Номер 6, страница 81 - гдз по химии 10 класс учебник Габриелян, Остроумов

Неорганические и органические кислоты имеют как общие свойства, обусловленные наличием подвижного атома водорода, способного отщепляться в виде протона ($H^+$), так и специфические свойства, связанные со строением их молекул.

Сходство химических свойств

Общие свойства кислот обусловлены их способностью к диссоциации в водных растворах с образованием катионов водорода ($H^+$) и анионов кислотного остатка. И неорганические, и органические кислоты проявляют следующие свойства:

1. Взаимодействие с индикаторами. Обе группы кислот изменяют окраску индикаторов, например, лакмус в их растворах становится красным.

2. Взаимодействие с активными металлами (стоящими в электрохимическом ряду напряжений до водорода). Происходит реакция замещения с образованием соли и выделением водорода.
Пример с неорганической кислотой (соляная кислота и цинк):
$Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow$
Пример с органической кислотой (уксусная кислота и цинк):
$Zn + 2CH_3COOH \rightarrow (CH_3COO)_2Zn + H_2 \uparrow$

3. Взаимодействие с основными и амфотерными оксидами. Образуются соль и вода.
Пример с неорганической кислотой (серная кислота и оксид меди(II)):
$H_2SO_4 + CuO \rightarrow CuSO_4 + H_2O$
Пример с органической кислотой (уксусная кислота и оксид меди(II)):
$2CH_3COOH + CuO \rightarrow (CH_3COO)_2Cu + H_2O$

4. Взаимодействие с основаниями (реакция нейтрализации). Образуются соль и вода.
Пример с неорганической кислотой (азотная кислота и гидроксид натрия):
$HNO_3 + NaOH \rightarrow NaNO_3 + H_2O$
Пример с органической кислотой (пропионовая кислота и гидроксид натрия):
$C_2H_5COOH + NaOH \rightarrow C_2H_5COONa + H_2O$

5. Взаимодействие с солями более слабых кислот. Более сильная кислота вытесняет более слабую из её соли.
Пример с неорганической кислотой (соляная кислота и карбонат натрия):
$2HCl + Na_2CO_3 \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow$
Пример с органической кислотой (уксусная кислота и карбонат натрия):
$2CH_3COOH + Na_2CO_3 \rightarrow 2CH_3COONa + H_2O + CO_2 \uparrow$

Ответ: Сходство химических свойств неорганических и органических кислот заключается в их способности реагировать с активными металлами, основными и амфотерными оксидами, основаниями и солями более слабых кислот, что обусловлено наличием в их молекулах подвижных атомов водорода, образующих катионы $H^+$ при диссоциации.

Различие химических свойств

Различия обусловлены строением молекул: наличием углеводородного радикала и карбоксильной группы у органических кислот и особенностями строения неорганических кислот (например, наличием центрального атома в высокой степени окисления).

1. Сила кислоты. Большинство органических кислот — слабые электролиты, они диссоциируют в воде лишь частично. Многие неорганические кислоты (серная, соляная, азотная) — сильные электролиты, диссоциирующие практически полностью.
Диссоциация сильной неорганической кислоты: $HCl \rightarrow H^+ + Cl^-$
Диссоциация слабой органической кислоты: $CH_3COOH \leftrightarrow H^+ + CH_3COO^-$ (равновесие сильно смещено влево)

2. Специфические реакции органических кислот:
а) Реакция этерификации — взаимодействие со спиртами с образованием сложных эфиров и воды в присутствии катализатора. Это одна из ключевых реакций для карбоновых кислот.
$CH_3COOH + C_2H_5OH \rightleftharpoons CH_3COOC_2H_5 + H_2O$ (катализатор $H_2SO_4(конц.)$)
б) Реакции по углеводородному радикалу. Например, замещение атомов водорода в α-положении у радикала на галогены (реакция Геля-Фольгарда-Зелинского).
$CH_3COOH + Cl_2 \xrightarrow{P_{красный}} ClCH_2COOH + HCl$
в) Реакции разложения. Многие органические кислоты при нагревании разлагаются. Например, муравьиная кислота в присутствии концентрированной серной кислоты разлагается на угарный газ и воду.
$HCOOH \xrightarrow{t^\circ, H_2SO_4(конц.)} CO \uparrow + H_2O$

3. Специфические реакции неорганических кислот:
а) Окислительные свойства. Некоторые неорганические кислоты-окислители (концентрированные серная и азотная) являются сильными окислителями за счет центрального атома ($S^{+6}$, $N^{+5}$). Они реагируют с металлами (в том числе малоактивными, стоящими после водорода) без выделения водорода.
$Cu + 4HNO_3(конц.) \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2 \uparrow + 2H_2O$
$Cu + 2H_2SO_4(конц.) \xrightarrow{t^\circ} CuSO_4 + SO_2 \uparrow + 2H_2O$
Органические кислоты, как правило, не проявляют таких сильных окислительных свойств.

Ответ: Различия в химических свойствах заключаются в том, что для органических кислот характерны реакции этерификации и реакции по углеводородному радикалу, а для некоторых неорганических кислот (серной, азотной) — сильные окислительные свойства. Также большинство органических кислот являются слабыми электролитами, в отличие от многих сильных неорганических кислот.