Войти

Авторизация

Имя пользователя
Пароль *
Запомнить меня

Краткий конспект подготовки к ЗНО по химии №10 Кислоты

Подготовка к ВНО. Химия.
Конспект 10. Кислоты

 

Общая характеристика кислот

 

Кислота – это сложное вещество, содержащие один или несколько атомов водорода, способных при химических реакциях замещаться на атомы металла и кислотного остатка.
Кислотным остатком называют часть молекулы кислоты, соединенную с атомом водорода
При замещении водорода в кислотах металлами, кислотные остатки переходят в неизменном виде в состав образующихся веществ – солей. Если кислотный остаток в кислоте соединен с одним атомом водорода, то он одновалентен, если с двумя - двухвалентен, если с тремя – трехвалентен и т.д.
Валентность кислотного остатка определяется количеством атомов водорода в кислоте.
Формулы и названия важнейших кислот указаны в таблице.
Важнейшие неорганические кислоты.

Название кислоты Формула кислоты Кислотный остаток  Название солей
Фтороводородная (плавиковая) HF -F Фторид
Хлороводородная (соляная) HCI -CI Хлорид
Бромоводородная HBr -Br Бромид
Угольная H_2CO_3  = CO_3 Карбонат
Кремниевая H_2SiO_3  SiO_3 Силикат
Азотная  HNO_3 -NO_3 Нитрат
Ортофосфорная H_3PO_4 -=PO_4 Ортофосфат
Серная

H_2SO_4

 = SO_4 Сульфат
Сернистая H_2SO_3  =  SO_3 Сульфит
Сероводородная H_2S =   S   Сульфид

     

Одним из представителей органических кислот является уксусная кислота CH_3COOH.

 

Кислоты в природе

 

Слово «кислота» по значению связано со словом «кислый», так как имеют общий корень. Отсюда следует, что растворы всех кислот имеют кислый вкус.
Несмотря на это, не следует пробовать на вкус никакие растворы кислот, так как некоторые из них относятся к едким и ядовитым растворам.

Природные источники кислот. 

consp-10-0

В природе встречается много кислот: лимонная кислота в лимонах, яблочная кислота – в яблоках, щавелевая кислота – в листьях щавеля.
Муравьи защищаются от врагов, выбрасывая едкие капельки муравьиной кислоты. (Она же содержится в пчелином яде и жгучих волосках крапивы.)
При прокисании виноградного сока получается всем известная уксусная кислота (уксус), а при прокисании молока – молочная кислота, та же самая молочная кислота получается при квашении капусты.

 

Классификация кислот

 

Кислоты делят на несколько групп. К каждой группе принадлежат кислоты, сходные по определенным признакам. 
1. Существуют бескислородные и кислородсодержащие кислоты. Название этих групп указывает на наличие или отсутствие в молекуле кислоты атомов кислорода.

consp-10-1
2. Другой признак классификации кислот – количество атомов водорода в кислоте. Соответствующую характеристику кислоты называют основностью. Существуют одно-, двух-, трехосновные кислоты.
3. Приведем еще один признак классификации кислот, как электролитов по степени электролитической диссоциации. Кислота – это электролит, водный раствор которого содержит катионы водорода и анионы кислотного остатка. Если электролит диссоциирует практически нацело – это сильный электролит. Электролит, степень диссоциации которого мала, это слабый электролит.
Классификация по степени электролитической диссоциации.

 Признак классификации    
 Степень электролитической диссоциации   Сильные кислоты   H_2SO_4, HCI, HNO_3
 Слабые кислоты H_2S, H_2SO_3,H_2CO_3

 

Физические свойства кислот


Агрегатное состояние.

При обычных условиях кислоты могут быть твердыми веществами(ортофосфорная H_3PO_4, кремниевая H_2SiO_3) и жидкостями (в чистом виде жидкостью будет серная кислота H_2SO_4).
Такие газы как хлороводород HCI, бромоводород HBr, сероводород H_2S, в водных растворах образуют соответствующие кислоты.
Цвет.
Водные растворы соляной, азотной, серной, ортофосфорной и ряда других кислот не имеют окраски. Водные растворы хромовой кислоты H_2CrO_4 имеют желтую окраску, марганцевой кислоты HMnO_4 – малиновую.
Запах.
Некоторые кислоты имеют запах. Например, кислоты: H_2SO_3, HCI, HBr.
Растворением в воде сероводорода получают сероводородную кислоту H_2S.Тухлые яйца пахнут сероводородом. К особым свойствам этой кислоты относится то, что она не очень едкая и очень ядовита.

