Які підстави вважаються сильними. Кислоти: класифікація і хімічні властивості. За складом кислотного залишку кислоти діляться на

Ми дали визначення гідролізу, Згадали деякі факти про солях. Зараз ми обговоримо сильні і слабкі кислоти і з'ясуємо, що "сценарій" гідролізу залежить саме від того, який кислотою і яким підставою утворена дана сіль.

← Гідроліз солей. частина I

Сильні і слабкі електроліти

Нагадаю, що всі кислоти і підстави можна умовно розділити на сильні і слабкі. Сильні кислоти (і, взагалі, сильні електроліти) у водному розчині дисоціюють практично повністю. Слабкі електроліти розпадаються на іони в незначній мірі.

До сильних кислот відносяться:

• H 2 SO 4 ( сірчана кислота),
• HClO 4 (хлорне кислота),
• HClO 3 (хлоратна кислота),
• HNO 3 (азотна кислота),
• HCl (соляна кислота),
• HBr (бромоводородной кислота),
• HI (іодоводородной кислота).

Нижче наведено список слабких кислот:

• H 2 SO 3 (сірчиста кислота),
• H 2 CO 3 (вугільна кислота),
• H 2 SiO 3 (кремнієва кислота),
• H 3 PO 3 (фосфористая кислота),
• H 3 PO 4 (ортофосфорна кислота),
• HClO 2 (хлориста кислота),
• HClO (хлорнуватиста кислота),
• HNO 2 (азотистая кислота),
• HF (фтороводородной кислота),
• H 2 S (сірководнева кислота),
• більшість органічних кислот, напр., оцтова (CH 3 COOH).

Природно, неможливо перерахувати всі існуючі в природі кислоти. Наведено лише найбільш "популярні". Слід також розуміти, що поділ кислот на сильні і слабкі є досить умовним.

Істотно простіше йдуть справи з сильними і слабкими підставами. Можна скористатися таблицею розчинності. До сильних підстав відносяться всі розчинні в воді підстави, крім NH 4 OH. Ці речовини називають лугами (NaOH, KOH, Ca (OH) 2 і т. Д.)

Слабкі підстави - це:

• всі нерозчинні в воді гідроксиди (напр., Fe (OH) 3, Cu (OH) 2 і т. д.),
• NH 4 OH (гідроксид амонію).

Гідроліз солей. Головні факти

Читає цю статтю може здатися, що ми вже забули про основну тему розмови, і пішли кудись в сторону. Це не так! Наша бесіда про кислотах і підставах, про сильні та слабкі електролітах має пряме відношення до гідролізу солей. Зараз ви в цьому переконаєтеся.

Отже, дозвольте викласти вам основні факти:

1. Не всі солі піддаються гідролізу. існують гидролитически стійкі з'єднання, наприклад, хлорид натрію.
2. Гідроліз солей може бути повним (необоротним) і частковим (оборотним).
3. В ході реакції гідролізу відбувається утворення кислоти або підстави, змінюється кислотність середовища.
4. Принципова можливість гідролізу, направлення відповідної реакції, її оборотність або необоротність визначаються силою кислоти і силою підстави, Якими утворена дана сіль.
5. Залежно від сили відповідної кислоти і соотв. підстави, всі солі можна умовно розділити на 4 групи. Для кожної з цих груп характерний свій "сценарій" гідролізу.

приклад 4. Сіль NaNO 3 утворена сильною кислотою (HNO 3) і сильною основою (NaOH). Гідроліз не йде, нових з'єднань не утворюється, кислотність середовища не змінюється.

приклад 5. Сіль NiSO 4 утворена сильною кислотою (H 2 SO 4) і слабкою основою (Ni (OH) 2). Йде гідроліз по катіону, в ході реакції утворюються кислота і основна сіль.

приклад 6. Карбонат калію утворений слабкою кислотою (H 2 CO 3) і сильною основою (KOH). Гідроліз за аніоном, освіта лугу і кислої солі. Лужне середовище розчину.

приклад 7. Сульфід алюмінію утворений слабкою кислотою (H 2 S) і слабкою основою (Al (OH) 3). Йде гідроліз як по катіону, так і по аніону. Необоротна реакція. В ході процесу утворюються H 2 S і гідроксид алюмінію. Кислотність середовища змінюється в незначній мірі.

