rahlo kovinskega okusa. Obstajajo pa še druge podobne lastnosti, ki jih bomo zdaj obravnavali.

Obstajajo snovi, imenovane indikatorji. Indikatorji spremenijo barvo ali pa barva ostane, spremeni pa se njen odtenek. To se zgodi, ko na indikatorje vplivajo druge snovi, kot so kisline.

Primer spremembe barve je tako znan izdelek, kot sta čaj in citronska kislina. Ko čaju dodamo limono, se čaj postopoma opazno posvetli. To je posledica dejstva, da limona vsebuje citronsko kislino.

So še drugi primeri. Lakmus, ki je nevtralno okolje ima lila barvo, pri dodajanju klorovodikove kisline postane rdeča.

Ko so napetosti v napetostnem nizu pred vodikom, se sprostijo plinski mehurčki - H. Če pa kovino, ki je v napetostnem nizu za H, damo v epruveto s kislino, potem ne bo prišlo do reakcije, ne bo razvijanje plina. Tako baker, srebro, živo srebro, platina in zlato ne bodo reagirali s kislinami.

V tem članku smo pregledali najbolj znane kemične kisline, pa tudi njihove glavne lastnosti in razlike.

Več kot ena generacija kemikov se je prepirala o tem, katera kislina je najmočnejša. IN drugačni časi Ta naziv so dobili dušikova, žveplova in klorovodikova kislina. Nekateri so verjeli, da ni močnejše spojine od fluorovodikove kisline. IN v zadnjem času pridobljene so bile nove spojine z močnimi kislimi lastnostmi. Morda je med njimi najmočnejša kislina na svetu? Ta članek preučuje značilnosti najmočnejših obstojnih kislin našega časa in podaja njihove kratke kemijske značilnosti.

Koncept kisline

Kemija je eksaktna kvantitativna veda. In naslov "Najmočnejša kislina" je treba razumno pripisati določeni snovi. Kaj bi lahko bil glavni indikator, ki označuje moč katere koli povezave?

Najprej se spomnimo klasična definicija kisline. Ta beseda se uporablja predvsem za kompleksne kemične spojine, ki so sestavljene iz vodika in kislinskega ostanka. Število vodikovih atomov v spojini je odvisno od valence kislinskega ostanka. Na primer, v molekuli klorovodikove kisline je samo en atom vodika; in žveplova kislina ima že dva atoma H +.

Lastnosti kislin

Vse kisline imajo določene kemijske lastnosti, ki jih lahko imenujemo skupne danemu razredu kemičnih spojin.

V vseh zgornjih lastnostih se kaže še ena "spretnost" katere koli znane kisline - to je sposobnost opustitve vodikovega atoma in ga nadomesti z atomom druge kemične snovi ali molekulo katere koli spojine. Prav ta sposobnost označuje "moč" kisline in stopnjo njene interakcije z drugimi kemičnimi elementi.

Voda in kislina

Prisotnost vode bistveno zmanjša sposobnost kisline za oddajanje vodikovih atomov. To je razloženo z dejstvom, da je vodik sposoben tvoriti svoje kemične vezi med molekulami kisline in vode, zato je njegova sposobnost ločevanja od baze manjša kot pri nerazredčenih kislinah.

Super kislina

Beseda "super kislina" je bila uvedena v kemijski slovar leta 1927, z lahkoto roko slavnega kemika Jamesa Conanta.

Standard moči tega kemična spojina je koncentrirana žveplova kislina. Kemikalija ali katera koli zmes, ki je bolj kisla od koncentrirane žveplove kisline, se imenuje super kislina. Vrednost superkisline je določena z njeno sposobnostjo, da kateri koli bazi prenese pozitiven električni naboj. Kot osnovni parameter za določanje kislosti se vzame ustrezni indikator H 2 SO 4 . Med močnimi kislinami so snovi s precej nenavadnimi imeni in lastnostmi.

