У кислоты две смысловые части
Выбери кислоту. Подсветка отделит замещаемый водород от кислотного остатка и объяснит валентность остатка.
Схематическая модель: размеры частиц и расстояния условны.
Из чего состоят изучаемые кислоты
Кислоты — сложные вещества, содержащие атомы водорода, способные замещаться атомами металлов, и кислотные остатки. В HCl остаток — Cl, в H₂SO₄ — SO₄, в H₃PO₄ — PO₄. Остаток может состоять из одного атома или группы атомов.
Не всякое вещество с H в формуле является кислотой. Вода H₂O и метан CH₄ не относятся к кислотам, которые изучаются в этом разделе. Для определения класса нужен характер состава и свойств, а не только наличие буквы H.
HCl
1 H + остаток Cl
H₂SO₄
2 H + остаток SO₄
H₃PO₄
3 H + остаток PO₄
В изучаемых кислотах различают замещаемый водород и кислотный остаток. Наличие H в формуле само по себе недостаточно для определения класса.
Кислотный остаток имеет свою валентность
Водород одновалентен, поэтому число замещаемых атомов H помогает определить валентность остатка. В HCl остаток Cl одновалентен, в H₂SO₄ SO₄ двухвалентен, в H₃PO₄ PO₄ трёхвалентен.
Валентность относится к остатку целиком, а не к каждому входящему в него атому. Эти сведения понадобятся для составления формул солей. Группу SO₄ сохраняют как единое целое при подборе числа атомов металла и числа остатков.
| Кислота | Название | Остаток и валентность |
|---|---|---|
| HCl | Соляная | Cl, I |
| HNO₃ | Азотная | NO₃, I |
| H₂SO₄ | Серная | SO₄, II |
| H₂CO₃ | Угольная | CO₃, II |
| H₃PO₄ | Фосфорная | PO₄, III |
Валентность остатка определяют по числу замещаемых атомов H. Состав самого остатка при этом не меняют.
Шкала универсального индикатора
Шкала универсального индикатора связывает цвет с диапазоном кислотности; у разных составов шкалы могут различаться.
A.Spielhoff · Wikimedia Commons · CC0. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Лабораторная стеклянная посуда
Лабораторная посуда помогает наблюдать вещества и их превращения в контролируемых условиях.
Diane A. Reid / National Cancer Institute · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Индикатор делает среду видимой
Индикаторы — вещества, изменяющие окраску в зависимости от среды раствора. В достаточно кислой среде лакмус красный, метилоранж красный, а фенолфталеин бесцветный. Цвет показывает характер среды, но не точное название кислоты.
Растворы разных кислот могут одинаково окрашивать один индикатор. Бесцветность фенолфталеина не доказывает отсутствие кислоты: он бесцветен и в нейтральной среде. Нельзя проверять лабораторные вещества на вкус; для наблюдения используют подходящие индикаторы.
| Признак / объект | Что означает | Пояснение |
|---|---|---|
| Лакмус | Кислая среда: красный | Помогает отличать от щелочной |
| Метилоранж | Достаточно кислая среда: красный | Окраска меняется в интервале кислотности |
| Фенолфталеин | Кислая среда: бесцветный | Такой же вид возможен в нейтральной среде |
Индикаторы выявляют характер среды раствора. По одному цвету нельзя определить точное вещество и его концентрацию.
Свойства, применение и обращение
Кислоты применяются в промышленности, сельском хозяйстве и лабораторном анализе; некоторые входят в состав пищевых продуктов. Это широкий класс: слабая кислая среда лимонного сока не делает концентрированную минеральную кислоту пригодной для бытового обращения.
В лаборатории значение имеют конкретное вещество и концентрация раствора. Работают в предусмотренных средствах защиты по инструкции учителя. Главный учебный вывод: название класса помогает предсказать общие свойства, но не отменяет различий между отдельными кислотами.
Общие признаки
Замещаемый водород, кислотный остаток, действие на индикаторы.
Индивидуальные свойства
Состав, концентрация и реакционная способность определяют применение.
Кислоты имеют общие признаки и индивидуальные свойства. Обращение с ними определяется конкретным веществом и условиями работы.
Шесть выводов
Тест по параграфу10 вопросов · 4 варианта · один правильный · 0,5 балла за ответ · максимум 5
Учебный источник и иллюстрации
Основа: предоставленный учебник «Химия, 7 класс», § 20. Материал переработан для объяснения; источник: 7 класс. Химия — § 20. Понятие о кислотах.pdf. Научные уточнения учитывают различие молекулярного и немолекулярного строения и границы учебных моделей.
Иллюстрации загружаются непосредственно с Wikimedia Commons; авторы и лицензии указаны под изображениями. Схемы и обучающие модели созданы для этого конспекта.
Royal Society of Chemistry: данные о химических элементах