Kémia 7. rész
Normál körülmények között a savak folyékony és szilárd aggregátumokban léteznek. Így a foszforsav H 3PO 4 szobahőmérsékleten szilárd anyag. Ugyanilyen körülmények között a kénsav H 2 SO 4 szagtalan, viszkózus folyadék. Ez közel 2-szer nehezebb, mint a víz. A sósav-hidrogén-klorid vízben oldott sósavgázt tartalmazó oldat. A történeti neve "sósav". A sav oldatának jellegzetes illata van.
A legtöbb esetben a savak vízben oldódnak. Kivétel - szilikosav H 2 SiO 3. A sósav, kénsav és foszforsav vizes oldata színtelen. A tárolóban lévő vízmentes salétromsav sárgul.
Mivel minden sav tartalmaz hidrogénatomot, a savak közös tulajdonságokkal rendelkeznek:
• egyes szerves anyagok színének megváltoztatása;
• savanyú íze van (tilos a savak ízét, mint bármely más anyagot - a szájat égetheti!);
• maró hatással van az emberi bőrre, szövetekre, papírra, fára és más anyagokra.
Vannak olyan anyagok, amelyek a savakhoz hasonlóan hidrogénatomokat tartalmaznak,
de nincsenek savas tulajdonságai, például metán CH 4 ammónia NH 3. víz H 2 O stb. Következésképpen nem minden hidrogénatomot tartalmazó anyagot neveznek savaknak.
A mutatók fogalma
Egyes szerves anyagok színüket savak és számos más anyag jelenlétében változtatják. Az ilyen anyagokat mutatóknak nevezik. Ez a latin szó jelentése "mutató".
A mutatók olyan szerves anyagok, amelyek színüket savak és számos más anyag jelenlétében változtatják.
A kémiai órákon lakmuszmutatókat használnak a savas oldatok felderítésére. metil-narancs (metil-orangán). és úgynevezett "
Ábra. 99. Színezőmutatók savas oldatokban: 1 - litmus; 2 - metil-narancs; 3-fenolftalein; 4 - univerzális indikátorpapír
ugyanaz az univerzális jelző. Ez egy szalagpapír-szalag, amelyet indikátorok keverékével impregnáltak. A vízjelben lévő jelzők színe a 98. ábrán látható. A jelzők színe megváltozik, ha savak vannak a megoldásban (99. ábra).
Laboratóriumi tapasztalat 6
A savak hatása a mutatókra
A sósav és a kénsav hatását teszteljük a litmus, a metilorange és az univerzális indikátor segítségével.
1. Adjunk hozzá 1-2 csepp lakmusz-oldatot két csőhöz HC1 és H2S04 oldattal. Jegyezze fel a megoldások elszíneződését.
2. Két másik csőben ugyanazon savas oldatokkal 1-2 csepp metil-orrán oldatot adunk. Jegyezze fel a megfigyelt változásokat a notebookban.
3. Az új részeket öntsük a kémcsövekbe, és mindegyikükbe mártsunk egy univerzális indikátorpapírt. Jegyezze fel a festett színt.
Hasonlítsa össze észrevételeit a 9. táblázatban szereplő adatokkal.
A savas oldatokban a vörös káposzta, a cseresznye, a fekete oroszlán, az ibolya virág stb.
Ábra. 101. A hidrogénhelyettesítő reakcióvázlat savat
A kapott oldat egy cseppét egy üveglapra helyezzük, és egy alkohollámpa lángjában melegítjük. A lemezen lévő víz bepárlása után fehér színű anyag van. Kísérletileg megállapítható, hogy az anyag összetételét a ZnCl2 képlettel fejezzük ki.
Most meg tudjuk jegyezni a cink savval való reakciójának egyenletét:
Zn + 2HCl = ZnCI2 + H2 [.
egyszerű összetett összetett egyszerű anyagok
A 101. ábra mutatja ezt a reakciót. Az egyenletből és annak magyarázó sémájából látható, hogy a cinkatomok a savban lévő hidrogénatomokat helyettesítik. Ennek eredményeként két új vegyület keletkezik az egyszerű cinkvegyületből és a sósav komplex anyagból: a komplex ZnCl2-ből és a hidrogén-hidrogén egyszerű anyagból.
Vannak reakciók az alumíniumból, vasból, más fémekből és kénsavoldatokból is:
2Al + 3H2S04 = Al2 (S04) 3 + 3H2 [;
Fe + H2SO4 = FeS04 + H2 [.
