"Химия", Савинкина Е.В., Логинова Г.П.; под ред. Вахрушева А.А.
Название кислоты помогает понять, какие элементы входят в её состав и есть ли в ней кислород. Для этого формулу рассматривают как сочетание атомов водорода и кислотного остатка — части молекулы, которая остаётся после мысленного удаления водорода. У бескислородных кислот название связано с неметаллом, а у кислородсодержащих — с элементом кислотного остатка. Окончания «-ная» и «-истая» различают кислоты одного элемента с разным содержанием кислорода.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Бескислородные кислоты — это кислоты, состоящие из атомов водорода и атомов одного неметалла. Кислорода в их формулах нет, а название связано с неметаллом: например, HCl называют соляной кислотой. Это определение помогает сразу отличить такие кислоты от тех, в чьём составе есть кислород.
Кислородсодержащие кислоты включают водород, кислород и ещё один элемент. К таким кислотам относятся, например, H₂SO₄ и HNO₃. По этому признаку можно понять, почему их названия образуются иначе, чем названия бескислородных кислот.
Кислотный остаток — часть молекулы кислоты, которая остаётся после мысленного удаления атомов водорода. Например, в H₂SO₄ остаток состоит из атомов серы и кислорода. Его состав помогает объяснить основную часть названия и восстановить формулу кислоты.
Название кислоты — словесное обозначение, связанное с составом кислотного остатка и наличием или отсутствием кислорода. Например, окончания в названиях «серная» и «сернистая» помогают различить две кислоты серы. Поэтому название служит подсказкой при чтении формулы, хотя для точной записи нужно учитывать и число атомов.
Формулу кислоты удобно мысленно разделить на атомы водорода и кислотный остаток. Водород образует характерную часть формулы кислоты, а остаток показывает, какой неметалл или какие элементы входят в её состав. Такое деление помогает не воспринимать формулу как случайный набор символов: H₂SO₄, например, содержит водород и остаток из серы и кислорода. По составу остатка можно объяснить, откуда взялось название.
В HCl и H₂S есть водород и только один другой элемент, кислорода нет. Поэтому обе формулы относятся к бескислородным кислотам, но названия различаются по неметаллу: HCl — соляная кислота, H₂S — сероводородная. Такие названия не образуют единую простую замену названия элемента окончанием, поэтому их полезно запомнить. Сначала проверяйте отсутствие кислорода, а затем определяйте неметалл.
В названиях кислородсодержащих кислот отражается элемент, входящий в кислотный остаток: сере соответствует «серная» или «сернистая», азоту — «азотная» или «азотистая». Элемент сам по себе не задаёт название полностью: важен и состав остатка, в частности количество кислорода. Например, обе формулы H₂SO₄ и H₂SO₃ содержат серу, но называются по-разному. Название поэтому сообщает больше, чем просто имя элемента.
Для кислот одного элемента окончания «-ная» и «-истая» помогают показать различие в содержании кислорода. В школьных примерах кислота с большим числом атомов кислорода получает окончание «-ная», а с меньшим — «-истая»: HNO₃ — азотная, HNO₂ — азотистая. Окончание само по себе не заменяет проверку формулы, но позволяет сопоставить названия в паре. Сравнивать нужно кислоты одного элемента, а не любые две кислоты.
Чтобы определить формулу по названию, сначала найдите элемент кислотного остатка и выясните, относится ли кислота к кислородсодержащим. Затем восстановите состав остатка и число атомов водорода, пользуясь изученными правилами составления формул. Например, окончание «-ная» в названии серной кислоты соотносится с формулой H₂SO₄, а «-истая» в сернистой — с H₂SO₃. В обратную сторону действуйте так же: найдите элементы и сравните содержание кислорода, чтобы объяснить название.
| Вид кислоты | Состав | Принцип называния | Примеры формул и названий |
|---|---|---|---|
| Бескислородные кислоты | Водород и один неметалл; кислорода нет | Название связано с неметаллом; названия ряда кислот нужно запомнить | HCl — соляная; H₂S — сероводородная |
| Кислородсодержащие кислоты | Водород, кислород и другой элемент | Название связано с элементом кислотного остатка | H₂SO₄ — серная; HNO₃ — азотная |
| Кислородсодержащая кислота с большим содержанием кислорода | В кислотном остатке больше атомов кислорода, чем в парной кислоте того же элемента | В рассматриваемых парах используют окончание «-ная» | H₂SO₄ — серная; HNO₃ — азотная |
| Кислородсодержащая кислота с меньшим содержанием кислорода | В кислотном остатке меньше атомов кислорода, чем в парной кислоте того же элемента | В рассматриваемых парах используют окончание «-истая» | H₂SO₃ — сернистая; HNO₂ — азотистая |
| Сравнение кислот одного элемента с разным числом атомов кислорода | Один и тот же элемент, но разное число атомов кислорода | Сопоставляют окончание и количество кислорода в формулах | H₂SO₄ — серная, H₂SO₃ — сернистая; HNO₃ — азотная, HNO₂ — азотистая |
Пользуйтесь таблицей в два шага: сначала установите, есть ли в формуле кислород, затем определите элемент кислотного остатка. Если сравниваете две кислоты одного элемента, посчитайте атомы кислорода и сопоставьте их с окончаниями названий. Примеры показывают правило для распространённых школьных пар кислот.
