Серная кислота обугливает ткань

С одним из представителей веществ этого класса вы уже познакомились, когда рассматривали летучие водородные соединения на примере хлороводорода НСl. Раствор его в воде и представляет собой соляную кислоту. Она имеет ту же формулу НСl. Аналогично при растворении в воде другого летучего водородного соединения — сероводорода H₂S — образуется раствор сероводородной кислоты с формулой H₂S.

Молекулы этих кислот состоят из двух элементов, т. е. они являются бинарными соединениями. Однако к классу кислот относят также и соединения, состоящие из большего числа химических элементов. Как правило, третьим элементом, входящим в состав кислоты, является кислород. Поэтому такие кислоты называют кислородсодержащими, в отличие от НСl и H₂S, которые называют бескислородными. Перечислим некоторые кислородсодержащие кислоты.

Обратите внимание, что все кислоты (и кислородсодержащие, и бескислородные) обязательно содержат водород, который в формуле записывают на первом месте. Всю остальную часть формулы называют кислотным остатком. Например, у НСl кислотным остатком является Сl, а у Н₃РO₄ кислотный остаток РO₄.

Кислотами называют сложные вещества, молекулы которых состоят из атомов водорода и кислотного остатка.

Как правило, кислотные остатки образуют элементы-неметаллы.

По формулам кислот можно определить степени окисления атомов химических элементов, образующих кислоты.

Для бинарных кислот это сделать просто. Так как у водорода степень окисления +1, то в соединении у хлора степень окисления -1, а в соединении у серы степень окисления -2.

Несложно будет рассчитать и степени окисления атомов элементов-неметаллов, образующих кислотные остатки кислородсодержащих кислот. Нужно только помнить, что суммарная степень окисления атомов всех элементов в соединении равна нулю, а степени окисления водорода +1 и кислорода -2. Тогда, например, по формуле серной кислоты можно составить уравнение:

где х — степень окисления серы, откуда х = +6. Отсюда формула серной кислоты с проставленными степенями окисления принимает вид .

Зная степень окисления элемента-неметалла, образующего кислотный остаток кислородсодержащей кислоты, можно определить, какой оксид ей соответствует.

Например, серной кислоте , в которой у серы степень окисления равна +6, соответствует оксид серы (VI) ; азотной кислоте , в которой у азота степень окисления равна +5, соответствует оксид азота (V) .

По формулам кислот можно также определить и общий заряд, который имеют кислотные остатки. Заряд кислотного остатка всегда отрицателен и равен числу атомов водорода в кислоте. Число атомов водорода в кислоте называют основностью. Для одноосновных кислот, содержащих один атом водорода, например НСl и HN0₃, заряды ионов кислотных остатков, которые они образуют в растворе, равны 1-, т. е. Сl — и . Для двухосновных кислот, например H₂S0₄ и H₂S, заряды кислотных остатков равны 2-, т. е. . Кислотный остаток, например , имеет общий заряд 2- и представляет собой сложный ион, который образуется при растворении кислоты в воде.

Бинарные бескислородные кислоты НСl и H₂S образуют в водных растворах простые ионы Сl — и S 2- , а кислородсодержащие кислоты образуют сложные ионы, например .

Для того чтобы различать степени окисления и заряды ионов, условились записывать знак «+» или «-» перед цифрой, указывающей величину заряда степени окисления (Степень окисления записывают над символом элемента): , но после цифры, указывающей величину заряда иона (Заряд иона записывают справа от символа химического элемента.): . И ещё: единичный заряд степени окисления обозначают цифрой +1 или -1, а единичный заряд иона — только знаками «+» или «-». Например, степень окисления , а заряд иона Сl — .

Читайте также: Реконверсия костной ткани мрт

Познакомимся с некоторыми из кислот.

В природе встречается много кислот: лимонная кислота в лимонах, яблочная кислота в яблоках, щавелевая кислота в листьях щавеля, муравьиная кислота в пчелином яде и жгучих волосках крапивы (рис. 62). Муравьи защищаются от врагов, разбрызгивая едкие капельки, содержащие муравьиную кислоту.

