Хімія. 8 клас. Савчин

Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.

§ 30. Поширення кислот у природі. Способи добування кислот

Опанувавши матеріал параграфа, ви зможете:

називати кислоти, що найбільше поширені в природі; реакції, за допомогою яких добувають кислоти;
знати поширення кислот у природі; способи добування кислот взаємодією: а) кислотних оксидів із водою; б) неметалів із воднем; в) солей із кислотами;
пояснювати поширення кислот у природі; способи їх добування;
складати рівняння реакцій добування кислот;
наводити приклади різних способів добування кислот.

Поширення кислот у природі. Вам відомо, що назва «кислоти» пов’язана з тим, що ці речовини мають характерний кислий смак. У природі вони поширені в організмах рослин, тварин і людини, входять до складу ґрунтів, утворюють термальні кислотні озера, випадають на землю у вигляді кислотних дощів, є компонентами нашої їжі.

Пригадайте й назвіть продукти, яким властивий кислий смак.

Усі нестиглі фрукти, зокрема яблука, сливи, вишні, черешні, алича та ін., як правило, дуже кислі. Кислого смаку їм надають органічні кислоти, які містяться в соках цих фруктів. Так, кислий смак лимонам надає лимонна кислота, щавлю — щавлева, яблукам — яблучна.

Деякі продукти, скисаючи, теж стають кислими завдяки утворенню в них кислот. Зокрема, у кислому молоці під дією молочнокислих бактерій утворюється молочна кислота. Вона ж присутня в усіх молочнокислих продуктах. У кропиві, ягодах смородини, листках і корі верби багато саліцилової кислоти. Кислоти наявні й в організмах деяких представників тваринного світу. Хто з вас не відчував укус мурашки? Це дія мурашиної кислоти, яку комаха виробляє для власного захисту.

Усе, що говорилося про поширення цих речовин, стосується органічних кислот. Однак природа наділила живі організми й неорганічними кислотами, як у рослинному, так і в тваринному світі. Наприклад, у ядрах кісточок абрикосів, слив, вишень у невеликій кількості міститься дуже отруйна ціанідна кислота.

Деякі жуки для захисту виділяють сульфатну кислоту.

Хлоридна кислота виробляється організмом людини й міститься в шлунковому соці. З її участю відбувається процес травлення. Як антисептик, вона знешкоджує в шлунку бактерії, які потрапляють туди з їжею.

У багатьох природних джерелах Трускавця та Східниці, Немирова мінеральні води насичені сульфідною кислотою, завдяки чому вони мають характерний запах. В інших джерелах Трускавця, Сваляви, Миргорода у воді розчинена карбонатна кислота, що, розпадаючись, виділяє бульбашки вуглекислого газу.

У районах, де розвинуто виробництво та переробка сірки, в атмосфері накопичуються сульфур(ІV) і сульфур(VІ) оксиди, які, сполучаючись із дощовою водою, утворюють кислоти. Аналогічний процес спостерігається під час виробництва нітратної кислоти.

Способи добування кислот. Кислоти є важливими речовинами, що відіграють велику роль у життєдіяльності людини. Як уже зазначалося, вони сприяють процесу травлення, є дієвими антисептиками.

Широке застосування ці речовини отримали в хімічній промисловості. За участю кислот добувають солі, зокрема: хлориди, сульфати, нітрати, сульфіди, ортофосфати й ін. Кислоти використовують у фармацевтичній, металургійній, туковій (виробництво мінеральних добрив) промисловостях, для добування вибухових речовин, барвників, інших кислот тощо.

Тому дуже важливо знати способи їх добування.

1. Добування оксигеновмісних кислот.

