Кислоти, їх склад і назви. Класифікація кислот

Учитель хімії Павленко Тетяна Віталіївна

Тема. Кислоти, їх склад і назви. Класифікація кислот

Кожному кислотному оксиду відповідає кислота.

— Який клас неорганічних речовин називаються кислотами?

Кислоти – це сполуки, що складаються з йонів Гідрогену, які можна замінити йонами металічних елементів, та кислотного залишку.

· Що спільного у формулах кислот ? (Атом Гідрогену присутній у всіх формулах)

За кількістю атомів Гідрогену кислоти класифікують на такі класи:

одноосновні (НСl, HNO₃);

двоосновні (H₂SO₄);

триосновні (Н₃РO₄).

· Чим відрізняються формули цих кислот?

(кількістю атомів Гідрогену та наявністю або відсутністю атомів Оксигену).

За наявністю Оксигену в складі кислоти поділяються на такі класи:

• безоксигенові (НСl);

• оксигеновмісні (HNO₃, H₂SO₄, Н₃РO₄).

Познайомимося з назвами кислот за сучасною українською номенклатурою. (Розглядаємо таблицю з назвами кислот.) У деяких кислот є історично сформовані назви, що використовуються поряд з номенклатурними дотепер.

HCl — хлоридна (соляна) кислота — кислота, що входить до складу шлункового соку.

H₂SO₄ — сульфатна (сірчана)

HNO₃ — нітратна (азотна)

HF — флуоридна (плавикова) кислота, що розчиняє скло.

Назви кислотних залишків відповідають назвам кислот.

(Розглядаємо відповідний стовпчик у таблиці.)

І І ІІ ІІІ

-Cl -NO₃ -SO₄ -PO₄

Валентність кислотного залишку дорівнює числу атомів Гідрогену в молекулі кислоти. Чому? (Тому що валентність Гідрогену завжди дорівнює I)

Фізичні властивості кислот

Коли ми вивчали класифікацію кислот, звернули увагу, що більшість відомих кислот — це водні розчини. Без води їх властивості змінюються. Наприклад, безводна сульфатна кислота не взаємодіє із залізом, що дозволяє перевозити її в сталевих цистернах. А розчин цієї кислоти розчинить цистерну дорогою. Безводна хлоридна кислота — це газ гідрогенхлорид. А в разі розчинення у воді — це хлоридна кислота, що входить до складу шлункового соку.

Поширеність кислот у природі .

Мабуть, ви знаєте, що багато харчових продукт кислі на смак. Такого смаку їм надають органічні кислоти. Кислий смак лимона зумовлений наявністю лимонної кислоти, яблука - яблучної кислоти, кислого молока — молочної кислоти. Щавель має кислий смак, бо в його листі міститься щавлева кислота. Оцет є розчином оцтової кислоти.

Неорганічні кислоти, які ми вивчили, також трапляються у природі у вільному стані. Наприклад,

сульфіді (сірководнева) кислота Н₂S є у вулканічних газах і у водах мінеральних джерел (Мацеста — Сочі на Чорноморському узбережжі Кавказу, в Україні — Немирів).

Хлоридна кислота НС1 входить до складу шлункового соку.

Карбонатна кислота Н₂С0₃ — до складу природних мінеральних вод (Боржомі, Єсентуки, Нарзан на Кавказі, в Україні — Миргородська, Лужанська, Свалява, Трускавецька).

Нітратна НNОз і сульфітна Н₂S0₃ кислоти трапляються в дощовій воді («кислоті дощі»).

Вивчення хімічних властивостей кислот ми проведемо за планом:

1. Дія кислот на індикатори

2. Взаємодія кислот з металами

3. Взаємодія кислот з оксидами

4. Взаємодія кислот з основами

5. Взаємодія кислот із солями

1) Дія кислот на індикатори

Забарвлення деяких індикаторів в різних середовищах

Висновок. У розчинах кислот метиловий оранжевий набуває червоного забарвлення, лакмус — рожевого. Отже, розчини кислот можна визначити з допомогою індикатора метилоранжу або лакмусу.

2) Розглянемо, як взаємодіють кислоти з металами.

Для експерименту в три пробірки наливаємо хлоридну кислоту; у першу додаємо шматочки мідного дроту, у другу — гранули цинку, у третю — магнієву стружку.

— Чому метали неоднаково реагують із кислотою?

Це пов’язано з властивостями металів. М. М. Бекетов розташував метали відповідно до їх активності в ряд від найсильніших до найслабших (див. форзац підручника). Цей ряд так і називається — ряд активності металів. (знаходимо ряд активності металів у підручнику.) Водень серед металів перебуває не випадково. Він розділяє метали на активні, які витісняють водень із розчинів кислот, і ті, що не взаємодіють із розчинами кислот і водень не витісняють.

Запишемо рівняння реакцій:

Cu + HCl = реакція не відбувається

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂

Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂

- Укажіть тип реакції. (Реакція заміщення)

Увага! Нітратна кислота по-особливому реагує з металами. Водень не витісняється жодним із металів, наприклад:

Zn + 4HNO₃ = Zn(NO₃)₂+ 2H₂O + 2NO₂

- Із попередніх уроків ми знаємо, що кислоти можуть реагувати тільки з якими оксидами? (З основними)

- Насиплемо в пробірку кальцій оксид, додамо розчин хлоридної кислоти. Що спостерігаємо? (Оксид розчинився)

Запишемо рівняння реакції:

СаО + 2НСl = СаСl₂ + Н₂O

Це - реакція обміну , дві складні речовини обмінюються своїми складовими.

