Получение и применение кислот |
191 |
|
Для получения кислот используют реакции: водорода с неко- |
торыми простыми веществами (хлор и сера); кислотных оксидов с |
водой; солей с кислотами. |
|
|
|
|
Кислоты находят широкое применение в промышленности и в |
быту. |
|
|
т |
|
|
е |
|
Кислоты — едкие вещества, обращаться с которыми следует |
осторожно. |
|
|
|
а |
Вопросы и задания |
|
в |
|
|
|
|
|
|
1. Перечислите известные вам способы получения кислот. |
а |
|
|
|
2. Как получают хлороводородную и |
ероводородную кисло- |
ты из простых веществ? Напишите ур внения оответствующих |
реакций. |
я |
с |
|
3. Как получают серную и фосфорную кислоты из соответствующих оксидов? Напишите уравнения реакций.
4. |
Как можно получить хлороводородную кислоту из ее соли — |
|
|
|
н |
|
хлорида натрия NaCl? Н пишите уравнение соответствующей |
реакции. |
д |
|
5. |
Вспомните, какие меры предосторожностиа |
нужно соблюдать |
|
о |
|
|
при работе с кислотами. Что уж о делать, если кислота попала |
на кожу или в глаза? |
|
|
|
|
р |
|
|
|
6. |
Рассчитайтехимическоеколичествоимассуоксидасеры(VI), |
при взаимодействии к т р го с водой образуется серная кислота массой 24,5аг.
7. Оксид фосфо а(V) химическим количеством 0,35 моль прореагировНл с водой. Рассчитайте химическое количество и массу образов вшейся при этом фосфорной кислоты.
8. Рассчитайте массы хлорида натрия и серной кислоты, при взаимодействии которых образуется хлороводород объемом
(н. у.) 4,48 дм3.
Правообладатель Народная асвета
Химические свойства оснований
Для оснований характерны реакции обмена с кислотами и солями, реакции соединения с кислотными оксидами и реакции термического разложения.
1. Изменение окраски индикаторов Вы уже знаете, что такое индикаторы и для чего они используют-
ся. Вспомните, в какие цвета окрашиваются лакмус, м |
илоранж и |
фенолфталеин в растворах щелочей. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
2. Взаимодействие с кислотами |
|
|
|
|
|
Практически все основания реагируют с кислотами с образовани- |
ем солей по общей схеме: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
(11) |
|
основание |
|
|
кислота |
|
соль |
+ |
|
|
вода |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример реакции, |
протекающей |
в |
|
соответствии с |
указанной |
схемой: |
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
II |
|
|
I |
|
II |
|
I |
|
+ 2H |
|
|
|
|
|
|
|
Ca (OH) |
2 |
+ 2HCl = |
CaCl |
2 |
2 |
O. |
|
|
|
|
гидроксид |
|
я |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
хлорово- |
хлорид |
|
вода |
|
|
|
|
|
кальция |
|
дородаая |
кальция |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кислота |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В результате реакции меж у щелочью и кислотой образуется рас- |
твор соли, в кот р м уже нет ни щелочи, ни кислоты. Такой раствор |
называется |
|
д |
нейт альным. Слово «нейтральный» происходит от гре- |
ческого «нейтер», чтоов переводе на русский язык означает «ни тот |
ни другой». |
р |
|
|
|
Напомним, что реакция между щелочью и кислотой, в результате |
которойНобразуетсяа нейтральный раствор, называется реакцией ней-
трализации.
