Ученикам 9 класса

К § 1 Упр. 2. (б) Для выполнения упражнения необходимо вспомнить типичные свойства растворов кислот и оснований. Свойства кислот: 1. Кислота + основание = соль + вода Пример: HCl + NaOH = NaCl + H2O 2. Кислота + основный оксид = соль + вода Пример: 2HCl + CaO = CaCl2 + H2O 3. Кислота + металл = соль + водород Пример: 2HCl + Zn = ZnCl2 + H2 4. Кислота + соль = новая соль + новая кислота Пример: 2HCl + CaCO3 = CaCl2 + CO2 + H2O

Свойства оснований: 1. Основание + Кислота = соль + вода Пример: NaOH + HCl = NaCl + H2O 2. Основание + Кислотный оксид = соль + вода Пример: 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O 3. Щелочь + соль = новое основание + новая соль Пример: 2NaOH + CuSO4 = Na2SO4 + Cu(OH)2 При составлении уравнений реакций, необходимо вспомнить и условия протекания реакций обмена до конца: 1. образование воды 2. выпадение осадка 3. выделение газа

Немного теории Кислоты Кислоты ― это сложные вещества, образованные атомами водорода, способными замещаться на атомы металла и кислотными остатками. Кислоты — это электролиты, при диссоциации которых образуются только катионы водорода и анионы кислотных остатков. Классификация кислот Классификация кислот по составу Кислородсодержащие кислоты Бескислородные кислоты H2SO4 серная кислота H2SO3 сернистая кислота HNO3 азотная кислота H3PO4 фосфорная кислота H2CO3 угольная кислота H2SiO3 кремниевая кислота HF фтороводородная кислота HCl хлороводородная кислота (соляная кислота) HBr бромоводородная кислота HI иодоводородная кислота H2S сероводородная кислота Классификация кислот по числу атомов водорода   К И С Л О Т Ы   Одноосновные Двухосновные Трехосновные HNO3 азотная HF фтороводородная HCl хлороводородная HBr бромоводородная HI иодоводородная H2SO4 серная H2SO3 сернистая H2S сероводородная H2CO3 угольная H2SiO3 кремниевая H3PO4 фосфорная Классификация кислот на сильные и слабые кислоты. Сильные кислоты Слабые кислоты HI иодоводородная HBr бромоводородная HCl хлороводородная H2SO4 серная HNO3 азотная HF фтороводородная H3PO4 фосфорная H2SO3 сернистая H2S сероводородная H2CO3 угольная H2SiO3 кремниевая Химические свойства кислот Взаимодействие с основными оксидами с образованием соли и воды: Взаимодействие с амфотерными оксидами с образованием соли и воды: Взаимодействие со щелочами с образованием соли и воды (реакция нейтрализации) : Взаимодействие с солями, если выпадает осадок или выделяется газ: Сильные кислоты вытесняют более слабые из их солей: — лакмус становится красным- метилоранж становится красным. Получение кислот 1.  водород+неметалл h3 + S → H2S 2.  кислотный оксид + вода  P2O5 + 3H2O →2H 3 PO 4 Исключение: 2NO2 + H2O →HNO 2 + HNO 3   SiO 2 + H 2 O —не реагирует 3.  кислота+соль В продукте реакции должен образовываться осадок, газ или вода. Обычно более сильные кислоты вытесняют менее сильные кислоты из солей. Если соль нерастворима в воде, то она реагирует с кислотой, если образуется газ. Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2 ↑ K2SiO3 + H2SO4→K2SO4 + H2SiO3↓Основания (осно́вные гидрокси́ды) — сложные вещества, которые состоят из атомов металла или иона аммония и гидроксогруппы      (-OH). В водном растворе диссоциируют с образованием катионов и анионов ОН−. Название основания обычно состоит из двух слов: «гидроксид металла/аммония». Хорошо растворимые в воде основания называются щелочами. Классификация оснований 1. По растворимости в воде.  Растворимые основания (щёлочи): гидроксид натрия NaOH, гидроксид калия KOH, гидроксид бария Ba(OH)2, гидроксид стронция Sr(OH)2, гидроксид цезия CsOH, гидроксид рубидия RbOH. Практически нерастворимые основания : Mg(OH)2, Ca(OH) 2 , Zn(OH) 2 , Cu(OH) 2 Деление на растворимые и нерастворимые основания практически полностью совпадает с делением на сильные и слабые основания, или гидроксиды металлов и переходных элементов 2. По количеству гидроксильных групп в молекуле.  — Однокислотные (гидроксид натрия NaOH) — Двукислотные (гидроксид меди(II) Cu(OH)2) — Трехкислотные (гидроксид железа(III) In(OH)3) 3. По летучести.  — Летучие: Nh4 — Нелетучие: щёлочи, нерастворимые основания. 4. По стабильности.  — Стабильные: гидроксид натрия NaOH, гидроксид бария Ba(OH)2 — Нестабильные: гидроксид аммония Nh4·h3O (гидрат аммиака). 5. По степени электролитической диссоциации.  — Сильные (α > 30 %): щёлочи.- Слабые (α < 3 %): нерастворимые основания. Взаимодействие сильноосновного оксида с водой позволяет получить сильное основание или щёлочь. Слабоосновные и амфотерные оксиды с водой не реагируют, поэтому соответствующие им гидроксиды таким способом получить нельзя. Гидроксиды малоактивных металлов получают при добавлении щелочи к растворам соответствующих солей. Так как растворимость слабоосновных гидроксидов в воде очень мала, гидроксид выпадает из раствора в виде студнеобразной массы. Также основание можно получить при взаимодействия щелочного или щелочноземельного металла с водой. Гидроксиды щелочных металлов в промышленности получают электролизом водных растворов солей: Некоторые основания можно получить обменными реакциями: Химические свойства В водных растворах основания диссоциируют, что изменяет ионное равновесие: это изменение проявляется в цветах некоторых  кислотно-основных индикаторов: лакмус становится синим, метилоранж — жёлтым, фенолфталеин приобретает цвет фуксии. При взаимодействии с кислотой происходит реакция нейтрализации и образуется соль и вода: Примечание:  реакция не идёт, если и кислота и основание слабые. При избытке кислоты или основания реакция нейтрализации идёт не до конца и образуются кислые или осно́вные соли, соответственно: Растворимые основания могут реагировать с амфотерными гидроксидами с образованием гидроксокомплексов: Основания реагируют с кислотными или амфотерными оксидами с образованием солей: Растворимые снования вступают в обменные реакции с растворимыми солями: Нерастворимые основания при нагреве разлагаются:

