Химия 8 класс. 21. Кислоты

Химия и не только подпишись) Поставь лайк и сохрани в закладки чтобы не потерять!

Конспект: «Кислоты»

Понятие кислот

Кислоты — это сложные вещества, молекулы которых состоят из атомов водорода и кислотного остатка.

Атомы водорода в кислотах могут быть замещены металлами в химических реакциях.

Кислотный остаток — это часть молекулы кислоты, которая остаётся после выделения водорода.

Примеры:

HCl (соляная кислота): кислотный остаток — Cl.

H₂SO₄ (серная кислота): кислотный остаток — SO₄.

Классификация кислот

Бескислородные кислоты

Содержат только водород и один неметалл.

Примеры:

HCl (соляная кислота)

H₂S (сероводородная кислота)

Кислородсодержащие кислоты

Включают водород, кислород и элемент-неметалл.

Примеры:

HNO₃ (азотная кислота)

H₂SO₄ (серная кислота)

H₂CO₃ (угольная кислота)

H₃PO₄ (фосфорная кислота)

Состав кислот

Формула кислот

В формуле водород записывается первым, затем кислотный остаток.

Пример: H₂SO₄: два атома водорода и остаток SO₄.

Степени окисления

Водород всегда имеет степень окисления +1.

Кислород — -2.

Неметалл в кислотах может иметь разную степень окисления, которую можно вычислить.

Пример для H₂SO₄:

(+1)⋅2+x+(−2)⋅4=0, где x=+6

В результате сера имеет степень окисления +6.

Кислотный остаток и заряд

Заряд кислотного остатка равен числу атомов водорода в кислоте.

HCl → Cl- (заряд -1).

H₂SO₄ → SO₄(2-) (заряд -2).

Физические свойства кислот

Соляная кислота (HCl)

Представляет собой раствор хлороводорода в воде.

Бесцветная жидкость с резким запахом.

Серная кислота (H₂SO₄)

Вязкая бесцветная жидкость, почти вдвое тяжелее воды.

Поглощает влагу из воздуха. Используется как осушающее средство.

При растворении в воде выделяет большое количество тепла.

Важно: вливать кислоту в воду тонкой струёй.

Угольная кислота (H₂CO₃)

В свободном виде неустойчива, разлагается на воду и углекислый газ:

H2CO3→H2O+CO2

Сернистая кислота (H₂SO₃)

Также разлагается на воду и сернистый газ:

H2SO3→H2O+SO2

Химические свойства кислот

Ионизация в растворах

При растворении кислот в воде молекулы диссоциируют на ионы:

Бескислородные кислоты образуют простые ионы:

HCl → H(+)+ Cl(-).

Кислородсодержащие кислоты образуют сложные ионы:

HNO₃ → H(+) + NO₃(-).

Обугливание органических веществ

Серная кислота обугливает органические вещества (дерево, ткань, кожу).

Пример: при контакте серной кислоты с лучинкой она обугливается.

Индикаторы и рН

Изменение цвета индикаторов

Лакмус:

В кислой среде меняет цвет с фиолетового на красный.

Метиловый оранжевый:

В кислотах изменяет цвет с оранжевого на розово-красный.

Универсальная индикаторная бумага

Показывает уровень кислотности (рН).

Шкала рН:

рН < 7 — кислая среда.

рН = 7 — нейтральная среда (например, вода).

рН > 7 — щелочная среда.

Природные и бытовые примеры кислот

Природные кислоты

Лимонная кислота — в лимонах.

Щавелевая кислота — в листьях щавеля.

Муравьиная кислота — в жгучих волосках крапивы и яде муравьёв.

Образование органических кислот

Уксусная кислота — при скисании виноградного сока.

Молочная кислота — при скисании молока, квашении капусты.

Использование кислот в быту

Лимонная и уксусная кислоты применяются в кулинарии.

Уксус — это водный раствор уксусной кислоты.

Промышленное применение

Соляная и серная кислоты необходимы в больших количествах для химического производства.

