Хімія. 8 клас. Савчин

§ 29. Хімічні властивості кислот, їх взаємодія з основами та солями

Опанувавши матеріал параграфа, ви зможете:

• характеризувати взаємодію кислот з основами та солями;
• наводити приклади рівнянь реакцій, що підтверджують взаємодію кислот з основами та солями;
• прогнозувати перебіг реакцій між розчинами кислот і солей;
• планувати експеримент, проводити його, описувати спостереження, робити висновки.

Зазначимо, що, окрім уже вивчених хімічних властивостей кислот, вони проявляють здатність вступати в хімічну взаємодію з основами та солями.

Хімічні властивості кислот. Дослідимо ці властивості кислот за допомогою поданих нижче експериментів.

1. Взаємодія кислот з основами.

Пригадайте класифікацію основ.

З попереднього параграфа ви довідалися, що кислоти можна виявити за допомогою індикаторів. Якщо розчини реагентів і продуктів реакцій є прозорими, то їх перебіг практично не спостерігається. Тому реакції взаємодії кислот із лугами (розчинними у воді основами) проводять із використанням індикаторів. За зміною забарвлення індикатора судять про те, що реакція відбулася. Проведемо демонстраційні досліди.

Дослід 1. До пробірки, в яку налито 1-1,5 мл хлоридної кислоти, додамо кілька крапель розчину лакмусу (рис. 70).

Рис. 70. Взаємодія хлоридної кислоти з натрій гідроксидом

Що спостерігаєте? У хлоридній кислоті розчин змінив забарвлення на червоний колір. До цієї ж пробірки доллємо такий самий об’єм розчину натрій гідроксиду. Спостерігається знебарвлення лакмусу. Отже, між кислотою та лугом відбулася хімічна взаємодія. Запишемо рівняння реакції:

НСl + NaOH = NaCl + Η₂Ο.

З рівняння видно, що серед продуктів реакції немає ні кислоти, ні лугу.

Аналогічно відбуваються реакції взаємодії будь-яких кислот з лугами, наприклад:

HNO₃ + KOH = KNO₃ + Н₂О.

Продуктами розглянутих реакцій є солі — натрій хлорид і калій нітрат — і вода.

Визначте, до якого типу належать реакції взаємодії кислот з лугами. Сформулюйте визначення.

2. Взаємодія кислот із солями.

Кислотам властиво взаємодіяти з розчинами солей. Реакції між ними відбуваються за умови, якщо спостерігається:

• а) виділення газу;
• б) випадання осаду;
• в) одним із продуктів реакції є вода.

Розглянемо приклади цих реакцій за допомогою демонстраційних дослідів.

Дослід 2. У пробірку з розчином нітратної кислоти доллємо розчин натрій карбонату (або всиплемо суху сіль).

Рис. 71. Взаємодія розчину нітратної кислоти з розчином натрій карбонату

Спостерігається бурхливе виділення бульбашок газу (рис. 71, с. 163). Рівняння реакції:

Унаслідок реакції обміну між нітратною кислотою та натрій карбонатом утворюється нова сіль і нова кислота — карбонатна Н₂СО₃. Остання належить до нестійких кислот, тому відразу ж розкладається на карбон(ІV) оксид (вуглекислий газ), виділення якого спостерігається, і воду.

Інакше цю реакцію можна записати так:

2HNO₃ + Na₂CO₃ = 2NaNO₃ + CO₂↑ + H₂O.

3. Розпізнавання хлоридної та сульфатної кислот.

Деякі кислоти реагують з розчинами солей з утворенням характерних осадів, за наявністю яких виявляють кислотний залишок. З реакціями, що відбуваються з випаданням осаду, ознайомимося, провівши досліди з розпізнавання хлоридної та сульфатної кислот. Знання таких реакцій дозволяє провести якісне визначення речовин.

Дослід 3. На дно двох колб обережно наллємо по черзі розчини хлоридної та сульфатної кислот об’ємом по 1-2 мл. До колби з хлоридною кислотою доллємо декілька крапель розчину аргентум(І) нітрату AgNO₃ (рис. 72 а). До другої колби — розчин барій хлориду ВаСl₂ (рис. 72 б). В обох колбах спостерігається випадання білого осаду.

Визначте, користуючись таблицею розчинності (с. 215), які речовини випали в осад.

Рис. 72. Розпізнавання кислот: а — хлоридної; б — сульфатної

Уважно розглянувши обидва осади, бачимо, що вони різні. Осад аргентум хлориду — сирнистий (подібний до звурдженого молока), а барій сульфату — інтенсивно білий.

Якщо до обох пробірок з утвореними осадами обережно долити розчин нітратної кислоти й перемішати їх вміст, то змін не спостерігається. Це означає, що осади — нерозчинні в нітратній килоті.

Напишіть самостійно рівняння обох реакцій. Укажіть, до якого типу вони належать.

Отже, за допомогою згаданих вище солей можна розпізнати хлоридну та сульфатну кислоти. Зокрема, реактивом на хлоридну кислоту є аргентум(І) нітрат, а на сульфатну — барій хлорид.

ПІДСУМОВУЄМО ВИВЧЕНЕ

• Кислоти взаємодіють з розчинними у воді основами (лугами), унаслідок чого утворюються сіль і вода. Реакція спостерігається за наявності індикатора.
• Кислоти реагують із розчинами солей з утворенням нової солі та нової кислоти.
• Реакції між кислотами та солями відбуваються, якщо: а) виділяється газ; б) випадає осад; в) одним із продуктів реакції є вода.
• Хлоридну та сульфатну кислоти можна розпізнати за певними реакціями: хлоридну — під час взаємодії з аргентум(І) нітратом (випадає білий сирнистий осад); сульфатну — з розчином барій хлориду (випадає інтенсивний білий осад). Обидва осади нерозчинні в кислотах.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

• 1. Охарактеризуйте взаємодію кислот із: а) основами; б) солями.
• 2. Наведіть приклади реакцій, що підтверджують взаємодію кислот із: а) основами; б) солями.
• 3. Допишіть праві частини рівнянь, поставте коефіцієнти й визначте, до якого типу належать ці реакції: a) ZnO + НСl = ... + Н₂О; б) Са(ОН)₂ + H₂SO₄ = CaSO₄+ ... ; в) Na₂O + HNO₃ = ... + Н₂О; г) HNO₃ + NaOH = ... + H₂O; ґ) H₂SO₄ + BaCl₂ = HCl + ... ; д) HCl + AgNO₃ = AgCI + ... .
• 4. Напишіть рівняння реакцій за поданими схемами: а) Н₂О₂ → ? → Р₂О₅ → Н₃РО₄ → К₃РО₄; б) КСlО₃ → ? → ВаО → Ва(ОН)₂ → BaSO₄.
• 5. Сульфатна кислота кількістю речовини 0,3 моль повністю прореагувала з натрій гідроксидом. Обчисліть масу й кількість речовини натрій гідроксиду, що вступив у реакцію.
• 6. Унаслідок реакції хлоридної кислоти з аргентум(І) нітратом утворився білий сирнистий осад масою 14,35 г. Обчисліть маси реагентів.

ЦІКАВО ЗНАТИ

• Караг Ієн — озеро на сході острова Ява, розташоване в кратері вулкана Ієн, є найбільшою природною кислотною водоймою (ширина 361 м і глибина 200 м). Воно заповнене концентрованою сульфатною кислотою. Подібні термальні кислотні озера трапляються в Аргентині.
• Суміш нітратної та хлоридної кислот називають «царською водою». Таку назву ця суміш отримала завдяки тому, що вона єдина може розчинити «царя» всіх металів — золото.