Основания и кислоты

Если основный оксид растворить в воде, получается основание, а если в воде растворить кислотный оксид — кислота. Эти два класса противоположны по свойствам, и их встреча всегда заканчивается реакцией с образованием соли и воды. Разберёмся, как их узнать по формуле.

Основания

Основания — это сложные вещества, состоящие из атомов металла и одной или нескольких гидроксогрупп \(\ce{OH}\). Число гидроксогрупп равно степени окисления металла: \(\ce{NaOH}\), \(\ce{Ca(OH)2}\), \(\ce{Fe(OH)3}\). Название строят из слова «гидроксид» и названия металла в родительном падеже с указанием степени окисления, если она переменная: \(\ce{Fe(OH)2}\) — гидроксид железа(II), \(\ce{Cu(OH)2}\) — гидроксид меди(II).

По растворимости в воде основания делят на две группы. Растворимые основания — это щёлочи: гидроксиды щелочных металлов (\(\ce{LiOH}\), \(\ce{NaOH}\), \(\ce{KOH}\)) и гидроксиды кальция, стронция и бария (\(\ce{Ca(OH)2}\) растворим мало, но тоже считается щёлочью). Щёлочи — едкие вещества, разъедающие кожу и ткани: недаром \(\ce{NaOH}\) называют едким натром. Остальные основания в воде не растворяются: \(\ce{Mg(OH)2}\), \(\ce{Cu(OH)2}\), \(\ce{Fe(OH)2}\).

Амфотерные гидроксиды

Амфотерным оксидам соответствуют амфотерные гидроксиды: \(\ce{Zn(OH)2}\), \(\ce{Al(OH)3}\), \(\ce{Be(OH)2}\), \(\ce{Cr(OH)3}\), а на ОГЭ и \(\ce{Fe(OH)3}\). По формуле они похожи на основания, но реагируют не только с кислотами, но и со щелочами. Все они нерастворимы в воде. Подробно их свойства разобраны в теме 4.7.

Кислоты

Кислоты — это сложные вещества, молекулы которых состоят из атомов водорода, способных замещаться на атомы металла, и кислотного остатка. В серной кислоте \(\ce{H2SO4}\) кислотный остаток — \(\ce{SO4}\), в соляной \(\ce{HCl}\) — \(\ce{Cl}\). Валентность кислотного остатка равна числу атомов водорода в молекуле кислоты.

Кислоты классифицируют по нескольким признакам. По составу различают бескислородные кислоты — \(\ce{HCl}\), \(\ce{HBr}\), \(\ce{HI}\), \(\ce{HF}\), \(\ce{H2S}\) — и кислородсодержащие кислоты — \(\ce{H2SO4}\), \(\ce{HNO3}\), \(\ce{H3PO4}\), \(\ce{H2CO3}\), \(\ce{H2SO3}\), \(\ce{H2SiO3}\). По числу атомов водорода, способных замещаться на металл, определяют основность кислоты: \(\ce{HCl}\) и \(\ce{HNO3}\) одноосновные, \(\ce{H2SO4}\), \(\ce{H2S}\) и \(\ce{H2CO3}\) двухосновные, \(\ce{H3PO4}\) трёхосновная. Кислоты бывают сильными (\(\ce{HCl}\), \(\ce{HBr}\), \(\ce{HI}\), \(\ce{HNO3}\), \(\ce{H2SO4}\)) и слабыми (\(\ce{H2S}\), \(\ce{H2CO3}\), \(\ce{H2SO3}\), \(\ce{H2SiO3}\), \(\ce{HF}\)); фосфорную кислоту считают кислотой средней силы. Почти все кислоты растворимы в воде, кроме кремниевой \(\ce{H2SiO3}\). Угольная и сернистая кислоты неустойчивы и существуют только в разбавленном растворе, легко распадаясь на воду и оксид.