Условие: нужно определить, к какому виду относятся HCl и H₂S, и назвать каждую кислоту. Для решения важно не перепутать наличие водорода с наличием кислорода. Рассмотрим формулы по очереди.
Ответ: HCl — бескислородная соляная кислота; H₂S — бескислородная сероводородная кислота. Проверка проста: в обеих формулах есть водород, а символа O нет. Различие названий связано с тем, какие неметаллы входят в состав кислот.
Условие: нужно назвать четыре кислоты и объяснить различие в каждой паре. Сначала сгруппируем формулы по элементу, который вместе с кислородом входит в кислотный остаток. Затем сравним число атомов кислорода внутри каждой пары.
Ответ: H₂SO₄ — серная, H₂SO₃ — сернистая, HNO₃ — азотная, HNO₂ — азотистая кислота. Окончания «-ная» и «-истая» различают кислоты одного элемента с большим и меньшим содержанием кислорода. При сравнении формул учитывайте именно атомы кислорода, а не атомы водорода.
Условие: по названиям нужно восстановить четыре формулы и пояснить, как состав связан с названием. Названия позволяют определить элемент кислотного остатка, а окончания помогают различить содержание кислорода в паре. Для полной формулы также нужно правильно указать число атомов водорода.
Ответ: серная — H₂SO₄, сернистая — H₂SO₃, азотная — HNO₃, азотистая — HNO₂. Суффикс помогает выбрать название при чтении формулы, но формулу нельзя составлять только по одному окончанию. Проверьте символы элементов и число атомов водорода и кислорода.
Ошибка: считать любую кислоту с водородом бескислородной. Её допускают, когда замечают H в начале формулы, но не проверяют остальные символы. Посмотрите, есть ли O: если кислород входит в формулу, кислота не бескислородная. Например, H₂SO₄ содержит и водород, и кислород.
Ошибка: путать серную и сернистую кислоты. Названия похожи, поэтому легко не заметить, что формулы различаются числом атомов кислорода. Сверьте формулы: H₂SO₄ — серная, H₂SO₃ — сернистая. Пересчёт атомов O помогает проверить название.
Ошибка: называть кислоту только по первому элементу формулы. Так можно не учесть ни кислород, ни остальные элементы кислотного остатка. Например, в H₂SO₄ есть сера и кислород, поэтому нужно назвать кислоту серной, а не просто «кислотой водорода и серы». Проверяйте всю формулу, а не только её начало.
Ошибка: записывать формулу по названию без проверки числа атомов. Одно и то же слово «серная» легко спутать с «сернистой», если не сверить кислород; также можно неверно указать водород. После записи сопоставьте формулу с названием и проверьте каждую пару: H₂SO₄ и H₂SO₃, HNO₃ и HNO₂. Если число кислородов не совпало с выбранным названием, формулу нужно исправить.
Чтобы разбирать названия кислот, нужно знать, что входит в молекулу кислоты, что такое кислотный остаток и как составляют формулы с учётом валентности. Эти знания применяются и при изучении солей: название соли тоже указывает на кислотный остаток. Например, понимание названий кислот помогает распознавать остаток в названии соли. Оно также пригодится при составлении уравнений реакций и определении продуктов обмена.
Почему HCl называют соляной кислотой, а не хлороводородной?
Название «соляная кислота» закрепилось за раствором хлороводорода в воде. Формула HCl показывает, что в кислоте есть водород и хлор, но нет кислорода. «Хлороводород» — название самого соединения HCl, а «соляная кислота» — его водного раствора.
Чем серная кислота отличается от сернистой?
Обе кислоты содержат водород, серу и кислород, но в H₂SO₄ четыре атома кислорода, а в H₂SO₃ — три. Поэтому H₂SO₄ называют серной, а H₂SO₃ — сернистой. Окончания помогают различать кислоты одного элемента с разным количеством кислорода.
Как по названию понять, содержит ли кислота кислород?
Окончания «-ная» и «-истая» у названий вроде серной, сернистой, азотной и азотистой указывают на кислородсодержащие кислоты. Названия бескислородных кислот связаны с неметаллом и обычно включают его название, например сероводородная. Чтобы не ошибиться, проверяйте формулу или уточняйте правило для конкретной кислоты.
Почему у азотной и азотистой кислот разные окончания?
В обеих кислотах есть азот, но в азотной кислоте HNO₃ кислорода больше, чем в азотистой HNO₂. Поэтому используют окончания «-ная» для HNO₃ и «-истая» для HNO₂. Так название показывает различие в составе кислотного остатка.
Можно ли по названию кислоты сразу записать её формулу?
Название подсказывает, какой элемент входит в кислотный остаток и есть ли в нём кислород, но иногда этого недостаточно для полной записи формулы. Нужно знать состав остатка и определить, сколько атомов водорода соединяется с ним. Затем проверьте, что формула соответствует названию и числу атомов кислорода.
§ 41. Названия кислот отражают их состав
