Хімія. 7 клас. Лашевська
Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.
§ 28. Взаємодія води з оксидами. Індикатори
Протилежності, поставлені поряд, стають більш явними.
Бонавентура
Опрацювавши матеріал параграфа, ви зможете:
- наводити формули кислот і основ;
- складати рівняння реакцій води з кальцій оксидом, натрій оксидом, фосфор(V) оксидом, карбон(IV) оксидом;
- розпізнавати дослідним шляхом кислоти і луги;
- оцінювати наслідки кислотних дощів.
Взаємодія води з оксидами доводить, що вона є хімічно активною речовиною. Гасіння вапна - реакція кальцій оксиду з водою - відбувається дуже бурхливо, супроводжується виділенням теплової енергії. Ось як описує цей процес Іван Франко у творі «Борислав сміється»: «В вапнярках шипіло та булькотіло вапно, немов лютилось, що його наперед спряжено в огні, а тепер назад вкинено у воду». Реакція відбувається за схемою:
СаО + Н2О → Са(ОН)2
Перетворіть схему реакції на хімічне рівняння. До якого типу належить ця реакція?
Продукт реакції - кальцій гідроксид, основа. Його використовують для виготовлення будівельних розчинів. За положенням Кальцію в періодичній системі хімічних елементів визначимо його валентність. Кальцій - елемент головної підгрупи ІІ групи, він двовалентний. Гідроксильна група –ОН одновалентна, число гідроксильних груп у формулі основи дорівнює валентності металічного елемента в ній. Тому формула кальцій гідроксиду - Са(ОН)2. Подібно до кальцій оксиду з водою реагує натрій оксид:
Ма2О + Н2О → NaОН
Перетворіть схему реакції на хімічне рівняння. До якого типу належить ця реакція?
Кальцій гідроксид і натрій гідроксид - розчинні основи, луги. Тому оксиди, гідратами яких вони є, називають основними. Гідрат - продукт реакції сполучення речовини з водою. Основні оксиди і гідроксиди - це оксиди й гідроксиди лише металічних елементів.
Кислоти - продукти взаємодії з водою кислотних оксидів. Фосфор(V) оксид - білий пухкий порошок, який активно реагує з водою. Реакція супроводжується виділенням великої кількості теплової енергії. Продукт реакції - ортофосфатна кислота:
P2O5 + H2O → H3PO4
Ортофосфатну кислоту використовують для підкислювання деяких газованих напоїв. У їхньому складі є ще одна кислота - карбонатна - продукт реакції з водою карбон(IV) оксиду:
CO2 + H2O → H2CO3
Зверніть увагу: кислотні оксиди і кислоти переважно утворені неметалічними елементами. Однак трапляються металічні елементи, оксиди яких - кислотні. Наприклад, хром(VІ) оксид утворює хроматну H2CrO4 і дихроматну H2Cr2O7 кислоти.
Перетворіть схему реакції на хімічне рівняння. До якого типу належить ця реакція?
Приклади складання рівнянь реакцій з водою кислотних і основних оксидів наведено на схемі (рис. 28.1).
Рис. 28.1. Складання рівнянь реакцій кислотних (1) і основних (2) оксидів з водою. Ме - скорочене позначення металічного елемента
Кислотні опади. Унаслідок згоряння палива в повітря потрапляють кислотні оксиди - сульфур(ІV) оксид, вуглекислий газ, нітроген(ІV) оксид. Вони реагують з атмосферною вологою. Це призводить до утворення кислотних опадів (рис. 28.2).
Ось як описує наслідки цього екологічного лиха Оксана Забужко в поезії «Лист із дачі»: «У нас ізнову по кислотних дощах заіржавів город: почорнілі цурпалки гудиння над землею стирчать, як на згарищі спалений дріт».
Рис. 28.2. Кислотні опади утворюються внаслідок взаємодії кислотних оксидів з водою
Кислотні опади змінюють хімічний склад ґрунтів і поверхневих вод. Це негативно впливає на довкілля: гинуть мешканці водойм, рослини, погіршується здоров’я людей, руйнуються металеві конструкції, будівлі, пам’ятки культури (рис. 28.3). Щоб запобігти утворенню кислотних опадів, потрібно обмежити надходження кислотних оксидів у повітря. Поширення інформації про причини й наслідки кислотних дощів сприятиме ефективнішому використанню енергії та зменшенню забруднення довкілля.
Рис. 28.3. Руйнівна дія кислотних опадів
Індикатори. Як можна пересвідчитися, що внаслідок реакцій кислотних оксидів з водою утворюються кислоти, а продуктами реакції з водою оксидів найбільш активних металічних елементів (Li, Na, K, Mg, Ca, Sr, Ba тощо) є основи? Для цього використовують кислотно-основні індикатори - речовини-визначники (пригадайте, про них уже йшлося в параграфі 2).
Цікаво і пізнавально
Невтомний дослідник, Бойль не обмежився отриманням настоїв з квітів. ... Він зібрав цілющі трави, лишайники, чорнильний горішок, деревну кору і коріння рослин ... Багато різних за кольором настоїв приготував учений. Одні змінювали свій колір лише під дією кислот, інші - під дією лугів. Проте найцікавішим виявився фіолетовий настій, отриманий з лишайнику. Кислоти змінювали його колір на червоний, а луги - на синій. (За К. Маноловим).
У шкільній хімічній лабораторії найчастіше використовують лакмус (або його синтетичний замінник лакмоїд), метиловий оранжевий і фенолфталеїн. Проте чи не найзручнішим є використання універсального індикаторного паперу, смужки якого просочені сумішшю індикаторів. Кольори індикаторів у різних середовищах наведено в таблиці 11.1.
Таблиця 11.1
Кольори індикаторів у різних середовищах
Назва індикатора |
Колір у середовищі |
||
лужному |
нейтральному |
кислому |
|
Лакмус |
Синій |
Фіолетовий |
Червоний |
Метиловий оранжевий |
Жовтий |
Оранжевий |
Рожевий |
Універсальний індикаторний папір |
Синій |
Жовтий |
Червоний |
Фенолфталеїн |
Малиновий |
Безбарвний |
Безбарвний |
За допомогою метилового оранжевого, наприклад, можна визначити, у якій колбі - дистильована вода, а в якій - дощова вода, зібрана поблизу теплової електричної станції (рис. 28.4).
Щоб на власні очі побачити, як змінюються кольори індикаторів під впливом кислот і лугів, виконайте лабораторний дослід.
Рис. 28.4. У якій з колб дощова вода, зібрана поблизу ТЕС?
Цей контент створено завдяки Міністерству освіти і науки України