Znane močne kisline

Najbolj znane kisline iz tečaja anorganske kemije so jodovodikova (HI), bromovodikova (HBr), klorovodikova (HCl), žveplova (H 2 SO 4) in dušikova (HNO 3) kislina. Vsi imajo visok indeks kislosti in lahko reagirajo z večino kovin in baz. V tej seriji je najmočnejša kislina mešanica dušikove in klorovodikove kisline, imenovana "aqua regia". Formula najmočnejše kisline v tej seriji je HNO 3+3 HCl. Ta spojina je sposobna raztopiti celo plemenite kovine, kot sta zlato in platina.

Nenavadno je, da fluorovodikova kislina, ki je spojina vodika z najmočnejšim halogenom - fluorom, ni bila vključena v kandidate za naziv "Najmočnejša kislina v kemiji". Edina značilnost te snovi je sposobnost raztapljanja stekla. Zato takšno kislino hranimo v polietilenskih posodah.

Močne organske kisline

Kandidati za naslov "Najmočnejša kislina v organska kemija» - mravljinčna in ocetna kislina. Mravljinčna kislina je najmočnejša v homolognem nizu nasičenih kislin. Ime je dobil zaradi dejstva, da ga nekaj vsebuje izloček mravelj.

Ocetna kislina je nekoliko šibkejša od mravljinčne kisline, vendar je njen porazdelitveni spekter veliko širši. Pogosto ga najdemo v rastlinskih sokovih in nastaja med oksidacijo različnih organskih snovi.

Nedavni razvoj na področju kemije je omogočil sintetizirati novo snov, ki se lahko kosa s tradicionalno organske snovi. Trifluorometansulfonska kislina ima višji indeks kislosti kot žveplova kislina. Poleg tega je CF3SO3H stabilna higroskopska tekočina z uveljavljeno fizikalne in kemijske lastnosti v normalnih pogojih. Danes lahko tej spojini pripišemo naziv "Najmočnejša organska kislina".

Mnogi morda mislijo, da stopnja kislosti ne more biti bistveno višja od žveplove kisline. Toda pred kratkim so znanstveniki sintetizirali številne snovi, katerih parametri kislosti so nekaj tisočkrat višji od parametrov žveplove kisline. Spojine, dobljene z reakcijo protičnih kislin z Lewisovimi kislinami, imajo nenormalno visoke vrednosti kislosti. IN znanstveni svet imenujemo jih: kompleksne protične kisline.

Čarobna kislina

ja Vse je pravilno. Čarobna kislina. Tako se temu reče. Čarobna kislina je zmes vodikovega fluorida ali fluorosulfonske kisline z antimonovim pentafluoridom. Kemijska formula Ta povezava je prikazana na sliki:

Čarobna kislina je to nenavadno ime dobila na božični zabavi za kemike, ki je potekala v zgodnjih šestdesetih letih prejšnjega stoletja. Eden od zaposlenih raziskovalna skupina J. Olaha je izvedel smešen trik z raztopitvijo voščene sveče v tej neverjetni tekočini. To je ena najmočnejših kislin nove generacije, vendar je že sintetizirana snov, ki jo bo po moči in kislosti presegla.

Najmočnejša kislina na svetu

Karboranska kislina je karboranska kislina, ki je daleč najmočnejša spojina na svetu. Formula najmočnejše kisline izgleda takole: H(CHB11Cl11).

Ta pošast je bila ustvarjena leta 2005 na Univerzi v Kaliforniji v tesnem sodelovanju z Novosibirski inštitut kataliza SB RAS.

Sama ideja o sintezi je nastala v glavah znanstvenikov skupaj s sanjami o novih, doslej nevidenih molekulah in atomih. Nova kislina je milijonkrat močnejša od žveplove kisline, a ni prav nič agresivna, najmočnejšo kislino pa zlahka shranite v steklenico. Res je, sčasoma se steklo raztopi in z naraščajočo temperaturo se hitrost te reakcije znatno poveča.

Ta neverjetna mehkoba je posledica visoke stabilnosti nove spojine. Kot vse kemične snovi, povezane s kislinami, karboranska kislina zlahka reagira in odda svoj edini proton. V tem primeru je kislinska baza tako stabilna, da kemična reakcija ne gre več naprej.