Updating…

ć

А 11 Основания и кислоты.pptm

(374k)

Татьяна Прокофьева,

3 мая 2012 г. , 22:25

ć

ГИА Вопрос А11 Хим свойства кислот.pptm

(187k)

Татьяна Прокофьева,

3 мая 2012 г., 22:25

ć

ГИА Ворпос А11 Хим свойства оснований.pptm

(185k)

Татьяна Прокофьева,

3 мая 2012 г., 22:25

бескислородные

кислородсодержащие

HCl, HBr, HI, HF, h3S

HNO3, h3SO4 и другие

ПОЛУЧЕНИЕ

1. Прямое взаимодействие неметаллов

h3 + Cl2 = 2 HCl

1. Кислотный оксид + вода = кислота

SO3 + h3O = h3SO4

2. Реакция обмена между солью и менее летучей кислотой

2 NaCl (тв.) + h3SO4(конц.) = Na2SO4 + 2HCl

Название индикатора

Нейтральная среда

Кислая среда

Лакмус

Фиолетовый

Красный

Фенолфталеин

Бесцветный

Бесцветный

Метилоранж

Оранжевый

Красный

Универсальная индикаторная бумага

Оранжевая

Красная

Сила кислот убывает в ряду:

HI > HClO4 > HBr > HCl > h3SO4 > HNO3 > HMnO4 > h3SO3 > h4PO4 > HF > HNO2 > h3CO3 > h3S > h3SiO3 .

Каждая предыдущая кислота может вытеснить из соли последующую

СОЛЕОБРАЗУЮЩИЕ

БЕЗРАЗЛИЧНЫЕ (НЕСОЛЕОБРАЗУЮЩИЕ)

ОСНОВНЫЕ

АМФОТЕРНЫЕ

КИСЛОТНЫЕ

МЕТАЛЛЫ

с В(или=) II

МЕТАЛЛЫ

с В II-IV

МЕТАЛЛЫ с В (или=) IV

НЕМЕТАЛЛЫ с В  II

НЕМЕТАЛЛЫ

с В(или=) II

Na2O, CaO, FeO, CrO, MnO

BeO, ZnO, Fe2O3, Cr2O3

Mn2O7, CrO3, CO2, P2O5

CO, NO, N2O

Оксидам соответствуют основания

Оксидам соответствуют и кислоты и основания

Оксидам соответствуют кислоты

Не взаимодействуют с кислотами и основаниями

РАСТВОРИМЫЕ (ЩЁЛОЧИ)

НЕРАСТВОРИМЫЕ

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ОСНОВАНИЙ

ЩЁЛОЧЕЙ

1. МеА + h3O = ЩЁЛОЧЬ + Н2↑ (2Na + 2h3O = 2NaOH + h3)

2. ОКСИД МеА + h3O = ЩЁЛОЧЬ (Na2O + h3O = 2 NaOH)

НЕРАСТВОРИМЫХ ОСНОВАНИЙ

СОЛЬ + ЩЁЛОЧЬ = ОСНОВАНИЕ↓ + СОЛЬ*

(CuSO4 + 2 NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4)

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЩЕЛОЧЕЙ

1). Изменяют окраску индикаторов

2) Взаимодействие с кислотными оксидами

— реакция обмена

2KOH + CO2 = K2CO3 + h3O

3) Взаимодействие с кислотами

— реакция обмена (нейтрализация)

Ca(OH)2 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + 2h3O

4) С растворами солей, если в результате образуется осадок

— реакция обмена

FeCI3 + 3NaOH = Fe(OH)3↓ + 3NaCl

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕРАСТВОРИМЫХ ОСНОВАНИЙ

1) С кислотами — реакция обмена

2) Разлагаются при нагревании

— реакция разложения

Cu(OH)2 = CuO + h3O или 2Fe(OH)3 = Fe2O3 +3h3O

СРЕДНИЕ

КИСЛЫЕ

ОСНОВНЫЕ

ДВОЙНЫЕ

СМЕШАННЫЕ

КОМПЛЕКСНЫЕ

Na2SO4

NaHSO4

Mg(OH)Cl

K2NaPO4

Ca-OCl

│

Cl

Na[Al(OH)4]

1. Из металлов:

металл + неметалл = соль Fe + S = FeS

металл (металлы до Н2) + кислота (р-р) = соль + Н2

Zn +2 HCl = ZnCl2 + h3

Металл1 + соль = металл2 + соль*

(металл2 стоит в ряду активности правее)

Fe + CuCl2 = FeCl2 + Cu

2. Из оксидов:

кислотный оксид + щелочь = соль + вода

SO3 + 2 NaOH = Na2SO4 + h3O

основный оксид + кислота = соль + вода

CuO + h3SO4 = CuSO4 + h3O

основный оксид + кислотный оксид = соль

Na2O + CO2 = Na2CO3

3. Реакция нейтрализации:

кислота + основание = соль + вода

HCl + NaOH = NaCl + h3O

4. Из солей:

соль1 + соль2 = соль3 + соль4↓

NaCl + AgNO3 = NaNO3 + AgCl

соль + щелочь = основание↓ + соль*

CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4

соль + кислота = кислота* + соль*

2NaCl + h3SO4 = 2HCl + Na2SO4

Примечание: Все реакции обмена протекают до конца, если одно из образующихся веществ нерастворимо в воде (осадок), газ или вода.

Тип химической реакции

Определение

Пример

Соединения

А + В = АВ

АВ + СД = АВСД

Реакции между двумя простыми веществами, или между несколькими сложными, при этом образуется одно сложное или более сложное вещество.

CaO+h3O=Ca(OH)2

PbO+SiO2=PbSiO3

2Na+Cl2=2NaCl

Разложения

АВСД = АВ + СД

Реакция разложения малахита при нагревании

Реакции, при которых из одного вещества образуется несколько простых или сложных веществ.

