Понятие об основаниях |
|
|
|
|
|
|
161 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
Рис. 112. Реакция нейтрализации щелочи кислотой |
т |
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
что кислота как бы уничтожила, или нейтрализо ала, основание. Ре- |
акцию между кислотой и основанием, протек ющуювв этом случае, |
называют реакцией нейтрализации: |
|
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NaOH + HCl = NaCl + H2O. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
Реакция нейтрализации — это реакция между основанием и |
кислотой, в результате которой |
образуются соль и вода. |
Реакция нейтрализации |
|
|
я |
|
|
|
|
е от осится ни к одному из известных |
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
вам до сих пор типов реакций (разложения, соединения, замещения). |
Это реакция нового типа — реакция обмена. |
|
|
Реакциями |
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
бмена называются реакции между сложными ве- |
|
|
д |
|
|
|
|
|
|
ществами, в х де к т рых они обмениваются своими состав- |
ными частями. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
Основ ние состоит из атомов металла и гидроксогрупп, а кисло- |
та — из томов |
рводорода и кислотного остатка. В результате реакции |
исходныевеществаобменялисьсвоимисоставнымичастями(рис. 113): |
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 113. Схема реакции нейтрализации |
|
|
|
Правообладатель Народная асвета
162 Вода
атом металла соединился с кислотным остатком, а атом водорода — с группой ОН.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
Основания — сложные вещества, состоящие из атомов метал- |
лов и гидроксогрупп. |
|
|
|
т |
Реакция между основанием и кислотой, в ходе ко орой образу- |
|
|
|
е |
|
ются соль и вода, называется реакцией нейтрализации. |
Реакция обмена — реакция между сложными в ществами, в |
результате которой они обмениваются своими составными частями. |
|
|
с |
|
|
|
Вопросы и задания |
|
а |
|
|
|
1. Из перечисленных веществ выберитев |
основания: NaCl, |
NaOH, H2SO4, Fe(OH)2, KNO3, CuO, KOH, Fe2O3, Fe(OH)3, H3PO4, |
AgNO3, Mg(OH)2. |
|
|
|
|
|
2. Составьте формулы оснований, содержащих атомы следую- |
|
а |
|
|
|
|
щих металлов: Fe(II), Cu(II), Na, K, Al. |
|
|
|
н |
|
|
|
|
3. Какую окраску приобрет ет лакмус, метилоранж и фенол- |
фталеин в растворе, содержящем KOH? |
|
|
|
д |
|
|
|
|
|
4. Какие типы химических реакций вы знаете? Для каждого |
типа приведите по о ому уравнению химической реакции. |
5. В трех пробирках находятся растворы: CaCl2, HCl, Ca(OH)2. |
Как можно расп знать анные вещества? |
|
|
|
6. |
|
Даны вещества: HCl, H2SO4, KOH, Fe(OH)3. Составьте урав- |
нения всех в зм жных реакций нейтрализации между ними. |
7. |
|
Составьтеоформулы оснований, которые соответствуют сле- |
дующим оксидам: Fe2O3, BaO, K2O, CaO. |
8. |
|
Чемурр вна валентность атомов металлов в следующих ос- |
нованиях: CuOH, Al(OH)3, Fe(OH)2, LiOH? |
|
а |
Н |
Практическая работа 6 |
Реакция нейтрализации |
|
Цель: изучить действие кислот и щелочей на индикаторы, взаимодействие кислот с основаниями.
