Свойства кислот

Цель работы: научиться применять теоретические знания о химических свойствах

неорганических кислот при проведении химического эксперимента,

соблюдая правила охраны труда и техники безопасности

Задачи работы: овладение методами экспериментального исследования и обработки

полученных результатов; приобретение практических умений работы

с лабораторным оборудованием

Теоретическая часть по теме: «Классификация неорганических

соединений и их свойства»

Свойства кислот

Кислоты - это электролиты, которые диссоциируют на катионы водорода и анионы кислотного остатка.

1. Растворы кислот изменяют цвет индикаторов: синий лакмус – в красный цвет, метиловый оранжевый – также в красный цвет. В водных растворах кислоты при взаимодействии с кислотными индикаторами показывают кислую реакцию среды:

НCl = H⁺ + Cl^-

HNO₃ = H⁺ + NO₃^-

2. Взаимодействие растворов кислот с металлами. Это взаимодействие происходит при соблюдении ряда условий:

- металл должен находиться в ряду напряжения левее водорода;

- в результате реакции должна образовываться растворимая соль, так как в противном случае она покроет металл осадком и доступ кислоты к металлу прекратится;

- для этих реакций не рекомендуется использовать щелочные металлы; почему?

- по-особому взаимодействуют с металлами концентрированная серная кислота и азотная кислота любой концентрации.

Например, взаимодействием соляной кислоты с цинком получают водород по реакции Кавендиша:

Zn + 2HCI = ZnCl₂ + H₂

Zn⁰ +2H⁺ + 2CI^- = Zn²⁺ + 2CI^- + H₂⁰

Zn⁰+2H⁺ = Zn²⁺ + H₂⁰

Эти кислоты взаимодействуют с металлами, стоящими в ряду напряжений как до водорода, так и после водорода, никогда не образуя при этом водород. В результате реакций этих кислот с металлами образуются соль, вода продукт восстановления сульфат- или нитрат- анионов. Так при взаимодействии серной кислоты с медью образуется оксид серы (IV)

Cu⁰ + 2H₂S⁺⁶O₄ = Cu⁺²SO₄ + S⁺⁴O₂ + 2H₂O

При взаимодействии концентрированной азотной кислоты с медью образуется бурый оксид азота(IV):

26

Cu⁰ + 4HN⁺⁵O₃ = Cu⁺²(NO₃)₂ + 2N⁺⁴O₂ + 2H₂O

Аналогичная реакция с разбавленной азотной кислотой в качестве продукта восстановления нитрат -иона дает бесцветный оксид азота(II):

3Cu⁰ + 8HN⁺⁵O₃ = 2Cu⁺²(NO₃)₂ + 2N⁺²O + 2H₂O

3. Взаимодействие кислот с оксидами металлов. С основными и амфотерными оксидами взаимодействуют все сильные кислоты, если образуется растворимая соль, например:

CuO + 2HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + H₂O

CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O

Запишем ионное уравнение реакции в общем виде:

CuO + 2H⁺ = Cu²⁺ + H₂O

4. Взаимодействие кислот с гидроксидами металлов (основаниями). Кислоты взаимодействуют с основаниями (со щелочами и нерастворимыми в воде основаниями):

NaOH + HNO₃ = NaNO₃ + H₂O

H⁺ + OH^- = H₂O

и амфотерными гидроксидами:

Zn(OH)₂↓ + H₂SO₄ = ZnSO₄ + 2H₂O

Zn(OH)₂↓ + 2H⁺ = Zn²⁺ + 2H₂O

5. Взаимодействие кислот с солями. Кислоты взаимодействуют с солями, если в результате реакции образуется осадок или газ.

Качественной реакцией на галогенид -ионы (кроме фторид -ионов) является реакция с нитратом серебра (точнее, с катионом серебра, так как AgNO₃ = Ag⁺ + NO₃^- ):

Ag⁺ + Cl^- = AgCl↓

Ag⁺ + Br^- = AgBr↓

Ag⁺ + I^- = AgI↓

Качественной реакцией на серную кислоту и ее соли является реакция с раствором соли бария:

H₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄↓ + 2HCl

SO₄^2- + Ba²⁺ = BaSO₄↓

Качественной реакцией на соли угольной кислоты (карбонат- или гидрокарбонат- ионы) является их взаимодействие с кислотами:

Na₂CO₃ + 2HNO₃ = Na NO₃ + H₂O + CO₂↑

CO₃^2- + 2H⁺ = H₂O + CO₂↑

Задание. Ознакомиться с теоретическими вопросами темы. Письменно ответить на

контрольные вопросы для самопроверки, записав ответы на них в конце отчёта.