Cu(OH)2=CuO+h3O

CaCO3=CaO+CO2

Nh5Cl=Nh4+HCl

(CuOH)2CO3 = 2CuO+CO2+h3O (разложение малахита)

Замещения

АВ + С = СВ + А

АВ + С = АС + В

Реакции между сложным и простым веществами, при которых атомы простого вещества замещают один из атомов сложного

CuSO4+Fe=FeSO4+Cu

2KBr+Cl2=2KCl+Br2

Обмена

АВ + СД = АД + СВ

Реакции между двумя сложными веществами, при которых они обмениваются своими составными частями

AgNO3+KBr=AgBr+KNO3

NaOH+HCl=NaCl+h3O

1. 2HgO = 2Hg + O2

а) соединение

2. 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3

б) разложение

3. 2NaOH + h3SO4 = Na2SO4 + 2h3O

в) замещение

4. Al2O3 + 3Mg = 3MgO + 2Al

г) обмен

Оксид

основной

Оксид

ксилотный

Оксид

амфотерный

Оксид

безразлич

Соль

Кислота

Щёлочь

Основание

нерастворим

ЦЕЛИ:

• Признать соли продуктами кислотно-основных реакций
• Определить, будет ли водный раствор соли кислотным, основным или нейтральным
• Понять, как pH может влиять на растворимость

Список ингредиентов почти любого домашнего продукта обязательно должен включать хотя бы одно соединение, которое химики классифицируют как соль.Хотя вы можете думать о соли как о белых гранулах, используемых для ароматизации пищевых продуктов (известных химиками как хлорид натрия, NaCl), химики классифицируют многие соединения как соли. Для химиков соль — это любое ионное соединение, которое могло образоваться в результате кислотно-щелочной реакции. Хлорид натрия подходит под это определение, поскольку он может быть образован реакцией соляной кислоты и гидроксида натрия:

HCl + NaOH NaCl + H ₂ O

При объединении любой кислоты и основания происходит обмен реакция происходит, производя соль и воду.Общее уравнение для этого процесса показано ниже:

HA + BOH BA + H ₂ O

Отрицательный ион соли (A ^— ) является сопряженным основанием кислоты HA, а положительный ион соли (B ⁺ ) является сопряженной кислотой основания BOH. В зависимости от силы кислоты и основания полученный раствор может быть кислым, основным или нейтральным.

Если известны силы исходной кислоты (HA) и основания (BOH), можно определить силы их сопряженной кислоты и основания, поскольку константы ионизации сопряженных кислотно-основных пар связаны:

K _a x K _b = K _w = 1.0 х 10 ^-14

Завершено следующие заявления:

Хорошо! Эта взаимосвязь также наблюдается с основаниями и их сопряженными кислотами. Если BOH — очень сильное основание, B ⁺ будет очень слабой кислотой. и не повлияет на pH раствора. Если BOH — слабая база, B ⁺ будет слабой кислотой и вызовет снижение pH раствора. Эти отношения кратко описаны в таблице ниже:

А сильная кислота — это та, которая полностью ионизируется в воде.Его ионизация константа слишком велика для измерения. В этом случае сопряженная база будет иметь константу ионизации, которая невероятно мала (тоже малы по размеру!) и могут быть отнесены к категории очень слабых.

Предположим слабая кислота имеет константу ионизации 1,0 x 10 ^-4 . В Константа ионизации его сопряженного основания будет 1,0 x 10 ^-10 . Как бы вы классифицировали силу этой базы? А теперь предположим слабый кислота имеет константу ионизации 1.0 х 10 ^-11 . Ионизация Константа его сопряженного основания будет 1,0 x 10 ^-3 . Было бы сила этой базы должна быть в той же классификации, что и первая пример?

Помните что основание (если оно не является очень слабым ) вызовет pH раствор для увеличения.

А очень слабое основание не повлияет на pH раствора.{-}) \) ионов, то также образуется вода . Слово соль — это общий термин, который применяется к продуктам всех кислотно-основных реакций. Соль — это продукт, состоящий из \ (\ color {blue} {\ textbf {cation}} \) из \ (\ color {blue} {\ textbf {base}} \) и \ (\ color {red} {\ textbf {anion}} \) из \ (\ color {red} {\ textbf {acid}} \).

Реакции нейтрализации (ESCP9)

Катион — ион (заряженный атом или молекула) с положительным (+) зарядом.Анион — это ион с отрицательным (-) зарядом.

Соль — это не просто поваренная соль, которую вы добавляете в пищу. Соль — это любое соединение, состоящее из стехиометрически эквивалентных количеств катионов и анионов, образующих нейтральное ионное соединение.

Гептагидрат сульфата магния (\ (\ text {MgSO} _ {4} .7 \ text {H} _ {2} \ text {O} \)), широко известный как соль Эпсома, можно использовать в качестве геля для лечения боли и боли, как соли для ванн, и имеет много других применений.

Когда эквивалентное количество кислоты и основания вступает в реакцию (так что ни кислота, ни основание не находятся в избытке), говорят, что реакция достигла точки эквивалента .На данный момент нейтрализация была достигнута.

Точка эквивалентности

Когда в реакционный сосуд добавлено стехиометрически эквивалентное количество молей обоих реагентов.

Чтобы лучше понять стехиометрическую эквивалентность, посмотрите на следующие уравнения:

1. \ (1 \ color {red} {\ text {HA (aq)}} + 1 \ color {blue} {\ text {BOH (aq)}} \ to \) \ (1 \ text {AB} (\ текст {aq}) + 1 \ text {H} _ {2} \ text {O} (\ text {l}) \)

2. \ (1 \ color {red} {\ text {H} _ {2} {\ text {A (aq)}}} + 2 \ color {blue} {\ text {BOH (aq)}} \ to \ ) \ (1 \ text {AB} _ {2} (\ text {aq}) + 2 \ text {H} _ {2} \ text {O} (\ text {l}) \)

В первом примере выше стехиометрически эквивалентное количество молей составляет один моль \ (\ color {red} {\ text {HA}} \) на каждые один моль \ (\ color {blue} {\ text {BOH}} \).Во втором примере стехиометрически эквивалентное количество моль составляет на один моль \ (\ color {red} {\ text {H} _ {2} {\ text {A}}} \) на каждые два моль из \ (\ color {blue} {\ text {BOH}} \).

Нейтрализация

Реакция нейтрализации включает реакцию кислоты и основания с образованием соли.

