Основания и кислоты. Тема 2

1.

Основания и кислоты

2.

Основания
• Основания – это сложные вещества, молекулы которых состоят
из атомов металла (или группы аммония NH4+) и одной или
нескольких гидроксильных групп.
• Валентность гидроксильной группы равна I.
• Число гидроксильных групп в основании равно валентности металла.
• При написании названий сначала указывают слово «гидроксид», а
затем название металла в родительном падеже
• КОН – гидроксид калия, Ca(OH)2 – гидроксид кальция
• Если металл образует основания переменного состава, то после
названия в скобках указывается его валентность
• Fе(ОН)3 – гидроксид железа (III). Fе(ОН)2 – гидроксид железа (II)

3.

Классификация оснований

4.

Классификация оснований по растворимости в
воде

5.

Классификация оснований

6.

Индикаторы
В качестве индикаторов чаще всего
на практике используют:
Индикаторы — вещества,
обратимо изменяющие
цвет в зависимости от
среды раствора.
— вещества, обратимо
изменяющие цвет в зависимости
от среды раствора.
Универсальная индикаторная
бумажка

7.

Индикаторы
Самым первым появился индикатор
лакмус. Лакмус – это водный настой
лакмусового лишайника, растущего на
скалах в Шотландии. Этот индикатор
случайно открыл в 1663 году английский
физик и химик Роберт Бойль. Позднее
лакмусовым настоем стали пропитывать
фильтровальную бумагу; ее высушивали и
получали таким образом "лакмусовые
бумажки".

8.

Индикаторы

9.

Окраска индикаторов в щелочной среде

10.

Fe(OH)2
Нерастворимое основание
грязно-зеленого цвета

11.

Fe(OH)3
Нерастворимое основание
бурого цвета

12.

Cu(OH)2
Нерастворимое основание
синего цвета

13.

Cr(OH)3
Нерастворимое основание
зеленого цвета

14.

Al(OH)3
Нерастворимое
амфотерное основание

15.

Яркие представители класса оснований, их
тривиальные названия и применение
Основания используются при производстве моющих средств,
мыла, шампуней. Именно щелочная среда создает эффект
мылкости, растворяет жир и смывает грязь. При побелке
потолков, стен и стволов деревьев по весне используют
гашеную известь, которая тоже является основанием. На основе
нерастворимых в воде оснований изготавливают малярные и
художественные краски. Щелочные батарейки мы используем
как источник питания. И наконец, нашатырный спирт и
ржавчина тоже являются основаниями.

16.

NaOH- едкий натр
Легкоплавкие (tпл = 320 °С) белые
гигроскопичные кристаллы и поэтому
расплывающиеся в воздухе; хорошо
растворимы в воде. Раствор мылкий
на ощупь и является опасной едкой
жидкостью, так как разъедает кожу,
ткани, бумагу и другие материалы.
NaOH – один из важнейших продуктов
химической промышленности. Широко
применяется
в
мыловаренной,
бумажной, текстильной и других
отраслях промышленности, а также
для
производства
искусственного
волокна.
Тривиальное название-каустическая сода

17.

КOH- едкое кали
Белые гигроскопичные кристаллы,
хорошо растворимы в воде. Раствор
мылкий на ощупь и является опасной
едкой жидкостью. Свойства КОН
аналогичны свойствам NaOH, но
применяется гидроксид калия гораздо
реже ввиду его более высокой
стоимости.
Применяют его в качестве добавки
при производстве мыла, тугоплавкого
стекла.
Тривиальное название-каустический
поташ

18.

Ва(ОН)2- едкий барит
Белые гигроскопичные кристаллы.
Насыщенный
водный
раствор
гидроксида
бария
называется
баритовой водой. Гидроксид бария
применяют в виде баритовой воды как
реактив на SO42- (сульфат) и СО32(карбонат)
ионы,
для
очистки
растительных масел и животных
жиров, как компонент смазок, для
удаления
сульфат-ионов
из
промышленных растворов.

19.

Са(ОН)2 – гашеная известь
Рыхлый белый порошок, малорастворим в
воде. Получается при взаимодействии
негашёной извести СаО с водой. Этот
процесс называют гашением. Прозрачный
раствор называется «известковой водой»,
суспензия
–
«известковым
молоком».
Гидроксид
кальция
применяют
в
строительстве при кладке и штукатурке стен,
для побелки деревьев, для получения
хлорной извести – дезинфицирующего
средств.

20.

Кислоты
Кислоты – сложные вещества, молекулы которых состоят из
атомов водорода, способных замещаться на атомы металла, и
кислотных остатков.
• Общая формула кислот: НхАх,
• где А – кислотный остаток;
• Н – атомы водорода;
• х –валентность кислотного остатка, равная, числу атомов
водорода.

21.

Классификация кислот

22.

Классификация кислот

23.

Классификация кислот

24.

Классификация кислот

25.

Бескислородные кислоты

26.

Кислородсодержащие кислоты

27.