У пробірку наливаємо натрій гідроксид, додаємо кілька крапель фенолфталеїну — розчин забарвлюється в малиновий колір. Потім по краплях додаємо хлоридну кислоту. Яку ознаку реакції спостерігаємо? (Знебарвлення розчину)

Запишемо рівняння хімічної реакції:

NaOH + НСl = NaCl + Н₂О

— Чому знебарвлюється розчин? (Середовище стало нейтральним)

Укажіть тип реакції. (Реакція обміну)

Така реакція між розчинами кислот і основ називається реакцією нейтралізації. Поясніть, чому. ( Тому що лужне середовище нейтралізуєть кислотним, що демонструє знебарвлення розчину )

Кислоти здатні розчиняти і нерозчинні основи:

Cu(OH)₂ + 2HCl= CuCl₂ + 2H₂O

Кислоти можуть витісняти більш слабкі кислоти з їхніх солей. Здійснимо реакцію, яку вам доводилося спостерігати багато разів, коли мама гасила оцтом соду.

Наливаємо в пробірку розчин натрій карбонату й додаємо кілька крапель хлоридної кислоти. З'являються бульбашки газу — ознака протікання хімічної реакції. Запишемо рівняння:

Na₂CO₃ + 2HCl = 2 NaCl + H₂CO₃

H₂CO₃ = H₂O + CO₂

· Якщо кислота, яка вступає в реакцію, є сильнішою, за ту кислоту, що утворюється.

Наприклад, хлоридна кислота може витіснити карбонатну з її солі:

2HCl+CaCO₃→CaCl₂+H₂O+CO₂ (H₂CO₃)

Для того, щоб винести судження про можливість протікання реакції, можна скористатися витискувальним рядом кислот:

HNO3

H2SO4 HCl H2SO3 H2CO3 H2S H2SiO3

H3PO4

У цьому ряду кислота, що знаходиться лівіше, може витіснити з солі кислоту, що знаходиться правіше.

6. Розклад оксигеновмісних кислот

При розкладанні кислот утворюється кислотний оксид і вода. Карбонатна кислота розкладається при звичайних умовах, а сульфітна і силікатна кислоти — при невеликому нагріванні:

H2CO3⇄H2O+CO2↑;

t^o

H2SO3⇌H2O+SO2↑;

t^o

H2SiO3→H2O+SiO2.

Висновок:

Кислоти взаємодіють із металами, їх оксидами,основами і солями.

+ Ме

Кислота + МеО

+ МеОН

+ сіль

· змінюють колір індикаторів;

· деякі кислоти легко розкладаються.

Промислові способи одержання кислот:

1) Безоксигенові кислоти одержують шляхом розчинення газів галогеноводнів у воді:

HCl, H₂S.

2) Виробництво оксигеновмісних кислот — це складний багатостадійний процес, що ґрунтується на розчиненні кислотних оксидів у воді:

SO₃ + H₂O = H₂SO₄

CO₂ + H₂O = H₂CO₃

Лабораторні способи одержання кислот.

У лабораторії кислоти одержують шляхом дії більш сильних кислот на розчини солей:

2NaCl+H₂SO₄=2HCl+Na₂SO₄

CaCO₃+H₂SO₄=CaSO₄+CO₂+H₂O

Вплив кислот на довкілля.

Кислоти дуже небезпечні для здоров'я людини. При попаданні на шкіру викликають сильні опіки. Особливо небезпечне потрапляння в очі. У випадку витоку або розливу соляна кислота може завдати істотної шкоди навколишньому середовищу.

По-перше, це призводить до виділення пари речовини в атмосферне повітря в кількостях, які перевищують санітарно-гігієнічні нормативи, що може спричинити отруєння всього живого, а також появи кислотних опадів, які можуть призвести до зміни хімічних властивостей ґрунту і води.

По-друге, вона може просочитися в ґрунтові води, в результаті чого може відбутися забруднення внутрішніх вод. Там, де вода в річках і озерах стала досить кислою (рН менше 5) зникає риба. При порушенні трофічних ланцюгів скорочується число видів водних тварин, водоростей і бактерій.

У містах кислотні опади прискорюють процеси руйнування споруд з мармуру і бетону, пам'ятників і скульптур. При попаданні на метали кислоти викликають їх корозію.

ДЗ з теми:

1. Вивчити формули та назви кислот ( перші дві колонки таблиці).

2. Скласти рівняння реакцій , визначити тип реакції та прокоментувати ознаки можливих реакції:

Zn + H₂SO₄ =

Аl + H₂SO₄=

Сu + H₂SO₄ =

СuО+ H₂SO₄ =

SiO₂ + H₂SO₄ =

NaOH + H₂SO₄ =

Сu(ОН)₂ + H₂SO₄ =

Na₂CO₃ + H₂SO₄ =

Na₂SiO₃ + H₂SO₄ =

3. Гра «Хто зайвий?»

У кожному ряду знайдіть зайву кислоту та вкажіть, за яким принципом ви це визначили.

1) H₂S, Н₂СО₃, Н₃РО₄, H₂SО₄, H₂SО₃.

2) HNО₃, НС1, HBr, HI, HF.

3) Н₂СО₃, H₂SО₄, HNО₃, H₂SО₃, H₂SiО₃.