Спробуйте самостійно:

Вправа 2. До якого типу відносяться такі солі: FeCl 3, Na 3 PO 3, KBr, NH 4 NO 2? Чи піддаються ці солі гідролізу? За катиону або за аніоном? Що утворюється в ході реакції? Як змінюється кислотність середовища? Рівняння реакцій можна поки не записувати.

Нам залишилося послідовно обговорити 4 групи солей і для кожної з них привести специфічний "сценарій" гідролізу. У наступній частині ми почнемо з солей, утворених слабкою основою і сильною кислотою.

ВИЗНАЧЕННЯ

кислоти - електроліти, при дисоціації яких з позитивних іонів утворюються тільки іони H + (H 3 O +):

HNO 3 ↔ H + + NO 3 -;

H 2 S ↔ H + + HS - ↔ 2H + + S 2.

Існує кілька класифікацій кислот, так, по числу атомів водню, здатних до отепленной у водному розчині, кислоти ділять на одноосновні (HF, HNO 2), двохосновні (H 2 CO 3) і триосновні (H 3 PO 4). Залежно від змісту в складі кислоти атомів кисню кислоти ділять на безкисневі (HCl, HF) і кисень (H 2 SO 4, H 2 SO 3).

Хімічні властивості кислот

До хімічними властивостями неорганічних кислот відносять:

- здатність змінювати забарвлення індикаторів, наприклад, лакмус при попаданні в розчин кислоти набуває червоне забарвлення (це обумовлено дисоціацією кислот);

- взаємодія з активними металами, Що стоять в ряду активності до водню

Fe + H 2 SO 4 (р - р) \u003d FeSO 4 + H 2;

- взаємодія з основними та амфотерними оксидами

2HCl + FeO \u003d FeCl 2 + H 2 O;

6HNO 3 + Al 2 O 3 \u003d 2Al (NO 3) 3 + 3H 2 O;

- взаємодія з підставами (в разі взаємодії кислот з лугами відбувається реакція нейтралізації в ході якої відбувається утворення солі і води, з нерозчинними в воді підставами реагують тільки розчинні у воді кислоти)

H 2 SO 4 + 2NaOH \u003d Na 2 SO 4 + H 2 O;

H 2 SO 4 + Cu (OH) 2 ↓ \u003d CuSO 4 + 2H 2 O;

- взаємодія з солями (тільки в тому випадку, якщо в ходу реакції відбувається утворення мало- або нерозчинного з'єднання, води або виділення газоподібного речовини)

H 2 SO 4 + BaCl 2 \u003d BaSO 4 ↓ + 2HCl;

2HNO 3 + Na 2 CO 3 \u003d 2NaNO 3 + CO 2 + H 2 O;

- сильні кислоти здатні витісняти більш слабкі з розчинів їх солей

K 3 PO 4 + 3HCl \u003d 3KCl + H 3 PO 4;

Na 2 CO 3 + 2HCl \u003d 2NaCl + CO 2 + H 2 O;

- окислювально-відновні реакції, пов'язані з властивостями аніонів кислот:

H 2 SO 3 + Cl 2 + H 2 O \u003d H 2 SO 4 + 2HCl;

Pb + 4HNO 3 (конц) \u003d Pb (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O.

Фізичні властивості кислот

При н.у. більшість неорганічних кислот існують в рідкому стані, Деякі - в твердому стані (H 3 PO 4, H 3 BO 3). Практично всі кислоти добре розчинні у воді, крім кремнієвої кислоти (H 2 SiO 3)

отримання кислот

Основні способи отримання кислот:

- реакції взаємодії кислотних оксидів з водою

SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4;

- реакції сполуки неметалів з воднем (безкисневі кислоти)

H 2 + S ↔ H 2 S;

- реакції обміну між солями і іншими кислотами

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

застосування кислот

З усіх неорганічних кислот найбільш широку сферу застосування знайшли соляна, сірчана, ортофосфорна і азотна кислоти. Їх використовують в якості сировини для отримання різного спектру речовин - інших кислот, солей, добрив, барвників, вибухових речовин, лаків і фарб і т.д. Розбавлені соляну, ортофосфорну і борну кислоти використовують в медицині. Також кислоти знайшли широке застосування в побуті.

