Säuren sind chemische Verbindungen, die Wasserstoffatome enth alten, die durch Metallpartikel und einen Säurerest ersetzt werden können. Sie können auch als Substanzen definiert werden, die mit einer chemischen Base zu Salz und Wasser reagieren können.
Es gibt zwei Haupttypen dieser Verbindungen: starke und schwache. Sie können je nach ihrer chemischen Zusammensetzung auch in mineralische und organische Säuren eingeteilt werden. Der Hauptunterschied zwischen den beiden besteht darin, dass erstere anorganische Verbindungen sind, die aus verschiedenen Kombinationen chemischer Elemente bestehen, während letztere eine Kombination aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen sind.
Definition
Mineralsäure ist eine Substanz, die aus einer oder mehreren anorganischen Verbindungen synthetisiert wird. Es setzt Wasserstoffionen in Lösung frei, aus denen wiederum Wasserstoff durch das Metall verdrängt werden kann, um ein Salz zu bilden. Unterschiedliche Säuren haben unterschiedliche Formeln. Schwefelsäure ist beispielsweise H2SO4, Salpetersäure ist HNO3.
Salze von Mineralsäuren kommen in lebenden Organismen vor, sind in Wasser gelöst (in Form von Ionen) oder darin enth altenFestkörper (z. B. Calcium- und Phosphorsalze in der Zusammensetzung des menschlichen Skeletts und der meisten Wirbeltiere).
Alle Säuren haben gemeinsam, dass sie immer mindestens ein Wasserstoffatom in ihrem Molekül haben. Sie alle nehmen an der Neutralisationsreaktion teil, reagieren mit Basen und bilden Salze und Wasser. Andere Eigenschaften von Säuren sind ein saurer Geschmack und die Fähigkeit, einige Farbstoffe zu verfärben. Ein typisches Beispiel hierfür ist der Farbumschlag von Lackmuspapier von blau nach rot.
Mineralsäuren sind gut wasserlöslich. Sie sind mit organischen Lösungsmitteln absolut nicht mischbar. Die meisten von ihnen sind sehr aggressiv.
Liste der anorganischen Säuren
Zu den Mineralien gehören folgende Stoffe:
- Salzsäure - HCl.
- Salpetersäure - HNO3.
- Phosphorsäure - H3PO4.
- Schwefelsäure - H2SO4.
- Borsäure - H3BO3.
- Flusssäure - HF.
- Bromwasserstoffsäure - HBr.
- Perchlorsäure - HClO4.
- Jodwasserstoffsäure - HI.
Die sogenannten Bezugssäuren - Salzsäure, Schwefelsäure und Salpetersäure - werden am häufigsten verwendet. Sehen wir uns das als nächstes genauer an.
Salzsäure
Eine konzentrierte Substanz ist eine wässrige Lösung, die etwa 38 % Chlorwasserstoff (HCl) enthält. Es hat einen stechenden Geruch und verursacht Verbrennungen der Atemwege und Augen. Salzsäure ist nicht als Oxidations- oder Reduktionsmittel eingestuft. Bei einer Mischung mit z. Natriumhypochlorit (Bleiche) oder Kaliumpermanganat, setzt giftiges Chlorgas frei.
Als nicht oxidierende Säure löst HCl die meisten unedlen Metalle auf und setzt brennbares Wasserstoffgas frei.
Salpetersäure (HNO3)
Salpetersäure ist als konzentrierte Lösung (68-70 %, 16 M) und in wasserfreier Form (100 %) erhältlich. Es ist ein starkes Oxidationsmittel. Die Eigenschaften bleiben auch bei ausreichender Verdünnung und Raumtemperatur erh alten. Diese Substanz oxidiert die meisten organischen Verbindungen und verwandelt sich in Lachgas. Es kann mit fast allen organischen Verbindungen explosive Gemische bilden.
Konzentrierte Salpetersäure reagiert heftig mit organischem Material, was zu Ausgasung und potenziellem Druckaufbau führt, gefolgt von einem Bersten des Behälters, wenn der Behälter nicht richtig entlüftet wird. Oxidationsreaktionen mit einigen organischen Lösungsmitteln können explosive Nitrate bilden.
Salpetersäure reagiert mit den meisten Metallen und setzt je nach Konzentration und Art des Reagenzes entweder gasförmigen Wasserstoff oder Stickoxide frei. Es löst Gold und Platin nicht auf.
