Кислоти утворюють ще одну велику групу неорганічних сполук, крім гідроксидів або солей. Вони присутні в житті кожного з нас. Ми можемо знайти їх, наприклад, у шлунковому соку ссавців, консервантах або добавках, призначених для поліпшення смаку харчових продуктів. Вони також є важливим компонентом у процесах хімічної промисловості.
Будова і властивості кислот
В принципі кислоти складаються з атомів водню і кислотного радикала. За типом кислотного радикала ми класифікуємо ці сполуки на оксикислоти та гідрациди . Оксикислоти – це кислоти, радикал яких містить атом(и) кисню. Не міститься в гідрацидах. Щоб дізнатися більше про першу групу, прочитайте нашу статтю про оксикислоти . Кислоти також можна розділити на однопротонні кислоти (молекула яких містить один атом водню) і багатопротонні кислоти (які містять більше одного атома водню). Зверніть увагу, що багатопротонні кислоти піддаються поступовій електролітичній дисоціації у водних розчинах. Цей процес призводить до утворення кислих солей . Як уже зазначалося, до складу гідрацидів не входять атоми Оксигену. Найпростіші з цих сполук поєднують атоми Гідрогену та неметалу. При побудові відповідної молекулярної формули ми повинні включити валентність атома водню, а також валентність кислотного радикала. Як утворити назви кислот? Першим елементом є кислотний радикал, за яким йде слово «кислота», наприклад:
- Соляна кислота, HCl;
- Сірководнева кислота, H 2 S;
- Бромистоводородна кислота, HBr та ін.
Кислоти у водних розчинах піддаються електролітичній дисоціації , тобто вони розкладаються на іони: катіони водню та аніони кислотних радикалів. Це робить їх здатними передавати електричні заряди в розчині, тобто проводити струм. У водних розчинах вони демонструють кислу реакцію, яка зумовлена наявністю іонів водню. Їх вміст можна визначити, наприклад, шляхом вимірювання pH або візуальної оцінки за допомогою індикаторних папірців, які змінюють колір залежно від значення pH розчину (він буде червоним для сильної кислоти або помаранчевим, якщо кислота слабка). Виробництво гідрацидів полягає в розчиненні відповідного газу у воді. Наприклад, при поглинанні водою хлористого водню (газоподібної речовини) утворюється соляна кислота. Тому найважливішими гідрацидами є водні розчини відповідних гідридів. Гідриди, у свою чергу, отримують прямим синтезом з елементів або виділенням із солей, на які діє сильна кислота. Розчинність цих газів у воді порівняно висока, що дозволяє отримувати кислоти високої концентрації.
Хлористого-воднева кислота
Найбільш часто використовуваним гідрацидом є соляна кислота (HCl) . Його радикалом є іон хлору. Соляна кислота — безбарвна рідина, густина якої вища за густину води. Це сильно дратує . Його концентрований розчин (комерційно доступний у концентрації до 38%) утворює характерні білі пари. Це краплі соляної кислоти – газоподібний хлористий водень, що виходить із посудини, з’єднується з парою, що передається в повітрі, і видно як «білий дим». При контакті з тканиною, шкірою або папером соляна кислота зруйнує їх. Будь-які роботи, пов’язані з використанням цієї суміші, необхідно виконувати в захисних окулярах, захисному одязі та рукавичках. Вкрай необхідна підвищена обережність, оскільки опік соляною кислотою дуже небезпечний. У лабораторних умовах і в промислових масштабах соляну кислоту можна отримати шляхом розчинення у воді газоподібного хлористого водню . Промислове отримання цієї сполуки часто відбувається разом з іншими хімічними процесами, наприклад, коли хлористий водень отримують як побічний продукт. Електролізом водного розчину хлориду натрію утворюється значна кількість соляної кислоти. Побічні продукти ( хлор і водень) реагують один з одним і, як газоподібний HCl, потім можуть бути абсорбовані водою. Розведений розчин соляної кислоти входить до складу шлункового соку людини та інших ссавців. Він відіграє ряд важливих ролей у процесах травлення. Соляна кислота є важливою складовою багатьох промислових процесів. Наприклад, він використовується в металообробці, текстильній і цукровій промисловості. Фармацевтична промисловість також використовує цю сполуку, наприклад, для виробництва препаратів проти гіпохлоргідрії. Барвники, отримані з використанням соляної кислоти, містяться в деяких кольорових косметичних засобах.
Сірководнева кислота
Сірководнева кислота є іншим прикладом неорганічної гідрациди, що має молекулярну формулу H 2 S. Її молекула складається з двох атомів водню та одного атома сірки. Сполука являє собою водний розчин сірководню (газ, який важко розчиняється у воді). Має вигляд безбарвної рідини з характерним запахом. Як і інші гідрациди, сірководнева кислота одержується шляхом поглинання сірководню водою. Цей газ, у свою чергу, утворюється прямим синтезом з елементів або іншими реакціями, де H 2 S є одним із продуктів. Сірководень – сильна отрута. Він небезпечний навіть при низькій концентрації. Тому робота з ним вимагає особливої обережності. Сірководнева кислота використовується в основному в хімічних лабораторіях. Використовується для виявлення певних металів. Він може бути компонентом лікувальної води, яка є в багатьох курортах, а також засобів для депіляції.
Інші гідрациди
Гідрациди — це досить велика група хімічних сполук із характерними властивостями. Найвидатнішими, очевидно, є соляна та сірководнева кислоти, які щодня використовуються в багатьох галузях промисловості та в лабораторній практиці. Нижче ми наводимо приклади інших гідрацидів:
- Плавикова кислота, HF;
- Бромистоводнева кислота, HBr;
- Йодоводородная кислота, HI;
- Гідроселенова кислота, H 2 Se;
- Синильна кислота, HCN;
- Тіоціанова кислота, HSCN.