Приклади розв'язання задач

ПРИКЛАД 1

ПРИКЛАД 2

завдання	розрахуйте масу кремнієвої кислоти (приймаючи її складу H 2 SiO 3), отриманої при дії на розчин силікату натрію об'ємом 400 мл з масовою часткою солі 20% (щільність розчину 1,1 г / мл) надлишку соляної кислоти.
Рішення	Запишемо рівняння реакції отримання кремнієвої кислоти: 2HCl + Na 2 SiO 3 \u003d 2NaCl + H 2 SiO 3 ↓. Знайдемо масу силікату натрію знаючи обсяг розчину, його щільність і вміст основної речовини в розчині (див. Умову задачі): m (Na 2 SiO 3) \u003d V (Na 2 SiO 3) × ρ × ω / 100%; m (Na 2 SiO 3) \u003d 400 × 1,1 × 20/100% \u003d 88 м Тоді, кількість речовини силікату натрію: v (Na 2 SiO 3) \u003d m (Na 2 SiO 3) / M (Na 2 SiO 3); v (Na 2 SiO 3) \u003d 88/122 \u003d 0,72 моль. За рівняння реакції кількість речовини кремнієвої кислоти v (H 2 SiO 3) \u003d v (Na 2 SiO 3) \u003d 0,72 моль. Отже, маса кремнієвої кислоти буде дорівнює: m (H 2 SiO 3) \u003d 0,72 × 78 \u003d 56,2 м
відповідь	Маса кремнієвої кислоти - 56,2 м

Кислоти - це такі хімічні сполуки, які здатні віддавати електрично заряджений іон (катіон) водню, а також приймати два взаімодействущіх електрона, внаслідок чого утворюється ковалентний зв'язок.

У даній статті ми розглянемо основні кислоти, які вивчають в середніх класах загальноосвітніх шкіл, А також дізнаємося безліч цікавих фактів про самих різних кислотах. Приступимо.

Кислоти: види

У хімії існує безліч найрізноманітніших кислот, які мають найрізноманітніші властивості. Хіміки розрізняють кислоти за змістом в складі кисню, по летючості, по розчинності у воді, силі, стійкості, приналежності до органічного або неорганическому класу хімічних сполук. У даній статті ми розглянемо таблицю, в якій представлені найвідоміші кислоти. Таблиця допоможе запам'ятати назву кислоти і її хімічну формулу.

Отже, все наочно видно. В даній таблиці представлені найвідоміші в хімічній промисловості кислоти. Таблиця допоможе набагато швидше запам'ятати назви і формули.

сірководнева кислота

H 2 S - це сірководнева кислота. Її особливість полягає в тому, що вона ще й є газом. Сірководень дуже погано растоворяется в воді, а також взаємодіє з дуже багатьма металами. Сірководнева кислота відноситься до групи "слабкі кислоти", приклади яких ми розглянемо в даній статті.

H 2 S має трохи солодкуватий смак, а також дуже різкий запах тухлих яєць. У природі її можна зустріти в природному або вулканічному газах, а також вона виділяється при гнитті білка.

Властивості кислот дуже різноманітні, навіть якщо кислота незамінна в промисловості, то може бути дуже некорисна для здоров'я людини. Дана кислота дуже токсична для людини. При вдиханні невеликої кількості сірководню у людини прокидається головний біль, починається сильна нудота і запаморочення. Якщо ж людина вдихне велика кількість H 2 S, то це може призвести до судом, коми або навіть миттєвої смерті.

Сірчана кислота

H 2 SO 4 - це сильна сірчана кислота, з якою діти знайомляться на уроках хімії ще в 8-му класі. Хімічні кислоти, такі як сірчана, є дуже сильними окислювачами. H 2 SO 4 діє як окислювач на дуже багато металів, а також основні оксиди.

H 2 SO 4 при попаданні на шкіру або одяг викликає хімічні опіки, проте вона не так токсична, як сірководень.

Азотна кислота

У нашому світі дуже важливі сильні кислоти. Приклади таких кислот: HCl, H 2 SO 4, HBr, HNO 3. HNO 3 - це всім відома азотна кислота. Вона знайшла широке застосування в промисловості, а також в сільському господарстві. Її використовують для виготовлення різних добрив, в ювелірній справі, при друку фотографій, у виробництві лікарських препаратів і барвників, а також у військовій промисловості.

такі хімічні кислоти, Як азотна, є дуже шкідливими для організму. Пари HNO 3 залишають виразки, викликають гострі запалення і подразнення дихальних шляхів.

азотистая кислота

Азотної кислоти дуже часто плутають з азотної, але різниця між ними є. Справа в тому, що набагато слабкіше азотної, у неї зовсім інші властивості і дію на організм людини.