Растворимость, летучесть и стабильность некоторых кислот.

Физические свойства Группы кислот Пример
Растворимость  Растворимые H_2SO_4, HNO_3
Нерастворимые  H_2SiO_3
Летучесть  Летучие HCl
Нелетучие H_2SO_4
Стабильность  Стабильные H_3PO_4, H_2SO_4
Нестабильные H_2CO_3, H_2SO_3

  

Меры предосторожности

 

Серная, соляная, уксусная кислоты могут вызывать сильные ожоги, разрушать ткани. Поэтому при работе с кислотами необходимо соблюдать меры предосторожности.
Если кислота попала на одежду или на поверхность тела, то её необходимо очень быстро смыть большим количеством проточной воды или нейтрализовать нашатырным спиртом.
Если кислота попала на деревянную, металлическую или на другие поверхности, то ее нейтрализуют известью, мелом или содой. Кислоты необходимо хранить в хорошо укупоренной посуде в недоступном месте для детей, и обязательно на таре должна быть бирка с названием кислоты.
Серная кислота является более сильной кислотой, чем соляная. Концентрированная серная кислота обугливает сахар, дерево, хлопок, шерсть и вызывает очень глубокие ожоги кожи.

При приготовлении раствора серной кислоты необходимо следовать следующему правилу: Кислоту льют в воду тонкой струйкой по стенке стеклянной посуды, но не наоборот.

consp-10-2

 

Химические свойства кислот

 

1. Действие на индикаторы.
Кислоты в водных растворах изменяют окраску индикаторов.
В кислой среде фиолетовый лакмус приобретает красную окраску. Метиловый оранжевый – красную, а фенолфталеиновый – бесцветный. Если в раствор кислоты добавим по несколько капель универсального индикатора, он также поменяет окраску на красную.
Окраска индикаторов в различных средах.
consp-10-3

2. Реакция с металлами.

Кислоты взаимодействуют с металлами, стоящими в ряду активности металлов до водорода.  При этом получается соль и выделяется водород.
consp-10-4
Металлы, расположенные в ряду активности металлов до водорода, вытесняют водород из кислот. Каждый предыдущий металл активнее, чем каждый последующий.
Mg + 2HCl = MgCl_2 + H_2
Эта реакция относится к реакциям замещения.
Реакцию между простым и сложным веществами, в результате которой образуются новые простое и сложное вещества, называют реакцией замещения.
При реакциях азотной кислоты и концентрированной серной кислоты с металлами образуются соли, но водород не выделяется.

3. Реакция с основными и амфотерными оксидами с образованием соли и воды.
K_2O + 2HNO_3 = 2KNO_3 + H_2O
Al_2O_3 + 6HCl = 2AlCl_3 + 3H_2O
Произошла реакция обмена: два сложных вещества обменялись своими составными частями.

4. Реагируют с основаниями.
KOH + HNO_3 = KNO_3 + H_2O
Al(OH)_3 + 3HCl = AlCl_3 + 3H_2O
NaOH + HNO_3 = NaNO_3 + H_2O
Реакция нейтрализации – реакция между кислотой и основанием, в результате которой получается соль и вода.

5.Реакция с солями.

Реакции кислот с солями не всегда возможны.
А. Кислоты реагируют с растворами солей, если в результате реакции один из продуктов выпадает в осадок.
H_2SO_4 + BaCl_2 = BaSO_4↓ + 2HCl
Na_2SiO_3 + 2HNO_3 = H_2SiO_3↓ + 2NaNO_3
Б. Если кислота – продукт является летучей, происходит от газообразного соединения или разлагается с образованием газа.
NaCI(тв.)  + H_2SO_4(конц.) = Na_2SO_4 + 2HCI
Сокращение (тв.) означает «твердое вещество», а (конц.) – «концентрированный раствор».
В. Если кислота, которая вступает в реакцию, является сильной, а кислота, которая образуется, – слабой.
Пользуясь вытеснительным рядом кислот можно предсказать течение реакции. Каждая предыдущая кислота может вытеснить из соли последующую.
Например,

2HCI + CaCO_3 = CaCI_2 + H_2O + CO_2↑,

но не будет происходить реакция между CaCI_2 + H_2CO_3, потому что в H_2CO_3 слабее HCI и не вытеснит её из соли этой кислоты.
Вытеснительный ряд кислот.
consp-10-5
Взаимодействие кислот с солями также относится к реакциям обмена.