Посмотрите на следующие примеры:

• Соляная кислота с гидроксидом натрия

  Соляная кислота реагирует с гидроксидом натрия с образованием хлорида натрия (соли) и воды.{-} \) анионы кислоты \ ((\ text {HCl}) \).

  \ (\ text {H} {\ color {red} {\ textbf {Cl}}} {\ text {(aq)}} + \ color {blue} {\ textbf {Na}} {\ text {OH ( aq)}} \ to {\ color {blue} {\ textbf {Na}}} {\ color {red} {\ textbf {Cl}}} {\ text {(aq)}} + {\ text {H} } _ {2} {\ text {O (l)}} \)

• Бромистый водород с гидроксидом калия

  Бромистый водород реагирует с гидроксидом калия с образованием бромида калия (соли) и воды.{-} \) анионы кислоты \ ((\ text {HBr}) \).

  \ (\ text {H} {\ color {red} {\ textbf {Br}}} {\ text {(aq)}} + \ color {blue} {\ textbf {K}} \ text {OH (aq )} \ to \ color {blue} {\ textbf {K}} \ color {red} {\ textbf {Br}} {\ text {(aq)}} + {\ text {H}} _ {2} \ текст {O (l)} \)

• Соляная кислота с гидрокарбонатом натрия

  Соляная кислота реагирует с гидрокарбонатом натрия с образованием хлорида натрия (соли), воды и диоксида углерода.{-} \) ионы. Соль по-прежнему образуется как один из продуктов, но вместе с водой образуется углекислый газ (\ (\ text {CO} _ {2} \)).

  Этот эксперимент можно использовать для неформальной оценки. Это поможет определить, понимают ли учащиеся, что происходит в реакции нейтрализации. Учащиеся работают с сильной кислотой и сильным основанием в этой реакции. Концентрированные сильные кислоты и основания могут вызвать серьезные ожоги. Напоминайте учащимся, что при обращении со всеми химическими веществами, особенно концентрированными кислотами и щелочами, необходимо быть осторожными и носить соответствующее защитное снаряжение. {3} $} \) раствор гидроксида натрия в химический стакан.{3} $} \)):

  Объем (HCl)	Температура (℃)
  \ (\ text {0} \)	комнатная температура

  Обсуждение

  Вы должны обнаружить, что реакция выделяет тепло, и поэтому температура увеличивается. После того, как вся основа нейтрализована, температура больше не должна повышаться.Это потому, что реакция нейтрализации экзотермична, (она выделяет тепло). Когда все основание нейтрализовано, добавление кислоты не происходит и тепло больше не выделяется.

  После завершения реакции (основание нейтрализовано) больше не выделяется тепла. В результате температура больше не поднимется. Фактически, может даже произойти снижение температуры до комнатной температуры, поскольку тепло из реакционного сосуда (стакана) рассеивается.

  Соли могут быть разных цветов.

  \ (\ color {purple} {\ textbf {Перманганат калия}} \) (\ (\ color {purple} {\ textbf {KMnO} _ {4}} \))

  \ (\ color {blue} {\ textbf {Медный купорос}} \) (\ (\ color {blue} {\ textbf {CuSO} _ {4}} \))

  \ (\ color {darkgreen} {\ textbf {хлорид никеля}} \) (\ (\ color {darkgreen} {\ textbf {NiCl} _ {2}} \))

  \ (\ definecolor {gold} {rgb} {1 0,65 0} \ color {gold} {\ textbf {хромат натрия}} \) (\ (\ definecolor {gold} {rgb} {1 0.65 0} \ color {gold} {\ textbf {Na} _ {2} {\ textbf {CrO}} _ {4}} \))

  \ (\ color {red} {\ textbf {Дихромат калия}} \) (\ (\ color {red} {\ textbf {K} _ {2} {\ textbf {Cr}} _ {2} {\ textbf {O}} _ {7}} \))

  Реакции нейтрализации очень важны в повседневной жизни. Ниже приведены несколько примеров:

  • Бытовое использование

    Оксид кальция \ ((\ text {CaO}) \) используется для нейтрализации кислой почвы. Порошок известняка \ ((\ text {CaCO} _ {3}) \) также можно использовать, но его действие намного медленнее и менее эффективно.Эти вещества также могут использоваться в больших количествах в сельском хозяйстве и в реках.

  • Биологические применения

    Соляная кислота \ ((\ text {HCl}) \) в желудке играет важную роль в переваривании пищи. Важно отметить, что слишком много кислоты в желудке может привести к образованию язв в тех случаях, когда слизистая оболочка желудка повреждена (например, из-за инфекции).

    Антациды (которые являются основаниями) принимаются для нейтрализации избытка желудочной кислоты и предотвращения повреждения кишечника.Примерами антацидов являются гидроксид алюминия, гидроксид магния («молоко магнезии») и бикарбонат натрия («бикарбонат соды»).

  • Промышленное использование

    Щелочной гидроксид кальция (известковая вода) используется для поглощения вредного кислого \ (\ text {SO} _ {2} \) газа, который выделяется на электростанциях и при сжигании ископаемого топлива.

  Пожалуйста, не используйте основание для нейтрализации кислоты, если вы пролили ее на себя во время эксперимента.Сильное основание может обжечь вас не меньше, чем сильная кислота. Лучше тщательно промойте это место водой.

  Укусы пчел кислые, их pH от \ (\ text {5} \) до \ (\ text {5,5} \). Их можно успокоить, используя такие вещества, как лосьон с каломином, который представляет собой мягкую щелочь на основе оксида цинка. Также можно использовать бикарбонат соды или мыло. Щелочи помогают нейтрализовать кислотный укус пчелы и частично снимают зуд.

  Кислоты и соединения металлов

  Изучите реакции, которые происходят при добавлении кислоты к следующим соединениям:

  (Ваша книга для 11-го класса будет полезна в этом исследовании)

  Напишите отчет, который включает:

  • Общее уравнение (прописью) каждой реакции.

  • Описание происходящего в этой реакции.

  • Пример реакции данного типа в виде сбалансированного уравнения.