Взаємодія кислотних оксидів із водою. Неодноразово зверталася увага на природне явище випадання кислотних дощів. Потрапляючи в атмосферу, кислотні оксиди проявляють здатність сполучатися з водою з утворенням молекул кислоти. Приклади рівнянь реакцій взаємодії сульфур оксидів наведено в § 24 (с. 133). Фосфор(V) оксид, сполучаючись із водою, може утворювати дві кислоти: метафосфатну й ортофосфатну, взаємодіючи з холодною та гарячою водою відповідно. Рівняння реакцій:

Р₂O₅ + Н₂O = 2НРО₃ та Р₂О₅ + 3Н₂О = 2Н₃РО₄.

Ортофосфатна кислота відноситься до три основних неорганічних кислот.

Взаємодія солей з кислотами. Якщо кислотний оксид не взаємодіє з водою, то кислоту добувають взаємодією відповідної солі з кислотою, наприклад, добування силікатної кислоти — взаємодією натрій силікату із сульфатною кислотою. Рівняння реакції:

Na₂SiO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + Η₂SiΟ₃↓.

2. Добування безоксигенових кислот.

Безоксигенові кислоти добувають, використовуючи дві стадії: а) синтез летких сполук неметалічних елементів з Гідрогеном; б) розчинення цих сполук у воді:

Н₂ + Cl₂ = 2НСl; Н₂ + S = H₂S.

Для добування хлоридної кислоти використовують натрій хлорид (кухонну сіль) і концентровану сульфатну кислоту. За сильного нагрівання утворюється середня сіль — натрій сульфат:

2NaCl + H₂SO₄ (конц.) = Na₂SO₄ + 2HCl↑.

Отриманий гідроген хлорид розчиняють у воді.

ПІДСУМОВУЄМО ВИВЧЕНЕ

Кислоти — поширені в природі речовини, що входять до складу соків овочів і фруктів, шлункового соку, мінеральних вод тощо.
Оксигеновмісні кислоти добувають: а) взаємодією кислотних оксидів з водою; б) взаємодією солей відповідної кислоти з іншими кислотами.
Безоксигенові кислоти добувають, використовуючи дві стадії: а) синтезують леткі сполуки неметалічних елементів з Гідрогеном — H₂S, НСl, НBr і т. д; б) розчиняють ці сполуки у воді.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

1. Назвіть найбільш поширені в природі кислоти органічного та неорганічного походження.
2. Поясніть, для чого потрібно знати способи добування кислот.
3. Наведіть приклади добування кислот: а) оксигеновмісних; б) безоксигенових.
4. Укажіть відповідність між формулами кислот і відповідних їм оксидів:

A HNO₃;

Б Н₃РО₃;

В H₂SO₃;

Г Н₂СО₃;

1 SO₂;

2 N₂O₅;

3 СО₂;

4 SO₃;

5 Р₂О₃.

5. Обґрунтуйте, який зі способів добування кислот має в природних умовах негативні наслідки для довкілля. Напишіть рівняння реакцій.
6. Напишіть рівняння реакцій між попарно взятими речовинами: а) воднем і бромом; б) нітроген(V) оксидом і водою; в) натрій хлоридом і сульфатною кислотою; г) воднем і йодом; ґ) воднем і сіркою; д) калій силікатом і нітратною кислотою.
7. Обчисліть об’єм водню та масу брому, що вступлять у реакцію, якщо утворився гідроген бромід масою 40,5 г.
8. Обчисліть, яку масу силікатної кислоти можна добути за взаємодії калій силікату кількістю речовини 0,9 моль із сульфатною кислотою. Відповідь підтвердьте рівняннями реакцій.

ЦІКАВО ЗНАТИ

Усі цитрусові містять багато лимонної кислоти. Якщо систематично споживати їх зранку натщесерце, то вони можуть роз’їдати слизову оболонку шлунка, унаслідок чого виникає печія.
Аскорбінова кислота, відома у фармації як вітамін С, у великій кількості міститься у свіжих фруктах та овочах. Особливо багаті на вітамін С чорна смородина, лимони, плоди шипшини, томати. За недостачі цього вітаміну в організмі людини виникає цинга й інші захворювання, пов’язані з появою ракових пухлин, зниженням імунітету.

Зміст