Правообладатель Народная асвета
Вода в природе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
163 |
I. Действие кислот и щелочей на индикаторы. |
|
|
Используя один из индикаторов, распознайте в выданных вам про- |
бирках 1 и 2 растворы веществ — гидроксида натрия и хлороводород- |
ной кислоты. Для этого в каждую пробирку добавьте по 1—2 к пли |
раствора индикатора и определите, в какой из них находится р створ |
щелочи, а в какой — раствор кислоты. |
|
|
|
|
а |
II. Реакция нейтрализации. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. В пробирку с обнаруженной вами хлороводородной кисло ой и |
добавленным индикатором прилейте по каплям из |
торойтпробирки |
раствор щелочи, постоянно встряхивая смесь. Щелочь прибавляйте до |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
тех пор, пока окраска раствора не станет такой, которую имеет вод- |
ный раствор индикатора (см. табл. 13). Со т вьте уравнение реакции |
нейтрализации, назовите образовавшуюся соль. |
в |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
с |
|
|
2. В чистую пробирку налейте 1—2 см |
р створа гидроксида нат- |
рия и добавьте к нему 1—2 капли раствора фенолфталеина. Отметьте |
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
появление интенсивной малиновой окраски. Нейтрализуйте щелочь |
разбавленной серной кислотой. Сост вьте уравнение реакции, назо- |
вите образовавшуюся соль. |
|
я |
|
|
|
|
|
§ 34. Вода в приро е |
|
а |
|
|
|
|
|
Вода — одно из самых важныхн |
веществ для всех живых организмов, |
в том числе и для чел века. Наш организм примерно на 60—65 % со- |
|
|
|
д |
|
|
|
|
|
|
|
стоит из воды. Большинство химических процессов в организме челове- |
ка протекает в водных |
астворах. Все биологические жидкости в нашем |
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
организме (к овь, лимфа) представляют собой водные растворы. Если |
вода не поступ ет в организм, происходит его отравление продуктами |
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
жизнедеятельности. Вот почему без пищи человек может прожить доль- |
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ше (примерно 50—60 дней), чем без воды (примерно 5—10 дней). |
Человек тяжело переносит обезвоживание. Потеря примерно 6—8 % вла- |
ги приводит к повышению температуры тела, покраснению кожи, учащению |
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сердцебиения и дыхания, появлению мышечной слабости и головокружению. |
При температуре 30 °С потеря 15—20 % влаги в большинстве случаев за- |
канчивается смертью. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Правообладатель Народная асвета
Каждый человек в сутки должен выпивать примерно 2 дм3 свободной и связанной воды (соки, супы, чай, напитки, молоко, фрукты и
еевыделения с мочой и испарения через кожу и легкиеа.
Всреднем за свою жизнь человек потребляет (и выделяеттв виде мочи и пота)
около 70 т воды. еразличныхвания в
|
пищи, стирки и уборки. В таб- |
с |
|
|
|
Приготовление пищи |
6 |
|
лице 14 приведены данные о |
|
|
|
|
Ту лет |
40 |
|
средней потребности человека |
|
в воде для бытовых нужд. |
|
Стирка и уборка |
40 |
|
|
|
а |
а |
|
|
|
Вода необходима также для |
Ванна |
40 |
|
многих производств. В т бли- |
Умывание |
15 |
|
це 15 приведены данные о при- |
|
|
|
|
я |
|
|
|
|
|
|
Мытье посуды |
7 |
|
мерном расходе воды для про- |
|
|
|
|
изводства различ ых промыш- |
|
|
|
|
|
|
|
|
ленных продуктов и материа- |
Таблица 15. Примерный расход |
|
лов. Следует отметить, что для |
|
воды на производство различных |
|
р |
н |
|
|
бытовых нужд не бх има чис- |
продуктов массой 1 кг |
|
тая пресная в да,да для многих |
|
|
|
|
|
производств — даже еще чище, |
Продукт |
Расход воды, |
|
|
о |
|
|
3 |
/кг |
|
т. е. мо ск я вода для этих це- |
|