с требованиями, предъявляемыми к его оформлению.

27

Описание лабораторного оборудования Реактивы: Оборудование: H₂SO₄ разб. р-р лакмус синий р-р микропробирки - 9шт.

H CI разб р-р фенолфталеин сп. р-р штатив для пробирок

HNO₃ разб. р-р цинк гранула

горелка спиртовая

Cu SO₄ 1N р-р медная стружка

HCI конц. р-р CuO порошок

AgNO₃ 1N р-р метиловый оранжевый

Методика выполнения задания

Опыт 5. Испытание растворов кислот индикаторами

В три пробирки налейте по 4капли в каждую из пробирок растворы соляной, серной и азотной кислоты соответственно. Затем добавьте к ним по 1-2 капли раствора синего лакмуса. Как изменился цвет содержимого пробирок?

Повторите опыт с использованием раствора метилового оранжевого.

Что наблюдаете? Напишите уравнения диссоциации кислот

Опыт 6. Взаимодействие кислот с металлами

В две пробирки опустите гранулу цинка и кусочек меди соответственно и прилейте в каждую по 2-3 капли раствора соляной кислоты. Что наблюдаете? Объясните результат наблюдения. Напишите уравнения реакция реакций в молекулярной и ионной формах.

Опыт 7. Взаимодействие кислот с оксидам

На донышко пробирки поместите небольшое количество чёрного порошка оксида меди(ll). Затем прилейте 3-4 капли раствора серной или соляной кислоты. Закрепите пробирку в держателе или в лапке штатива и нагрейте на пламени спиртовки. Что наблюдаете? Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

Опыт 8. Взаимодействие кислот с основаниями

Налейте в пробирку 6 капель раствора едкого натра и добавьте к нему 1-2 капли фенолфталеина. Что наблюдаете?

Прилейте затем в эту пробирку 6-8 капель раствора соляной кислоты до полного обесцвечивания содержимого. Объясните результаты наблюдений . Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

Получите нерастворимый гидроксид меди(11) реакцией обмена. Для этого в пробирку с 2 – 3 каплями раствора сульфата меди(11) прилейте 2 – 3 капли раствора щёлочи. Что наблюдаете?

К полученному осадку добавьте раствор соляной или серной кислоты до полного его растворения. Объясните результаты наблюдений, напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

Опыт 9. Взаимодействие кислот с солями

В пробирку с раствором карбоната натрия 2-3 капли добавьте такой же объём раствора соляной кислоты. Что наблюдаете?

В пробирку с 2-3 каплями соляной кислоты добавьте 3-4 капель раствора нитрата серебра (l). Что наблюдаете? Напишите уравнения в молекулярной и ионной формах.

28

Контрольные вопросы для самопроверки

1.Все кислоты способны: а) изменять окраску фенолфталеина б) разлагаться при нагревании в) взаимодействовать с основными оксидами г) хорошо растворяться в воде

2. Соляная кислота не реагирует с веществом. формула которого: а)Fe б)Ag в)S г) раствором KNO₃

3. В сокращённом ионном уравнении 2Н⁺ + ? = СО₂ + Н₂О пропущен ион: а) карборунд б) карбоксил в) карбонат г) карбид 4. Общие свойства кислот не включают способность: а) реагировать с основаниями б) реагировать с неметаллами в) реагировать с активными металлами с образованием солей г) изменять окраску индикатора 5. Химическая реакция возможна между водными растворами веществ: а) серная кислота и силикат натрия б) гидроксид натрия и нитрат бария в) фосфорная кислота и гидроксид калия г) хлорид кальция и нитрат меди

Требования к содержанию и оформлению отчёта по лабораторной работе

Запишите в журнал лабораторно-практических занятий:

1. Наименование опыта

2. Краткое описание опыта

3. Наблюдение

4. Химизм процесса

5. Вывод к работе

Список литературы и интернет – источников

Учебник О.С. Габриелян для СПО, 2008, с. 73 - 78

29

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4