При скисании виноградного сока получается уксусная кислота, а при скисании молока — молочная кислота (рис. 63). Она же образуется при квашении капусты и при силосовании кормов для скота. В быту часто применяют лимонную и уксусную кислоты. Употребляемый в пищу уксус — это раствор уксусной кислоты.

Рис. 63.
Кислоты в продуктах питания

Многие кислоты, например серная и соляная, нужны в народном хозяйстве в огромных количествах.

Серная кислота H₂SO₄ — бесцветная жидкость, вязкая, как масло, не имеющая запаха, почти вдвое тяжелее воды. Серная кислота поглощает влагу из воздуха и других газов. Это свойство серной кислоты используют для осушения некоторых газов.

При смешивании серной кислоты с водой выделяется большое количество теплоты. Если воду вливать в серную кислоту, то вода, не успев смешаться с кислотой, может закипеть и выбросить брызги серной кислоты на лицо и руки работающего. Чтобы этого не случилось, при растворении серной кислоты нужно вливать её тонкой струей в воду и перемешивать (рис. 64).

Рис. 64.
Разбавление концентрированной серной кислоты водой

Серная кислота обугливает древесину, кожу, ткани. Если в пробирку с серной кислотой опустить лучинку, то происходит химическая реакция — лучинка обугливается. Теперь понятно, как опасно попадание брызг серной кислоты на кожу человека и одежду.

Угольная и сернистая кислоты — Н₂СO₃ и H₂SO₃ — в свободном виде не существуют, так как они разлагаются на воду и соответствующий оксид (газ):

Растворы всех кислот кислые, но распознавать концентрированные кислоты на вкус не решится ни один химик — это опасно. Есть более эффективные и безопасные способы обнаружения кислот. Их так же, как и щёлочи, распознают с помощью индикаторов.

Добавим к растворам кислот по нескольку капель раствора лакмуса фиолетового цвета. Лакмус окрасится в красный цвет. Метиловый оранжевый при действии кислот изменяет оранжевый цвет на красно-розовый (см. табл. 4 в § 20). А вот кремниевую кислоту H₂SiO₃, поскольку она нерастворима в воде, так распознавать нельзя.

Кроме этих индикаторов химики используют множество других, в том числе и смеси различных индикаторов. Наиболее удобен универсальный индикатор, который представляет собой смесь индикаторов, нанесённую на специальные бумажные полоски. Изменение цвета при помещении такой полоски в испытуемый раствор сигнализирует не только о том, является ли среда раствора нейтральной, щелочной или кислотной, но также и о том, насколько значительны его кислотность или щёлочность, которые оцениваются по специальной шкале (рис. 65).

Рис. 65.
Шкала pH и окраска универсального индикатора в разных средах

Эта шкала нанесена на упаковку полосок универсальной индикаторной бумаги. Она называется шкалой pH (читается «пэ-аш»). Значение pH нейтральной среды, (например, дистиллированной воды) равно 7,0 (pH = 7,0). В кислотной среде pH меньше 7,0 и чем меньше эта величина, тем выше кислотность раствора. В щелочной среде pH больше 7,0, и чем больше эта величина, тем выше щёлочность раствора. Изменение цвета полоски, помещённой в испытуемый раствор, затем сравнивают со шкалой.

Лабораторный опыт № 10
Определение pH растворов кислоты, щёлочи и воды

Нанесите на полоску универсальной индикаторной бумаги с помощью пипетки или стеклянной палочки по капле выданных вам растворов кислот, щелочей, воды. Сравните изменение цвета со шкалой, определите среду растворов и значения их pH.

Читайте также: Ткани растений сердцевина древесина

Лабораторный опыт № 11
Определение pH лимонного и яблочного соков на срезе плодов

Без проведения эксперимента мы знаем, что лимон кислее яблока. Тем не менее приложите полоски универсальной индикаторной бумаги к свежему срезу лимона и яблока и подтвердите эту аксиому количественно, т. е. укажите значения pH для сока лимона и яблока.