Меры безопасности при работе с кислотами

При смешивании с водой кислоту вливают тонкой струей в воду.

Кислоты вызывают ожоги кожи и тканей, поэтому их попадания на кожу следует избегать.

Используйте защитные средства (перчатки, очки).

Презентация: «Кислоты»

Новые понятия, основные тезисы

1. Кислоты кислотосодержащие и бескислородные.

Бескислородные кислоты: состоят из атомов водорода и одного элемента-неметалла.

Примеры:

HCl (соляная кислота)

H₂S (сероводородная кислота)

Кислородсодержащие кислоты: содержат водород, кислород и элемент-неметалл.

Примеры:

H₂SO₄ (серная кислота)

HNO₃ (азотная кислота)

H₃PO₄ (фосфорная кислота)

2. Кислотные остатки и основность кислот.

Кислотный остаток — часть молекулы, остающаяся после выделения атомов водорода.
Примеры:

В HCl: кислотный остаток — Cl-.

В H₂SO₄: кислотный остаток — SO₄(2-).

Основность кислоты определяется числом атомов водорода, способных замещаться металлами:

Одноосновные: HCl, HNO₃ (1 атом водорода).

Двухосновные: H₂SO₄, H₂S (2 атома водорода).

Трёхосновные: H₃PO₄ (3 атома водорода).

3. Сложные и простые ионы.

Простые ионы: образуются бескислородными кислотами.

Примеры:

HCl → Cl-.

H₂S → S(2-).

Сложные ионы: образуются кислородсодержащими кислотами.

Примеры:

HNO₃ → NO₃-.

H₂SO₄ → SO₄(2-).

4. Соляная, сероводородная, серная, сернистая, угольная, азотная, азотистая, фосфорная и кремниевая кислоты.

Соляная кислота (HCl): бескислородная, одноосновная.

Сероводородная кислота (H₂S): бескислородная, двухосновная.

Серная кислота (H₂SO₄): кислородсодержащая, двухосновная.

Сернистая кислота (H₂SO₃): кислородсодержащая, двухосновная, нестойкая.

Угольная кислота (H₂CO₃): кислородсодержащая, двухосновная, нестойкая.

Азотная кислота (HNO₃): кислородсодержащая, одноосновная.

Азотистая кислота (HNO₂): кислородсодержащая, одноосновная.

Фосфорная кислота (H₃PO₄): кислородсодержащая, трёхосновная.

Кремниевая кислота (H₂SiO₃): кислородсодержащая, двухосновная, нерастворимая.

5. Непрочные кислоты: угольная и сернистая

Угольная кислота (H₂CO₃) разлагается на:

H2CO3→H2O+CO2

Сернистая кислота (H₂SO₃) разлагается на:

H2SO3→H2O+SO2

6. Нерастворимая кремниевая кислота.

Кремниевая кислота (H₂SiO₃) не растворяется в воде.

Её нельзя распознать с помощью индикаторов.

7. Изменение окраски индикаторов в кислой среде.

Лакмус: из фиолетового становится красным.

Метиловый оранжевый: из оранжевого становится розово-красным.

8. Универсальный индикатор.

Это смесь индикаторов, нанесённая на бумажные полоски.

Изменяет цвет в зависимости от кислотности среды.

Позволяет определить не только кислотность или щёлочность, но и приблизительное значение рН.

9. Шкала pH.

Шкала используется для количественной оценки кислотности или щёлочности раствора:

рН < 7 — кислая среда.

рН = 7 — нейтральная среда (например, вода).

рН > 7 — щелочная среда.

Чем меньше значение рН, тем выше кислотность раствора.

Удобство: шкала нанесена на упаковку индикаторных полосок.

Ключевые моменты

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?

Нельзя вливать воду в серную кислоту, потому что при этом процессе выделяется значительное количество тепла. Вода, вступая в контакт с концентрированной кислотой, быстро нагревается, что может привести к её мгновенному закипанию. В результате образуются пузырьки пара, которые выбрасывают капли кислоты, создавая риск для кожи, глаз и одежды.

