Народна Освіта » Хімія » § 28. Фізичні та хімічні властивості кислот

НАРОДНА ОСВІТА

§ 28. Фізичні та хімічні властивості кислот

Опанувавши матеріал параграфа, ви зможете:

• розрізняти фізичні властивості кислот;

• визначати зміну забарвлення індикаторів у кислому середовищі;

• характеризувати хімічні властивості кислот;

• наводити приклади рівнянь реакцій, що характеризують хімічні властивості кислот;

• прогнозувати перебіг реакцій взаємодії кислот з металами;

• досліджувати хімічні властивості кислот.

Пригадайте, які речовини називають кислотами, їх назви та класифікацію.

Фізичні властивості кислот. Кислоти це неорганічні речовини, які за нормальних умов майже всі є рідинами (H2SO4, HNOri) або твердими речовинами (Н.,Р04, H2SiOj). Деякі з них легкі (НСІ, HNO,.). Кислоти переважно важчі за воду, безбарвні. Леткі мають запах. Характерною їх властивістю є здатність розчинятися у воді в будь-яких співвідношеннях (виняток H2SiOj). Оскільки спільними в складі кислот є атоми Гідрогену, то вони зумовлюють кисле середовище їх розчинів. Деякі з них, як-от хло-ридна, сульфатна, нітратна, є токсичними й небезпечними для життя і функціонування живих організмів. Вони роз'їдають органічні речовини, спричиняють опіки. Під час роботи з кислотами необхідно дотримуватися правил техніки безпеки.

Розглянемо більш докладно фізичні властивості найпоширеніших у виробництві кислот.

Хлоридна кислота це водний розчин гідроген хлориду. Прозора рідина, іцо на повітрі «димить». У концентрованому розчині цієї кислоти масова частка гідроген хлориду становить 36 40 %. Важча за воду. Має характерний різкий запах. Вдихання парів концентрованої хлоридної кислоти викликає подразнення й опіки дихальних шляхів. Під час роботи з хлоридною кислотою потрібно дотримуватися правил техніки безпеки. Модель молекули хлоридної кислоти подано в § 14 (див. jmc. 26, с. 81).

У лабораторії хлоридну кислоту добувають розчиненням гідроген хлориду у воді. Гідроген хлорид (хлороводень — традиційна назва) добувають шляхом взаємодії натрій хлориду (XaCI) з концентрованою сульфатною кислотою за нагрівання.

 

 

Сульфатна кислота безбарвна рідина, нелетка, в’язка. Густина 1,84 г/см3. Під час розчинення у воді сильно розігрівається, аж до закипання розчину, що.

V свою чергу, спричиняє його розбризгу-ваппя. Щоб уникнути цього, потрібно кислоту вливати у воду, а не навпаки.

Характерною властивістю концентрованої сульфатної кислоти є здатність легко вбирати вологу (гігроскопічність). Цю властивість часто застосовують у промисловості для осушення газів. Модель молекули сульфатної кислоти зображено па рисунку 64.

Нітратна кислота безбарвна рідина з різким, задушливим запахом, летка. Концентрована має жовте забарвлення, якого набуває за рахунок розчинення в ній нітроген(ї\·7) оксиду. Масова частка кислоти в концентрованому розчині досягає 98 %. Руйнує білок. За потрапляння па шкіру спричиняє ножов-

тііііія, опіки. Модель молекули нітратної кислоти зображено па рисунку 65.

Ортофосфатна кислота безбарвна, тверда, кристалічна речовина. Добре розчинна у воді, важча за воду. За темперетури вище 40 nC перетворюється па в’язку безбарвну рідину. На відміну від інших кислот не отруйна. Модель молекули зображено на рисунку 66.

Хімічні властивості кислот. Вам відомо, щодо складу неорганічних кислот входять атоми Гідрогену, що є спільним для цього ісіасу сполук, і кислотні залишки.

Наявність у молекулах кислот атомів Гідрогену зумовлює подібні хімічні властивості. Дослідимо їх, використавши хімічний експеримент.

1. Зміна забарвлення індикаторів.

У хімії для визначення кислого або лужного середовища розчинів застосовують розчини індикаторів (рис. 67), з якими ви вже ознайомлені. У шкільних лабораторіях переважно використовують: лакмус, метиловий оранжевий, фенолфталеїн, універсал ьп и й і і іди катор.