3. Взаимодействие с кислотными оксидами Все щелочи реагируют с кислотными оксидами по общей схеме:
щелочь + кислотный оксид = соль + вода (12)
Правообладатель Народная асвета
194 Основные классы неорганических соединений
Например, если в реакцию вступает кислотный оксид CO2, которому соответствует кислота H2CO3 (указана в квадратных скобках), то в состав соли будет входить остаток этой кислоты — CO3, валентность
которого, как вы уже знаете, равна II: |
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
I |
|
|
|
|
II |
|
|
|
I |
II |
|
|
|
2KOH + СO2}H2СO3~ = |
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
K2СO3 |
+ H2O. |
|
|
|
гидроксид |
|
оксид |
|
|
|
|
карбонат |
|
водаа |
|
|
|
калия |
углерода(IV) |
|
|
|
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
калия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
|
|
|
|
|
|
|
Если же в реакцию вступает кислотный оксид P2О5, которому |
соответствует кислота H3PO4 |
(указана |
|
к адратных скобках), то в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
составе образующейся соли будет о таток этой кислоты — PO4 с ва- |
лентностью, равной III: |
я |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
II |
|
|
|
|
|
|
II |
|
III |
|
|
|
|
|
|
|
|
III |
|
|
|
|
|
|
|
|
3Ca(OH)2 + P2O5}H3PO4~ = |
Ca3(PO4)2 + 3H2O. |
|
|
гидроксид |
|
оксид |
|
|
|
|
|
фосфат |
|
вода |
|
|
кальция |
н |
|
|
|
|
|
кальция |
|
|
|
|
фосфора(V) |
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Взаимодействие с солями |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Все щелочи реагируютас солями по общей схеме: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
щелочь |
о |
|
= |
новое основание |
|
+ |
|
новая соль |
(13) |
|
+ соль |
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Реакции эт годтипа относятся к реакциям обмена, поскольку в
процессе взаимодействия исходные вещества — щелочь и соль — об-
менив ются своими составными частями. |
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При этом валентность атомов металлов и кислотных остатков не |
изменяется. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В арезультате таких реакций обычно выпадает осадок (Z) какого- |
либо одного или сразу двух новых веществ, например: |
|
|
I I |
II II |
|
II I |
Z + |
I |
II |
|
|
|
2KOH + |
CuSO |
4 |
= Cu(OH) |
K SO |
4 |
; |
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
гидроксид |
сульфат |
гидроксид |
|
сульфат |
|
калия |
меди(II) |
меди(II) |
|
калия |
|
Правообладатель Народная асвета
II I |
II II |
|
II I |
II II |
|
Z. |
Ba(OH) |
+ FeSO |
4 |
= Fe(OH) |
Z + BaSO |
4 |
2 |
|
2 |
|
|
гидроксид |
сульфат |
гидроксид |
сульфат |
|
бария |
железа(II) |
железа(II) |
бария |
|
|
5. Термическое разложение Все нерастворимые основания при нагревании разлаг ю ся по об-
щей схеме: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
=t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нерастворимое основание |
оксид металла |
|
+ |
вода |
(14) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
В ходе таких реакций валентность атомов металла не изменяется: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
II |
( ) |
t |
II |
|
|
|
III |
( ) |
|
t |
III |
|
|
+ 3H |
|
|
|
|
= |
CuO + H |
O; |
2Fe OH |
|
|
= |
Fe O |
2 |
O. |
|
Cu OH |
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
3 |
|
|
|
|
|
гидроксид |
|
оксид вода |
|
гидроксид |
|
|
оксид |
|
вода |
|
меди(II) |
|
|
меди(II) |
|
|
|
железа(III) |
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
железа(III) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
Основания делятся на растворимые в воде (щелочи) и нерас- |
творимые. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Все основания реагируют с кислотамия |
. Растворимые основа- |
ния реагируют с кислот ыми оксидами и солями. Нерастворимые |
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
основания подвергаются термическому разложению. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вопросы и задания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Из предл женн го ряда формул — MgO, NaOH, H2SO4, KOH, |
CO2, Mg(OH)2, N2O, Ca(OH)2, Fe(OH)2 — выберите формулы осно- |
|
о |
ваний и н зовите их. |
2. К кие основ ния называются щелочами? Приведите при- |
р |
а |
|
меры четырех щелочей и назовите их. Как изменяется окраска индикаторов в растворах щелочей?
3. |
Перечислите классы веществ, с которыми реагируют осно- |
вания. Вещества каких классов при этом образуются? |
4. |
НапишитеН |
уравнения реакций в растворах между: гидрокси- |
дом кальция и азотной кислотой; гидроксидом натрия и оксидом азота(V). Назовите продукты реакций.
Правообладатель Народная асвета
|
196 |
Основные классы неорганических соединений |
|
|
|
5. |
Напишите уравнения реакций в растворах между: гидрокси- |
дом кальция и сульфатом меди(II); гидроксидом натрия и оксидом
серы(VI). Назовите продукты реакций. |
а |
6. Напишите уравнения реакций, протекающих в растворах |
|
т |
между: гидроксидом кальция и оксидом фосфора(V); гидроксидом натрия и хлоридом железа(III). Назовите продук ы ре кций.
