Дізнаєтеся, зрозумієте, використаєте
Як взаємодіють основи з кислотами?
Основи взаємодіють з кислотами з утворенням солі і води.
Як експериментально виявити, що луг прореагував з кислотою?
За допомогою індикатора, який після реакції набуває кольору нейтрального середовища.
Для чого використовують реакції нейтралізації?
Реакції нейтралізації використовують для одержання солей, для знешкодження стічних вод, які містять залишки кислот або лугів.
Експериментуймо
Експериментуємо в хімічному кабінеті / лабораторії
ЗДІЙСНЮЄМО РЕАКЦІЮ НЕЙТРАЛІЗАЦІЇ
Обладнання: штатив із пробірками, скляна паличка.
Реактиви: розчини натрій гідроксиду і хлоридної кислоти, індикатор фенолфталеїн.
Хід роботи
1. Наливаємо в пробірку 1 мл розчину натрій гідроксиду і додаємо одну краплю розчину фенолфталеїну.
2. Користуючись піпеткою, додаємо до розчину лугу хлоридну кислоту, щоразу — по кілька крапель, перемішуючи скляною паличкою або струшуючи.
3. Фіксуємо момент зникнення забарвлення індикатора.
Поясніть результат спостереження.
Малиновий колір розчину зникає внаслідок реакції нейтралізації — взаємодії лугу і кислоти, з утворенням солі і води.
Виконаймо вправу
Складіть рівняння реакцій:
а) калій гідроксиду з нітратною кислотою;
KOH + HNO3 = KNO3 + H2O
б) кальцій гідроксиду з хлоридною кислотою.
Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O
Експериментуймо
Експериментуємо в хімічному кабінеті / лабораторії
ДОСЛІДЖУЄМО ВЗАЄМОДІЮ КИСЛОТИ З НЕРОЗЧИННИМИ ОСНОВАМИ
Обладнання: штатив із пробірками, скляні палички.
Реактиви: хлоридна кислота, нерозчинні гідроксиди Магнію і Нікелю (ІІ).
Хід роботи
Наливаємо в пробірки з гідроксидами по 1—2 мл хлоридної кислоти і перемішуємо кожну суміш.
Що спостерігаєте? Розчинення осаду.
Спостереження, хімічні рівняння і висновок запишіть у зошит.
Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O
Ni(OH)2 + 2HCl = NiCl2 + 2H2O
Виконаймо вправу
1. Складіть формулу солі, яка містить такі йони:
а) K+ і SiO32–; K2SO4
б) Ba2+ і Br–; BaBr2
в) Fe3+ і SO4–2. Fe2(SO4)3
2. Запишіть рівняння реакції між основою і кислотою, продуктом якої є сіль:
а) Li2S; 2LiOH + H2S = Li2S + 2H2O
б) KNO2; KOH + HNO2 = KNO2 + H2O
в) Mg3(PO4)2. Mg(OH)2 + H3PO4 = Mg3(PO4)2 + H2O
Думаймо
До антацидних препаратів належать алмагель і маалокс. На вміст гідроксидів яких елементів указує назва кожного препарату?
Гідроксиди Алюмінію і Магнію.
Думаймо
Сформулюйте цікаве запитання за темою параграфа і поставте його своїм однокласникам / однокласницям. Порівняйте свою і їхні відповіді та оцініть їх. Поясніть, чому ваша оцінка саме така.
Чому нерозчинні основи на індикатори не діють?
Нерозчинні у воді гідроксиди практично не дисоціюють на йони OH–, тому не діють на індикатори.
ВАШІ ДОСЯГНЕННЯ І ВІДКРИТТЯ
Вправа 100
Чому реакцію між лугом і кислотою називають реакцією нейтралізації?
Йони Н+ кислоти і йони ОН– лугу сполучаються в молекули води, середовище розчину стає нейтральним (рН=7), тому цю реакцію нейтралізації.
Вправа 101
Складіть рівняння реакцій з утворенням середніх солей:
а) літій гідроксиду із сульфатною кислотою;
2LiOH + H2SO4 = Li2SO4 + 2H2O
б) ферум(ІІ) гідроксиду з нітратною кислотою.
Fe(OH)2 + 2HNO3 = Fe(NO3)2 + 2H2O
Вправа 102
Доберіть до кожного оксиду (лівий стовпчик) другий реагент (правий стовпчик) і складіть рівняння всіх можливих реакцій:
|
CaO
P2O5
SO3
|
KOH
HBr
Mg(OH)2
HNO2.
|
1) Основні оксиди (CaO) реагують з кислотами (HBr, HNO2):
CaO + 2HBr = CaBr2 + H2O
CaO + 2HNO2 = Ca(NO2)2 + H2O
2) Кислотні оксиди (P2O5, SO3) реагують з основами (KOH, Mg(OH)2):
P2O5 + 6KOH = 2K3PO4 + 3H2O
P2O5 + 3Mg(OH)2 = Mg3(PO4)2 + 3H2O
SO3 + 2KOH = K2SO4 + H2O
SO3 + Mg(OH)2 = MgSO4 + H2O
Вправа 103
Розчин натрій гідроксиду змішали з розчином сульфатної кислоти. Маси лугу і кислоти в цих розчинах однакові. Оцініть рН отриманої рідини:
а) pH > 7;
б) pH = 7;
в) pH < 7.
