Қышқылдар – металл бөлшектерімен және қышқыл қалдығымен алмастырылатын сутегі атомдары бар химиялық қосылыстар. Оларды химиялық негізмен әрекеттесіп, тұз бен су түзе алатын заттар ретінде де анықтауға болады.
Бұл байланыстардың екі негізгі түрі бар: күшті және әлсіз. Химиялық құрамына қарай оларды минералды және органикалық қышқылдар деп те жіктеуге болады. Екеуінің негізгі айырмашылығы - біріншісі химиялық элементтердің әртүрлі комбинацияларынан тұратын бейорганикалық қосылыстар, ал екіншісі көміртегі мен сутегі атомдарының қосындысы.
Анықтама
Минералды қышқыл – бір немесе бірнеше бейорганикалық қосылыстардан синтезделген зат. Ол ерітіндідегі сутегі иондарын шығарады, өз кезегінде, сутегі металмен ығыстырылып, тұз түзілуі мүмкін. Әртүрлі қышқылдардың формулалары әртүрлі. Мысалы, күкірт қышқылы H2SO4, азот қышқылы HNO3.
Минералды қышқылдардың тұздары тірі организмдердің ішінде суда еріген (иондар түрінде) немесеқатты күй (мысалы, адам қаңқасының және омыртқалылардың көпшілігінің құрамындағы кальций мен фосфор тұздары).
Барлық қышқылдардың бір ортақ қасиеті олардың молекуласында әрқашан кем дегенде бір сутегі атомының болуы. Олардың барлығы нейтралдау реакциясына қатысады, негіздермен әрекеттесіп, тұздар мен су түзеді. Қышқылдардың басқа қасиеттері қышқыл дәм және кейбір бояғыштардың түссізденуін тудыру қабілеті. Бұған әдеттегі мысал лакмус қағазының көк түстен қызыл түске өзгеруі болып табылады.
Минералды қышқылдар суда жақсы ериді. Олар органикалық еріткіштермен мүлдем араласпайды. Олардың көпшілігі өте агрессивті.
Бейорганикалық қышқылдар тізімі
Минералдарға келесі заттар кіреді:
- Мюриат қышқылы - HCl.
- Азот қышқылы - HNO3.
- Фосфор қышқылы - H3PO4.
- Күкірт қышқылы - H2SO4.
- Бор қышқылы - H3BO3.
- Фторлы су қышқылы - HF.
- Гидробром қышқылы - HBr.
- Хлор қышқылы - HClO4.
- Гидроид қышқылы - HI.
Тұз, күкірт және азот деп аталатын эталондық қышқылдар ең көп қолданылады. Енді толығырақ қарастырайық.
Тұз қышқылы
Концентрлі зат – құрамында шамамен 38% хлорсутек (HCl) бар сулы ерітінді. Оның өткір иісі бар және тыныс алу органдары мен көзді күйдіреді. Тұз қышқылы тотықтырғыш немесе тотықсыздандырғыш ретінде жіктелмейді. Алайда, мысалы, араласқан кезде,натрий гипохлориті (ағартқыш) немесе калий перманганаты, ол улы хлор газын шығарады.
Тотықтырмайтын қышқыл ретінде HCl негізгі металдардың көпшілігін ерітіп, тұтанғыш сутегі газын шығарады.
Азот қышқылы (HNO3)
Азот қышқылы концентрлі ерітінді (68-70%, 16М) және сусыз түрінде (100%) бар. Бұл күшті тотықтырғыш. Ол жеткілікті түрде сұйылтылған және бөлме температурасында болса да, қасиеттер сақталады. Бұл зат органикалық қосылыстардың көпшілігін тотықтырады, азот оксидіне айналады. Ол кез келген дерлік органикалық қосылыстармен жарылғыш қоспалар құра алады.
Концентрлі азот қышқылы органикалық материалмен қатты әрекеттеседі, нәтижесінде газдың шығуы және ықтимал қысымның жоғарылауы, содан кейін ыдыстың ауасы дұрыс шығарылмаса, ыдыстың жарылуы. Кейбір органикалық еріткіштермен тотығу реакциялары жарылғыш нитраттарды түзуі мүмкін.
Азот қышқылы көптеген металдармен әрекеттеседі, реагенттің концентрациясы мен түріне байланысты газ тәрізді сутегін немесе азот оксидтерін шығарады. Ол алтын мен платинаны ерітпейді.
