Решебник по химии 8 класс Габриелян | Страница 78

Кислоты — это сложные вещества, состоящие из атомов водорода и кислотного остатка. Они проявляют кислотные свойства за счёт диссоциации в водных растворах с выделением ионов водорода (H⁺).

Кислоты можно разделить на группы по разным признакам:

а) По растворимости:

• Растворимые в воде (соляная, серная, азотная и др.).

• Нерастворимые (кремниевая кислота).

б) По содержанию кислорода:

• Бескислородные кислоты не содержат кислорода (HCl, H₂S).

• Кислородсодержащие кислоты содержат кислород в составе кислотного остатка (H₂SO₄, HNO₃, H₃PO₄).

а) Формула: Фосфорная кислота имеет химическую формулу H₃PO₄.

б) Наличие кислорода: фосфорная кислота относится к кислородсодержащим кислотам, так как её молекула содержит атомы кислорода.

в) Растворимость в воде: фосфорная кислота хорошо растворяется в воде, образуя слабокислые растворы. Её раствор может быть концентрированным и разбавленным. Разбавленный раствор используется в пищевой промышленности в качестве пищевой добавки (ортофосфорная кислота, E338).

г) Валентность кислотного остатка: валентность кислотного остатка фосфорной кислоты (PO₄³⁻) равна 3. Это означает, что он может соединяться с тремя катионами водорода (H⁺), образуя три возможных уровня диссоциации в растворе.

Азотная кислота (HNO₃) содержит 1 атом азота, 1 атом водорода и 3 атома кислорода.

Азотистая кислота (HNO₂) содержит 1 атом азота, 1 атом водорода и 2 атома кислорода.

Рассчитаем массовую долю азота в обеих кислотах:

M(HNO₃) = 1 + 14 + 3 × 16 = 63 г/моль

Массовая доля азота: (14 / 63) × 100% = 22,2%

M(HNO₂) = 1 + 14 + 2 × 16 = 47 г/моль

Массовая доля азота: (14 / 47) × 100% = 29,8%

Вывод: массовая доля азота выше в азотистой кислоте (HNO₂), так как в её составе меньше кислорода, а значит, на долю азота приходится большая часть массы молекулы.

Соляная кислота (HCl) является важным компонентом желудочного сока. Она выполняет следующие функции:

• Обеспечивает кислую среду в желудке, способствующую активной работе ферментов, расщепляющих белки.

• Обеззараживает пищу, уничтожая вредные микроорганизмы.

• Способствует превращению неактивного фермента пепсиногена в активный пепсин, необходимый для переваривания белков.

• Улучшает всасывание некоторых минералов, таких как железо и кальций.

Название «соляная кислота» является традиционным, но её химическое название — хлороводородная кислота, поскольку она представляет собой водный раствор хлороводорода (HCl).

Бескислородные кислоты называют по следующему принципу:

3. Берётся название неметалла в составе кислоты в родительном падеже.

4. Добавляется слово «водородная кислота».

Примеры:

• HCl – хлороводородная кислота (из хлора).

• H₂S – сероводородная кислота (из серы).

• HF – фтороводородная кислота (из фтора).

Таким образом, названия бескислородных кислот отражают их состав и особенности.

• Сильный окислитель – концентрированная серная кислота способна окислять многие вещества, выделяя токсичные газы, например, SO₂, SO₃.

• Гигроскопичность – поглощает воду из воздуха, вызывая сильное разогревание при контакте с жидкостью.

• Разъедающие свойства – вызывает сильные ожоги кожи, разрушающие ткани, оставляя глубокие поражения.

• Обугливающий эффект – при контакте с органическими веществами (бумагой, деревом, сахаром) вызывает их разрушение и обугливание, выделяя тепло.

• Токсичность паров – испарения концентрированной H₂SO₄ раздражают дыхательные пути и слизистые оболочки.

✅ "Кислоту в воду, а не наоборот!"

Разбавляя серную кислоту, её следует медленно вливать в воду, постоянно помешивая. Нельзя наливать воду в кислоту!

Серная кислота очень активно взаимодействует с водой, выделяя большое количество тепла. Если налить воду в концентрированную кислоту, вода, имея меньшую плотность, останется на поверхности, начнёт быстро нагреваться и может закипеть, вызывая разбрызгивание агрессивного вещества. Это может привести к серьёзным ожогам и опасным химическим реакциям.

Индикаторы – это вещества, изменяющие свой цвет в зависимости от среды раствора (кислой, нейтральной или щелочной). Они используются для определения pH растворов.

Примеры индикаторов:

• Лакмус (красный в кислотах, синий в щелочах)

• Метилоранж (красный в кислотах, жёлтый в щелочах)

• Фенолфталеин (бесцветный в кислотах, малиновый в щелочах)

• Экстракт краснокочанной капусты (фиолетовый в нейтральной среде, красный в кислоте, зелёный в щелочи)

Для приготовления натурального индикатора можно использовать растения, содержащие природные пигменты – антоцианы, которые меняют цвет в зависимости от pH.

5. Возьмите краснокочанную капусту, свёклу, чернику или фиолетовый лук.

6. Нарежьте мелко и залейте горячей водой (около 200 мл).

7. Кипятите 2–3 минуты, затем дайте настояться и профильтруйте.

8. Полученный раствор можно использовать как индикатор.

4. Выберите продукты: лимонный сок, уксус, молоко, газированные напитки, яблочный сок.

5. Добавьте в каждую пробирку с продуктом несколько капель самодельного индикатора.

6. Наблюдайте изменение цвета:

   • Красный или розовый оттенок – продукт содержит кислоту.

   • Фиолетовый – нейтральная среда.

   • Зелёный – щелочная среда.

Использование индикаторов позволяет легко определить, содержатся ли кислоты в продуктах. Например, лимонный сок и уксус изменят цвет индикатора на красный, что подтверждает их кислотность.

Соли – это сложные химические вещества, которые состоят из катионов металлов и анионов кислотных остатков. Они образуются в результате замещения атомов водорода в кислотах на атомы металлов.

Примером соли является хлорид натрия (NaCl), который можно рассматривать как продукт замещения водорода в соляной кислоте (HCl) на металл натрий (Na).

Если кислота содержит многозарядный кислотный остаток, как, например, в серной кислоте (H₂SO₄), то для образования соли может потребоваться несколько атомов металла. Например, сульфат натрия (Na₂SO₄) образуется при замещении двух атомов водорода в серной кислоте двумя атомами натрия.

Таким образом, соли представляют собой продукты реакции между кислотами и металлами или их оксидами, гидроксидами и другими основаниями.