Кислоты в истории индикаторов
Однажды английский химик Р. Бойль, изучая свойства
соляной кислоты, закупленной в Германии у И. Глаубера,
случайно пролил ее. Кислота попала на сине-фиолетовые
лепестки фиалок. Спустя некоторое время лепестки стали
ярко-красными. Это явление удивило Р. Бойля, и он тут же
провел серию опытов с разными кислотами и цветкам разных
растений. Оказалось, что и васильки, и розы, и цветки
некоторых других растений изменяли свою окраску при
действии кислот. После некоторых раздумий такие вещества Р.
Бойль назвал индикаторами, что в переводе с латинского
означало "указатели". Эти вещества затем стали использовать
многие химики в опытах для распознавания кислот.

28.

Кислоты

29.

Определение силы кислоты по формуле
Чтобы определить силу кислородсодержащей кислоты HxЭОy,
необходимо из числа атомов кислорода в кислоте вычесть число
атомов водорода, то есть y – x.
Если y–x =0, то кислота слабая (H3ВO3, HClO, H6TeO6)
Если y–x =1, то кислота слабая (H2CO3) или средней силы (H3РO4)
Если y–x =2, 3, то кислота сильная (H2SO4, HNO3, HClO4)

30.

Неустойчивые кислоты

31.

Структурные формулы кислот
При составлении структурных формул бескислородных кислот
следует учитывать, что в молекулах этих кислот атомы
водорода связаны с атомом неметалла:

32.

Структурные формулы оксокислот
При составлении структурных формул кислородсодержащих кислот
нужно помнить, что водород с центральным атомом связан
посредством атомов кислорода. Для составления структурных
формул кислородсодержащих кислот пользуются следующим
принципом (для примера взяты H2S+6O4 и H3P+5O4):
1. Пишут один под другим атомы водорода данной кислоты. Затем
через атомы кислорода черточками связывают их с центральным
атомом:

33.

Структурные формулы оксокислот
(продолжение)
2. К центральному атому (с учетом валентности) присоединяют
остальные атомы кислорода, которые присоединились с
помощью двойной связи (двумя черточками):

34.

Окраска индикаторов кислой среде

35.

Серная кислота H2SO4
• При обычных условиях концентрированная серная кислота –
тяжёлая маслянистая жидкость без цвета и запаха, с
сильнокислым «медным» вкусом. В технике серной кислотой
называют её смеси как с водой, так и с серным ангидридом
SO3. Если молярное отношение SO3 : H2O < 1, то это водный
раствор серной кислоты, если >1 – раствор SO3 в серной
кислоте (олеум). Серная кислота, метко названная
Д.И.Менделеевым «хлебом промышленности», применяется
в производстве минеральных удобрений, для получения
других минеральных кислот и солей, в производстве
химических волокон, красителей, дымообразующих и
взрывчатых веществ, в нефтяной, металлообрабатывающей,
текстильной, кожевенной, пищевой и других отраслях
промышленности.

36.

Хлороводородная (соляная) кислота HCl
Бесцветная, прозрачная, едкая жидкость. В
концентрации около 0,5 % присутствует в
желудке человека. В желудке соляная кислота
выполняет
несколько
функций.
Первая
функция – участие в процессе переваривания
пищи, расщепления белков, жиров, углеводов.
Вторая
функция
–
дезинфицирующая:
большинство
болезнетворных
микроорганизмов гибнут в кислой среде.
Желудочный сок начинает выделяться уже
тогда, когда вы начинаете пережевывать пищу.
Поэтому жевать резинку на голодный желудок
очень
вредно:
в
отсутствии
пищи
выделяющаяся при жевании соляная кислота
разрушает слизистую оболочку желудка.

37.

Oртофосфорная, фосфорная кислота –
H3PO4

38.

Oртофосфорная, фосфорная кислота –
H3PO4

39.

Азотная кислота – HNO3

40.

Правила приготовления растворов из
концентрированных кислот

41.

Выводы
-
Основания – сложные вещества, состоящие из ионов металла и
гидроксид-ионов.
-
Алгоритм составления названия : "Гидроксид + название металла +
(степень окисления, если переменная").
-
По растворимости в воде основания делят на две основные группы
растворимые (щёлочи) и нерастворимые.
-
-
Качественной реакцией на растворимые основания (щёлочи) является
взаимодействие их с индикаторами: − лакмус – синий; − метилоранж –
жёлтый; − фенолфталеин – малиновый.
Основания - твердые вещества (кроме гидроксида аммония – NH4OH),
которые имеют различную окраску.

42.

Выводы
-
Кислоты – сложные вещества, молекулы которых состоят из атомов
водорода, способных замещаться на атомы металла, и кислотных остатков;
-
Кислоты делятся по наличию кислорода в них на бескислородные (не
имеют кислорода) и кислородсодержащие (оксокислоты). Также кислоты
делятся по основности (число атомов водорода, способных замещаться
на атомы металла) на одноосновные (1 атом водорода) и многоосновные
(2 или больше атомов водорода);
Качественной реакцией на кислоты является взаимодействие их с
индикаторами: в кислой среде лакмус – красный; метилоранж – красный;
фенолфталеин – бесцветный
-
При работе с кислотами нужно использовать защитные перчатки и очки,
работать под вытяжкой. При разбавлении концентрированной кислоты
необходимо приливать кислоту в воду при постоянном перемешивании.