Упражнение 186 Приведите определение кислоты. Кислоты — соединения, имеющие в молекулах атомы Гидрогена, которые могут в химических реакциях замещаться атомами (ионами) металлических элементов.
Что такое кислотный остаток? Часть молекулы кислоты, соединенную с атомом (атомами) Гидрогена, называют кислотным остатком.
Укажите кислотные остатки в формулах кислот H2Te, HNO2 и H3AsO4.
Упражнение 187 По каким признакам классифицируют кислоты? Кислоты классифицируют по двум признакам: по содержанию Оксигена и основности.
Кислоты, образованные соединениями неметаллических элементов с Гидрогеном, называют безоксигеновыми (общая формула НnE), а те, что являются производными оксидов, — оксигенсодержащие (НmEOn). По количеству атомов Гидрогена в молекуле кислоты делятся на одноосновные, двухосновные, трехосновные.
Запишите формулы кислот HClO3, HBr, H2TeO3, HF, HNO2, H2Se, H3AsO4 в соответствующие столбцы таблицы:
Оксигенсо- держащие |
Безокси- геновые |
одно- основные |
двух- основные |
трех- основные |
HClO3 H2TeO3 HNO2 H3AsO4 |
HBr HF H2Se
|
HClO3 HBr HF HNO2 |
H2TeO3 H2Se
|
H3AsO4
|
Упражнение 188 Определите степени окисления кислотообразующих элементов в кислотах HClO, HPO3 и H2TeO4. Запишите формулы оксидов, которые отвечают этим кислотам.
В соединении НClO определим степень окисления Хлора.
Степень окисления О (-2), Н (+1). Обозначим степень окисления Хлора в соединении через х: Н+СlхO-2, тогда по свойству электронейтральности: 1+1•х+1•(-2)=0, откуда х=1. Итак,
степень окисления Cl (+1). Зная степень окисления Хлора в кислоте, можно записать формулу оксида, соответствующего этой кислоте ― Cl2O.
В соединении НРO3 определим степень окисления Фосфора.
Степень окисления О(-2), Н(+1).Обозначим степень окисления Фосфора через х: Н+РхO3-2, тогда по свойству электронейтральности: 1+1•х+3•(-2)=0, откуда х=5. Итак,
степень окисления Р(+5). Зная степень окисления Фосфора в кислоте, можно записать формулу оксида, соответствующего этой кислоте ― Р2O5.
В соединении Н2ТеO4 определим степень окисления Теллура.
Степень окисления О(-2), Н(+1).Обозначим степень окисления Теллура через х: Н2+ТехO4-2, тогда по свойству электронейтральности: 2•1+1•х+4•(-2)=0, откуда х=6. Итак,
степень окисления Те (+6). Зная степень окисления Теллура в кислоте, можно записать формулу оксида, соответствующего этой кислоте ― ТеO3.
Упражнение 189 Составьте химическую формулу оксигенсодержащей кислоты Иода, в которой этот элемент имеет степень окисления +5.
Степень окисления Иода (+5) и Гидрогена (+1), поэтому их сумма равна +6 (5+1=6). По свойству электронейтральности: сумма степеней окисления всех атомов в каждом веществе равна 0, поэтому сумма степеней окисления всех атомов Оксигена равна -6. Поскольку степень окисления Оксигена -2, то количество атомов в соединении будет 3 (-6:(-2)=3), поэтому формула соединения НIО3.
Упражнение 190 Найдите соответствие.
Формула кислоты | Название кислоты |
1) H2SeO3 2) H2Se 3) H2SeO4 |
a) селенидная б) селенатная в) селенитная |
Ответ: 1)-в), 2)-а), 3)-б)
Упражнение 191 Составьте графические формулы молекул кислот HІ, HClO, H2TeO3.