  Ниже приведен пример того, как студенты кислоты и соединения металлов могут выглядеть сообщением :

  • Кислота + металл \ (\ to \) соль + водород

    К чистому металлу добавляют разбавленную кислоту с образованием соли и газообразного водорода.Соль образована катионом металла и анионом кислоты. В этой реакции металл выступает в качестве основы. Например:

    \ (\ color {red} {\ text {соляная кислота}} + \ color {blue} {\ text {zinc}} \ to \ color {blue} {\ text {zinc}} \ color {red} {\ текст {хлорид}} \) + водород

    \ (2 \ text {HCl} (\ text {aq}) + \ text {Zn} (\ text {s}) \) \ (\ to \) \ (\ text {ZnCl} _ {2} (\ текст {aq}) + \ text {H} _ {2} (\ text {g}) \)

  • Кислота + гидроксид металла \ (\ to \) соль + вода

    К гидроксиду металла добавляют разбавленную кислоту с образованием соли и воды.Соль образована катионом металла и анионом кислоты. В этой реакции гидроксид металла действует как основание. Например:

    \ (\ color {red} {\ text {соляная кислота}} + \ color {blue} {\ text {гидроксид цинка}} \ to \ color {blue} {\ text {zinc}} \ color {red} { \ text {хлорид}} \) + вода

    \ (2 \ text {HCl} (\ text {aq}) + \ text {Zn} (\ text {OH}) _ {2} (\ text {s}) \) \ (\ to \) \ ( \ text {ZnCl} _ {2} (\ text {aq}) + 2 \ text {H} _ {2} \ text {O} (\ text {l}) \)

  • Кислота + оксид металла \ (\ to \) соль + вода

    К оксиду металла добавляют разбавленную кислоту с образованием соли и воды.Соль образована катионом металла и анионом кислоты. В этой реакции оксид металла действует как основание. Например:

    \ (\ color {red} {\ text {соляная кислота}} + \ color {blue} {\ text {оксид цинка}} \ to \ color {blue} {\ text {zinc}} \ color {red} { \ text {хлорид}} \) + вода

    \ (2 \ text {HCl} (\ text {aq}) + \ text {ZnO} (\ text {s}) \) \ (\ to \) \ (\ text {ZnCl} _ {2} (\ текст {aq}) + \ text {H} _ {2} \ text {O} (\ text {l}) \)

  • Кислота + карбонат металла \ (\ to \) соль + вода + диоксид углерода

    К карбонату металла добавляют разбавленную кислоту с образованием соли, воды и газообразного диоксида углерода.Соль образована катионом металла и анионом кислоты. В этой реакции карбонат металла действует как основание. Например:

    \ (\ color {red} {\ text {соляная кислота}} + \ color {blue} {\ text {карбонат цинка}} \ to \ color {blue} {\ text {zinc}} \ color {red} { \ text {хлорид}} \) + вода + углекислый газ

    \ (2 \ text {HCl} (\ text {aq}) + \ text {ZnCO} _ {3} (\ text {s}) \) \ (\ to \) \ (\ text {ZnCl} _ { 2} (\ text {aq}) + \ text {H} _ {2} \ text {O} (\ text {l}) + \ text {CO} _ {2} (\ text {g}) \)

  • Кислота + гидрокарбонат металла \ (\ to \) соль + вода + диоксид углерода

    К гидрокарбонату металла добавляют разбавленную кислоту с образованием соли, воды и газообразного диоксида углерода.Соль образована катионом металла и анионом кислоты. В этой реакции гидрокарбонат металла действует как основание. Например:

    \ (\ color {red} {\ text {соляная кислота}} + \ color {blue} {\ text {бикарбонат цинка}} \ to \ color {blue} {\ text {zinc}} \ color {red} { \ text {хлорид}} \) + вода + углекислый газ

    \ (2 \ text {HCl} (\ text {aq}) + \ text {Zn} (\ text {HCO} _ {3}) _ {2} (\ text {s}) \) \ (\ to \) \ (> \ text {ZnCl} _ {2} (\ text {aq}) + 2 \ text {H} _ {2} \ text {O} (\ text {l}) + 2 \ text {CO } _ {2} (\ text {g}) \)

  Опасность кислот и щелочей

  Найдите информацию о следующих сильных кислотах и ​​основаниях:

  • Соляная кислота (\ (\ text {HCl} \))

  • Серная кислота (\ (\ text {H} _ {2} \ text {SO} _ {4} \))

  • Гидроксид натрия (\ (\ text {NaOH} \))

  • Гидроксид калия (\ (\ text {KOH} \))

  Напишите отчет, который включает:

  • Использование этих соединений в промышленности

  • Если применимо, экологические отходы, содержащие эти соединения

  • Каким будет эффект большого разлива этих соединений

  Ниже приводится пример информации, о которой учащиеся должны сообщать:

  Кислота соляная

  Соляная кислота используется в промышленности для очистки железа и стали от ржавчины, а также при переработке руд.При попадании в окружающую среду соляная кислота снижает pH любой воды, которую она загрязняет. Это изменение pH может серьезно повлиять на рост растений и нанести ущерб экосистемам.

  Рабочий пример 8: Определение уравнений из исходных материалов

  Карбонат магния (\ (\ text {MgCO} _ {3} \)) растворяется в азотной кислоте (\ (\ text {HNO} _ {3} \)). Приведите сбалансированное химическое уравнение этой реакции.

  Какие реагенты?

  Кислота (\ (\ text {HNO} _ {3} \)) и карбонат металла (\ (\ text {MgCO} _ {3} \)).{2 +} \).

  Следовательно, формула соли будет следующей: \ (\ text {Mg} (\ text {NO} _ {3}) _ {2} \).

  Напишите уравнение этой реакции

  \ (\ text {HNO} _ {3} (\ text {aq}) + \ text {MgCO} _ {3} (\ text {s}) \) \ (\ to \) \ (\ text {Mg } (\ text {NO} _ {3}) _ {2} (\ text {aq}) + \ text {H} _ {2} \ text {O} (\ text {l}) + \ text {CO } _ {2} (\ text {g}) \)

  Убедитесь, что уравнение сбалансировано

  Уравнение не сбалансировано.

  	Номер слева	Номер справа
  H	\ (\ text {1} \) 90 2} \)
  N	\ (\ text {1} \)	\ (\ text {2} \)
  O	\ (\ text {6} \)	\ (\ text {9} \)
  Mg	\ (\ text {1} \)	\ (\ text {1} \)
  C	\ (\ text {1} \)	\ (\ text {1} \)

  Кому Чтобы сбалансировать это уравнение, в левой части должны быть две молекулы азотной кислоты.

