Minerálne kyseliny: popis, zloženie, aplikácia

Kyseliny sú chemické zlúčeniny zložené z atómov vodíka, ktoré môžu byť nahradené kovovými časticami a zvyškami kyselín. Môžu byť tiež definované ako látky, ktoré môžu reagovať s chemickou bázou za vzniku soli a vody.

Existujú dva hlavné typy Tieto zlúčeniny sú: silné a slabé. Môžu byť tiež klasifikované ako minerálne a organické kyseliny v závislosti od chemického zloženia. Hlavný rozdiel medzi nimi spočíva v tom, že prvé sú anorganické zlúčeniny pozostávajúce z rôznych kombinácií chemických prvkov, zatiaľ čo druhé sú kombináciou atómov uhlíka a vodíka.

Definícia

Minerálna kyselina je látka syntetizovaná z jeden alebo viac niekoľko anorganických zlúčenín. Uvoľňuje vodíkové ióny v roztoku, z ktorého môže byť vodík vytlačený kovom za vzniku soli. Rôzne kyseliny majú rôzne vzorce. Napríklad kyselina sírová má H2SO4, kyselina dusičná má HNO3.

Soli minerálnych kyselín sú obsiahnuté vo vnútri živých organizmov, rozpustené vo vode (vo forme iónov) alebo sú v pevnom stave (napríklad soli vápnika a fosforu v ľudskej kostre a väčšine stavovcov).

Jednou spoločnou charakteristikou všetkých kyselín je, že vo svojej molekule majú vždy aspoň jeden atóm vodíka. Všetky sa podieľajú na neutralizačnej reakcii, reagujú s bázami a tvoria soli a vodu. Ďalšími vlastnosťami kyselín sú kyslá chuť a schopnosť spôsobiť sfarbenie niektorých farbív. Typickým príkladom je konverzia farby lakmusového papiera z modrej na červenú.

Minerálne kyseliny sú vysoko rozpustné vo vode. Absolútne sa nemiešajú s organickými rozpúšťadlami. Väčšina z nich je veľmi agresívna.

Zoznam anorganických kyselín

Medzi minerálne látky patria tieto látky:

1. Kyselina Chlorovodíková-HCl.
2. Kyselina dusičná-HNO3.
3. Kyselina fosforečná-H3PO4.
4. Kyselina sírová-H2SO4.
5. Kyselina boritá-H3BO3.
6. Kyselina fluorovodíková-HF.
7. Kyselina Bromovodíková-HBr.
8. Kyselina chloristá-HClO4.
9. Kyselina fluorovodíková-HI.

Najčastejšie sa používajú takzvané referenčné kyseliny - chlorovodíková, sírová a dusičná. , potom sa budeme podrobnejšie zaoberať.

Kyselina chlorovodíková

Koncentrovaná látka je vodný roztok obsahujúci asi 38% chlorovodíka (HCl). Má štipľavý zápach, spôsobuje popáleniny dýchacích orgánov a očí. Kyselina chlorovodíková nie je klasifikovaná ako oxidačné alebo redukčné činidlo. Keď sa však zmieša napríklad s chlórnanom sodným (bielidlom) alebo manganistanom draselným, uvoľňuje toxický chlór.

Ako neoxidujúca kyselina rozpúšťa HCl väčšinu základných kovov a uvoľňuje horľavý plynný vodík.

Kyselina dusičná (HNO3)

Kyselina dusičná sa dodáva ako koncentrovaný roztok (68-70%, 16 M) a v bezvodej forme (100%). Je to silné oxidačné činidlo. Vlastnosti sa zachovajú, aj keď sú dostatočne zriedené a majú izbovú teplotu. Táto látka oxiduje väčšinu organických zlúčenín a mení sa na oxid dusný. Môže vytvárať výbušné zmesi s takmer akoukoľvek organickou zlúčeninou.

Koncentrovaná kyselina dusičná prudko reaguje s organickým materiálom, čo vedie k uvoľňovaniu plynu a potenciálnemu zvýšeniu tlaku, po ktorom nádoba praskne, ak nádoba nie je správne vetraná. Oxidačné reakcie s niektorými organickými rozpúšťadlami môžu vytvárať výbušné dusičnany.