Відомо: m(NaOH)=m(H2SO4)=98 г
Знайти: оцініть рН отриманої рідини.
Розв'язання
1. Обчислюємо молярні маси.
Mr(NaOH)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40, тому M(NaOH)=40 г/моль
Mr(H2SO4)=2•Ar(H)+Ar(S)+4•Ar(O)=2+32+4•16=98, тому M(H2SO4)=98 г/моль
2. Обчислюємо кількість речовини.
n(NaOH)=m(NaOH):M(NaOH)=98 г: 40 г/моль = 2,45 моль
n(H2SO4)=m(H2SO4):M(H2SO4)=98 г : 98 г/моль = 1 моль
3. Запишемо рівняння реакції:
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O
2 моль 1 моль
За рівнянням у реакцію вступають 1 моль кислоти і 2 моль лугу. Кислота прореагує повністю, а в розчині ще залишиться луг кількістю речовини 2,45 моль–2 моль=0,45 моль. Тому рН>7.
Вправа 104
На лабораторний стіл розлито розчин нітратної кислоти, у якому маса кислоти становила 18 г. Обчисліть масу кальцій гідроксиду, яку буде витрачено на нейтралізацію кислоти.
Відомо: m(HNO3)=18 г
Знайти: m(Ca(OH)2)–?
Розв'язання
1. Обчислюємо кількість речовини нітратної кислоти.
Mr(HNO3)=Ar(H)+Ar(N)+3Ar(O)=1+14+48=63, тому M(HNO3)=63 г/моль
n(HNO3)=m(HNO3):M(HNO3)=18 г: 63 г/моль = 0,286 моль
2. Запишемо рівняння реакції:
Ca(OH)2 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + 2H2O
За рівнянням реакції n(Ca(OH)2):n(HNO3)= 1:2, звідси
n(Ca(OH)2)=n(HNO3):2 = 0,286 моль : 2 = 0,143 моль
3. Обчислюємо масу кальцій гідроксиду.
Mr(Ca(OH)2)=Ar(Ca)+2Ar(O)+2Ar(H)=40+32+2=74, тому M(Ca(OH)2)=74 г/моль
m(Ca(OH)2)=n(Ca(OH)2):M(Ca(OH)2)=0,143 моль•74 г/моль = 10,6 г
Відповідь: 10,6 г.
Вправа 105
Чимало нерозчинних у воді гідроксидів не взаємодіють з карбонатною і силікатною кислотами. Які властивості речовин, на вашу думку, унеможливлюють ці реакції?
Нерозчинні у воді гідроксиди практично не дисоціюють на йони, а карбонатна і силікатна кислоти відносяться до слабких кислот, тому мало молекул розпадаються на йони, що унеможливлює ці реакції.
Вправа 106
Чи доцільно створити антрацидний препарат, у якому алюміній гідроксид замінити значно дешевшим кальцій гідроксидом? Відповідь аргументуйте.
Кальцій гідроксид, на відміну від нерозчинної основи алюміній гідроксиду, проявляє всі властивості лугів, зокрема роз'їдає слизові оболонки організму, тому не доцільно створювати такий антрацидний препарат.
Вправа 107
За якими критеріями, на ваш погляд, потрібно обирати луг (кислоту) для нейтралізації промислового стоку, що містить кислоту (луг)?
1. Доступність і дешевизна, бо безліч стоків потребують великої маси реагентів. Найчастіше для кислих стоків використовують кальцій гідроксид Сa(OH)2, а для лужних — сульфатну кислоту H2SO4.
2. Безпечність продуктів реакції. Утворена сіль не повинна бути розчинною і шкідливою для довкілля.
3. Сила і концентрація реагента. Реагент має повністю прореагувати, не залишаючись у надлишку й водневий показник рН досягати значення 7 (нейтрального середовища).
4. Безпечність роботи з реагентом. Речовина має бути нелеткою, не їдкою і не отруйною, а зручною для зберігання, транспортування і використання.
5. Можливість взаємної нейтралізації. Найвигідніше змішування кислих і лужних стоків різних виробництв одного підприємства без необхідності застосування додаткового реагента.
Вправа 108
Випишіть ключові слова і словосполучення з тексту параграфа для укладання двомовного словничка.
Реакція нейтралізації — neutralization reaction, основа — base, луг — alkali, кислота — acid, сіль — salt, антрацидний препарат — antacid drug.
Вправа 109
Створіть у зошиті таблицю оцінювання ваших знань і заповніть її.
| Навчальні досягнення (що я знаю та вмію) | Самооцінка |
| Знаю, як взаємодіють основи з кислотами. | ... |
| Знаю, як експериментально виявити, що луг прореагував з кислотою. | ... |
| Знаю приклади використання реакцій нейтралізації. | ... |
| Умію складати рівняння реакції нейтралізації | ... |
| Умію складати інші реакції між речовинами основного і кислотного характеру. |