  \ (2 \ text {HNO} _ {3} (\ text {aq}) + \ text {MgCO} _ {3} (\ text {s}) \) \ (\ to \) \ (\ text { Mg} (\ text {NO} _ {3}) _ {2} (\ text {aq}) + \ text {H} _ {2} \ text {O} (\ text {l}) + \ text { CO} _ {2} (\ text {g}) \)

  	Число слева	Число справа
  H	\ (\ text {2} \) 90 2} \)
  N	\ (\ text {2} \)	\ (\ text {2} \)
  O	\ (\ text {9} \)	\ (\ text {9} \)
  Mg	\ (\ text {1} \)	\ (\ text {1} \)
  C	\ (\ text {1} \)	\ (\ text {1} \)

  уравнение теперь сбалансировано.

  Рабочий пример 9: Определение уравнений из исходных материалов

  Йодоводородная кислота (\ (\ text {HI} \)) добавляется к твердому гидроксиду калия (\ (\ text {KOH} \)). Приведите сбалансированное химическое уравнение этой реакции.

  Какие реагенты?

  Кислота (\ (\ text {HI} \)) и основание (\ (\ text {KOH} \)).

  Какие будут продукты?

  Поскольку это реакция кислоты и основания (которое содержит анион гидроксида), продукты будут солью и водой.{-} (\ text {aq}) + \ text {H} _ {2} \ text {O} (\ text {l}) \)

  Убедитесь, что уравнение сбалансировано

  Уравнение сбалансировано.

  Рабочий пример 10: Определение уравнений из исходных материалов

  Серная кислота (\ (\ text {H} _ {2} \ text {SO} _ {4} \)) и аммиак (\ (\ text {NH} _ {3} \)) объединены. Приведите сбалансированное химическое уравнение этой реакции.

  Какие реагенты?

  Кислота (\ (\ text {H} _ {2} \ text {SO} _ {4} \)) и основание (\ (\ text {NH} _ {3} \)).{2 -} \).

  Следовательно, формула соли будет следующей: \ ((\ text {NH} _ {4}) _ {2} \ text {SO} _ {4} \).

  Напишите уравнение этой реакции

  \ (\ text {H} _ {2} \ text {SO} _ {4} (\ text {aq}) + \ text {NH} _ {3} (\ text {g}) \) \ (\ к \) \ ((\ text {NH} _ {4}) _ {2} \ text {SO} _ {4} (\ text {aq}) \) (+ возможно другой продукт)

  Определить, будет ли другой товар

  Нет типов атомов, которые не учитывались бы обеими сторонами уравнения, поэтому маловероятно, что будет другой продукт.Если уравнение можно сбалансировать, другого продукта нет.

  Убедитесь, что уравнение сбалансировано

  Уравнение не сбалансировано.

  	Номер слева	Номер справа
  H	\ (\ text {5} \) 90 8} \)
  S	\ (\ text {1} \)	\ (\ text {1} \)
  O	\ (\ text {4} \)	\ (\ text {4} \)
  N	\ (\ text {1} \)	\ (\ text {2} \)

  Чтобы сбалансировать это уравнение, в левой части должны быть две молекулы аммиака.

  \ (\ text {H} _ {2} \ text {SO} _ {4} (\ text {aq}) + 2 \ text {NH} _ {3} (\ text {g}) \) \ ( \ to \) \ ((\ text {NH} _ {4}) _ {2} \ text {SO} _ {4} (\ text {aq}) \)

  	Номер слева	Номер справа
  H	\ (\ text {8} \) 90 8} \)
  S	\ (\ text {1} \)	\ (\ text {1} \)
  O	\ (\ text {4} \)	\ (\ text {4} \)
  N	\ (\ text {2} \)	\ (\ text {2} \)

  Уравнение сбалансировано.{2 +} \).

  Следовательно, соль — это \ (\ text {CaCl} _ {2} \).

  \ (\ text {HCl} (\ text {aq}) + \ text {Ca} (\ text {s}) \) \ (\ to \) \ (\ text {CaCl} _ {2} (\ text {aq}) + \ text {H} _ {2} (\ text {g}) \)

  Чтобы сбалансировать это уравнение, должны быть две молекулы \ (\ text {HCl} \). {2 +} \).

  Следовательно, соль — это \ (\ text {MgSO} _ {4} \).

  \ (\ text {H} _ {2} \ text {SO} _ {4} (\ text {aq}) + \ text {MgO} (\ text {s}) \) \ (\ to \) \ (\ text {MgSO} _ {4} (\ text {aq}) + \ text {H} _ {2} \ text {O} (\ text {l}) \)

  Это уравнение сбалансировано.

  Сравнение влияния текстов концептуальных изменений, реализованных после и до обучения, на понимание учащимися средних школ кислотно-основных концепций

  Вопрос: Вышеуказанные стаканы содержат хлор аммония, хлор натрия и раствор бикарбоната натрия соответственно.Что вы думаете о значениях pH этих солевых растворов? Объясните

  Заблуждения: Хотя многие студенты считают, что все солевые растворы нейтральны или имеют pH 7, некоторые полагают, что они не имеют никакого значения pH или pH 0.

  Как вы знаете, когда соли растворяются в воде, они распадаются на составляющие их катионы и анионы. Реакции ионов солей с молекулами воды с образованием ионов H ₃ O ⁺ или OH ^— называются реакциями гидролиза солей. В реакции молекула воды принимает участие в реакции как один из реагентов. Из этого следует, что солевые растворы могут быть кислыми, основными или нейтральными. Если бы все солевые растворы были нейтральными, pH в эквивалентной точке всех титрований был бы 7. Но мы знаем, что pH в эквивалентных точках может быть меньше или больше 7. Причина этого в том, что образовалась некая соль.

  Можно ли предсказать, образует ли реакция гидролиза соли кислый раствор (содержащий ионы H ₃ O ⁺ ) или щелочной раствор (содержащий ионы OH ^— )?

  Самый простой способ — изучить кислоту и основание, из которых образована соль.Есть четыре возможности: (i) соли сильных кислот и сильных оснований: например, NaCl — это соль, образованная в результате реакции нейтрализации между NaOH и HCl.