HNO 2 знайшла широке застосування в хімічній промисловості.

плавикова кислота

Плавикова кислота (або фтороводород) - це розчин H 2 O c HF. Формула кислоти - HF. Плавикова кислота дуже активно використовується в алюмінієвій промисловості. Нею розчиняють силікати, труять кремній, силікатне скло.

Фтороводород є дуже шкідливим для організму людини, в залежності від його концентрації може бути легким наркотиком. При попаданні на шкіру спочатку ніяких змін, але вже через кілька хвилин може з'явитися різкий біль і хімічний опік. Плавикова кислота дуже шкідлива для навколишнього світу.

Соляна кислота

HCl - це хлористий водень, є сильною кислотою. Хлористий водень зберігає властивості кислот, що відносяться до групи сильних. На вигляд кислота прозора і безбарвна, а на повітрі димить. Хлористий водень широко застосовується в металургійній і харчовій промисловостях.

Дана кислота викликає хімічні опіки, але особливо небезпечно її потрапляння в очі.

Фосфорна кислота

Фосфорна кислота (H 3 PO 4) - це по своїх властивостях слабка кислота. Але навіть слабкі кислоти можуть мати властивості сильних. Наприклад, H 3 PO 4 використовують у промисловості для відновлення заліза з іржі. Крім цього, форсфорная (або ортофосфорна) кислота широко використовується в сільському господарстві - з неї виготовляють безліч різноманітних добрив.

Властивості кислот дуже схожі - практично кожна з них дуже шкідлива для організму людини, H 3 PO 4 не є винятком. Наприклад, ця кислота також викликає сильні хімічні опіки, кровотечі з носа, а також подрібнення зубів.

вугільна кислота

H 2 CO 3 - слабка кислота. Її отримують при розчиненні CO 2 ( вуглекислий газ) В H 2 O (вода). вугільну кислоту використовують в біології та біохімії.

Щільність різних кислот

Щільність кислот займає важливе місце в теоретичній та практичній частинах хімії. Завдяки знанню щільності можна визначити концентрацію тієї чи іншої кислоти, вирішити розрахункові хімічні завдання і додати правильну кількість кислоти для здійснення реакції. Щільність будь кислоти змінюється залежно від концентрації. Наприклад, чим більше відсоток концентрації, тим більше і щільність.

Загальні властивості кислот

Абсолютно всі кислоти є (тобто складаються з кількох елементів таблиці Менделєєва), при цьому обов'язково включають в свій склад H (водень). Далі ми розглянемо які є загальними:

1. Усе кислородсодержащие кислоти (У формулі яких присутня O) при розкладанні утворюють воду, а також А безкисневі при цьому розкладаються на прості речовини (Наприклад, 2HF розкладається на F 2 і H 2).
2. Кислоти-окислювачі взаємодіють з усіма металами в ряду активності металів (тільки з тими, які розташовані зліва від H).
3. Взаємодіють з різними солями, але тільки з тими, які були утворені ще більш слабкою кислотою.

за своїм фізичними властивостями кислоти різко відрізняються один від одного. Адже вони можуть мати запах і не мати його, а також бути в самих різних агрегатних станах: Рідких, газоподібних і навіть твердих. Дуже цікаві для вивчення тверді кислоти. Приклади таких кислот: C 2 H 2 0 4 і H 3 BO 3.

концентрація

Концентрацією називають величину, яка визначає кількісний склад будь-якого розчину. Наприклад, хімікам часто необхідно визначити те, скільки в розведеною кислоті H 2 SO 4 знаходиться чистої сірчаної кислоти. Для цього вони наливають невелику кількість розведеної кислоти в мірну склянку, зважують і визначають концентрацію по таблиці щільності. Концентрація кислот вузько взаємопов'язана з щільністю, часто на визначення концетрации зустрічаються розрахункові завдання, Де потрібно визначити процентне кількість чистої кислоти в розчині.

Класифікація всіх кислот за кількістю атомів H в їх хімічній формулі

Однією з найпопулярніших класифікацій є поділ всіх кислот на одноосновні, двохосновні і, відповідно, триосновні кислоти. Приклади одноосновних кислот: HNO 3 (азотна), HCl (хлороводородная), HF (фтороводородной) та інші. Дані кислоти називаються одноосновними, так як в їх складі є всього лише один атом H. Таких кислот безліч, абсолютно кожну запам'ятати неможливо. Потрібно лише запам'ятати, що кислоти класифікують і за кількістю атомів H в їх складі. Аналогічно визначаються і двохосновні кислоти. Приклади: H 2 SO 4 (сірчана), H 2 S (сірководнева), H 2 CO 3 (вугільна) і інші. Триосновні: H 3 PO 4 (фосфорна).

