Почему карбоновые и неорганические кислоты проявляют сходные химические свойства?
Ответы на вопрос
Карбоновые (органические) и неорганические кислоты проявляют сходные химические свойства потому, что их «кислотная» сущность одна и та же: в воде они являются источниками ионов водорода (точнее — протонов), а их реакции определяются общими закономерностями кислотно-основных взаимодействий.
1) Общее определение кислоты и одинаковый «активный центр»
С точки зрения теории Аррениуса кислота в водном растворе увеличивает концентрацию (в реальности — образует ионы гидроксония ). По Бренстеду–Лоури кислота — донор протона. И карбоновые кислоты , и неорганические кислоты (например, , , , ) способны отдавать протон, поэтому в растворе проявляют «кислотное поведение».
У карбоновых кислот кислый протон находится в карбоксильной группе . Именно связь в этой группе полярна, и водород может отщепляться в виде протона:
У неорганических кислот аналогично: полярная связь (например, , в оксокислотах) позволяет отдать протон:
То есть «причина» химической активности кислот в обоих случаях связана с наличием отщепляемого протона и образованием иона в воде.
2) Стабилизация сопряжённого основания
После отдачи протона образуется анион — сопряжённое основание. Чем оно устойчивее, тем легче кислота отдаёт протон.
-
У карбоновых кислот анион устойчив благодаря резонансу: отрицательный заряд делокализован между двумя атомами кислорода. Это делает карбоновые кислоты настоящими кислотами (а не «условными»).
-
У многих неорганических кислот анионы также устойчивы (например, , , ), за счёт высокой электроотрицательности, резонанса в оксоанионах и/или распределения заряда по нескольким атомам.
Механизм разный по деталям, но итог общий: образуется сравнительно устойчивое сопряжённое основание, поэтому проявляются типичные кислотные реакции.
3) Одинаковый набор типичных кислотных реакций
Поскольку в растворе главным «реагирующим» участником со стороны кислоты выступает (или ), карбоновые и неорганические кислоты вступают в один и тот же круг реакций:
а) С основаниями (нейтрализация): образуются соли и вода
Например:
б) С основными оксидами: тоже дают соль и воду
в) С активными металлами (до водорода в ряду активности): выделяется водород и образуется соль
г) С карбонатами и гидрокарбонатами: выделяется
Этот «пакет» реакций как раз и воспринимается как сходство химических свойств.
4) Что может отличаться, но не отменяет сходства
Сходство — в кислотной функции (отдача протона и реакции с основаниями/металлами/карбонатами). Различия чаще касаются силы кислот, растворимости солей, окислительных свойств (например, азотная кислота — окислитель, а уксусная — нет), а также побочных реакций, связанных с органическим радикалом . Но именно «кислотные» свойства у них похожи, потому что обусловлены одним и тем же: протоном и кислотно-основным взаимодействием.
Итог: карбоновые и неорганические кислоты сходны по химическим свойствам, потому что обе группы соединений проявляют кислотность за счёт способности отдавать протон в водной среде и образовывать устойчивые анионы, а их характерные реакции определяются общими кислотно-основными закономерностями.
Похожие вопросы
Топ вопросов за вчера в категории Химия
Последние заданные вопросы в категории Химия
-
Математика
-
Литература
-
Алгебра
-
Русский язык
-
Геометрия
-
Английский язык
-
Химия
-
Физика
-
Биология
-
Другие предметы
-
История
-
Обществознание
-
Окружающий мир
-
География
-
Українська мова
-
Информатика
-
Українська література
-
Қазақ тiлi
-
Экономика
-
Музыка
-
Право
-
Беларуская мова
-
Французский язык
-
Немецкий язык
-
МХК
-
ОБЖ
-
Психология
-
Физкультура и спорт
-
Астрономия
-
Кыргыз тили
-
Оʻzbek tili