  Ионы в растворе NaCl: Na ⁺ и Cl ^— . Оба являются ионами сильной кислоты (HCl) и сильного основания (NaOH). Таким образом, ни Na, ни H ₃ O ⁺ не гидролизуются. Его водный раствор нейтрален и pH = 7 при 25 ⁰ ° C, то есть не является ни кислым, ни основным .

  (ii) соли сильных кислот и слабых оснований: например, NH ₄ Cl представляет собой соль, образованную реакцией нейтрализации между NH ₃ и HCl.

  Водный раствор этой соли слабокислый или имеет pH ниже 7, потому что ион Nh5 ⁺ отдает воде ионы H ⁺ . Этот процесс называется гидролизом соли . Поскольку Cl ^— представляет собой конъюгированное основание с HCl (сильная кислота), у него нет сродства к ионам H ⁺ .Это просто ион-наблюдатель в этой реакции

  (iii) соли слабых кислот и сильных оснований: растворов этих солей являются основными и имеют pH менее 7. Например, CH ₃ COONa представляет собой соль, образованную реакцией нейтрализации между CH ₃ COOH (слабая кислота) и NaOH (сильное основание).

  Его водный раствор является основным, поскольку ион CH ₃ COO ^— (этаноат) в растворе является основанием Бренстеда-Лоури и реагирует с водой с образованием этановой кислоты (уксусной кислоты) и гидроксид-ионов.Ион Na ⁺ является просто ионом-наблюдателем в реакции.

  , и (iv) соли слабых кислот и слабых оснований: Водные растворы этих солей могут быть нейтральными, кислотными или основными в зависимости от относительной силы кислоты и основания. В этом случае гидролизу подвергаются как катион, так и анион соли. Является ли солевой раствор кислым, основным или нейтральным, оценивается путем сравнения значений Ka (константа диссоциации кислоты) и Kb (константа диссоциации основания).Если K a (катион)> K b (анион), раствор соли будет кислым. Если K a (катион) = K b (анион), раствор соли нейтрален. Если K a (катион) < K b (анион), раствор соли является основным. Например, если основание NH ₃ имеет K _b = 1,6 x 10 ^-5 , а кислотная HClO имеет Ka 3,4 x 10 ^-8 , то водный раствор HClO и Nh4 будет иметь вид основной, потому что Ka HClO меньше Ka NH ₃ .

  Таким образом, если кислота слабая, то есть слабо ионизированная, а щелочь сильная, то есть сильно ионизированная, водный раствор соли будет иметь щелочную реакцию в результате гидролиза. В противном случае, если основание слабое, соль будет иметь кислую реакцию в водном растворе.

  Кроме того, по молекулярным формулам солей можно определить, являются ли их водные растворы основными, кислотными или нейтральными. Соли состоят из катиона (кроме H ⁺ ) и аниона (кроме OH ^– или оксида, O ^2–).Формула соли указывает кислоту и основание, из которых получается соль. Катион происходит от основания; анион является производным кислоты. Например, предположим, будет ли водный раствор каждой из следующих солей кислым, основным или нейтральным:

  (a) NaCO ₃ — соль сильного основания, NaOH и слабой кислоты, H ₂ CO ₃ . Ион Na ⁺ не будет гидролизоваться, но ион CO ₃ ^-2 будет.Основным будет водный раствор NaCO ₃ . (b) Na ₂ SO ₄ представляет собой соль сильного основания NaOH и сильной кислоты h3SO4. Ни ион Na ⁺ , ни ион SO ₄ ^-2 не гидролизуются. Водный раствор Na ₂ SO ₄ будет нейтральным. (c) NH ₄ NO ₃ — это соль слабого основания, NH ₃ , и сильной кислоты, HNO ₃ . Ион NH ₄ ⁺ будет гидролизоваться, но NO ₃ ^-1 иона не будет.Водный раствор NH ₄ NO ₃ будет кислым.

  — предсказать, будет ли водный раствор каждой из следующих солей кислотным, основным или нейтральным:

  Что произойдет, если смешать кислоту и основание?

  Смешивание кислоты с основанием — обычная химическая реакция. Вот посмотрите, что происходит и какие продукты получаются из смеси.

  Понимание кислотно-щелочной химической реакции

  Во-первых, это помогает понять, что такое кислоты и основания.Кислоты — это химические вещества с pH менее 7, которые могут отдавать протон или ион H ⁺ в реакции. Основания имеют pH более 7 и могут принимать протон или производить ион OH ^— в реакции. Если вы смешаете равные количества сильной кислоты и сильного основания, эти два химиката по существу нейтрализуют друг друга и образуют соль и воду. Смешивание равных количеств сильной кислоты с сильным основанием также дает раствор с нейтральным pH (pH = 7). Это называется реакцией нейтрализации и выглядит так:

  HA + BOH → BA + H ₂ O + тепло

  Примером может служить реакция между сильнокислой HCl (соляной кислотой) с сильным основанием NaOH (гидроксид натрия):

  HCl + NaOH → NaCl + H ₂ O + нагрев

  Производимая соль — это поваренная соль или хлорид натрия.Теперь, если бы у вас было больше кислоты, чем основания в этой реакции, не вся кислота прореагировала бы, поэтому результатом были бы соль, вода и остатки кислоты, поэтому раствор все равно был бы кислым (pH <7). Если бы у вас было больше основания, чем кислоты, оставалось бы основание, и конечный раствор был бы щелочным (pH> 7).

  Аналогичный результат происходит, когда один или оба реагента «слабые». Слабая кислота или слабое основание не полностью распадаются (диссоциируют) в воде, поэтому в конце реакции могут остаться остатки реагентов, влияющие на pH.Кроме того, вода может не образовываться, потому что большинство слабых оснований не являются гидроксидами (ОН ^— не может образовывать воду).

  Газы и соли

  Иногда выделяются газы. Например, когда вы смешиваете пищевую соду (слабое основание) с уксусом (слабая кислота), вы получаете углекислый газ. Другие газы воспламеняются, в зависимости от реагентов, а иногда эти газы легко воспламеняются, поэтому при смешивании кислот и оснований следует соблюдать осторожность, особенно если их идентичность неизвестна.

