חומצות: דוגמאות, טבלה. תכונות חומצה

2024 מְחַבֵּר: Angel Austin | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-18 04:09

חומצות הן תרכובות כימיות שמסוגלות לתרום יון מימן טעון חשמלי (קטיון) ולקבל שני אלקטרונים המקיימים אינטראקציה, וכתוצאה מכך נוצר קשר קוולנטי.

במאמר זה, נסתכל על החומצות העיקריות שנלמדות בכיתות הביניים של בתי ספר לחינוך כללי, וגם נלמד הרבה עובדות מעניינות על מגוון רחב של חומצות. בואו נתחיל.

חומצות: סוגים

בכימיה, ישנן חומצות רבות ושונות בעלות מגוון תכונות. כימאים מבחינים בין חומצות לפי תכולת החמצן שלהן, נדיפותן, מסיסותן במים, חוזק, יציבות, השייכות לקבוצה אורגנית או אנאורגנית של תרכובות כימיות. במאמר זה נסתכל בטבלה המציגה את החומצות המפורסמות ביותר. הטבלה תעזור לך לזכור את שם החומצה ואת הנוסחה הכימית שלה.

נוסחה כימית	שם חומצה
H2S	מימן גופרתי
H2SO4	Sulfuric
HNO3	חנקן
HNO2	חנקן
HF	Flavic
HCl	מלח
H3PO4	פוספורי
H2CO3	Coal

אז, הכל נראה בבירור. טבלה זו מציגה את החומצות המפורסמות ביותר בתעשייה הכימית. הטבלה תעזור לך לזכור את השמות והנוסחאות הרבה יותר מהר.

חומצה הידרוסולפידית

H_{2S היא חומצת מימן גופרתי. הייחודיות שלו טמונה בעובדה שהוא גם גז. מימן גופרתי מסיס בצורה גרועה מאוד במים, וגם מקיים אינטראקציה עם מתכות רבות. חומצה הידרוסופרית שייכת לקבוצת "חומצות חלשות", דוגמאות להן נשקול במאמר זה.}

H_{2S יש טעם מעט מתוק וריח חזק מאוד של ביצים רקובות. בטבע ניתן למצוא אותו בגזים טבעיים או געשיים, והוא משתחרר גם כאשר חלבון נרקב.}

התכונות של חומצות מגוונות מאוד, גם אם החומצה הכרחית בתעשייה, היא עלולה להיות מאוד לא בריאה לבריאות האדם. חומצה זו רעילה מאוד לבני אדם. כאשר שואפים כמות קטנה של מימן גופרתי, אדם מתעורר עם כאב ראש, מתחילות בחילות קשות וסחרחורת. אם אדם שואף כמות גדולה של H_{2S, הדבר עלול להוביל לעוויתות, תרדמת או אפילו מוות מיידי.}

חומצה גופרתית

H₂SO₄ היא חומצה גופרתית חזקה שילדים מתוודעים אליה בשיעורי כימיה עוד ב-8.מעמד. חומצות כימיות כגון גופרית הן חומרי חמצון חזקים מאוד. H₂SO_{4 פועל כחומר מחמצן על מתכות רבות, כמו גם תחמוצות בסיסיות.}

H₂SO_{4 גורם לכוויות כימיות על עור או בגדים, אך אינו רעיל כמו מימן גופרתי.}

חומצה חנקתית

חומצות חזקות חשובות מאוד בעולמנו. דוגמאות לחומצות כאלה: HCl, H₂SO₄, HBr, HNO₃. HNO_{3 היא החומצה החנקתית הידועה. זה מצא יישום רחב בתעשייה כמו גם בחקלאות. הוא משמש בייצור דשנים שונים, בתכשיטים, בהדפסה צילומית, בייצור תרופות וצבעים ובתעשייה הצבאית.}

חומצות כימיות כמו חומצה חנקתית מזיקות מאוד לגוף. אדים של HNO_{3 משאירים כיבים, גורמים לדלקת חריפה ולגירוי של דרכי הנשימה.}

חומצה חנקתית

חומצה חנקתית מבולבלת לעתים קרובות עם חומצה חנקתית, אבל יש הבדל ביניהן. העובדה היא שחומצה חנקתית היא הרבה יותר חלשה מחומצה חנקתית, יש לה תכונות והשפעות שונות לחלוטין על גוף האדם.

HNO_{2 נמצא בשימוש נרחב בתעשייה הכימית.}

חומצה הידרופלואורית

חומצה הידרופלואורית (או מימן פלואוריד) היא תמיסה של H_{2O עם HF. הנוסחה של החומצה היא HF. חומצה הידרופלואורית נמצאת בשימוש פעיל מאוד בתעשיית האלומיניום. זה ממיס סיליקטים, מרעיל סיליקון, סיליקטזכוכית.}

מימן פלואוריד מזיק מאוד לגוף האדם, בהתאם לריכוז שלו יכול להיות סם קל. כאשר הוא בא במגע עם העור, בתחילה אין שינויים, אך לאחר מספר דקות עלולים להופיע כאב חד וכוויה כימית. חומצה הידרופלואורית מזיקה מאוד לסביבה.

חומצה הידרוכלורית

HCl הוא מימן כלורי והיא חומצה חזקה. מימן כלורי שומר על תכונות החומצות השייכות לקבוצת החומצות החזקות. למראה החומצה שקופה וחסרת צבע, אך מעשנת באוויר. מימן כלורי נמצא בשימוש נרחב בתעשיות המתכות והמזון.

חומצה זו גורמת לכוויות כימיות, אבל מגע עין מסוכן במיוחד.

חומצה זרחתית

חומצה זרחתית (H₃PO₄) היא חומצה חלשה בתכונותיה. אבל גם לחומצות חלשות יכולות להיות תכונות של חזקות. לדוגמה, H₃PO_{4 משמש בתעשייה כדי להחזיר ברזל מחלודה. בנוסף, חומצה זרחתית (או זרחתית) נמצאת בשימוש נרחב בחקלאות - מכינים ממנה דשנים רבים ושונים.}

התכונות של חומצות דומות מאוד - כמעט כל אחת מהן מזיקה מאוד לגוף האדם, H₃PO_{4 ללא יוצא מן הכלל. לדוגמה, חומצה זו גורמת גם לכוויות כימיות קשות, דימומים מהאף ועששת.}

חומצה פחמית

H₂CO₃ - חומצה חלשה. הוא מתקבל על ידי המסת CO₂ (פחמן דו חמצני) לתוך H_{2O (מים). חומצה פחמניתמשמש בביולוגיה וביוכימיה.}

צפיפות של חומצות שונות

צפיפות החומצות תופסת מקום חשוב בחלקים התיאורטיים והמעשיים של הכימיה. הודות לידע בצפיפות, ניתן לקבוע את ריכוז החומצה, לפתור בעיות כימיות ולהוסיף את הכמות הנכונה של חומצה להשלמת התגובה. הצפיפות של חומצה כלשהי משתנה בהתאם לריכוז. לדוגמה, ככל שאחוז הריכוז גדול יותר, כך הצפיפות גדולה יותר.

מאפיינים כלליים של חומצות

לחלוטין כל החומצות הן חומרים מורכבים (כלומר, הן מורכבות מכמה יסודות בטבלה המחזורית), בעוד שהן כוללות בהכרח H (מימן) בהרכבן. לאחר מכן, נבחן את התכונות הכימיות של חומצות שכיחות:

1. כל החומצות המכילות חמצן (בנוסחה שבהן קיים O) מתפרקות ליצירת מים, כמו גם תחמוצת חומצה. וחסרי חמצן מתפרקים לחומרים פשוטים (לדוגמה, 2HF מתפרק ל-F₂ ו-H_2).
2. חומצות מחמצנות מקיימות אינטראקציה עם כל המתכות בסדרת פעילות המתכת (רק אלו הממוקמות משמאל ל-H).
3. מגיבים עם מלחים שונים, אבל רק עם אלה שנוצרו על ידי חומצה חלשה עוד יותר.

בתכונות הפיזיקליות שלהן, חומצות שונות זו מזו באופן חד. הרי יכול להיות להם ריח ואין להם, כמו גם להיות במגוון מצבים מצטברים: נוזלי, גזי ואפילו מוצק. חומצות מוצקות מעניינות מאוד ללימוד. דוגמאות לחומצות כאלה:C₂H₂0₄ ו-H₃BO _3.

ריכוז

ריכוז הוא ערך שקובע את ההרכב הכמותי של כל פתרון. לדוגמה, כימאים צריכים לעתים קרובות לקבוע כמה חומצה גופרתית טהורה יש בחומצה מדוללת H₂SO_{4. לשם כך הם שופכים כמות קטנה של חומצה מדוללת לכוס, שוקלים אותה וקובעים את הריכוז מטבלת צפיפות. ריכוז החומצות קשור קשר הדוק לצפיפות, לעתים קרובות יש משימות חישוב לקביעת הריכוז, שם צריך לקבוע את אחוז החומצה הטהורה בתמיסה.}

סיווג של כל החומצות לפי מספר אטומי H בנוסחה הכימית שלהן

אחד הסיווגים הפופולריים ביותר הוא החלוקה של כל החומצות לחומצות מונו-בסיסיות, דו-בסיסיות ובהתאם, טרי-בסיסיות. דוגמאות לחומצות חד-בסיסיות: HNO₃ (חנקתי), HCl (הידרוכלורי), HF (הידרופלואורית) ואחרות. חומצות אלו נקראות מונו-בסיסיות, מכיוון שרק אטום H אחד קיים בהרכב שלהן. יש הרבה חומצות כאלה, אי אפשר לזכור לחלוטין כל אחת. אתה רק צריך לזכור שחומצות מסווגות גם לפי מספר אטומי H בהרכבן. חומצות דו-בסיסיות מוגדרות באופן דומה. דוגמאות: H₂SO₄ (גופרית), H₂S (מימן גופרתי), H2_CO3 _{(פחם) ואחרים. טרי-בסיסי: H}3_PO4 _{(פוספורי).}

סיווג בסיסי של חומצות

אחד הסיווגים הפופולריים ביותר של חומצות הוא החלוקה שלהן לחומצות המכילות חמצן וחומצות אנוקסיות. איך לזכור, מבלי לדעת את הנוסחה הכימית של חומר, שזו חומצה המכילה חמצן?

כל החומצות נטולות החמצן חסרות את היסוד החשוב O - חמצן, אך מכילות H. לכן, המילה "מימן" תמיד מיוחסת לשמם. HCl היא חומצה הידרוכלורית ו-H_{2S הוא מימן גופרתי.}

אבל אתה יכול גם לכתוב נוסחה לפי שמות של חומצות חומציות. לדוגמה, אם מספר אטומי O בחומר הוא 4 או 3, אזי תמיד מוסיפים לשם הסיומת -n- וכן הסיומת -aya-:

• H₂SO_{4 - גופרתי (מספר אטומים - 4);}
• H₂SiO_{3 - סיליקון (מספר אטומים - 3).}

אם לחומר יש פחות משלושה או שלושה אטומי חמצן, אז השם משתמש בסיומת -ist-:

• HNO_{2 - חנקן;}
• H₂SO_{3 - גופרתי.}

נכסים כלליים

כל החומצות בטעם חמוץ ולעתים קרובות מעט מתכתי. אבל יש עוד נכסים דומים שנשקול כעת.

ישנם חומרים הנקראים אינדיקטורים. מחוונים משנים את צבעם, או שהצבע נשאר, אך הגוון שלו משתנה. זה מתרחש כאשר האינדיקטורים מושפעים מחומר אחר, כגון חומצות.

דוגמה לשינוי צבע היא מוצר מוכר כמו תה, וחומצה לימון. כאשר זורקים לימון לתה, התה מתחיל בהדרגה להתבהר באופן ניכר. הסיבה לכך היא שלימון מכיל חומצת לימון.

יש דוגמאות אחרות. לקמוס, שבמדיום ניטרלי יש לו צבע לילך, הופך לאדום כאשר מוסיפים חומצה הידרוכלורית.

כאשר חומצות מקיימות אינטראקציה עם מתכות שנמצאות בסדרת המתח עד למימן, משתחררות בועות גז - H. אולם אם מתכת שנמצאת בסדרת המתח לאחר H מונחת במבחנה עם חומצה, אז לא תתרחש תגובה, לא ישתחרר גז. לכן, נחושת, כסף, כספית, פלטינה וזהב לא יגיבו עם חומצות.

במאמר זה, סקרנו את החומצות הכימיות המפורסמות ביותר, כמו גם את התכונות וההבדלים העיקריים שלהן.