Кислоты: общие свойства. Ряд силы кислот

Общие свойства кислот объясняются ионом водорода, который все они дают в растворе: кислый вкус, изменение окраски индикаторов (лакмус — красный, метилоранж — розовый), реакции с металлами, основаниями и солями. Кислоты, у которых окислителем служит именно ион \(\ce{H+}\), — это кислоты-неокислители: \(\ce{HCl}\), \(\ce{HBr}\), \(\ce{HI}\), разбавленная \(\ce{H2SO4}\), \(\ce{H3PO4}\), \(\ce{HF}\), \(\ce{H2S}\), органические кислоты.

Реакции кислот-неокислителей

С металлами, стоящими в ряду напряжений до водорода, — образуются соль и водород. Медь, серебро, ртуть с ними не реагируют. Свинец практически не реагирует с соляной и разбавленной серной кислотами: на его поверхности образуются нерастворимые \(\ce{PbCl2}\) и \(\ce{PbSO4}\). Железо даёт соли железа(II):

\[ \ce{Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2 ^}; \qquad \ce{Fe + H2SO4(\text{разб.}) -> FeSO4 + H2 ^}; \qquad \ce{2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2 ^} \]

С основными и амфотерными оксидами и гидроксидами — соль и вода: \(\ce{CuO + H2SO4 -> CuSO4 + H2O}\), \(\ce{Fe(OH)3 + 3HNO3 -> Fe(NO3)3 + 3H2O}\).

С солями — если образуется осадок, газ или более слабая кислота:

\[ \ce{BaCl2 + H2SO4 -> BaSO4 v + 2HCl}; \qquad \ce{AgNO3 + HCl -> AgCl v + HNO3} \]

\[ \ce{Na2CO3 + 2HCl -> 2NaCl + CO2 ^ + H2O}; \qquad \ce{Na2S + 2HCl -> 2NaCl + H2S ^}; \qquad \ce{Na2SiO3 + 2HCl -> H2SiO3 v + 2NaCl} \]

С аммиаком — соли аммония: \(\ce{NH3 + HCl -> NH4Cl}\) (белый дым при сближении склянок с концентрированными растворами).

Ряд силы кислот

Более сильная кислота вытесняет более слабую из раствора её соли. Порядок кислот по силе:

\[ \ce{HClO4},\ \ce{HI},\ \ce{HBr},\ \ce{HCl},\ \ce{H2SO4},\ \ce{HNO3} > \ce{H2SO3} > \ce{H3PO4} > \ce{HF} > \ce{HNO2} > \ce{CH3COOH} > \ce{H2CO3} > \ce{H2S} > \ce{HClO} > \ce{H2SiO3} \]

Поэтому уксусная кислота вытесняет угольную из карбонатов, угольная (углекислый газ в воде) — кремниевую из силикатов и хлорноватистую из гипохлоритов: \(\ce{Na2SiO3 + CO2 + H2O -> H2SiO3 v + Na2CO3}\).

Нелетучие кислоты вытесняют летучие

При нагревании твёрдой соли с концентрированной серной кислотой из смеси улетучивается более летучая кислота — так получают хлороводород, азотную и плавиковую кислоты:

\[ \ce{NaCl(\text{тв}) + H2SO4(\text{конц.}) ->[t^\circ] NaHSO4 + HCl ^}; \qquad \ce{NaNO3(\text{тв}) + H2SO4(\text{конц.}) ->[t^\circ] NaHSO4 + HNO3 ^} \]

Бромоводород и иодоводород так не получить: концентрированная серная кислота окисляет их до \(\ce{Br2}\) и \(\ce{I2}\). Для них берут нелетучую и неокисляющую фосфорную кислоту.