Основна класифікація кислот

Однією з найпопулярніших класифікацій кислот є поділ їх на кисень і безкисневі. Як запам'ятати, не знаючи хімічної формули речовини, що це кислота кисневмісна?

У всіх безкисневих кислот в складі відсутня важливий елемент O - кисень, але зате в складі є H. Тому до їх назвою завжди приписується слово "воднева". HCl - це a H 2 S - сірководнева.

Але і за назвами кіслосодержащіх кислот можна написати формулу. Наприклад, якщо число атомів O в речовині - 4 або 3, то до назви завжди додається суфікс -н, а також закінчення -ая-:

• H 2 SO 4 - сірчана (число атомів - 4);
• H 2 SiO 3 - кремнієва (число атомів - 3).

Якщо ж в речовині менше трьох атомів кисню або три, то в назві використовується суфікс -іст-:

• HNO 2 - азотистая;
• H 2 SO 3 - сірчиста.

загальні властивості

Все кислоти мають смак кислий і часто трохи металевий. Але є й інші схожі властивості, які ми зараз розглянемо.

Є такі речовини, які називаються індикаторами. Індикатори змінюють свій колір, або ж колір залишається, але змінюється його відтінок. Це відбувається в той час, коли на індикатори діють якісь інші речовини, наприклад кислоти.

Прикладом зміни кольору може служити такий звичний багатьом продукт, як чай, і лимонна кислота. Коли в чай \u200b\u200bкидають лимон, то чай поступово починає помітно світлішати. Це відбувається через те, що в лимоні міститься лимонна кислота.

Існують і інші приклади. Лакмус, який в нейтральному середовищі має бузковий колір, при додаванні соляної кислоти стає червоним.

При знаходяться в ряду напруженості до водню, виділяються бульбашки газу - H. Однак якщо в пробірку з кислотою помістити метал, який знаходиться в ряду напруженості після H, то ніякої реакції не відбудеться, виділення газу не буде. Так, мідь, срібло, ртуть, платина і золото з кислотами реагувати не будуть.

У даній статті ми розглянули найвідоміші хімічні кислоти, а також їх основні характеристики і відмінності.

Про те, яка кислота найсильніша, сперечалися не одне покоління хіміків. У різні часи це звання отримувала азотна, сірчана, соляна кислота. Деякі вважали, що сильніше плавикової кислоти сполуки бути не може. В останнім часом отримані нові сполуки з сильними кислотними властивостями. Може бути, саме серед них є найсильніша кислота в світі? У цій статті розглянуті характеристики найбільш сильних стійких кислот нашого часу і дано їх короткі хімічні характеристики.

поняття кислоти

Хімія - точна кількісна наука. І звання «Найсильніша кислота» має бути обґрунтовано приписано тієї чи іншої речовини. Що ж може бути головним показником, який характеризує силу будь-якого з'єднання?

Для початку давайте згадаємо класичне визначення кислоти. В основному це слово застосовується для складних хімічних сполук, які складаються з водню і кислотного залишку. Кількість атомів водню в поєднанні залежить від валентності кислотного залишку. Наприклад, в молекулі соляної кислоти присутній лише один атом водню; а сірчана кислота вже володіє двома атомами Н +.

властивості кислот

Все кислоти володіють деякими хімічними властивостями, які можна назвати загальними для даного класу хімічних сполук.

У всіх вищеназваних властивості проявляється ще одне «вміння» будь-якої відомої кислоти - це здатність віддавати атом водню, замінюючи його на атом іншої хімічної речовини або молекулу якого-небудь з'єднання. Саме ця здатність характеризує «силу» кислоти і ступінь її взаємодії з іншими хімічними елементами.

Вода і кислота

Наявність води значно зменшує здатність кислоти віддавати атоми водню. Це пояснюється тим, що водень здатний утворювати власні хімічні зв'язки між молекулами кислоти і води, тим самим його здатність відокремлюватися від основи менше, ніж у нерозбавлених кислот.

