"Химия", Савинкина Е.В., Логинова Г.П.; под ред. Вахрушева А.А.
Кислоты — сложные вещества, состоящие из атомов водорода и кислотного остатка. По наличию кислорода в формуле их делят на бескислородные и кислородсодержащие. К первым относятся HCl и H₂S, ко вторым — H₂SO₄ и HNO₃. Умение читать состав кислоты помогает правильно определять её группу, находить кислотный остаток, понимать названия веществ и разбирать химические реакции.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Кислота — сложное вещество, состоящее из атомов водорода и кислотного остатка. В формуле кислоты сначала обычно записывают водород, а затем остаток: HCl, H₂SO₄. По такому составу можно распознать кислоту и разобрать её формулу на две части.
Бескислородная кислота содержит водород и кислотный остаток, в котором нет атомов кислорода. Примеры — HCl, соляная кислота, и H₂S, сероводородная кислота. Такое определение нужно, чтобы отличать эти вещества от кислот, в формулах которых есть кислород.
Кислородсодержащая кислота состоит из водорода, кислорода и другого элемента. В H₂SO₄ есть водород, сера и кислород, а в HNO₃ — водород, азот и кислород. Наличие кислорода в формуле является главным признаком этой группы.
Кислотный остаток — часть молекулы кислоты, остающаяся после мысленного удаления атомов водорода. В HCl остаток Cl, в H₂S — S, в H₂SO₄ — SO₄, а в HNO₃ — NO₃. Его состав показывает, какие элементы, кроме водорода, входят в кислоту.
Кислоты делят на две группы по одному составу формулы: смотрят, есть ли в ней атомы кислорода. Если символ O отсутствует, кислота бескислородная, потому что её остаток образован другими элементами. Если O присутствует, кислота кислородсодержащая. Такое деление удобно, потому что оно определяется непосредственно по записи вещества, а не по его внешнему виду или названию.
Рассмотрим HCl и H₂S. В HCl один атом водорода соединён с остатком Cl, а в H₂S два атома водорода соединены с остатком S. Ни в одной из этих формул нет O, поэтому обе кислоты бескислородные. Разное число атомов водорода не меняет результата: решающим признаком остаётся отсутствие кислорода.
В формулах H₂SO₄ и HNO₃ после водорода записаны части SO₄ и NO₃, содержащие кислород. В H₂SO₄ кислотный остаток включает серу и кислород, а в HNO₃ — азот и кислород. Поэтому серная и азотная кислоты относятся к кислородсодержащим. Наличие не только водорода, но и кислорода объясняет их принадлежность к этой группе.
Чтобы сопоставить формулу с названием, сначала выделяют водород и остаток, затем проверяют состав остатка и наличие O. Например, H₂SO₄ — это серная кислота: остаток SO₄ содержит серу и кислород. В HCl остаток Cl, поэтому это соляная кислота, и кислородсодержащей её назвать нельзя. Число атомов водорода само по себе группу не показывает: H₂S бескислородная, а HNO₃ кислородсодержащая.
| Признак | Бескислородные кислоты | Кислородсодержащие кислоты |
|---|---|---|
| Какие элементы входят в состав | Водород и элемент или элементы кислотного остатка | Водород, кислород и другие элементы |
| Есть ли атомы кислорода | Нет | Да |
| Примеры формул | HCl, H₂S | H₂SO₄, HNO₃ |
| Примеры названий | Соляная, сероводородная | Серная, азотная |
| Как определить кислотный остаток | Мысленно убрать H: Cl или S | Мысленно убрать H: SO₄ или NO₃ |
Пользуйтесь таблицей в два шага: сначала найдите кислород в формуле, а затем отделите атомы водорода от оставшейся части. После этого можно назвать кислоту и указать её кислотный остаток. Число индексов у водорода при классификации не учитывается.
Распределите формулы HCl, H₂S, HNO₃ и H₂SO₄ на бескислородные и кислородсодержащие кислоты. Нужно использовать не число атомов водорода, а наличие или отсутствие символа O. Поэтому каждая формула проверяется отдельно.
Ответ: бескислородные кислоты — HCl и H₂S; кислородсодержащие — HNO₃ и H₂SO₄. При таком распределении количество атомов водорода не влияет на результат.
Для H₂SO₄ и HCl укажите, какие атомы относятся к водороду, а какие образуют кислотный остаток. Затем определите группу каждой кислоты. Сначала формулу мысленно разделяют на водород и всё, что записано после него.
Ответ: H₂SO₄: водород H₂, остаток SO₄, кислота кислородсодержащая. HCl: водород H, остаток Cl, кислота бескислородная.
Запишите формулы сероводородной и азотной кислот и определите их группы. Название нужно связать с известной формулой, а затем проверить наличие кислорода. Не следует считать, что одинаковое или разное число атомов водорода сразу определяет группу.
Ответ: H₂S — бескислородная сероводородная кислота. HNO₃ — кислородсодержащая азотная кислота.
Ошибка — считать кислоту бескислородной только по названию, если в нём не упомянут кислород. Название не всегда прямо сообщает состав всей формулы, поэтому такой вывод может быть случайным. Проверьте себя: найдите символ O в химической формуле.
Иногда атом кислорода воспринимают как признак отдельного вещества, а не как часть кислоты. В формуле H₂SO₄ кислород входит в состав кислотного остатка SO₄ и не отделяется от него при чтении вещества. Нужно рассматривать всю формулу целиком и учитывать каждый указанный элемент.
Нельзя считать, что у всех кислот одинаковое число атомов водорода. В HCl один атом H, в H₂S и H₂SO₄ — по два, а группы кислот при этом различаются. Для проверки сначала определите наличие кислорода, а уже потом обращайте внимание на индексы.
Ещё одна ошибка — включать водород в кислотный остаток. Остаток находят после мысленного удаления всех атомов H: из H₂SO₄ получается SO₄, а из HCl — Cl. Если в выделенной части остался H, разделение выполнено неправильно.
Для работы с кислотами нужно уметь читать химические формулы и понимать, что нижний индекс показывает число атомов элемента. Без этого трудно отличить HCl от H₂S или правильно выделить SO₄.
Кислоты являются сложными веществами, потому что состоят из атомов нескольких химических элементов. Поэтому важно уметь отличать простые вещества от сложных и перечислять элементы в составе соединения.
Классификация кислот пригодится при изучении их названий и химических свойств. Она поможет разбирать реакции кислот с основаниями и металлами и точнее понимать состав продуктов реакций.
Как по формуле понять, является ли кислота кислородсодержащей?
Нужно проверить, есть ли в формуле символ O — кислорода. Если кислород присутствует, кислота кислородсодержащая, а если его нет, она бескислородная.
Почему HCl относят к бескислородным кислотам?
Формула HCl содержит водород и хлор, но атомов кислорода в ней нет. Поэтому соляная кислота является бескислородной.
Что называют кислотным остатком?
Кислотный остаток — это часть молекулы кислоты, которая остаётся после мысленного удаления всех атомов водорода. Например, в H₂SO₄ остаток — SO₄, а в HCl — Cl.
Может ли бескислородная кислота содержать несколько атомов водорода?
Да, может. Например, в H₂S два атома водорода, но кислорода нет, поэтому эта кислота бескислородная.
Отличаются ли названия бескислородных и кислородсодержащих кислот?
Названия зависят от состава конкретной кислоты и связаны с элементом, входящим в кислотный остаток. Однако группу кислоты определяют не по названию, а по её формуле.
§ 53. Кислоты бывают бескислородными и кислородосодержащими
