§ 34. Кислоти: фізичні властивості, поширеність та застосування

Пригадайте, як за формулою відрізнити кислоти (за § 28) та властивості твердих речовин з молекулярними кристалічними ґратками (за § 23).

Фізичні властивості кислот

Оксигеновмісні кислоти — речовини молекулярної будови. Це зумовлює їхні певні фізичні властивості: кислоти являють собою рідини або легкоплавкі тверді речовини. Так, найпоширеніші кислоти — сульфатна H₂SO₁ та нітратна HNO_a — за звичайних умов є рідинами, ортофосфатна H_aPO₄, боратна H_aBO_a, силікатна H_ySiO_a — тверді речовини.

Безоксигенові кислоти — флуоридна HF, хлоридна HCl, бромід-на HBr, йодидна НІ та сульфідна H_yS — це водні розчини газів, що мають таку саму формулу, що й відповідні кислоти.

Сульфітна H₂SO_a і карбонатна H₂CO_a кислоти є водними розчинами відповідно сульфур(ІУ) оксиду SO_y і карбон(ІУ) оксиду CO₂. Більшість неорганічних кислот добре розчинні у воді. У лабораторіях зазвичай використовують саме розбавлені розчини кислот, а не чисті кислоти. Виключенням є силікатна кислота H_ySiO₃ — вона нерозчинна у воді.

У розбавлених розчинах кислоти зазвичай не мають запаху, але розчини деяких кислот зі значною концентрацією мають характерний запах. Усі концентровані розчини безоксигенових кислот мають запах відповідних газів унаслідок їхньої леткості.

Певна річ, усі кислоти кислі на смак, завдяки чому й отримали таку назву. ⁴

Поширеність кислот у природі

Під час грози в атмосфері утворюється велика кількість кислот, зокрема сульфатної та нітратної, що випадають на землю з дощем. Наприклад, щорічно нітратної кислоти випадає на землю значно більше, ніж виробляє світова промисловість.

Газована вода — це розчин карбонатної кислоти. Невеликі домішки карбонатної кислоти містить навіть прісна вода, завдяки розчиненню в ній вуглекислого газу з повітря.

Сульфідна кислота міститься в деяких мінеральних водах. Багаті на цю кислоту природні джерела в Закарпатській та Львівській областях. Значним є її вміст у водах Чорного моря на глибині понад 100 м, завдяки чому там майже відсутні живі організми.

Овочі та фрукти містять органічні кислоти. Зазвичай їхня назва походить від продуктів, у яких вони були відкриті. У яблуках міститься яблучна кислота, у лимонах — лимонна. Також відомі щавлева, виноградна, бурштинова кислоти тощо.

Шлунковий сік завжди містить хлорид-ну кислоту в концентрації майже 0,6 %. Кислотне середовище шлунка сприяє травленню їжі та знищенню хвороботворних бактерій.

При виконанні фізичних вправ у м’язах утворюється молочна кислота. H наявність — причина болю у м’язах. Молочна кислота також утворюється при скисанні молока або тсвасінні капусти та силосу.

Отрута мурах та бджіл містить мурашину кислоту. Вона міститься також у волосках пекучої кропиви. Мурашина кислота є дуже їдкою речовиною і при потраплянні в ранку при укусах роз’їдає шкіру.

ВИКОРИСТАННЯ кислот

Значні об’єми сульфатної кислоти витрачаються для переробки нафти на пальне, а також у виробництві кольорових металів, мийних засобів, ліків і барвників, вибухових матеріалів, акумуляторів і сірників.

Нітратна кислота незамінна для виготовлення мінеральних добрив, ліків, вибухових речовин, лаків та фарб. Вона є компонентом ракетного палива.

Хлоридну кислоту використовують при обробці та добуванні металів, у виробництві цукру та виноробстві, при виготовленні мийних засобів, для виробництва ліків, барвників та пластмас.

Ортофосфатну кислоту у значних кількостях використовують для виробництва мінеральних добрив, протикорозійних покриттів для металів, стоматологічних препаратів, при виготовленні напоїв.

Чимало кислот використовують у харчовій промисловості. І не тільки як смакові приправи для надання кислого смаку. Кислоти (оцтова, лимонна, бензойна, винна) використовуються як консерванти для вповільнення псування продуктів.

Оцет, який використовується в побуті для маринування грибів й овочів та для приготування приправ,— це 6%-й або 9%-й водний розчин оцтової кислоти.

Майже в кожного в домашній аптечці є аскорбінова кислота (вітамін С), ацетилсаліцилова кислота (аспірин) і бо-ратна кислота (її спиртовий розчин використовується для дезінфекції).

Висновки

1. Більшість кислот — це безбарвні тверді або рідкі речовини. Безокси-генові кислоти — це розчини відповідних газів у воді. На практиці зазвичай використовують не чисті кислоти, а їхні розбавлені розчини у воді.

2. Кислоти — дуже поширені в природі речовини. Багато неорганічних кислот міститься у воді світового океану та в дощовій воді, куди вони потрапляють з повітря внаслідок вулканічної діяльності та грози. Органічні кислоти містяться в овочах, фруктах та тваринних організмах.

3. Неорганічні кислоти — дуже важливі для промисловості речовини. Найбільше використовуються сульфатна, нітратна, хлоридна та орто-фосфатна кислоти.

Контрольні запитання

1. Опишіть фізичні властивості кислот.

2. Які кислоти є розчинами газуватих речовин у воді?

3. Чи використовують у лабораторній практиці чисті кислоти?

4. Чи можна відрізнити кислоти від інших речовин за запахом? кольором? смаком? Наведіть приклади.

5. Опишіть поширеність неорганічних та органічних кислот у природі.

6. Які кислоти найбільше використовуються в промисловості?

7. Опишіть застосування кислот у промисловості та побуті.

8. Чому при заготівці овочів на зиму господарки використовують як консервант розчин оцтової, щавлевої або лимонної кислоти?

Завдання для засвоєння матеріалу

1. Складіть формули кислот, з яких утворені солі: K₂CO₃, Na_jPO₄, Fe(NO₁)₃, K₂SiO₃.

2. Як ви вважаєте, формула якої сполуки «зайва» у переліку: H₂CO₃, КОН, H₂SO₁, H₂SO₄, НСІ? До якого класу неорганічних сполук належить ця сполука?

3. Обчисліть відносну густину гідроген хлориду: а) за воднем; 6) повітрям; в) гелієм.

4. Обчисліть, у якому зразку міститься більше атомів Оксигену: а) 3,7 моль H₂SO₄ чи 100 г CaO; б) 78,4 л CO₂ чи 4,2 моль NaOH.

5. Масова частка сульфатної кислоти в розчині становить 4,9 %. Обчисліть кількість речовини сульфатної кислоти, що міститься в такому розчині масою 200 г.

Це матеріал з підручника Хімія 8 клас Григорович