дм |
|
лей непригодна. |
|
|
|
|
|
|
|
Алюминий |
8400 |
|
Общ я м сса воды на на- |
|
|
|
|
|
|
|
|
шей планетеа |
огромна — около |
Рис |
4200 |
|
Каучук |
2500 |
|
1,45 1021 кг. Основная ее часть |
|
(более 97 %) находится в морях |
Сахар |
1000 |
|
иНокеанах. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мука |
620 |
|
Природная вода, содержа- |
|
|
|
|
|
Сталь |
290 |
|
щая небольшие количества по- |
Правообладатель Народная асвета
сторонних веществ, называется пресной, и только она пригодна для питья и приготовления пищи. На долю пресной приходится лишь небольшая часть (менее 3%) всех водных ресурсов Земли. Причем более
3 запасов пресной воды находится на полюсах (Северном и Южном)
4
нашей планеты в виде ледников и в настоящее время пр к ически
Круговорот воды в природе
недоступны для использования. |
|
а |
|
|
|
т |
|
е |
|
Вода в природе совершает непрерывный круго орот (рис. 114). |
с |
|
При нагревании океанов, морей, озер и рек под дейст ием солнеч- |
а |
|
ных лучей происходит испарение. При переходе оды из жидкого в |
газообразное состояние она освобожд ется от минеральныхв |
веществ, |
преимущественно солей. Водяные пары подним ются в верхние слои |
|
|
|
|
|
|
я |
атмосферы и там конденсируются либо в жидкость (капли), либо в лед |
|
|
|
|
|
а |
(снежинки). После этого вода выпадает на землю в виде дождя или |
снега. Дождевая вода (или снег) |
поп д ет в реки, моря, океаны или |
|
|
|
|
н |
|
впитывается в землю, образуя подземные воды. Они попадают в реки, |
моря, океаны, и после этого опис |
ый цикл снова повторяется. Этот |
|
|
|
д |
|
|
процесс и называется круговоротом воды в природе. |
|
|
о |
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
Рис. 114. Схема круговорота воды в природе
Правообладатель Народная асвета
166 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вода |
Дождевая вода и снег — это самая чистая природная вода. Если |
в месте выпадения дождя или снега в атмосфере содержатся вред- |
ные газообразные выбросы предприятий и транспорта (оксиды серы и |
азота), то они растворяются в воде, и на землю вып д ют кислотные |
дожди. Как только вода попадает на землю, она загрязняется вещест- |
вами с ее поверхности. |
|
|
|
|
|
а |
Схема очистки питьевой воды |
|
|
|
|
Основными источниками чистой воды для нас л ния городов и по- |
селков являются реки, озера и подземные |
|
т |
оды. Пр жде чем попасть |
к нам в дом, вода из этих водоемов проделы ает длинный путь через |
систему водоочистки (рис. 115). |
|
|
е |
|
Вначале с помощью фильтров из воды удаляютв |
крупные предметы |
(палки, сучья, бытовые отходы и т. п.), |
затем проводят предвари- |
|
|
|
|
|
|
с |
|
|
|
тельное хлорирование с помощью г зообр зного хлора. Это делается |
для того, чтобы уничтожить основную массу различных вредных мик- |
роорганизмов. |
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Затем следует обр ботка химическими реагентами, фильтрация |
через песок и дополнительноеяхлорирование для надежной дезинфек- |
ции воды. После этого |
а екоторых очистительных станциях в воду |
добавляют специаль ые |
а |
|
|
|
|
|
обавки, например фториды, способствую- |
щие укреплению эмали зубов, проводят доведение кислотности воды |
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
до принят го ур вня и т. . |
|
|
|
|
|
|
|
|
д |
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 115. Схема очистки питьевой воды: 1 — насос для подачи воды; 2 — отстой- |
ник; 3 — песчаный фильтр; 4 — хранилище чистой воды; 5 — насос для подачи |
воды потребителям |
|
|
|
|
|
|
|
|
Правообладатель Народная асвета
Вода в природе |
|
|
|
|
|
|
167 |
Широкое использование газообразного хлора для обеззаражива- |
ния воды связано с его высокой активностью против различных бо- |
