Бескислородные кислоты

Строение и свойства кислот

В основном кислоты состоят из атомов водорода и кислотного остатка. Учитывая тип кислотного остатка, эти соединения делятся на кислородсодержащие и бескислородные кислоты. Соответственно, кислородсодержащие кислоты – это те, которые содержат один или несколько атомов кислорода в кислотном остатке.  Бескислородные кислоты его не содержат. Чтобы узнать больше о первой из этих групп, мы рекомендуем ознакомиться со статьей о кислородсодержащих кислотах.

Кислоты также можно разделить на монопротонные (содержат один атом водорода в молекуле) и многопротонные (содержат более одного атома водорода). Следует помнить, что многопротонные кислоты в водных растворах подвергаются постепенной электролитической диссоциации. В результате этого процесса образуются кислые соли.

Как следует из названия, бескислородные кислоты не содержат в своей структуре атомов кислорода. Простейшие из этих соединений представляют собой комбинации атомов водорода и неметаллов. При составлении правильной общей формулы следует учитывать валентность атома водорода, а также присутствующий кислотный остаток.

Как образуются названия отдельных кислот? Сначала они содержат слово «кислота», за которым следует кислотный остаток, например:

• Хлористоводородная кислота, HCl;
• Сероводородная кислота, H₂S;
• Бромистоводородная кислота, HBr, и т. д.

Кислоты в водных растворах подвергаются электролитической диссоциации, т.е. распадаются на ионы — катионы водорода и анионы кислотного остатка. Благодаря этому они способны переносить в растворе электрические заряды, то есть проводить ток.

В водных растворах проявляют кислую реакцию, обусловленную присутствием ионов водорода. Их содержание можно определить, например, путем измерения pH или визуально оценить с помощью индикаторных тест-полосок, которые изменяют цвет в зависимости от значения pH раствора (в случае сильной кислоты будет красный цвет, а слабой кислоты — оранжевый).

Получение бескислородных кислот заключается в растворении соответствующего газа в воде. Например, при абсорбции хлороводорода (газообразного вещества) в воде образуется хлористоводородная кислота. Таким образом, наиболее важными бескислородными кислотами являются водные растворы гидридов. Гидриды, в свою очередь, получают прямым синтезом из элементов или выделяют из соли, которую обрабатывают сильной кислотой. Растворимость этих газов в воде относительно велика, что позволяет получать кислоты высокой концентрации.

Хлористоводородная кислота

Наиболее часто используемой бескислородной кислотой является хлористоводородная кислота с общей формулой HCl, также известная как соляная кислота. Кислотным остатком в этом случае является ион хлора. Соляная кислота представляет собой бесцветную жидкость с плотностью, превышающей плотность воды. Это очень едкое вещество. Концентрированный раствор соляной кислоты (имеется в продаже с максимальной концентрацией 38%) выделяет характерный белый дым. Это крошечные капельки соляной кислоты — газообразный хлористый водород из сосуда соединяется с водяным паром, содержащимся в воздухе, и виден как «белый дым». Соляная кислота при контакте с тканями, кожей или бумагой разрушает их. Все работы, связанные с использованием этого соединения, должны выполняться в защитных очках, защитной одежде и перчатках. Кроме того, следует проявлять особую осторожность, так как ожог соляной кислотой опасен.

В лабораторных условиях, а также в промышленных масштабах соляную кислоту можно получить путем растворения газообразного хлористого водорода в воде. Промышленное производство этого соединения часто сочетается с другими химико-технологическими процессами, например, когда в качестве побочного продукта образуется хлористый водород. Значительные количества хлористоводородной кислоты образуются при электролизе водного раствора хлорида натрия. Хлор и водород, образующиеся в качестве побочных продуктов, реагируют друг с другом и в виде газообразного HCl затем могут поглощаться водой.

Разбавленный раствор соляной кислоты содержится в желудочном соке человека и других млекопитающих. Он выполняет ряд важных функций в пищеварительных процессах. Соляная кислота является важным компонентом многих промышленных процессов. Она используется в процессах металлообработки, текстильной и сахарной промышленностях. Фармацевтическая промышленность также использует это соединение, например, для производства антацидных препаратов. Красители, изготовленные с использованием хлористоводородной кислоты, встречаются в некоторых декоративных косметических средствах.

Сероводородная кислота

Сероводородная кислота является еще одним примером неорганической бескислородной кислоты с общей формулой H₂S. Молекула этой кислоты состоит из двух атомов водорода и одного атома серы. Это соединение представляет собой водный раствор сероводорода (этот газ плохо растворяется в воде). Это бесцветная жидкость с характерным запахом.

Как и другие бескислородные кислоты, сероводородную кислоту также получают путем поглощения сероводорода водой. Этот газ получают путем прямого синтеза из элементов или в других реакциях, где H₂S представляет собой один из продуктов. Сероводород очень ядовит – он опасен даже в небольшой концентрации. Поэтому при работе с ним следует быть предельно осторожным.

Сероводородная кислота в основном используется в химических лабораториях. Применяется также для обнаружения некоторых металлов. Кроме того, в качестве ингредиента ее можно обнаружить в целебных водах многих курортов и в препаратах для удаления волос с тела.

Другие бескислородные кислоты

Бескислородные кислоты представляют собой довольно крупную группу химических соединений со специфическими свойствами. Наиболее известными являются, конечно же, хлористоводородная и сероводородная кислоты, которые повседневно применяются во многих отраслях промышленности и в лабораторной практике.

Ниже приведены примеры других бескислородных кислот:

• Плавиковая кислота, HF;
• Бромистоводородная кислота, HBr;
• Йодоводородная кислота, HI;
• Селеноводородная кислота, H₂Se;
• Синильная кислота, HCN;
• Роданистоводородная кислота, HSCN.