Ключевые слова и словосочетания

1. Кислоты кислородсодержащие и бескислородные.
2. Кислотные остатки и основность кислот.
3. Сложные и простые ионы.
4. Соляная, сероводородная, серная, сернистая, угольная, азотная, азотистая, фосфорная и кремниевая кислоты.
5. Непрочные кислоты: угольная и сернистая.
6. Нерастворимая кремниевая кислота.
7. Изменение окраски индикаторов в кислотной среде.
8. Универсальный индикатор.
9. Шкала pH.

Работа с компьютером

1. Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал урока и выполните предложенные задания.
2. Найдите в Интернете электронные адреса, которые могут служить дополнительными источниками, раскрывающими содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа. Предложите учителю свою помощь в подготовке нового урока — сделайте сообщение по ключевым словам и словосочетаниям следующего параграфа.

Вопросы и задания

1. Дайте характеристику фосфорной кислоты по плану: а) формула; б) наличие кислорода; в) основность; г) растворимость; д) степени окисления элементов, образующих кислоту; е) заряд иона, образуемого кислотным остатком; ж) соответствующий оксид.
2. Почему нельзя приливать воду в серную кислоту для её разбавления?
3. Составьте химические формулы кислот, соответствующих оксидам, формулы которых: N₂O₃, СO₂, Р₂O₅, SiO₂, SO₂. Дайте названия всех веществ.
4. Вычислите количество вещества, соответствующее: а) 490 г серной кислоты H₂SO₄; б) 9,8 г фосфорной кислоты Н₃РO₄.

Кислоты

Урок 21. Химия 8 класс

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Кислоты»

Слово «кислота» каждый слышал в повседневной жизни. Каждый знает, что в лимонах – лимонная кислота, в яблоках – яблочная кислота, в листьях щавеля – щавелевая кислота. Кроме этого, такая муравьиная кислота присутствует в пчелином яде, а также помогает муравьям защищаться от врагов. При скисании виноградного сока образуется уксусная кислота, при скисании молока или квашении капусты – молочная кислота. Многие кислоты человек использует в своей жизни, например, уксусную кислоту, а такие кислоты, как соляная и серная широко используются в народном хозяйстве.

Кислоты – это сложные вещества, состоящие из атомов водорода и кислотного остатка. Атом водорода в кислотах всегда стоит на первом месте, все, что после водорода – кислотные остатки. Например, в HNO₃, NO₃ – кислотный остаток.

По содержанию кислорода в кислотах, кислоты делятся на кислородсодержащие, т.е. в этих кислотах присутствует кислород. Например, HNO₃, H₂SO_4. Кислоты, в которых отсутствует кислород, называются бескислородными. К таким кислотам относятся HCl, H₂S.

По растворимости в воде, кислоты делятся на растворимые в воде, к ним относится большинство кислот и нерастворимые в воде, к ним относится H₂SiO₃.

К летучим относятся такие кислоты, как H₂S, HCl, к нелетучим – большинство кислородсодержащих кислоты.

По числу атомов водорода в кислоте, кислоты делят на: одноосновные, в которых 1 атом водорода, например, HCl, двухосновные, в которых 2 атома водорода, например, H₂SO₄. Трехосновные кислоты – это кислоты, в которых 3 атома водорода, например, H₃PO₄.

Заряд атома водорода в кислотах всегда (+), а заряд кислотного остатка всегда отрицателен и численно равен числу атомов водорода в кислоте.

Для того чтобы написать структурные формулы кислородсодержащих кислот нужно помнить, что сначала нужно записать все гидроксид-ионы. А затем все остальные атомы кислорода связать с кислотообразующим элементом. Так, например, в серной кислоте – H₂SO₄ – 2 гидроксид-иона, а остальные 2 атома кислорода связываем с кислотообразующим элементом –серой – двумя черточками.

