Изучив материал этой главы, студенты должны:
• Знать сущность кислотных и основных свойств веществ, особенности сильных и слабых электролитов, типы кислотно-основных реакций, сущность ионных реакций.
• Уметь составлять ионные уравнения реакций, определять направление реакций ионного обмена, рассчитывать концентрации ионов в растворах сильных и слабых электролитов, производить пересчет концентрации растворов.
§ 5.1. КИСЛОТНО-ОСНОВНЫЕ И ОКИСЛИТЕЛЬНОВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВ
Химические превращения веществ можно свести к реакциям двух типов - кислотно-основным и окислительно-восстановительным. В соответствии с этим вещества можно разделить на кислоты и основания, с одной стороны, и окислители и восстановители - с другой. Следует учитывать относительность такой классификации, потому что у одного и того же вещества проявляются разные свойства. Например, азотная кислота (HN03) является одновременно сильной кислотой и сильным окислителем, щавелевая кислота (Н2С2О4) - довольно сильной кислотой и одновременно восстановителем; например, она окисляется перманганатом калия до углекислого газа:
2KMnО4 + 5H2C2О4 + 3H2SО4 = MnSО4 + 10CО2 + 8H2О + K2SО4.
При этом щавелевая кислота, как и прочие кислоты, является окислителем по отношению к металлам:
Fe + H2C2O4 = FeC2О4 + H2↑.
Представление о кислотах как особой разновидности веществ возникло уже в древности, и причиной этого является кислый вкус, присущий кислотам и различным продуктам питания, которые содержат кислоты (плоды, листья растений). Все кислоты, содержащиеся в растениях, органические. Уксусная кислота (оцет) упоминается в античных сочинениях. Сильные минеральные кислоты серная и азотная известны в Европе с начала XIV столетия. В XVII веке немецким химиком и алхимиком И. Глаубером (1604-1668) были разработаны способы получения концентрированных серной, азотной и соляной кислот.