При правильном разбавлении кислоту добавляют в воду тонкой струёй. Это обусловлено тем, что серная кислота имеет более высокую плотность, чем вода, и при добавлении она опускается на дно, обеспечивая постепенное и безопасное смешивание без резкого нагревания верхних слоёв раствора. Такой метод позволяет избежать образования брызг и обеспечивает контроль над процессом разбавления.

3. Составьте химические формулы кислот, соответствующих оксидам, формулы которых: N2O3, СO2, SiO2, SO2. Дайте названия всех веществ.

N2O3 → HNO2

оксид азота (III) → азотистая кислота

CO2→ Н2CO3

оксид углерода (IV) → угольная кислота

SiO2 → H2SiO3

оксид кремния —» кремниевая кислота

SO2 → H2SO3

оксид серы (IV) → сернистая кислота

4. Вычислите количество вещества, соответствующее: а) 490 г серной кислоты H2SO4; б) 9,8 г фосфорной кислоты Н3РO4.

Лабораторная работа №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 pH.

Лабораторная работа №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.

Лабораторная работа №10: Определение pH растворов кислоты, щёлочи и воды

Цель работы: Изучить кислотность (pH) растворов кислоты, щёлочи и воды с использованием универсальной индикаторной бумаги.

Ход работы:

1. Возьмите универсальную индикаторную бумагу и пипеткой нанесите по капле растворов кислоты, щёлочи и воды.
2. Обратите внимание на изменение цвета индикаторной полоски.
3. Сравните полученные цвета с цветовой шкалой на упаковке индикаторной бумаги.
4. Определите:

Кислотность (pH) растворов.

Тип среды каждого раствора (кислая, нейтральная, щелочная).

Ожидаемые результаты:

Раствор кислоты окрасит индикатор в оттенки красного или розового, что соответствует pH < 7.

Раствор щёлочи изменит цвет индикатора на синий или зелёный, что соответствует pH > 7.

Вода окрасит индикатор в нейтральный цвет (обычно жёлтый или светло-зелёный), что соответствует pH ≈ 7.

Выводы:

pH раствора позволяет оценить его кислотность или щелочность.

Универсальный индикатор — удобный инструмент для быстрого определения среды растворов.

Лабораторная работа №11: Определение pH лимонного и яблочного соков на срезе плодов

Цель работы: Подтвердить разницу в кислотности лимонного и яблочного соков, используя индикаторную бумагу.

Ход работы:

1. Сделайте свежий срез лимона и яблока.
2. Приложите полоски универсальной индикаторной бумаги к срезам каждого плода.
3. Наблюдайте за изменением цвета индикаторной бумаги.
4. Сравните полученные цвета со шкалой pH на упаковке индикатора и определите кислотность соков количественно.

Ожидаемые результаты:

Сок лимона имеет более высокую кислотность, его pH ≈ 2-3.

Сок яблока менее кислый, его pH ≈ 3-4.

Различие в кислотности можно объяснить содержанием органических кислот: лимонной кислоты в лимоне и яблочной кислоты в яблоке.

Выводы:

Лимон действительно кислее яблока, что подтверждается значениями pH.

Универсальная индикаторная бумага позволяет наглядно продемонстрировать различия в кислотности соков.

Какая среда у раствора кислоты, щёлочи и воды?

У кислоты — кислая (pH < 7).

У щёлочи — щелочная (pH > 7).

У воды — нейтральная (pH ≈ 7).

Почему лимон кислее яблока?

Лимон содержит больше лимонной кислоты, что обеспечивает его низкий pH (2-3).

Яблочный сок менее кислый из-за содержания яблочной кислоты с pH 3-4.

Для чего используется универсальная индикаторная бумага?

Для определения кислотности или щелочности растворов и их pH.

Она проста в применении и обеспечивает наглядный результат.

#химия_8_класс
#химия_8_21
#кислоты
#химияпрезентация
#габриелян

Использованные источники:

1. Химия. 8 класс. Учебник - Габриелян О.С.

2. Использование ChatGPT