Читайте также: Изготовление рисунков из наклеенных или нашитых кусков бумаги ткани это

Давайте рассмотрим некоторые ионы. В кислоте H₂SO₄ заряд кислотного остатка – SO₄ равен (2-), т.к. в этой кислоте 2 атома водорода. Кроме того, этот ион SO₄ 2- является сложным. В кислоте HCl заряд кислотного остатка – Cl, равен (-), т.к. в этой кислоте 1 атом водорода. Этот ион называется простым.

Серная кислота – H₂SO₄, бесцветная, маслянистая жидкость, не имеет запаха, вдвое тяжелее воды. Серная кислота поглощает влагу из воздуха и других газов, поэтому ее используют для осушения газов.

При разбавлении серной кислоты, следует кислоту вливать в воду, а не наоборот, т.к. при смешивании воды с кислотой, происходит сильное разогревание раствора, и вода, не успев смешаться с кислотой, может закипеть и выбросить брызги вверх. Поэтому кислоту следует вливать в воду тонкой струей и перемешивать.

Серная кислота обугливает древесину, ткани, кожу. Если в пробирку с серной кислотой поместить лучинку или сахар, то они обугливаются.

Ее применяют в производстве удобрений и красителей, взрывчатых веществ, медикаментов, моющих средств, очистке керосина, нефтяных масел. Она является электролитом в аккумуляторах.

Кислоты, как и основания можно различить с помощью индикаторов. Посмотрим таблицу и сравним, как изменяют свою окраску индикаторы в присутствии кислот. Лакмус становится красным, метиловый оранжевый тоже, а вот фенолфталеин окраску не изменяет. Поэтому лакмус и метиловый оранжевый – основные индикаторы, которые используют для распознавания кислот.

Окраска индикаторов в кислотах

Но наиболее удобный и безопасный способ – это использование универсальной индикаторной бумаги, на которую нанесена смесь индикаторов. По изменению цвета полоски бумаги можно судить о характере среды: кислая она, щелочная или нейтральная. Кроме того, по интенсивности изменения окраски можно судить и о значительности кислотности или щёлочности, которая оценивается по специальной шкале. Эта шкала нанесена на упаковку полосок универсальной индикаторной бумаги. Она называется шкалой рН. Если рН = 7, то среда считается нейтральной, как в дистиллированной воде, если рН 7, то среда щелочная и чем больше эта величина, тем выше щёлочность раствора. Посмотрите на рисунок, как изменяется интенсивность окраски, чем среда более кислая, тем окраска более красная на универсальной индикаторной бумаге, чем среда более щелочная, тем окраска становится более синей.

Определение степени окисления атомов по формуле кислоты

По формулам кислот попробуем определить степени окисления атомов химических элементов, входящих в состав кислоты. Например, в кислоте H₂S степень окисления водорода (+1), это постоянно, а серы (-2), т.к. сумма степеней окисления должна ровняться 0. У водорода суммарная степень окисления – (+2), значит, у серы будет (-2), т.к. в составе кислоты 1 атом серы.

Давайте определим степени окисления всех элементов в сернистой кислоте – H₂SO₃. Как известно, степени окисления водорода и кислорода постоянны и соответственно равны (+1) и (-2). Найдем степень окисления серы, для этого составим уравнение, где х – это неизвестная степень окисления серы. (+1) · 2 + х + (-2) × 3 = 0. Ноль – суммарная степень окисления атомов всех элементов в соединении. Х = +4. Следовательно степень окисления серы в кислоте – (+4).

Зная степень окисления элемента-неметалла в кислоте, нетрудно определить, какой оксид ей соответствует. В нашей кислоте – это оксид SO₂, т.е. оксид серы (IV), потому что в этом оксиде степень окисления серы тоже (+4).

Все кислоты имеют соответствующее название и формулу, а также кислотный остаток, который тоже имеет свое название. В таблице приведены некоторые из кислот.

• Свежие записи
  • Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
  • Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
  • Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
  • Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
  • Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом