Главная Энциклопедия Реакции Блоги Вопросы Форум Пищевые добавки Ещё
Авторизация:

Редактировать статью Неорганические кислоты: серная, фосфорная, азотная и другие

• написать лс
• профиль
4.0
Оценка статьи
Всего голосов: 1
Репутация автора
• повысить репутацию
• история репутации


Серная кислота - самая распространённая в химии и промышленности, не зря её называют "кровью химии". Эта кислота соответствует оксиду серы (VI), формула её H2SO4. Стоит напомнить, что существует другой оксид серы - SO2, которому соответствует очень слабая кислота, называющаяся сернистой.
Многие знают, что разбавленная серная кислота используется в качестве электролита в свинцовых аккумуляторах. Помимо этого, она идёт на производство удобрений и моющих средств, но чаще в виде олеума - раствор SO3 в H2SO4 (иногда ему приписывают другие формулы). Удивительно, но несмотря на то, что олеум химически активнее, чем концентрированная серная кислота, он не реагирует со сталью, поэтому олеум проще перевозить, чем саму кислоту.
Все знают, что серная кислота - это очень едкий и опасный реагент, особенно в концентрированном виде. Серная кислота активно поглощает воду, поэтому используется как осушитель газов и в эксикаторах. Раньше даже ставили баночки с серной кислотой в промежутке между стёклами окон, чтобы они не запотевали изнутри.
Соли серной кислоты называются сульфатами. Широко распространён сульфат натрия Na2SO4 (т.н. глауберова соль) и сульфат кальция CaSO4, называющийся, в зависимости от наличия кристаллизационной воды, алебастром или гипсом. Также некоторые сульфаты называются купоросами: например, медный купорос CuSO4 или железный купорос FeSO4.
 
 
Фосфорная кислота гораздо слабее серной и иногда даже используется в пищевой промышленности. В частности, кислый вкус кока-колы обусловлен ей, а также жажда, которую она вызывает (вместо того, чтобы утолять). Соли фосфорной кислоты - фосфаты -  существуют одно-, двух- и трёхзамещённые, например фосфат калия может иметь формулу KH2PO4 (дигидрофосфат калия), K2HPO4 (гидрофосфат), K3PO4 (собственно фосфат, он же трёхзамещённый фосфат калия). В основном фосфаты используются в качестве удобрений как источник фосфора.
Школьные учебники пишут, что существует ортофосфорная кислота H3PO4 и метафосфорная кислота HPO3. Метафосфаты встречаются редко, и в целом грань между двумя кислотами довольно расплывчата, особенно в водных растворах, или когда речь идёт о солях-кристаллогидратах. Также известна полифосфорная кислота - вязкая сиропообразная жидкость, получающаяся растворением фосфорного ангидрида P2O5 в концентрированной фосфорной кислоте. Кстати, считается, что фосфорный ангидрид на самом деле имеет формулу P4O10, но на деле это мало чего меняет. В общем-то и сам фосфор известен огромных разнообразием своих аллотропных модификаций.
В лаборатории чаще, чем саму кислоту, применяют её ангидрид или другие соединения фосфора - пентахлорид или оксихлорид. Все они при реакции с водой дают в итоге фосфорную кислоту.
Фосфор - обязательный элемент в живых организмах, и он всегда находится в виде фосфатов - эфиров или солей фосфорной кислоты. В частности, фосфат входит в структуру ДНК, а также АТФ - внутриклеточного источника энергии. Фосфат кальция входит в состав костей.
 
Нельзя не упомянуть азотную кислоту HNO3. Она соответствует кислотному оксиду N2O5, в котором азот имеет максимальную для себя степень окисления - +5. Вследствие этого азотная кислота и её соли - нитраты - являются сильными окислителями. В концентрированном виде азотная кислота может даже воспламенять некоторые органические соединения.
Некоторые из нитратов имеют название "селитры" - калиевая селитра KNO3, натриевая селитра NaNO3, кальциевая Ca(NO3)2 и аммиачная NH4NO3. Все они используются в качестве удобрений - источников азота, а калиевая селитра также является компонентом чёрного (дымного) пороха.
Органические нитраты (эфиры азотной кислоты) используются в качестве лекарств (например, нитроглицерин), а также взрывчатых веществ. Странное совпадение, не так ли? Также азотная кислота часто используется в органическом синтезе для получения самых разнообразных веществ.
Концентрированная азотная кислота нестабильна - она разлагается на воду и оксиды азота, поэтому часто имеет жёлтый или даже красный цвет.
Оксидов азота, как мы знаем из учебников, существует пять штук. Из них только два являются кислотообразующими - N2O5 и N2O3. Второму из них соответствует слабая азотистая кислота HNO2, соли которой называются нитритами. Известное применение нитриту натрия NaNO2 - добавка к мясу для придания ему красного оттенка... и подавления роста бактерий, вызывающих ботулизм. Вдобавок к тому, нитриты в целом считаются токсичными, но нитрит натрия числится в списке наиболее важных лекарств как антидот при отравлении цианидами.
 
 
Соляная кислота (HCl) получила своё название из-за того, что образуется при реакции серной кислоты с поваренной солью. Вообще, HCl - это газ, а кислотой называются его растворы в воде, которые могут иметь концентрацию до 40% - это порядка 500 объёмов HCl в 1 объёме воды (почти так же хорошо в воде растворяется аммиак). Это сильная кислота, но в отличие от серной или азотной кислот, соляная кислота не содержит кислорода и не является окислителем.
Известно, что в желудке поддерживается кислая среда, необходимая доля работы пищеварительных ферментов. Она создаётся той же самой соляной кислотой, но в небольшой концентрации. Соли соляной кислоты называются хлоридами - в простейших случаях это обычные бинарные соединения. Хлорид калия солёный на вкус, но горчит, а хлорид аммония NH4Cl имеет собственное название "нашатырь" и используется для приготовления лакричных сладостей.
 

Для знакомства с кислотами рекомендуется заглянуть в учебник Габриеляна "Химия" за 9 класс
Противоречивый нитрит натрия: https://en.wikipedia.org/wiki/Sodium_nitrite
Картинка взята с сайта "Интересные факты о серной кислоте" http://ohfact.com/interesting-facts-about-sulfuric-acid/

Опубликовано: 09.12.2016 | 00:14

Комментарии:

Для комментирования необходима авторизация:


ChemiDay не навязывает вам свое мнение. Все что вы делаете - делаете на свой страх и риск.
О сайте | Отзывы и предложения | Обратная связь | Страница в ВК
ChemiDay.com © 2017