В текстах многих учебников вам уже неоднократно встречалось слово «кислота». Много раз, конечно, вы слышали это слово и в повседневной жизни. При приготовлении пищи используются уксусная и лимонная кислоты, в домашней аптечке есть борная кислота, в аккумуляторы автомашин заливают серную кислоту и т. д. Отметим, что и в быту, и в производственной деятельности людей используются в основном водные растворы кислот.
Познакомимся поближе с этими веществами.
Состав кислот В большинстве случаев в состав молекул кислот входят только атомы неметаллов. На рисунке 97 представлены шаровые модели молекул некоторых кислот и их формулы. Что общего у этих молекул? Ответ прост — в них входят атомы водорода.
Обратим внимание, что в состав молекулы хлороводорода, кроме атома водорода Н, входит атом хлора Cl, молекулы азотной кислоты — группа атомов NO3, молекулы серной кислоты — SO4, молекулы фосфорной кислоты — PO4.
Атом Cl, группы атомов NO3, SO4, PO4, а также другие атомы и группы атомов в составе кислот называют кислотными остатками.
Кислоты — сложные вещества, в состав которых входят атомы водорода, способные замещаться атомами металлов, и кислотные остатки.
Кислотные остатки в молекулах кислот соединены с атомами водорода в соответствии со своей валентностью. Как можно ее определить? Вы знаете, что водород всегда одновалентен. Значит, если кислотный остаток в молекуле кислоты соединен с одним атомом водорода, то его валентность равна единице, если с двумя атомами — двум, а с тремя — трем.
При написании формул кислот сначала пишут атомы водорода, а потом кислотные остатки.
В таблице 8 представлены названия и формулы кислот, с которыми вы будете встречаться при изучении основ химии. Здесь же даны формулы кислотных остатков, которые входят в состав этих кислот, их валентность и названия. Названия кислотных остатков образованы на основе латинских названий неметаллов, образующих кислоты.
При обычных условиях кислоты существуют в жидком и твердом агрегатных состояниях.
Так, фосфорная кислота H3PO4 при комнатной температуре — твердое вещество. При этих же условиях серная кислота H2SO4 — это не имеющая запаха вязкая жидкость. Она почти в 2 раза тяжелее воды.
Хлороводородная кислота HCl — раствор газа хлороводорода в воде. Она имеет еще и историческое название «соляная кислота». Раствор этой кислоты имеет характерный запах.
В большинстве случаев кислоты растворяются в воде. Исключение — кремниевая кислота H2SiO3. Водные растворы хлороводородной, серной и фосфорной кислот не имеют окраски. Безводная азотная кислота при хранении желтеет.
Поскольку в состав всех кислот входят атомы водорода, то кислоты обладают общими свойствами:
• изменяют окраску некоторых органических веществ;
• имеют кислый вкус (пробовать кислоты на вкус, как и любые другие вещества, запрещается — можно получить ожог полости рта!);
• оказывают разъедающее действие на кожу человека, ткани, бумагу, древесину и другие материалы.
Есть вещества, которые, как и кислоты, содержат атомы водорода, но кислотными свойствами не обладают, например метан CH4, аммиак NH3, вода H2O и др. Следовательно, не все вещества, содержащие атомы водорода, относят к кислотам.