лезнетворных микроорганизмов и низкой стоимостью. Однако даже |
небольшие количества свободного хлора придают воде неприятный |
специфический привкус. Кроме того, некоторые хлорсодерж щие ве- |
щества, образующиеся при действии хлора на органические примеси, |
чрезвычайно токсичны и обладают канцерогенной (вызывающей онко- |
|
|
|
|
|
|
|
а |
логические заболевания) и мутагенной (вызывающ й г нные му ации) |
активностью. |
|
|
|
|
|
|
т |
Самым токсичным в настоящее время веще твом небелкоеой природы яв- |
ляется диоксин, который легко образуется при дей т ии хлора на некоторые |
органические вещества. |
|
|
|
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
|
В последнее время для обеззаражив ния воды стали использовать |
озон. Он обладает очень сильным дезинфицирующим действием. В |
|
|
|
|
|
а |
|
|
экологическом отношении озон безопаснее, чем хлор. В настоящее |
время распространение этого метода обеззараживания сдерживает |
лишь относительно высокая, по ср внению с хлором, стоимость озона, |
что приводит к удорожа ию очище |
я |
|
|
|
ой воды. |
|
|
Охрана водоемов |
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С ростом численности населения Земли и увеличением выпуска |
|
|
|
н |
|
|
|
|
промышленной и сельск х зяйственной продукции потребление чис- |
той воды значительно вдзрастает. Однако природные ресурсы чистой |
воды на нашей планете не бесконечны. Поэтому необходимо заботить- |
ся о чистоте и сох |
о |
|
|
|
|
|
нении источников чистой воды. В большинстве |
случаев т кими источниками являются природные водоемы — реки |
и озера. |
р |
|
|
|
|
|
Основнымиапутями загрязнения водоемов различными вредны- |
ми веществами являются сточные воды промышленных и сельско- |
хозяйственных предприятий, бездумное использование минеральных |
удобренийН, ядохимикатов и химических средств защиты растений в |
сельском хозяйстве, непродуманная организация различных свалок |
промышленных и бытовых отходов. |
|
|
|
|
Правообладатель Народная асвета
168 Вода
Вредные вещества, содержащиеся в сточных водах или смываемые с поверхности почвы дождевой водой, поступают в природные водоемы
и из них возвращаются обратно к человеку с питьевой водой, посколь-
вредные вещества оказывают губительное воздействиеана все живые организмы в водоемах, что может вызвать гибель их оби ателей.
ку в процессе очистки они, как правило, удаляются не полностью. Это
может приводить к различным отравлениям и болезням. Кроме того,
Для защиты водоемов от вредных выбросов н обходимо на уже действующих предприятиях устанавливать сист мы очистки сточных
вод от вредных веществ. Новые производст а следует проектировать в |
|
е |
в |
с |
|
расчете на замкнутые системы водоснабжения. Рациональное исполь-
зование минеральных удобрений и химиче ких препаратов в сельском
|
|
|
|
хозяйстве также позволит защитить водоемы от попадания в них ток- |
сичных веществ. |
я |
а |
|
Вопросы и задания |
|
1. |
Какой из природных источников воды наиболее чистый? |
2. |
Какие источники з грязнения природных вод вам извест- |
ны? Приведите примерыаэкологических катастроф, приводящих к загрязнению источ иков воды.
3. |
Массовая оля во ы в организме человека в среднем равна |
63 %. Рассчитайте массунводы, содержащейся в вашем организме. |
4. |
Для каких целей можно использовать дистиллированную |
воду? |
|
д |
|
|
5. |
Почему |
человек без пищи может прожить дольше, чем без |
воды? |
о |
|
|
6. |
Используя приведенные в параграфе данные о среднем су- |
|
р |
|
точном потреблении воды, рассчитайте, какой ее объем потребля- |
ет вашаасемья в течение недели. |
7. |
В результате каких процессов в природе происходит очист- |
ка воды? |
|
8. |
Найдите в учебнике 5 уравнений реакций, в результате ко- |
Н |
|
|
торых образуется вода. Укажите тип каждой из реакций.