  Некоторые соли остаются в растворе в виде ионов.Например, в воде реакция между соляной кислотой и гидроксидом натрия действительно выглядит как сгусток ионов в водном растворе:

  H ⁺ (водн.) + Cl ^— (водн.) + Na ⁺ (водн.) + OH ^— (водн.) → Na ⁺ (водн.) + Cl ^— (водн.) + H ₂ O

  Другие соли не растворяются в воде, поэтому они образуют твердый осадок. В любом случае легко увидеть, что кислота и основание были нейтрализованы.

  Проверьте свое понимание с помощью викторины по кислотам и основаниям.

  Документ без названия

  Документ без названия

  Кислотно-основные свойства солевых растворов

  Кислотно-основные свойства солевых растворов определяются кислотно-основными свойствами. свойства отдельных ионов. Следующая таблица представляет собой сводку кислотно-основных свойства отдельных ионов. Мы обсудили большинство из них, за исключением мелких, сильно заряженных ионов металлов, которые действуют как слабые кислоты, помогая гидратироваться молекулы воды выделяют протоны.

  кислая	кислая	нейтраль	кислая	нейтраль	базовый
  сопряженные кислоты слабых оснований	высокозарядные ионы металлов	ионы металлов из сильных оснований		сопряженных оснований сильных кислот	сопряженных оснований слабых кислот
  NH 4 +	Fe 3+	Ли +	HSO 4 —	Класс —	НЕТ 2 —
  CH 3 NH 3 +	Кр 3+	Na +	* В 2 PO 4 —	руб. —	Ф —
  C 5 H 5 NH +	Al 3+	К +		I —	HCOO —
  C 6 H 5 NH 3 +	Fe 2+	руб. +		НЕТ 3 —	CH 3 COO —
  NH 2 NH 3 +	Cu 2+	CS +		ClO 3 —	ClO —
  	Ni 2+	мг 2+		ClO 4 —	ЦН —
  		Ca 2+			* HCO 3 —
  		Sr 2+			CO 3 2-
  		Ba 2+			* HPO 4 2-

  * Некоторые ионы могут реагировать с водой с образованием H ₃ O ⁺ (водн.) или OH ^— (водн.).Чтобы решить, являются ли эти ионы кислотными или основными, необходимо необходимо сравнить значения K _a и K _b . Например, Ka HCO ₃ ^— составляет 5,6 x 10 ^-11 , а K _b составляет 2,8 x 10 ^-8 , поэтому HCO ₃ ^— производит основной водный раствор.

  Некоторые примеры солевых растворов приведены в таблице ниже. Пожалуйста, убедитесь вы понимаете, почему растворы бывают кислыми, щелочными или нейтральными, и можете писать соответствующие уравнения, подтверждающие это.

  соль	положительный ион в растворе	отрицательный ион в растворе	водный раствор соли
  NaNO 2	Na + (водн.), Нейтральный	NO 2 — (водн.), Основной	базовый
  NH 4 ClO 4	NH 4 + (водн.), Кислый	ClO 4 — (водн.), Нейтральный	кислая
  Ca (ClO 4 ) 2	Ca 2+ (водн.), Нейтральный	ClO 4 — (водн.), Нейтральный	нейтральный
  FeBr 3	Fe 3+ (водн.), Кислый	Br — (водн.), Нейтральный	кислая

  Попробуйте выполнить следующие интерактивные задачи, чтобы увидеть, сможете ли вы объединить концепции K _a , K _b и pH солевых растворов.Каждая проблема открывается в новом окне. Используйте кнопку «Назад» в браузере, чтобы вернуться на эту страницу.

  Некоторые комбинации ионов не могут присутствовать в больших концентрациях (0,1 -1 М) одновременно в растворе. Например, Ba ²⁺ (водн.) И SO ₄ ^2- (водн.) реагируют с образованием очень малорастворимого соединения BaSO ₄ . Таким образом, Ba ²⁺ (водн.) и SO ₄ ^2- (водн.) удаляют из раствора по реакции
  Ba ²⁺ (водн.) + SO ₄ ^2- (водн.) <-----> BaSO ₄ (s)
  В кислотно-основной химии ионы H ₃ O ⁺ (водн.) И F ^— (водн.) не могут сосуществовать в больших концентрациях из-за реакции
  H ₃ O ⁺ (вод.) + F ^— (вод.) <-----> HF (вод.) + H ₂ O (л) Это обратная реакция K _— для слабокислой HF, которая равно 1 / K _a .Поскольку K _a маленький, 1 / K _a большой и реакция одобряется как написано. Попробуйте решить следующую проблему:

  Могут ли ионы NH ₄ ⁺ и OH ^— сосуществовать в водной среде? раствор в больших концентрациях?

  Наконец, чтобы завершить этот раздел, давайте решим числовую задачу.

  Рассчитайте pH раствора с пометкой «0,20 M NaF (водн.)». В K _a HF равно 3.5 х 10 ^-4 . Поскольку NaF представляет собой соль, он растворяется в воде с образованием Na ⁺ (водн.) и F ^— (водн.). Na ⁺ (водн.) нейтрален, потому что это ион металла с сильным основанием. Однако F ^— (водн.) является сопряженным основанием слабой кислоты HF, и раствор является основным из-за следующая реакция:
  F ^— (водн.) + H ₂ O (л) <-----> HF (водн.) + OH ^— (водн.), K _b = K _w / K _a = 1.0 х 10 ^-14 /3,5 х 10-4 = 2,8 (6) x 10 ^-11
  Таблица равновесия

  	F — (водн.)	+ H 2 O (л)	<----->	HF (водн.)	+ OH — (водн.)
  начальная молярность, M	0,20			0	0
  изменение молярности, М	-х			+ х	+ х
  равновесная молярность, М	0.20 — х 90 164			х	х

  K _b = 2,8 (6) x 10 ^-11 = x ² /(0,20 — x). Предполагать x меньше 5% от 0,20 M. Следовательно, x ² / 0,20 = 2,8 (6) x 10 ^-11 и x = [OH ^— (водн.)] = 2,4 x 10 ^-6 M. Предположение верно. (проверьте) и, следовательно, pOH = -log [OH ^— ] = -log [2,4 x 10 ^-6 ] = 5.62. pH = 14,00 — pOH = 8,38.

  .

  Добавить комментарий Отменить ответ

  Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

  Комментарий *

  Имя *

  Email *

  Сайт