Rūgštys yra cheminiai junginiai, turintys vandenilio atomų, kuriuos galima pakeisti metalo dalelėmis ir rūgšties liekana. Jas taip pat galima apibrėžti kaip medžiagas, kurios gali reaguoti su chemine baze, sudarydamos druską ir vandenį.
Yra du pagrindiniai šių jungčių tipai: stiprūs ir silpni. Priklausomai nuo jų cheminės sudėties, jie taip pat gali būti klasifikuojami kaip mineralinės ir organinės rūgštys. Pagrindinis skirtumas tarp šių dviejų yra tas, kad pirmieji yra neorganiniai junginiai, sudaryti iš įvairių cheminių elementų derinių, o antrieji yra anglies ir vandenilio atomų deriniai.
Apibrėžimas
Mineralinė rūgštis yra medžiaga, susintetinta iš vieno ar kelių neorganinių junginių. Jis išskiria vandenilio jonus tirpale, iš kurių, savo ruožtu, metalas gali išstumti vandenilį, kad susidarytų druska. Skirtingos rūgštys turi skirtingas formules. Pavyzdžiui, sieros rūgštis yra H2SO4, azoto rūgštis yra HNO3.
Mineralinių rūgščių druskos randamos gyvų organizmų viduje, ištirpusios vandenyje (jonų pavidalu) arba yrakietosios būsenos (pavyzdžiui, kalcio ir fosforo druskos, esančios žmogaus skeleto ir daugumos stuburinių gyvūnų sudėtyje).
Viena bendra visų rūgščių savybė yra ta, kad jų molekulėje visada yra bent vienas vandenilio atomas. Visi jie dalyvauja neutralizacijos reakcijoje, reaguodami su bazėmis ir sudarydami druskas bei vandenį. Kitos rūgščių savybės yra rūgštus skonis ir gebėjimas pakeisti kai kurių dažiklių spalvą. Tipiškas to pavyzdys yra lakmuso popieriaus spalvos pasikeitimas iš mėlynos į raudoną.
Mineralinės rūgštys gerai tirpsta vandenyje. Jie visiškai nesimaišo su organiniais tirpikliais. Dauguma jų yra labai agresyvūs.
Neorganinių rūgščių sąrašas
Mineralai apima šias medžiagas:
- Muriato rūgštis – HCl.
- Azoto rūgštis – HNO3.
- Fosforo rūgštis – H3PO4.
- Sieros rūgštis – H2SO4.
- Boro rūgštis – H3BO3.
- Fluorido rūgštis – HF.
- Vandenilio rūgštis – HBr.
- Perchloro rūgštis – HClO4.
- Jodo rūgštis – HI.
Dažniausiai naudojamos vadinamosios etaloninės rūgštys – druskos, sieros ir azoto. Toliau pažvelkime atidžiau.
Druslio chlorido rūgštis
Koncentruota medžiaga yra vandeninis tirpalas, kuriame yra apie 38 % vandenilio chlorido (HCl). Jis turi aštrų kvapą ir nudegina kvėpavimo takus bei akis. Vandenilio chlorido rūgštis neklasifikuojama kaip oksiduojantis ar reduktorius. Tačiau sumaišius su pvz.natrio hipochloritas (baliklis) arba kalio permanganatas, išskiria toksiškas chloro dujas.
Kaip neoksiduojanti rūgštis, HCl tirpina daugumą netauriųjų metalų, išskirdama degias vandenilio dujas.
Azoto rūgštis (HNO3)
Azoto rūgštis tiekiama koncentruoto tirpalo (68–70%, 16 M) ir bevandenio (100%) pavidalu. Tai stiprus oksidatorius. Savybės išlieka net pakankamai atskiestos ir kambario temperatūros. Ši medžiaga oksiduoja daugumą organinių junginių, virsdama azoto oksidu. Jis gali sudaryti sprogius mišinius su beveik bet kokiu organiniu junginiu.
Koncentruota azoto rūgštis smarkiai reaguoja su organinėmis medžiagomis, dėl kurios išsiskiria dujos ir gali padidėti slėgis, o vėliau indas plyšta, jei indas nėra tinkamai ventiliuojamas. Oksidacijos reakcijos su kai kuriais organiniais tirpikliais gali sudaryti sprogius nitratus.