Das Mischen von Salpetersäure und Salzsäure erzeugt braune Dämpfe, die aus giftigen Stickoxiden bestehen.
Substanz verursacht gelbe Flecken auf der Haut.
Schwefelsäure (H2SO4)
Konzentrierte Substanzoft in 98%iger Lösung (18M) geliefert. Es ist ein starkes Oxidationsmittel, hygroskopisch und stark entwässernd.
Die verdünnte Substanz reagiert mit Metallen wie anderen Mineralsäuren unter Freisetzung von Wasserstoffgas. Die konzentrierte Verbindung kann auch einige Edelmetalle wie Kupfer, Silber und Quecksilber auflösen und dabei Schwefeldioxid (SO2) freisetzen. Blei und Wolfram reagieren nicht mit Schwefelsäure.
Aufgrund seiner starken oxidierenden und dehydrierenden Fähigkeit reagiert es heftig mit vielen organischen Chemikalien, was zu einer Gasentwicklung führt.
Phosphorsäure (H3PO4)
Reine Orthophosphorverbindung ist ein wasserlöslicher kristalliner Feststoff. Die Säure, die am häufigsten als 85-prozentige wässrige Lösung verkauft wird, ist viskos, nicht flüchtig und geruchlos. Es ist weniger reaktiv als die anderen oben diskutierten Mineralsäuren.
Auflösen in Wasser macht die Substanz die Flüssigkeit zähflüssig und zähflüssig.
Verwendung von Mineralsäuren
Anorganische Säuren reichen von starken Säuren (Schwefelsäure) bis zu sehr schwachen Säuren (Borsäure). Sie neigen dazu, wasserlöslich und mit organischen Lösungsmitteln nicht mischbar zu sein.
Mineralsäuren werden in vielen Bereichen der chemischen Industrie als Rohstoffe für die Synthese anderer organischer und anorganischer Chemikalien verwendet. Eine große Anzahl von ihnen, insbesondere Schwefel-, Stickstoff- und Salzsäure,hergestellt für den kommerziellen Gebrauch in großen Fabriken.
Sie werden auch wegen ihrer korrosiven Eigenschaften häufig verwendet. Beispielsweise wird eine verdünnte Salzsäurelösung verwendet, um Ablagerungen in Kesseln zu entfernen. Dieser Vorgang wird als Entkalkung bezeichnet.
Schwefelsäure kann im Alltag für Autobatterien und Oberflächenreinigung verwendet werden. Noch vor wenigen Jahrzehnten kauften die Menschen regelmäßig Flaschen dieser Substanz, um ihre Autobatterien aufzuladen.
Salpetersäure (HNO3) wird in der chemischen Reinigung verwendet. Phosphorsäure (H3PO4) wird bei der Herstellung von Streichhölzern verwendet.
Ähnlichkeit
Zwischen anorganischen und organischen Säuren gibt es Eigenschaften, die sie zu einer Gruppe zusammenfassen. Ihre Liste ist wie folgt:
- Kann Protonen (H-Ionen) freisetzen.
- Reagiert mit chemischen Basen.
- Haben starke und schwache Säure.
- Blaues Lackmuspapier rot färben.
- Wechselwirkung von Säuren und Mineralien.
Unterschiede
Die folgenden Unterschiede zwischen anorganischen und organischen Säuren sind hervorzuheben:
- Definition. Mineralsäuren sind Stoffe, die sich von anorganischen Verbindungen ableiten. Organische Säuren sind organische Verbindungen, die saure Eigenschaften haben.
- Ursprung. Die meisten Mineralsäuren sind nicht biologischen Ursprungs, wie mineralischeQuellen. Bei organischen Verbindungen ist das Gegenteil der Fall.
- Löslichkeit. Die meisten Mineralsäuren sind gut wasserlöslich. Organische Verbindungen mischen sich nicht gut mit Flüssigkeit.
- Säure. Die meisten Mineralsäuren sind stark. Organisch - normalerweise schwach.
- Chemische Zusammensetzung. Mineralsäuren können Kohlenstoffatome in ihrer Struktur haben oder nicht. Sie sind immer in organischen Verbindungen vorhanden.
Der Artikel enthält Daten zu Säuren und ihren Eigenschaften.