Н―І
Объяснение. Иод в составе соединения НІ одновалентный. Записываем около Иода черточку: ―І. Эта черточка (единица валентности) должна также "принадлежать" одновалентному атому Гидрогена, поэтому размещаем его в стороне от атома Иода и "выделяем" ему эту же черточку: Н―I
H―O―Cl
Объяснение. Оксиген в составе соединения HClO двухвалентный. Записываем около Оксигена 2 черточки: ―О―. Эти черточки (единицы валентности) должны также "принадлежать" двум одновалентным атомам: Гидроген и Хлор. Размещаем эти два атома с обеих сторон атома Оксигена и "выделяем" каждому по черточке: Н―O―Сl
H―O―Te―O―H ││ O |
Объяснение. Теллур в составе соединения H2TeO3 четырехвалентный. Записываем атом Теллура и вокруг него по 4 черточки:
│ ―Те― │ |
Все эти черточки (единицы валентности) должны также "принадлежать" трем двухвалентным атомам Оксигена. Одному атому Оксигена "выделяем" две черточки атома Теллура, а двум другим атомам Оксигена оставляем по одной черточке атома Теллура и дописываем еще по одной черточке (Оксиген - двухвалентный элемент).
―O―Te―O― ││ O |
Эти черточки (единицы валентности) должны также "принадлежать" двум одновалентным атомам Гидрогена, которые дописываем рядом.
Н―O―Te―O―Н ││ O |
Упражнение 192 Какие количества вещества элементов содержатся в 0,5 моль таких кислот:
а) нитратной;
Дано: n(HNO3)=0,5 моль
Найти: n(H)-?, n(N)-?, n(O)-?
Решение
Молекула кислоты HNO3 содержит 1 атом Гидрогена Н, 1 атом Нитрогена N и 3 атома Оксигена О, поэтому в 1 моль HNO3 содержится 1 моль атомов Н, 1 моль атомов N и 3 моль атомов О, а в 0,5 моль HNO3 будет содержаться в 0,5 раза больше атомов:
n(H)=1•n(HNO3)=1•0,5 моль=0,5 моль
n(N)=1•n(HNO3)=1•0,5 моль=0,5 моль
n(О)=3•n(HNO3)=3•0,5 моль=1,5 моль
б) сульфатной?
Дано: n(H2SO4)=0,5 моль
Найти: n(H)-?, n(S)-?, n(O)-?
Решение
Молекула кислоты H2SO4 содержит 2 атома Гидрогена Н, 1 атом Сульфура S и 4 атома Оксигена О, поэтому в 1 моль H2SO4 содержится 2 моль атомов Н, 1 моль атомов S и 4 моль атомов О, а в 0,5 моль H2SO4 будет содержаться в 0,5 раза больше атомов:
n(H)=2•n(H2SO4)=2•0,5 моль=1
n(S)=1•n(H2SO4)=1•0,5 моль=0,5
n(O)=4•n(H2SO4)=4•0,5 моль=2
Упражнение 193 Взято 6,2 г борной кислоты Н3ВО3. Рассчитайте количество вещества кислоты. (Устно.)
Дано: m(H3BO3)=6,2 г
Найти: n(H3BO3)-?
Решение
Количество вещества H3BO3 массой 6,2 г находим по формуле n=m/M, где M=Mrг/моль
Мr(Н3ВO3)=3•Ar(Н)+Ar(В)+3•Ar(O)=3•1+11+3•16=62, М(Н3ВO3)=62 г/моль
n(Н3ВO3)=m(Н3ВO3):M(Н3ВO3)=6,2 г: 62 г/моль=0,1 моль
Ответ: 0,1 моль
Упражнение 194 Вычислите массовые доли элементов во фторидной кислоте. (Устно.)
Дано: HF
Найти: ω(Н)-?, ω(F)-?
Решение
Mr(HF)=Ar(H)+Ar(F)=1+19=20
ω(H)=Мr(H)/Mr(HF)=Аr(H)/Mr(HF)=1:20=0,05, или 5%
Массовую долю Флуора можно найти так:
ω(F)=100% - ω(H)=100% - 5%=95%
или так:
ω(F)=1 - ω(H)=1 - 0,05=0,95
либо так:
ω(F)=Mr(F)/Mr(H)=Ar(F)/Mr(H)=19:20=0,95, или 95%
Ответ: ω(H)=0,05, или 5%; ω(F)=0,95, или 95%
Упражнение 195 Существует две оксигенсодержащие кислоты с одинаковыми значениями молярных масс — 98 г/моль. Назовите эти кислоты и напишите их химические формулы.
Сульфатная кислота H2SO4 и ортофосфатная кислота H3PO4