Дію розчинів кислот на індикатори будемо спостерігати, ви кону юч и лаборатор 11 і доел іди.

Лабораторний дослід 2 ДІЯ РОЗЧИНІВ КИСЛОТНА ІНДИКАТОРИ

Завдання 1. Дослідіть, як діють кислоти па індикатори. З'ясуйте дослідним шляхом, чи всі індикатори можна використовувати для виявлення кислот у розчинах.

Обладнання и реактиви: штатив з пробірками або пластина і:* заглибинами, хлоридна кислота, розчин сульфатної кислоти, розчини індикаторів — лакмусу, метилового оранжевого, фенолфталеїну; універсальний індикаторний напір.

Увага! Повторіть правила безпеки під час: роботи з кислотами та дотримуйтеся їх, викопуючи досліди.

Хід роботи

1. Налийте в пробірки або внесіть у заглибини пластини по 0,5 мл хлоридної кислоти й додайте почергово по 1 2 краплі розчинів індикаторів (рис. 68).

Краплю хлоридної кислоти нанесіть па універсальний індикаторний папір. Проробіть аналогічні досліди з розчином сульфатної кислоти. Отримані результати внесіть v таблицю.

Індикатори

Забарвлення індикаторів у кислотах

хлоридній

сульфатній

Лакмус

   

M ет илоний о ран же в и й

   

Фенолфталеїн

   

У н і версал ьн її й індика-торний папір

   

2. Зробіть висновок про дію кислот на індикатори. Чи однаково діють ці кислоти на індикатори?

З рисунка 68 видно, що фенолфталеїн не змінює забарвлення в кислому середовищі. Усі інші індикатори (лакмус, метиловий оранжевий, універсальний індикаторний напір), як ви спостерігали під час виконання лабораторних дослідів, набувають червоного забарвлення різних відтінків. Застосувавши індикатори, можна розпізнати кислоти серед інших речовин.

2. Взаємодія кислот з металами.

 

Спільною властивістю кислот є їх взаємодія з металами. Якщо до порошку магнію долити хлоридної кислоти, відбувається характерне «закипання» суміші через інтенсивне виділення газу водню, що витіснився магнієм з кислоти. Рівняння реакції:

Аналогічно виділення водню спостерігається, якщо до гранул цинку долити розчину сульфатної кислоти (рис. 69):

Напишіть самостійно рівняння реакцій взаємодії сульфатної кислоти з магнієм і залізом.

Однак необхідно з'ясувати, чи всі метали однаково реагують з розчинами кислот. Щоб дати відповідь па це запитання, пропонуємо виконати JtaimpamopHiiu дослід 3.

Лабораторний дослід З

ВЗАЄМОДІЯ ХЛОРИДНОЇ КИСЛОТИ З МЕТАЛАМИ

Завдання 1. Дослідіть, як взаємодіє хлоридпа кислота з металами. Зробіть відповідні висновки.

Обладнання ти реактиви: штатив з пробірками, хлоридпа кислота, порошки металів — магнію, заліза, міді.

Увага! Повторіть правила безпеки під час роботи з кислотами та дотримуйтеся їх, виконуючи досліди.

Хід роботи

Всипте приблизно однакову кількість порошку магнію, заліза, міді у три пробірки. До кожної а них долийте розчин сульфатної кислоти об’ємом но 1 мл. Спостерігайте за перебігом хімічних реакцій.

Внесіть у таблицю результати спостережень. Напишіть рівняння реакцій, де це можливо, і зробіть відповідні висновки.

І Метал

Спостереження

Рівняння реакцій

Висновок

Mg

     

Ге

   

Cu

     

Отже, у пробірці з магнієм інтенсивно виділяється водень, із залізом теж відбувається реакція, проте значно повільніше. А мідь із розчином хлоридпої кислоти не взаємодіє.

. Звірте написані вами рівняння реакцій з нижчеподаними. Чи відповідає ваш варіант тому, що в підручнику?

Рівняння реакцій:

Це дослідження наштовхнуло вчених па думку про те, що хімічна активність металів є неоднаковою. Одні метали ироявля-ють більшу, інші меншу активність під час хімічних перетворень.

На основі експериментальних досліджень російський учений М. Бекетов розмістив метали у внтискувальиий ряд металів.