6. Термическое разложение кислородсодержащих кислот.
Кислородсодержащие кислоты при нагревании, а угольная кислота и сернистая в обычных условиях, разлагаются с образованием соответствующих кислотных оксидов и воды:
H_2SiO_3 = SiO_2 + H_2O


Химические свойства кислот можно обобщить таким образом:
А. Изменяют цвет индикаторов
Б. Реагируют с металлами
В. Реагируют с основными и амфотерными оксидами
Г. Реагируют с основаниями
Д. Реагируют с солями (более слабых и летучих кислот)
Е. Некоторые кислоты разлагаются при нагревании.

 

Применение кислот

 

В промышленности.

Наибольшее применение получили серная, соляная, азотная и ортофосфорная кислоты. Их получают на химических заводах в больших количествах.

Кислота  Область применения
 H_2SO_4   Производство других кислот, солей, удобрений, красителей, лекарств, очистка нефтепродуктов. Серную кислоту, за счет ее свойств поглощать большие количества воды, используют для осушения. Применяется для приготовления аккумуляторной кислоты.
HCI  Производство солей, красок, лекарств.
 HNO_3   Производство удобрений, красителей, взрывчатых веществ.
H_3PO_4  Производство удобрений, моющих средств.


В медицине.
Борная кислота - находит применение в медицине (борная мазь).
Ортофосфорная кислота широко применяется в стоматологии при пломбировании зубов. Ею протравливают зубную эмаль перед процедурой. Также в незначительных количествах ортофосфорная кислота применяется в составах отбеливателей для зубов.
Раствор соляной (хлороводородной) кислоты применяется для лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта (гастрит, панкреатит).
В быту.
Лимонная кислота используется для выведения всевозможных пятен: от вина, различных ягод, красок, ржавчины, чернил.
Щавелевая кислота применяется для удаления пятен от чернил, краски, ржавчины. Кристаллическая кислота может вызвать ожоги слизистых оболочек ротовой полости, пищевода и желудка. Является ядовитым веществом.
Борная кислота – в качестве микроудобрения и средства для борьбы с тараканами и домовыми муравьями.
Уксусная кислота применяется либо в виде столового уксуса, с концентрацией кислоты до 9% или в виде 80 %-ной эссенции. Разбавленная кислота не действует на металлы, ткани растительного и животного происхождения, покровы человека и животных. Уксус применяется в качестве приправы к блюдам, удаления фруктовых пятен с тканей.
Соляная кислота хорошо растворяет металлы, в том числе цинк, олово, железо, но не взаимодействует с золотом, серебром и медью. Применяется для очистки от известкового налета раковины эмалированные и фаянсовые, унитазы, умывальники. Можно применять для очистки тканей от ржавых пятен, чернил (готовится слабый раствор кислоты). Соляная кислота разрушает ткани, изготовленные из льна, хлопка, искусственного шелка. При попадании на кожу вызывает химические ожоги.
Азотная кислота в быту используется только в виде разбавленных растворов для чистки изделий, в первую очередь из благородных металлов.

 

Общие способы получения кислот

 

1. Бескислородные кислоты получают при растворении в воде газообразных соединений неметаллов с водородом. Так, например, соляная кислота получается в результате растворения газа хлороводорода HCl в воде, сероводородная кислота получается в результате растворения газа сероводорода H_2S в воде.
H_2 + Cl_2 = 2HCl
H_2 + S = H_2S
2. Кислородсодержащие кислоты можно получить взаимодействием соответствующих кислотных оксидов с водой.
N_2O_5 + H_2O = 2HNO_3
SO_3 + H_2O = H_2SO_4
3. Получение кислот вытеснением из солей слабых кислот сильными, летучих нелетучими, растворимых – нерастворимыми. Например, сильная соляная кислота вытесняет слабую уксусную из растворов их солей.
CH_3COONa + HCl = CH_3COOH + NaCl
NaCl (тв.) + H_2SO_4 = NaHSO_4 + HCl

 Тесты подготовки к ЗНО:

Online-тест подготовки к ЗНО по химии №12 "Кислоты"

 

Новости

Колектив Освітнього порталу "Внешколы" щиро вітає усіх освітян з Днем учителя! Шановні учителі, дякуємо Вам за вашу важливу і складну...
С праздником Первого сентября, Днем знаний!Уважаемые ученики, абитуриенты, учителя, преподаватели и все-все, кто стремится к знаниям, мы желаем Вам успехов...

Топ-10

Постмайданное образование Вот уже в четвёртый раз мы составляем рейтинг школ Харькова по результатам сдачи внешнего независимого оценивания (ВНО или...

© 2013-2016, All rights reserved. Образовательный портал "ВнеШколы"