Kemijske lastnosti karboranske kisline

Nova kislina je odličen donor protonov H+. To je tisto, kar določa moč te snovi. Raztopina karboranske kisline vsebuje več vodikovih ionov kot katera koli druga kislina na svetu. V kemijski reakciji SbF 5 - antimonov pentafluorid veže fluorov ilon. V tem primeru se sprošča vedno več atomov vodika. Zato je karboranska kislina najmočnejša na svetu - suspenzija protonov v njeni raztopini je 2 × 10 19-krat večja kot pri žveplovi kislini.

Vendar pa je kislinska baza te spojine presenetljivo stabilna. Molekula te snovi je sestavljena iz enajstih atomov broma in enakega števila atomov klora. V vesolju ti delci tvorijo kompleksen, geometrijsko pravilen lik, ki se imenuje ikozaeder. Ta razporeditev atomov je najbolj stabilna in to pojasnjuje stabilnost karboranske kisline.

Pomen karboranske kisline

Najmočnejša kislina na svetu je svojim ustvarjalcem prinesla zaslužene nagrade in priznanja v znanstvenem svetu. Čeprav vse lastnosti nove snovi niso povsem razumljene, že postaja jasno, da pomen tega odkritja presega laboratorije in raziskovalne inštitute. Karboranska kislina se lahko uporablja kot močan katalizator v različnih industrijskih reakcijah. Poleg tega lahko nova kislina komunicira z najbolj trdovratnimi kemikalije- inertni plini. Trenutno potekajo dela, ki omogočajo reakcijo ksenona.

Nedvomno neverjetne lastnosti nove kisline bodo našle svojo uporabo v večini različna področja znanost in tehnologija.

Vse kisline, njihove lastnosti in baze delimo na močne in šibke. Vendar si ne upajte zamenjevati pojmov, kot sta "močna kislina" ali "močna baza", z njihovo koncentracijo. Na primer, ne morete storiti koncentrirana raztopinašibka kislina ali razredčena raztopina močne baze. Na primer, klorovodikova kislina, ko je raztopljena v vodi, daje vsaki od dveh molekul vode enega od svojih protonov.

Ko pride do kemične reakcije v hidronijevem ionu, se vodikov ion zelo tesno veže na molekulo vode. Sama reakcija se bo nadaljevala, dokler njeni reagenti niso popolnoma izčrpani. Naša voda v tem primeru igra vlogo baze, saj prejme proton iz klorovodikove kisline. Kisline, ki v vodnih raztopinah popolnoma disociirajo, imenujemo močne.

Ko poznamo čisto začetno koncentracijo močne kisline, potem v tem primeru ni težko izračunati koncentracije hidronijevih ionov in kloridnih ionov v raztopini. Na primer, če vzamete in raztopite 0,2 mol plinaste klorovodikove kisline v 1 litru vode, bo koncentracija ionov po disociaciji popolnoma enaka.

Primeri močnih kislin:

1) HCl - klorovodikova kislina;
2) HBr - vodikov bromid;
3) HI—vodikov jodid;
4) HNO3 - dušikova kislina;
5) HClO4 - perklorova kislina;
6) H2SO4 je žveplova kislina.

Vse znane kisline (z izjemo žveplove kisline) so predstavljene na zgornjem seznamu in so monoprotične, saj njihovi atomi oddajo vsaka en proton; Molekule žveplove kisline zlahka oddajo dva svoja protona, zato je žveplova kislina diprotična.

Močne baze vključujejo elektrolite; v vodnih raztopinah popolnoma disociirajo in tvorijo hidroksidni ion.

Podobno kot pri kislinah je izračun koncentracije hidroksidnega iona zelo preprost, če poznate začetno koncentracijo raztopine. Na primer, raztopina NaOH s koncentracijo 2 mol/L disociira v enako koncentracijo ionov.

Šibke kisline. Osnove in lastnosti

Kar zadeva šibke kisline, se ne disociirajo popolnoma, to je delno. Zelo preprosto je razlikovati med močnimi in šibkimi kislinami: če referenčna tabela poleg imena kisline kaže njeno konstanto, potem je ta kislina šibka; če konstanta ni podana, je ta kislina močna.

Šibke baze tudi dobro reagirajo z vodo, da tvorijo ravnotežni sistem. Za šibke kisline je značilna tudi njihova disociacijska konstanta K.