7. Напишите уравнения химических реакций, с помощью которых можно осуществить последовательные пр вращения: оксид натрия I гидроксид натрия I карбонат натрия; кальций I оксид
|
|
с |
|
кальция I гидроксид кальция I карбонат кальция. |
|
8. Гидроксид калия массой 11,2 г прореагировале |
с сульфатом |
|
а |
|
меди(II). Выпавший при этом осадок нера т оримого основания |
нагрели до окончания реакции р зложенияв. Рассчитайте массу по- |
лученного при этом оксида меди(II). |
|
|
я |
|
|
|
§ 42. Получение и применение оснований |
|
Поскольку растворимые и нер створимые основания отличаются по свойствам, эти вещества получают разными способами.
|
|
|
д |
2 |
2 |
|
Получение щелочей |
|
|
|
|
|
Для получения щелочейаможно использовать следующие реакции. |
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
1. Взаимо ействие активных металлов (Li, Na, К, Ca, Ba) |
с водой |
р |
|
|
н |
|
|
Например: |
|
2Li |
+ 2H O = 2LiOH + H [. |
|
а |
|
|
|
|
|
литий |
вода |
гидроксид водород |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лития |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поскольку эти реакции протекают |
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
очень бурно (рис. 121), на практике их |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
используют редко. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Взаимодействие оксидов |
|
|
|
|
|
|
|
активных металлов с водой |
|
|
|
|
|
|
|
|
Например: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K2O + H2O = 2KOH. |
|
|
|
|
|
|
|
|
оксид вода |
гидроксид |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 121. Реакция калия с водой |
калия |
калия |
Правообладатель Народная асвета
Получение и применение оснований |
197 |
|
3. Некоторые щелочи (NaOH, KOH) получают, пропуская электрический ток через водные растворы солей NaCl или KCl. При этом наряду со щелочами образуются и другие ценные вещества — водо-
|
род H2 и хлор Сl2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Получение нерастворимых оснований |
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нерастворимые основания получают взаимодейс вием р с вори- |
|
мых оснований (щелочей) с солями, например: |
в |
|
а |
|
3KOH |
+ FeCl3 |
= Fe(OH)3Z + |
т |
|
3KCl. |
|
гидроксид |
хлорид |
гидроксид |
с |
|
|
|
|
|
хлорид |
|
|
|
калия |
железа(III) железа(III) |
|
калия |
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
Образующиеся нерастворимые основ ния выделяются из раство- |
|
ров в виде осадков. |
|
я |
|
|
|
|
|
|
|
Применение оснований |
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Из всех оснований наиболее широкое применение находят ще-
лочи. Раствор одной из них вы н верн ка сможете найти дома. Эту жидкость под названием «Кротн» используют в быту для промывания
но в засоренную трубу влить небольшое количество «Крота», и через некоторое времярпр блема будет решена.
труб, идущих от кухонных р ковин. Дело в том, что эти трубы постепенно засоряются остаткамиджира, которые мешают стоку воды. А щелочи обладают способоостью растворять жиры. Поэтому достаточ-
В последнее в емя в быту получили широкое распространение щелочные гелиа— густые жидкости, содержащие гидроксид натрия. Они предн зн чены для быстрого удаления остатков пригоревшего жира сНповерхности кухонных плит и СВЧ-печей.
Большое количество гидроксида кальция используется в производстве сахара из сахарной свеклы. Некоторые области применения оснований показанны на рисунке 122.
Из нерастворимых оснований применение находят гидроксиды алюминия Al(OH)3 и магния Mg(OH)2. Они входят в состав медицинского препарата «Алмагель», который используют при заболеваниях пищеварительной системы.
Правообладатель Народная асвета
198 Основные классы неорганических соединений
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
в |
|
|
|
|
|
|
с |
|
|
|
|
|
|
|
яа |
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
д |
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 122. Применение сн ваний: 1 — побелка деревьев; 2 — строительные рабо- |
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
ты; 3 — произв дство минеральных удобрений; 4 — в щелочных аккумуляторах; 5 — производство мыла; 6 — производство бумаги; 7 — очистка нефтепродуктов
Посколькуа щелочи оказывают разрушающее действие на кожу, приНих пр ктическом использовании следует соблюдать правила безопасности.