Ezek a kémiai reakciók megerősítik, hogy a savak
komplex anyagok, amelyek hidrogénatomokból állnak, és amelyek fématomokkal és savmaradékokkal helyettesíthetők.
Laboratóriumi tapasztalat 7
A savak kölcsönhatása fémekkel
1. Kb. 1-2 cm térfogatú sósavoldatba öntse három próbatestbe, először le kell dobni az alumíniumdarabot, a második vasat és a harmadik réteget.
2. Óvatosan vegye figyelembe a hidrogénfejlődés intenzitását kémiai reakciókban. Megjegyezzük, hogy a tesztcsövek közül a reakció aktívabban zajlik.
3. Hasonlítsa össze a hidrogén-evolúció H 2 intenzitását mindegyik csőben.
Kihúzási sorozat fémek
A kísérlet során meg volt győződve arról, hogy az alumínium sósavoldatból energikusan kiszorítja a hidrogént. Vasnál a hidrogénkibocsátási reakció kevésbé energikusan megy végbe, és a réz nem megy.
A hidrogénnek a savaktól való elmozdulásának intenzitása révén a fémeket egy sorba lehet helyezni:
K Ca Na Mg AI Zn Fe Ni Sn Pb (H2) Cu Hg Ag Pt Au
Ez az aktivitás sorozata vagy egy fémcsalád eltolódása.
Minél alacsonyabb a fém a hidrogénben (H2) az elmozduló sorban, annál aktívabban kiszorítja a hidrogént a savakból. A fémek, amelyek egy sorban a hidrogén jobb oldalán állnak, nem helyettesítik a hidrogént a savakkal szemben.
Ha ismeri a fémek elrendezését az elmozdító sorban, akkor előre megjósolható:
1) a fémek reagálnak-e a savakkal a hidrogén felszabadításával;
2) mennyire aktívak ezek a reakciók.
A laboratóriumban vagy az iskola kémiai szekrényében levő savak hidrogéntartalmának elérése érdekében a fémeket, amelyek az áthelyezési sorban a hidrogénig állnak, be kell vinniuk. De nem minden fém alkalmas erre a célra. A legaktívabb fémek, a nátrium és a kálium reagálnak a kis-
sok a robbanás, és a savak ón és ólom reakciója lassan. A legalkalmasabb fémek a hidrogén gyakorlati előállításához cink és alumínium. Ahogy láttuk, amikor ezeket a fémeket sósavoldattal reagáltatjuk, akkor nyugodtan és elég gyorsan haladunk.
Az savak olyan hidrogénatomokból álló komplex anyagok, amelyek fématomokkal és savmaradékokkal helyettesíthetők.
A fémeket, amelyek az áthelyezési sorban állnak a hidrogénig, kiszorítják a savaktól.
A laboratóriumban a hidrogént a fémek savakkal való reakciójában állítják elő.
Kérdések és feladatok
1. Nevezzen meg két olyan molekulát, amelyekben két hidrogénatomot fémekkel lehet helyettesíteni.
2. Írja le az alumínium sósavval való reakciójának egyenletét.
3. Hogyan vegyileg különválasztják a rézfűrészeket a vasból a keverékükbe? Írja be az egyenletet a folyamatban lévő reakcióhoz.
4. Tegye a helyekre, ahol hiányzik a képlet
és állítsuk be az alábbi együtthatókat: a) HCI +. H 2 [+ FeCl 2;
b). + AlIH2 [+ A1 2 (SO 4) 3; c) H2S04 + Znl + H2 [.
5. Milyen fémekkel reagál a kénsav: cink, higany, magnézium, arany? Írja le a megfelelő reakciók egyenleteit.
6. Magnézium-fém (felesleg) reagált az oldattal,
ahol a kénsav H 2SO 4 kémiai mennyisége 0,1 mol. Határozza meg a felszabadult hidrogén térfogatát (nu).
7. Hány kémiai reakciót lehet hidrogéntermeléssel megvalósítani, ha rendelkezésre állnak fémek - ezüst, magnézium, nikkel, arany, vas és savak - kénsav és sósav? Írja le az esetleges kémiai reakciókra vonatkozó egyenleteket.
8. Formálja azokat a reakcióegyenleteket, amelyekkel a kémiai átalakulások elvégezhetők: H 2I HCI I H 2.
29. § Sók - a hidrogénatomok fém-atomok savak molekuláihoz való helyettesítésére szolgáló termékek
Amint azt az előző bekezdésben, az észterezést savval egyszerű fémmel felszabaduló hidrogén H 2. mellett hidrogénatom is kialakult komplex anyagok: ZnCI 2. MgSO 4, stb Ezek képviselői az osztály közös a kémiában a vegyületek - sók (ábra 102) ...