Azoto rūgštis reaguoja su dauguma metalų, išskirdama arba dujinį vandenilį, arba azoto oksidus, priklausomai nuo reagento koncentracijos ir tipo. Jis netirpdo aukso ir platinos.
Sumaišius azoto rūgštį ir druskos rūgštį, susidarys rudi dūmai, sudaryti iš toksiškų azoto oksidų.
Medžiaga sukelia geltonas dėmes ant odos.
Sieros rūgštis (H2SO4)
Koncentruota medžiagadažnai tiekiamas 98% tirpalu (18M). Tai stiprus oksidatorius, higroskopinis ir stipriai sausinantis agentas.
Atskiesta medžiaga reaguoja su metalais, kaip ir su kitomis mineralinėmis rūgštimis, išskirdama vandenilio dujas. Koncentruotas junginys taip pat gali ištirpinti kai kuriuos tauriuosius metalus, tokius kaip varis, sidabras ir gyvsidabris, išskirdamas sieros dioksidą (SO2). Švinas ir volframas nereaguoja su sieros rūgštimi.
Dėl stiprių oksidacinių ir sausinimo savybių jis smarkiai reaguoja su daugeliu organinių cheminių medžiagų, todėl išsiskiria dujos.
Fosforo rūgštis (H3PO4)
Grynas ortofosforo junginys yra vandenyje tirpi kristalinė kieta medžiaga. Rūgštis, dažniausiai parduodama kaip 85% vandeninis tirpalas, yra klampi, nelaki ir bekvapė. Jis yra mažiau reaktyvus nei kitos anksčiau aptartos mineralinės rūgštys.
Tirpus vandenyje, medžiaga padaro skystį klampų ir klampų.
Mineralinių rūgščių naudojimas
Neorganinės rūgštys yra nuo stiprių (sieros) iki labai silpnų rūgščių (boro). Jie paprastai būna tirpūs vandenyje ir nesimaišo su organiniais tirpikliais.
Mineralinės rūgštys yra naudojamos daugelyje chemijos pramonės sektorių kaip žaliava kitų organinių ir neorganinių cheminių medžiagų sintezei. Daug jų, ypač sieros, azoto ir druskos,gaminamas komerciniam naudojimui didelėse gamyklose.
Jie taip pat plačiai naudojami dėl korozinių savybių. Pavyzdžiui, atskiestas druskos rūgšties tirpalas naudojamas katilų nuosėdoms pašalinti. Šis procesas žinomas kaip kalkių šalinimas.
Kasdieniame gyvenime sieros rūgštį galima naudoti automobilių akumuliatoriams ir paviršių valymui. Vos prieš kelis dešimtmečius žmonės nuolat pirkdavo butelius šios medžiagos, kad įkrautų savo automobilio akumuliatorius.
Azoto rūgštis (HNO3) naudojama cheminiam valymui. Fosforo rūgštis (H3PO4) naudojama degtukų gamyboje.
Panašumas
Tarp neorganinių ir organinių rūgščių yra savybių, kurios jas sujungia į vieną grupę. Jų sąrašas yra toks:
- Gali išskirti protonus (H jonus).
- Reaguokite su cheminėmis bazėmis.
- Turėkite stiprią ir silpną rūgštingumą.
- Dažykite mėlyną lakmuso popierių raudonai.
- Rūgščių ir mineralų sąveika.
Skirtumai
Reikėtų pabrėžti šiuos neorganinių ir organinių rūgščių neatitikimus:
- Apibrėžimas. Mineralinės rūgštys yra medžiagos, gautos iš neorganinių junginių. Organinės rūgštys yra organiniai junginiai, turintys rūgščių savybių.
- Kilmė. Dauguma mineralinių rūgščių nėra biologinės kilmės, pavyzdžiui, mineralinėsš altiniai. Su organiniais junginiais yra atvirkščiai.
- Tirpumas. Dauguma mineralinių rūgščių gerai tirpsta vandenyje. Organiniai junginiai blogai maišosi su skysčiu.
- Rūgštingumas. Dauguma mineralinių rūgščių yra stiprios. Ekologiški – dažniausiai silpni.
- Cheminė sudėtis. Mineralinės rūgštys savo struktūroje gali turėti arba neturėti anglies atomų. Jų visada yra organiniuose junginiuose.
Straipsnyje pateikiami duomenys apie rūgštis ir jų savybes.