суперкислоти

Слово «суперкислоти» введений в хімічний словник в 1927 році, з легкої руки знаменитого хіміка Джеймса Конанта.

Еталоном фортеці цього хімічної сполуки є концентрована сірчана кислота. Хімічна речовина або будь-яка суміш, що перевищує показник кислотності концентрованої сірчаної кислоти, називається суперкислоти. Значення сверхкіслоти визначається її здатністю надавати позитивний електричний заряд будь-якої підстави. За базовий параметр для визначення кислотності прийнятий відповідний показник H 2 SO 4. Серед кислот сильної дії спостерігаються речовини з досить незвичайними назвами і властивостями.

Відомі сильні кислоти

Найвідоміші кислоти з курсу неорганічної хімії - це йодоводородная (HI), бромоводородной (HBr), соляна (HCl), сірчана (H 2 SO 4) і азотна (HNO 3) кислоти. Всі вони володіють великим показником кислотності і здатні реагувати з більшістю металів і підстав. У цьому ряду найсильнішою кислотою є суміш азотної і соляної кислоти, що отримала назву «царська горілка». Формула найсильнішою кислоти цього ряду -HNO 3 + 3 HCl. Це з'єднання здатне розчиняти навіть дорогоцінні метали - такі, як золото і платину.

Як не дивно, плавикова кислота, яка представляє собою з'єднання водню найсильнішим галогеном - фтором, в претенденти на звання «Найсильніша кислота в хімії» так і не потрапила. Єдиною особливістю цієї речовини є здатність розчиняти скло. Тому зберігають таку кислоту в поліетиленовій тарі.

Сильні органічні кислоти

Претенденти на титул «Найсильніша кислота в органічній хімії» - мурашина і оцтова кислоти. Мурашина кислота є найсильнішою в гомологічної ряду граничних кислот. Свою назву вона отримала через те, що деяка частина її міститься в виділеннях мурашок.

Оцтова кислота трохи слабше мурашиної, але спектр її поширення набагато ширше. Вона часто зустрічається в соках рослин і утворюється при окисленні різної органіки.

Останні розробки в області хімії дозволили синтезувати нову речовину, здатну конкурувати з традиційними органічними речовинами. Тріфторметансульфокіслота має показник кислотності вище, ніж у сірчаної. При цьому CF3SO3H є стабільною гигроскопичной рідиною з встановленими фізико-хімічними властивостями при нормальних умовах. На сьогодні титул "Найсильніша органічна кислота" може бути присвоєно цьому з'єднанню.

Багато хто може подумати, що ступінь кислотності не може бути значно вище показника сірчаної кислоти. Але останнім часом вчені синтезували ряд речовин, у яких параметри кислотності в кілька тисяч разів перевищують значення сірчаної кислоти. Аномально високі значення кислотності володіють сполуки, одержувані при взаємодії протонних кислот з кислотами Льюїса. В науковому світі вони називаються: комплексні протонні кислоти.

магічна кислота

Так. Все правильно. Магічна кислота. Так і називається. Магічна кислота є сумішшю фтороводорода або фтор сульфороновой кислоти з пентафлорідом сурми. Хімічна формула цього з'єднання представлена \u200b\u200bна малюнку:

Таке дивне назва магічна кислота отримала на різдвяній вечірці хіміків, яка сталася на початку 1960 років. Один із співробітників дослідницької групи Дж. Олаха показав забавний фокус, розчинивши воскову свічку в цій дивній рідини. Ця одна з найсильніших кислот нового покоління, але речовина, яке перевершить її по силі і кислотності, вже синтезовано.

Найсильніша кислота в світі

Carborane acid - карборановая кислота, яка є на сьогоднішній день найбільш сильним з'єднанням в світі. Формула найсильнішою кислоти виглядає таким чином: H (CHB11Cl11).

Цей монстр був створений в 2005 році в Каліфорнійському університеті при тісній співпраці з Новосибірським інститутом каталізу СО РАН.

Сама ідея синтезу виникла в головах вчених разом з мрією про нові, небачені досі молекулах і атомах. Нова кислота в мільйон разів сильніше сірчаної, при цьому вона абсолютно не агресивна, і найсильніша кислота легко може зберігатися в скляній пляшці. Правда, з часом скло все-таки розчиняється, а при підвищенні температури швидкість такої реакції значно збільшується.