A sók tulajdonságait figyelembe kell venni
6. fejezet. Itt tekintjük az 1. ábra összetételét. 102. Különböző típusú minták, megtanuljuk megtanulni formuláik formuláit,
megtanuljuk, hogyan nevezzük a sót.
Hasonlóképpen hasonlítsuk össze a HCl és a H2S04 savak formuláit a ZnCl2 és FeSO4 sók képletével, és láthatjuk, hogy ezeken a képletekben azonos C1 (l) és SO4 (II) képletű savak. De a savas molekulákban hidrogénatomokkal kapcsolódnak, és a sók egységeiben - a Zn-atomokkal és a vas Fe-szel. Ezért ezeket és más sókat a fématomok savak molekuláiban a hidrogénatomok szubsztitúciójával lehet tekinteni. Az olyan vegyületeket, mint a ZnCl2 és a FeSO 4, a sók osztályaként említik.
A sók komplex anyagok, amelyek fématomokból és savmaradékokból állnak.
A sókban a savmaradékok fémionokkal kapcsolódnak a vegyértéküknek megfelelően. A só kémiai képletének összeállításához ismerni kell a fématom vegyértékét és a savmaradék vegyértékét. Ennek során ugyanazt a szabályt használják, mint a bináris vegyületek formuláinak összeállításához (lásd 10. §). A sók esetében ez a szabály a következő: az összes fém-
la-nek egyenlőnek kell lennie az összes savmaradvány vegyértékértékének összegével.
A sók a hidrogénatomok savas molekulákban való helyettesítésének termékei
Például formulát készítünk a só, amely magában foglalja a kalcium atomokat és a PO 4 (III) foszforsav savmaradékát. A kalcium II konstans valenciát mutat, és a PO 4 savmaradékának valenciája III.
1. A kalciumatom szimbólumát írjuk le, és a savas foszforsav-maradék (PO 4) képlete mellett a valenciát:
2. Keressük meg a kalcium-atom és a savmaradék valenciájának legkisebb közös többszörösét:
3. Az LCA-t a kalcium atom valenciájával osztjuk el, és a fématomra indexet kapunk: 6 II = 3.
Az LCM-t a savmaradék vegyértékével osztjuk meg és megkapjuk az indexet
savmaradék: III 6 = 2.
4. Az indexeket a kalcium és a sav eleme közelében írjuk
Tehát a kívánt képlet a Ca 3 (PO 4) 2.
A sókat különböző fémek és különböző savmaradékok atomjai alkotják. Ezért a sók összetétele nagyon változatos. Tanuljunk meg adni nekik a helyes neveket.
A só neve a savmaradék neve és a fém neve a genitív esetben. Például a NaCl-készítmény sóját "nátrium-kloridnak" nevezzük.
Ha a só formula egységébe belépő fém atom változó vegyértékű, akkor a nevét követően zárójelben lévő római szám jelzi. Így a FeCl3 sóját "vas (III) -kloridnak" nevezzük, és a só FeCl2 jelentése "vas-klorid".
A 10. táblázat felsorolja néhány só nevét.
A sók nem molekuláris szerkezetűek. Ezért összetételüket formula egységekkel fejezzük ki. Ezek a fémek és a savmaradékok atomjainak arányát tükrözik. Például egy Na-atomon lévő NaCl-egység képletében egy sav C csoportot tartalmaz.
A só kémiai képletének megfelelően kiszámíthatjuk relatív M r tömegét. és a móltömeg M. Például:
Mr (NaCl) = Ar (Na) + Ar (Cl); M r (NaCl) = 24 + 35,5 = 58,5;
M (NaCl) = 58,5 g / mol.
M r (Al 2 (SO 4) 3 = 2 Ar (Al) + 3 Ar (S) + 12Ar (O);
M r (A1 2 (SO 4) 3 = 2 27 + 3 32 + 12 16 = 342;
M (Al 2 (SO 4) 3 = 342 g / mol.
Sók tárgya nemcsak sót (NaCl), de mész, a márvány (CaCO 3), nátrium-karbonát (Na 2CO 3), kálium-permanganát (KMnO 4), és mások.
A sók olyan komplex anyagok, amelyek fématomokból és savmaradékokból állnak.
A sókat úgy alakítják ki, hogy a hidrogénatomokat savas molekulákban fématomokkal helyettesítik.
A sók nem molekuláris szerkezetűek.