Правообладатель Народная асвета
Все неорганические вещества делятся на несколько классовта, важ-
нейшими из которых являются оксиды, кислоты, осно ания и соли. |
|
|
|
е |
Первоначальные сведения об этих веществах ы уже получили. Теперь |
вам предстоит познакомиться с ними более подробнови систематизи- |
ровать свои знания. |
|
с |
|
|
|
|
§ 35. Оксиды |
а |
|
Вы уже знаете, что самым р спростр ненным элементом на Земле |
является кислород. Его атомы, соединяясья |
с атомами других элемен- |
тов, образуют огромное количество сложных неорганических веществ, |
|
|
а |
среди которых важное место за имают оксиды. |
Состав оксидов |
н |
В состав люб го |
ксида входят атомы двух химических элемен- |
|
д |
|
тов, один из кот ых — кислород, например: Н2О, Al2O3, Р2О5, CuO, |
Cl2O7. Всего известноооколо трехсот разных оксидов. Их общая хими- |
ческая формулаар— Э O , где буква Э обозначает символ химического элементаН, обр зующегоx y оксид, О — символ кислорода, а буквы x и y — индексы, обозначающие число атомов в молекулах или в формульных единицах оксидов.
Поскольку валентность атомов кислорода в оксидах всегда равна II, а валентность атомов других элементов принимает значения от I до VIII, состав оксидов выражается формулами, приведенными в следующей таблице.
Правообладатель Народная асвета
|
170 |
|
|
Основные классы неорганических соединений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Валент- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ность |
I |
II |
|
|
III |
|
IV |
V |
|
|
VI |
|
|
VII |
VIII |
|
|
элемента Э |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Общие |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
формулы |
Э2О |
|
|
|
Э2О3 |
|
ЭО2 |
Э2О5 |
|
|
|
Э2О7 |
ЭО4 |
|
|
ЭО |
|
|
|
|
|
ЭО3 |
|
|
|
|
оксидов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H2O |
MgO |
|
|
Al2O3 |
|
CO2 |
N2O5 |
|
|
SO3 |
|
|
Cl2O7 |
OsO4 |
|
|
|
Li2O |
CaO |
|
|
Fe2O3 |
|
SiO2 |
в |
|
CrO3 |
|
|
Mn2O7 |
|
|
|
|
|
|
|
P2O5 |
|
|
|
|
|
|
|
Примеры |
Na2O |
ВаO |
|
|
Cr2O3 |
|
|
с |
|
е |
|
|
|
|
|
|
оксидов |
K2O |
ZnO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ag2O |
CuO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
FeO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Классификация оксидов |
|
|
я |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поскольку оксидов известно очень много, возникает необходи- |
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мость классификации этих веществапо их химическим свойствам, |
|
|
т. е. по способности превр щ ться в другие вещества. |
|
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вы уже знаете, что оксиды могут реагировать с водой, превраща- |
ясь при этом в соеди е ия двух типов — кислоты и основания. Так, например, оксид фосфора(V) P2O5, присоединяя воду, превращается в кислоту H3PO4:
P2O5 + 3H2O = 2H3PO4,
а оксид кальция CaO, взаимодействуя с водой, превращается в осно- |
|
д |
|
вание Ca(OH)2: |
|
о |
CaO + H2O = Ca(OH)2. |
Ин че говоря, оксиду фосфора соответствует кислота, а ок- |
р |
|
|
сидуНкальция соответствует основание. Исходя из этого, оксиды можно разделить на две большие группы — кислотные и основные оксиды.
К кислотным относятся оксиды, которым соответствуют кисло-
ты. Наряду с Р2О5, кислотными являются также оксиды: CO2, SiO2, SO2, N2O5, SO3 и некоторые другие. Всем им соответствуют кислоты.
Правообладатель Народная асвета