Kyselina dusičná reaguje s väčšinou kovov a uvoľňuje buď plynný vodík alebo oxidy dusíka, v závislosti od koncentrácie a typu činidla. Nerozpúšťa zlato a platinu.

Miešanie kyseliny dusičnej a kyseliny chlorovodíkovej povedie k tvorbe hnedých pár pozostávajúcich z toxických oxidov dusíka.

Látka spôsobuje výskyt žltých škvŕn na koži.

Kyselina sírová (H2SO4)

Koncentrovaná látka sa často dodáva v 98% roztoku (18 m). Je to silné oxidačné činidlo, hygroskopické a silné dehydratačné činidlo.

Zriedená látka reaguje s kovmi ako iné minerálne kyseliny a uvoľňuje plynný vodík. Koncentrovaná zlúčenina môže tiež rozpustiť niektoré ušľachtilé kovy, ako je meď, striebro a ortuť, pričom sa uvoľní oxid siričitý (SO2). Olovo a volfrám nereagujú s kyselinou sírovou.

Vďaka svojej silnej oxidačnej a dehydratačnej schopnosti prudko reaguje s mnohými organickými chemikáliami, čo vedie k uvoľňovaniu plynu.

Kyselina fosforečná (H3PO4)

Čistá ortofosforečná zlúčenina je vo vode rozpustná kryštalická pevná látka. Kyselina, ktorá sa najčastejšie predáva ako 85% vodný roztok, je viskózna, neprchavá a bez zápachu. Je menej reaktívny ako ostatné minerálne kyseliny diskutované vyššie.

Rozpustením vo vode látka spôsobuje, že kvapalina je viskózna a viskózna.

Použitie minerálnych kyselín

Anorganické kyseliny sa pohybujú od kyselín s vysokou pevnosťou (sírová) po veľmi slabé (boritá). Majú tendenciu byť rozpustné vo vode a nemiešajú sa s organickými rozpúšťadlami.

Minerálne kyseliny sa používajú v mnohých odvetviach chemického priemyslu ako suroviny na syntézu iných chemikálií, organických aj anorganických. Veľké množstvo z nich, najmä sírová, dusičná a chlorovodíková, sa vyrába na komerčné použitie vo veľkých továrňach.

Sú tiež široko používané kvôli ich korozívnym vlastnostiam. Napríklad sa použije zriedený roztok kyseliny chlorovodíkovej odstrániť vklady vo vnútri kotlov. Tento proces je známy ako odstraňovanie vodného kameňa.

V každodennom živote sa môže použiť kyselina sírová pre auto batérie a čistenie povrchov. Len pred niekoľkými desaťročiami si ľudia pravidelne kupovali fľaše s touto látkou, aby si nabili svoje autobatérie.

Kyselina dusičná (HNO₃) sa používa pri chemickom čistení. Kyselina fosforečná (H₃PO₄) používa sa pri výrobe zápaliek.

Podobnosť

Medzi anorganickými a organickými kyselinami existujú vlastnosti, ktoré ich kombinujú do jednej skupiny. Ich zoznam je nasledovný:

1. Môže uvoľňovať protóny (H ióny).
2. Reagujte s chemickými Zásadami.
3. Majú silnú a slabú kyslosť.
4. Maľujú modrý lakmusový papierik červenou farbou.
5. Interakcia kyselín a minerálov.

Rozdiely

Medzi anorganickými a organickými kyselinami by sa mali rozlišovať tieto rozdiely:

1. Definícia. Minerálne kyseliny sú látky odvodené od anorganických zlúčenín. Organické kyseliny sú organické zlúčeniny s kyslými vlastnosťami.
2. Pôvod. Väčšina minerálnych kyselín je nebiologického pôvodu, napríklad minerálne pramene. Pri organických zlúčeninách je opak pravdou.
3. Rozpustnosť. Väčšina minerálnych kyselín sa dobre rozpúšťa vo vode. Organické zlúčeniny sa nemiešajú dobre s kvapalinou.
4. Kyslosť. Väčšina minerálnych kyselín je silná. Organické-zvyčajne slabé.
5. Chemické zloženie. Minerálne kyseliny môžu alebo nemusia mať vo svojej štruktúre atómy uhlíka. Sú vždy prítomné v organických zlúčeninách.

Článok predstavuje údaje o kyselinách a ich vlastnostiach.