Азот қышқылы мен тұз қышқылын араластыру улы азот оксидтерінен тұратын қоңыр түтіндерді шығарады.
Зат теріде сары дақтарды тудырады.
Күкірт қышқылы (H2SO4)
Концентрлі затжиі 98% ерітіндіде (18М) жеткізіледі. Бұл күшті тотықтырғыш, гигроскопиялық және күшті сусыздандырғыш.
Сұйылтылған зат басқа минералды қышқылдар сияқты металдармен әрекеттесіп, сутегі газын шығарады. Концентрленген қосылыс сонымен қатар мыс, күміс және сынап сияқты кейбір асыл металдарды ерітіп, күкірт диоксиді (SO2) бөле алады. Қорғасын мен вольфрам күкірт қышқылымен әрекеттеспейді.
Күшті тотықтырғыш және сусыздандыру қабілетінің арқасында ол көптеген органикалық химиялық заттармен қатты әрекеттеседі, нәтижесінде газ бөлінеді.
Фосфор қышқылы (H3PO4)
Таза ортофосфор қосылысы - суда еритін кристалды қатты зат. Көбінесе 85% сулы ерітінді ретінде сатылатын қышқыл тұтқыр, ұшпа және иіссіз. Ол жоғарыда талқыланған басқа минералды қышқылдарға қарағанда реактивті емес.
Суда еріген зат сұйықтықты тұтқыр және тұтқыр етеді.
Минералды қышқылдарды қолдану
Бейорганикалық қышқылдар күшті қышқылдардан (күкірт) өте әлсіз қышқылдарға (бор) дейін. Олар әдетте суда ериді және органикалық еріткіштермен араласпайды.
Минералды қышқылдар химия өнеркәсібінің көптеген салаларында органикалық және бейорганикалық басқа химиялық заттарды синтездеу үшін шикізат ретінде қолданылады. Олардың көпшілігі, әсіресе күкіртті, азотты және тұзды,ірі зауыттарда коммерциялық пайдалану үшін өндірілген.
Олар сонымен қатар коррозиялық қасиеттеріне байланысты кеңінен қолданылады. Мысалы, қазандықтардың ішіндегі шөгінділерді жою үшін сұйылтылған тұз қышқылы ерітіндісі қолданылады. Бұл процесс қақтан тазалау ретінде белгілі.
Күнделікті өмірде күкірт қышқылын автокөлік аккумуляторлары мен бетін тазалау үшін қолдануға болады. Бірнеше онжылдықтар бұрын адамдар көліктерінің батареяларын зарядтау үшін осы заттың бөтелкелерін үнемі сатып алатын.
Азот қышқылы (HNO3) химиялық тазалауда қолданылады. Фосфор қышқылы (H3PO4) сіріңке өндірісінде қолданылады.
Ұқсастық
Бейорганикалық және органикалық қышқылдардың арасында оларды бір топқа біріктіретін белгілер бар. Олардың тізімі келесідей:
- Протондарды (H иондары) шығара алады.
- Химиялық негіздермен әрекеттесіңіз.
- Қышқылдығы күшті және әлсіз.
- Көк лакмус қағазын қызыл түске бояңыз.
- Қышқылдар мен минералдардың әрекеттесуі.
Айырмашылықтар
Бейорганикалық және органикалық қышқылдар арасындағы келесі сәйкессіздіктерді бөліп көрсету керек:
- Анықтама. Минералды қышқылдар – бейорганикалық қосылыстардан алынатын заттар. Органикалық қышқылдар – қышқылдық қасиеті бар органикалық қосылыстар.
- Шығу орны. Минералды қышқылдардың көпшілігі биологиялық емес, мысалы, минералкөздері. Органикалық қосылыстарда керісінше болады.
- Ерігіштік. Көптеген минералды қышқылдар суда жақсы ериді. Органикалық қосылыстар сұйықтықпен жақсы араласпайды.
- Қышқылдық. Минералды қышқылдардың көпшілігі күшті. Органикалық – әдетте әлсіз.
- Химиялық құрамы. Минералды қышқылдардың құрылымында көміртек атомдары болуы немесе болмауы мүмкін. Олар әрқашан органикалық қосылыстарда болады.
Мақалада қышқылдар және олардың қасиеттері туралы деректер берілген.