Щелочи образуются при взаимодействии некоторых металлов и их оксидов с водой.
Нерастворимые основания получаются в результате взаимодействия щелочей с солями.
Правообладатель Народная асвета
Получение и применение оснований |
|
|
199 |
|
Лабораторный опыт 9 |
|
|
Получение нерастворимого основания |
|
|
|
|
а |
|
Налейте в пробирку раствор сульфата меди(II) объемом примерно |
|
|
|
|
т |
|
1 см3 и добавьте раствор гидроксида натрия такого же объема. Что |
|
наблюдается? Каков цвет выпавшего осадка? |
|
|
Составьте уравнение протекающей реакции и определи е ее тип. |
|
Вопросы и задания |
|
с |
|
|
|
|
1. Какие способы получения щелочей |
|
ы зна те? Напишите |
|
два уравнения соответствующих химиче ких реакцийе. |
|
|
а |
|
2. Напишите уравнения двух реакций, |
|
помощью которых из |
|
гидроксида меди(II) можно получить медь. К к вким типам реакций |
|
они относятся? |
|
|
|
|
3. Как получают нерастворимые основ ния? Напишите по два |
|
уравнения реакций получения нерастворимых оснований — гид- |
а |
|
роксида магния и гидроксида железа(III). |
|
4. Для чего используется гидроксид натрия в быту? На чем ос- |
новано его применение? К ково промышленноея |
применение гид- |
роксида натрия? Какие це ые материалы и вещества получают |
на его основе? |
н |
6.Натрийапро еагиоовал с водой, в результате чего образовалась щелочь м ссой 16 г. Рассчитайте массу исходного натрия и объем (Нн. у.) выделившегося водорода.
7.Химическое количество оксида кальция, вступившего в реакцию с водой, равно 0,75 моль. Рассчитайте массы прореагировавшей воды и полученного гидроксида кальция.
8.Образец натрия растворили в воде, а к полученной щелочи добавили раствор хлорида меди(II). При этом образовалось нерас-
творимое основание массой 1,96 г. Рассчитайте массу исходного натрия.литияно д
Правообладатель Народная асвета
200 Основные классы неорганических соединений
§ 43. Соли
Вы уже знаете, что оксиды, кислоты и основания в результате различных реакций образуют соли — наиболее многочисленный класс неорганических веществ.
Состав солей |
|
К солям относятся сложные вещества, в сос ав ако орых входят |
атомы металлов и кислотные остатки. |
т |
|
Общая формула солей — MexАy, где Ме — символ какого-либо |
металла, А — кислотный остаток. По колькуеразных металлов и |
кислотных остатков известно много, чи ло образованных ими со- |
лей огромно — несколько тысяч. А зн комаявнам поваренная соль |
|
|
|
с |
NaCl — только одно вещество из огромного класса солей. Но не сле- |
|
|
я |
|
дует думать, что все они соленые на вкус, окрашены в белый цвет и |
растворимы в воде. |
а |
а |
Подавляющее большинство солей обладают совсем другим вку- |
|
н |
|
|
сом. К тому же многие соли ядовиты. Соли могут быть окрашены
в разные цвета. Извест ы соли, которые, в отличие от поваренной, |
|
|
|
|
|
д |
нерастворимы в воде. |
Теперь вы |
не у ивитесь тому, что к солям относятся, например, |
|
|
|
о |
мел, которым вы пишите на доске, или марганцовка из домашней |
аптечки. |
р |
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
Ученые п едп лагают, что слово «соль» происходит от слова «Солнце». |
|
Дело в том, что под воздействием теплых солнечных лучей вода некоторых |
|
озер постепенно испаряется, оставляя на дне твердое белое вещество. Оно |
|
пришлось по вкусу древним людям и прочно вошло в нашу жизнь под на- |
Нзв нием «соль». Позже это слово стали использовать во множественном числе для обозначения целого класса однотипных веществ, которые вы сейчас изучаете.
Классификация солей
По способности растворяться в воде все соли делятся на две боль-
шие группы — растворимые и нерастворимые соли. Примеры со-
лей каждой из этих групп приведены на следующей схеме.
Правообладатель Народная асвета