Така дивовижна м'якість обумовлена \u200b\u200bвисокою стабільністю нового з'єднання. Як і всі хімічні речовини, що відносяться до кислот, карборановая кислота легко вступає в реакцію, віддаючи свій єдиний протон. При цьому підстава кислоти є настільки стабільним, що хімічна реакція далі не йде.

Хімічні властивості карборановой кислоти

Нова кислота - відмінний донор протона Н +. Саме це і визначає силу цієї речовини. Розчин карборановой кислоти містить більше іонів водню, ніж будь-яка інша кислота в світі. У хімічній реакції SbF 5 - пентафторид сурми, пов'язує Ілон фтору. При цьому вивільняються нові і нові атоми водню. Тому карборановая кислота і є найсильнішою в світі - суспензія протонів в її розчині більше аналогічного показника сірчаної кислоти в 2 × 10 19 разів.

Однак кислотне підставу цього з'єднання приголомшливо стабільно. Молекула цієї речовини складається з одинадцяти атомів брому і такої ж кількості атомів хлору. У просторі ці частинки утворюють складну, геометрично правильну фігуру, яку називають Ікосаедр. Таке розташування атомів є найбільш стійким, і це пояснює стабільність карборановой кислоти.

Значення карборановой кислоти

Найсильніша кислота в світі принесла своїм творцям заслужені нагороди і визнання в науковому світі. Хоча все властивості нової речовини до кінця не вивчені, вже стає зрозумілим, що значення цього відкриття виходить за рамки лабораторій і науково-дослідних інститутів. Карборановую кислоту можна використовувати в якості потужного каталізатора при різних промислових реакціях. Крім цього, нова кислота може взаємодіяти з найбільш упертими хімічними речовинами - інертними газами. В даний час ведуться роботи, допускають можливість вступу в реакцію ксенону.

безсумнівно, дивовижні властивості нових кислот знайдуть своє застосування в самих різних областях науки і техніки.

Всі кислоти, їх властивості та підстави діляться на сильні і слабкі. Але не смійте плутати такі поняття як «сильна кислота» або «серйозна причина» з їх концентрацією. Наприклад, не можна зробити концентрований розчин слабкої кислоти або розбавлений розчин сильної основи. Наприклад, соляна кислота, коли розчиняється в воді то віддає кожній з двох молекул води по одному своєму протону.

Коли відбувається хімічна реакція в іоні гідроксонію іон водню дуже міцно зв'язується з молекулою води. Сама реакція буде відбувається до тих пір, поки повністю не вичерпаються її реагенти. Наша вода в цьому випадку грає роль підстави, так як отримує протон від соляної кислоти. Кислоти, які диссоциируются остачі у водних розчинах, називаються сильними.

Коли нам відомо сама початкова концентрація сильної кислоти, то в даному випадку не складає труднощів підрахувати яка концентрація іонів гідроксонію і хлорид-іонів в розчині. Наприклад, якщо ви візьмете і в 1 літр води розчиніть 0,2 благаючи газоподібної соляної кислоти, концентрація іонів після дисоціації буде точно такий же.

Приклади сильних кислот:

1) HCl - соляна кислота;
2) HBr - бромводород;
3) HI - йодоводород;
4) HNO3 - азотна кислота;
5) HClO4 - хлорне кислота;
6) H2SO4 - сірчана кислота.

Всі відомі кислоти (за винятком сірчаної кислоти), представлені в списку вище і є монопротоновимі, \u200b\u200bтак як їх атоми віддають по одному протону; молекули сірчаної кислоти можуть з легкістю віддавати два своїх протона, саме тому сірчана кислота є діпротоновой.

До сильних підстав відносяться електроліти, вони повністю диссоциируются у водних розчинах з утворенням гідроксид-іона.

Аналогічно з кислотами, обчислити концентрацію гідроксид-іона дуже просто, якщо ви дізнаєтеся вихідну концентрацію розчину. Наприклад, розчин NaOH з концентрацією 2 моль / л дисоціює на таку ж концентрацію іонів.

Слабкі кислоти. Підстави і властивості

Що стосується слабких кислот, то вони диссоциируются в повному обсязі, тобто частково. Розрізняти сильні і слабкі кислоти дуже просто: якщо в довідковій таблиці поруч з назвою кислоти показана її константа то ця кислота є слабкою; якщо ж константа не приведена то дана кислота є сильною.

Слабкі підстави також добре реагують з водою з утворенням рівноважної системи. Слабкі кислоти також характеризуються константою дисоціації К.