Teorinė medžiaga

5.1. Neorganinių junginių tipai

5.1.3. Rūgštys

Rūgštys – tai junginiai, kuriems skylant (jonizuojantis) vandenyje susidaro teigiamieji vandenilio jonai (pro­tonai) H+. Rūgštys yra skirstomos į:

1) deguonines (H2SO4, HNO3, H2CO3, CH3COOH ir kt.);

2) nedeguones (H2S, HCl, HI, HBr ir kt.).

Pagal vandenilio atominį skaičių rūgštys skirstomos į:

1) vienprotones (HCl, HNO3 ir kt.);

2) poliprotones (H2S, H2SO4, H3PO4).

Bendroji deguoninių rūgščių formulė A(OH)mOn. Jei n = 0, tai tokia deguoninė rūgštis laikoma silpnąja (H3BO3, HClO); jei n = 1, tai deguoninė rūgštis yra silpnoji (H2CO3) arba vidutinio stiprumo (H3PO4); jei n = 2, tai rūgštis yra stiprioji (H2SO4, HNO3) (1 pav.).



1 pav. Stipriųjų rūgščių stiprumo tarpusavio sąsaja

 

Kai kurių rūgščių pavadinimai

Formulė

Nesisteminis pavadinimas

Sisteminis (IUPAC) pavadinimas

HCl

Druskos rūgštis

Vandenilio chloridas (1−)

H2CO3

Anglies rūgštis, karbonato rūgštis

Divandenilio trioksokarbonatas (2−)

HNO3

Azoto rūgštis, nitrato rūgštis

Vandenilio trioksonitratas (1−)

H3PO4

Fosforo rūgštis, ortofosfato rūgštis

Trivandenilio tetraoksofosfatas (3−)

H2SO4

Sieros rūgštis, sulfato rūgštis

Divandenilio tetraoksosulfatas (2−)

H2SO3

Sulfito rūgštis

Divandenilio trioksosulfatas (2−)

HClO4

Perchlorato rūgštis

Vandenilio tetraoksochloratas (1−)

HClO

Hipochlorito rūgštis

Vandenilio monooksochloratas (1-)


Chemijos laboratorijose dažnai naudojamos organinės rūgštys: metano arba skruzdžių HCOOH ir etano arba acto CH3COOH (daugiau žr. temos „Organiniai junginiai“ skyriuje Karboksirūgštys).


Pagrindiniai rūgščių gavimo būdai

1. Vykstant tiesioginei elementų sintezei:

Cl2(d) + H2(d) → 2HCl(d) (tirpinant vandenyje HCl(aq);

S(k) + H2(d) → H2S(d) (tirpinant vandenyje H2S(aq).

2. Tirpinant vandenyje rūgštinius oksidus (anhidridus):

SO2(d) + H2O(s) → H2SO3(aq);

N2O5 (d)+ H2O(s) → 2HNO3(aq).

3. Druskoms reaguojant su stipriosiomis rūgštimis:

NaCl(k) + H2SO4(s) → HCl(aq) + NaHSO4(aq);

NaNO3(k) + H2SO4(s) HNO3(aq) + NaHSO4(aq).

Pagal agregatinę būseną rūgštys yra skysčiai (H2SO4, HClO4) ir kietosios medžiagos (H3PO4, H2SiO3). Kai kurių rūgščių gali būti tik tirpaluose, pavyzdžiui, H2CO3, H2SO3.

Rūgštys reaguoja:

1) su bazėmis (vykstant neutralizacijos reakcijoms; (daugiau apie neutralizavimą žr. 5.2.8 skyrelį):

Stiprioji rūgštis ir stiprioji bazė

Visiška neutralizacija

2NaOH(aq) + H2SO4(aq) → Na2SO4(aq) + 2H2O(s)

OH(aq) + H+(aq) → H2O(s)

Nevisiška neutralizacija

KOH(aq) + H2SO4(aq) → KHSO4(aq) + H2O(s)

OH(aq) + 2H+(aq) + SO42−(aq) → HSO4(aq) + H2O(s)

Silpnoji rūgštis ir stiprioji bazė

Visiška neutralizacija

KOH(aq) + CH3COOH(aq) → KCH3COO(aq) + H2O(s)

OH(aq) + CH3COOH(aq) → CH3COO (aq) + H2O(s)


2) su baziniais oksidais:

Fe2O3(k) + 6HNO3(aq) → 2Fe(NO3)3(aq) + 3H2O(s);

Fe2O3(k) + 6H+(aq) → 2Fe3+(aq) + 3H2O(s);

3) su druskomis, jei susidaro mažai tirpus, lakus ar silpnai disocijuojantis junginys:

H2SO4(aq) + BaCl2(aq) → BaSO4(k) + 2HCl(aq);

SO42- (aq) + Ba2+(aq) → BaSO4(k);

2HCl(aq) + Na2CO3(aq) → 2NaCl(aq) + H2O(s) + CO2(d);

2H+(aq) + CO32- (aq) → H2O(s) + CO2(d);

4) kaitinamos deguonies turinčios rūgštys skyla:

H2SiO3(k) SiO2(k) + H2O(s);

H2SO4(s) SO3(d) + H2O(s);

5) su metalais:

Zn(k) + 2HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(d);

3Cu(k) + 8HNO3(aq) 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(d) + 4H2O(s).

Rūgštyse kinta indikatorių spalvos (žr. 5.2.8 skyrelį).