Применение бескислородных галогенопроизводных кислот
Цель: познакомить с применением бескислородных галогенопроизводных кислот
Соляная (хлороводородная) кислота - HCl
Тысячи тонн ее расходуется для растворения окалины и ржавчины с тех чугунных и стальных изделий, которые собираются никелировать, хромировать, цинковать, меднить, золотить и т.д. Ведь на ржавую поверхность изделия не произойдет при электролизе осаждения ни цинка, ни никеля, ни меди. Потому и руль велосипеда перед никелированием, и великое множество других изделий приходится «купать» в соляной кислоте.
Много соляной кислоты используется для снятия накипи в паровых котлах и тепловых бойлерах. Накипь – это в основном карбонаты кальция и магния, которые легко растворяются в соляной кислоте:
CaCO3 +2HCl= CaCl2 +H2O + CO2
Широко используется соляная кислота в лабораторной практике, например, для получения водорода, хлора, неорганических хлорпроизводных различных солей. Кстати, большинство ее солей – хлоридов – хорошо растворимы в воде. Исключение составляют: PbCl2, CuCl, AgCl, AuCl, HgCl2. Малая растворимость хлорида серебра (AgCl) используется для осуществления качественной реакции на соляную кислоту и ее соли. Еще Р. Бойль безошибочно устанавливал их присутствие в растворах, добавляя туда нитрат серебра. При этом образовывался характерный белый осадок, практически нерастворимый в воде, но легко растворяющийся при добавлении аммиака. Данной реакцией химики пользуются до сих пор.
Плавиковая (фтороводородная) кислота – HF
Это единственная кислота, которая растворяет оксид кремния (IV)
SiO2 + 4HF=SiF4+2H2O
А поскольку бутылочное стекло содержит в своем составе оксид кремния (IV), то хранить плавиковую кислоту приходится не в стеклянной и керамической посуде, а в полиэтиленовой или полихлорвиниловой.
Следующая особенность плавиковой кислоты состоит в том, что восстановительных свойств она не проявляет вообще, так как окислить фторид-ион не удается ни одному реагенту. Поэтому плавиковую кислоту и жидкий фтороводород используют для приготовления растворов очень сильных окислителей, с помощью которых можно окислить некоторые элементы до высших степеней окисления.
Плавиковая кислота хорошо растворяет те металлы, которые стоят в электрохимическом ряду напряжений до водорода. Но и здесь свои особенности. Фториды некоторых металлов (Ni, Fe, Сu) нерастворимы в воде и плавиковой кислоте.
Сильное действие оказывает плавиковая кислота на живые организмы. Вдыхание ее паров обжигает слизистые оболочки носа и гортани. На коже образуются болезненные язвы. Особенно легко она разрушает ногти, зубы, кости.
Токсичностью плавиковой кислоты пользуются для борьбы с вредными насекомыми и микроорганизмами, для чего, например, древесину пропитывают плавиковой кислотой или ее солями.
Бромоводородная HBr и йодоводородная HI кислоты
По своим химическим свойствам очень сходны с соляной кислотой и даже по действию на живой организм. Разумеется, есть небольшие отличия. Сила кислот в ряду HC l- HBr – HI слегка нарастает. Кроме того, восстановительная способность у бромид- и иодид-ионов выражена заметно сильнее, чем у хлорид-ионов. И это имеет свои последствия. Даже при простом стоянии на воздухе бром водородная и иодоводородная кислоты реагируют с кислородом, выделяя свободный галоген.
4HBr+O2=2Br2+2H2O 4HI+O2=2I2+2H2O
По этой причине водные растворы обеих кислот обычно окрашены в желтый или буроватый цвет. У соляной кислоты этого не наблюдается.
Что касается сферы применения указанных кислот, то она более узкая, чем у соляной, так как брома и йода в природе немного. Расходуется бромо- и йодоводородные кислоты в основном на изготовление органических бром- и йодопроизводных, используемых в медицине и лабораторной практике.
Литература:
Мартыненко Б.В. Кислоты – основания: Кн. для учащихся 8-10 кл.ср.шк. – М.: Просвещение, 1988.
