Кислоты. Общая характеристика, номенклатура и классификация кислот

Кислотами называются соединения, которые состоят из атомов водорода, способных замещаться атомами металла, а также атомов или групп атомов, называемых кислотными остатками.

Кислоты классифицируют по составу, по числу атомов водорода, способных замещаться металлом, и по степени диссоциации в водных растворах.

По составу кислоты делятся на кислородные (кислородсодержащие,оксокислоты) (HNO₃, Н₂СО₃, Н₃РО₄), и бескислородные (HF, HC1, H₂S).

Число атомов водорода, содержащихся в молекуле кислоты и способных замещаться металлом, определяет основность кислоты. В зависимости от основности кислоты могут быть одноосновные (НСl, HNO₃), двухосновные (H₂S, H₂CO₃), трехосновные (Н₃РО₄).

Основность кислоты может не совпадать с числом атомов водорода в ее молекуле, так как не все атомы водорода способны замещаться металлом. Так, в молекуле уксусной кислоты СН₃СООН только один атом водорода может замещаться металлом, поэтому уксусная кислота одноосновная, фосфористая кислота Н₃РО₃ двухосновная (только два атома водорода замещаются металлом), а фосфорноватистая Н₃РO₂ одноосновная (замещается металлом только один атом водорода, соединенный с фосфором через кислород).

Это становится понятным из структурных формул соответствующих кислот:

По степени диссоциации в водных растворах различают сильные (серная, хлороводородная, бромоводородная, йодоводородная, азотная, хлорная) и слабые кислоты (фосфорная, уксусная, угольная,сероводородная, сернистая, синильная и др.).

Названия бескислородных кислот составляют из названия элемента, образовавшего кислоту, с добавлением слов – водородная кислота, например: НСl – хлороводородная кислота, H₂S ‒ сероводородная кислота.

Название кислородсодержащей кислоты производят от названия образующего ее элемента, причем, если данный элемент образует несколько кислот, в которых проявляет разные степени окисления, то в названиях этих кислот используют разные суффиксы.

В том случае, если элемент может иметь в кислоте только две степени окисления, то в названии кислоты, соответствующей высшей степени окисления элемента, используется суффикс «-н» (или «-ов», «-ев»): H₂SO₄ – серная, H₃AsO₄ – мышьяковая, H₂SiO₃ – кремниевая. В названии кислоты, в которой элемент имеет низшую степень окисления, используется суффикс «-ист»: H₂SO₃ – сернистая, H₃AsO₃ – мышьяковистая.

В том случае, если элемент в кислородсодержащих кислотах может иметь более двух степеней окисления, в названиях кислот используются суффиксы
«-н», «-ов», «-оват», «-ист», «-оватист» по мере понижения степени окисления элемента: HClO₄ – хлорная, HClO₃ – хлорноватая, HClO₂ – хлористая, HClO – хлорноватистая.

Для некоторых кислот употребляют также исторически сложившиеся названия, не связанные с какой-либо строгой системой, например: HCN – синильная кислота, НСl – соляная кислота, HF – плавиковая кислота.

Если одному оксиду соответствует несколько кислородсодержащих кислот (степень окисления элемента в оксиде и соответствующей ему кислоте одна и та же), содержащих разное количество воды, то перед названием кислоты, в которой количество воды наибольшее, ставится приставка орто-, а перед названием кислоты с наименьшим количеством воды – приставка мета-. Перед названиями кислот, полученных путем частичного обезвоживания ортокислот, ставят приставку пиро-. Например, Н₃РО₄ – ортофосфорная (или просто фосфорная) кислота, НРО₃ – метафосфорная,Н₄Р₂О₇ – пирофосфорная. Последнюю кислоту получают путем частичного обезвоживания ортофосфорной кислоты:

Названия наиболее часто встречающихся на практике кислот и соответствующих кислотных остатков приведены в таблице 13.1.