Виявлено, що метали, розташовані в ряді до водню, мають здатність витискувати його з кислот, утворюючи просту речовину водень (виняток нітратна кислота). П'ять металів, які розміщені після водню, з розчинами кислот не реагують. Кожний наступний метал у ряді є менш хімічно активний, ніж попередній. Самі ж метали заміщають атоми Гідрогену в кислоті. Такий тин реакцій називають реакціями заміщення.

Реакції заміщення це реакції, що відбуваються між простою та складною речовинами, унаслідок чого атоми простої речовини заміщають атоми в складній.

Окрім водню, під час реакції утворюється сіль відповідного металу.

Наведіть самостійно приклади реакцій заміщення та напишіть їх рівняння.

3. Взаємодія кислот з оснбвними оксидами (див. § 27, с. 149-154).

Як приклади таких хімічних перетворень можна навести рівняння реакцій:

На відміну від попереднього типу реакцій, під час взаємодії кислот з основними оксидами беруть участь дві складні речовини. Якщо уважно розглянути рівняння, то можна побачити, що під час цих перетворень відбувається обмін між складовими частинками речовин. Такий тип реакцій називають реакціями обміну.

Реакції обміну це реакції між двома складними речовинами, під час яких вони обмінюються складовими частинами.

Пригадайте ще два типи хімічних реакцій, які ви вивчили в 7 класі. Сформулюйте їх визначення.

ПІДСУМОВУЄМО ВИВ 1IEIIE

• Кислоти за нормальних умов є рідинами або твердими речовинами. Важчі за воду, безбарвні. Добре розчиняються у воді. Водні розчини — кислі на смак, роз’їдають органічні речовини.

• Кислоти змінюють забарвлення індикаторів: лакмусу — на червоний, метилового оранжевого — на рожевий, універсальний індикаторний папір — на червоний.

• Кислоти (за винятком нітратної) взаємодіють з металами, що у витискувальному ряді розташовані до водню. Продуктами реакцій є сіль відповідного металута водень.

• Реакції заміщення — це реакції, що відбуваються між простою і складною речовинами, унаслідок чого атоми простої речовини заміщають атоми в складній.

• Кислоти взаємодіють з оснбвними оксидамиз утворенням соліта води.

• Реакції обміну — це реакції між двома складними речовинами, під час яких вони обмінюються складовими частинами.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

1.    Поясніть, як дослідити зміну забарвлення індикаторів у кислому середовищі.

2.    Охарактеризуйте загальні фізичні властивості кислот.

3.    Охарактеризуйте на конкретних прикладах взаємодію кислот із: а) металами; б) оснбвними оксидами.

4.    Наведіть приклади реакцій: а) заміщення; б) обміну. Сформулюйте їх визначення.

5.    Допишіть праві частини рівнянь, поставте коефіцієнти й визначте, до якого типу вони належать:

a) Zn + HCI = ... + H2T;    б) Al + H2SO4= AI2(SO4)3+ ... ;

в) Fe2O3 + HCI = ... + H2O; г) K2O + HNO3 = ... + H2O; ґ) P + O2= ...;    д) KCIO3= KCI + ... .

6.    На кальцій оксид масою 11,2 г подіяли розчином нітратної кислоти до повного розчинення. Обчисліть масу й кількість речовини утвореної солі.

7.    Алюміній кількістю речовини 0,3 моль повністю прореагував з розчином сульфатної кислоти. Обчисліть масу й об’єм газу (н. у.), що виділився під час реакції.

ДОСЛІДЖУЄМО ВДОМА

Дослід 1.Заваріть невелику порцію чаю та розділіть на дві частини. До першої частини додайте сік лимона, до другої — половину чайної ложки оцту. Порівняйте результати досліджень. Що спостерігаєте? Поясніть спостережувані явища.

Дослід 2.Покладіть у дві склянки приблизно однакові порції алюмінію (подрібнений алюмінієвий дріт) та заліза (залізний цвях). Залийте їх оцтом і поставте на кілька годин у безпечному місці. Що спостерігаєте? Поясніть спостережувані явища.

 

Це матеріал з підручника Хімія 8 клас Савчин

 

Категорія: Хімія

Автор: admin от 19-09-2016, 00:05, Переглядів: 2771