ΟΞΕΑ, ΒΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΛΑΤΑ. ΜΑΘΗΜΑ 1 o : Γενικά για τα οξέα- Ιδιότητες - είκτες ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ

Transcript

1 ΟΞΕΑ, ΒΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΑΛΑΤΑ 1.1 Τα οξέα ΜΑΘΗΜΑ 1 o : Γενικά για τα οξέα Ιδιότητες είκτες ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ 1. Ποιες χηµικές ενώσεις ονοµάζονται οξέα; Με ποιόν χηµικό τύπο παριστάνουµε γενικά τα οξέα; Οξέα είναι µια κατηγορία χηµικών ενώσεων µε κοινές ιδιότητες που οφείλουν το όνοµά τους στην οξεία (ξινή), διαπεραστική, δηκτική γεύση. Τα οξέα είναι γενικά υδρογονούχες ενώσεις οι οποίες όταν διαλυθούν στο νερό δίνουν κατιόντα υδρογόνου (Η + ). Ο χηµικός τύπος µε τον οποίο µπορούµε να παραστήσουµε γενικά τα οξέα είναι: Η x Α όπου: Η = κατιόν υδρογόνου κλπ.) Α = µονοατοµικό (F, Cl, Br, I, S 2 ) ή πολυατοµικό ανιόν (NO 3, SO 4 2 X = το φορτίο του ανιόντος Α Η ονοµασία των οξέων εξαρτάται από το είδος του ανιόντος Α. Έτσι διακρίνουµε τις εξής δύο περιπτώσεις: Μη οξυγονούχα οξέα, όπου το Α είναι µη οξυγονούχο µονοατοµικό (F, Cl, Br, I, S 2 ) ή το ιόν κυάνιο (CN ). Ονοµάζονται σύµφωνα µε το σχήµα: Υδρο + όνοµα του Α Π.χ. HCl υδροχλώριο (ή υδροχλωρικό οξύ, όταν είναι υδατικό διάλυµα) H 2 S υδρόθειο (ή υδροθειικό οξύ, όταν είναι υδατικό διάλυµα) HCN υδροκυάνιο (ή υδροκυανικό οξύ, όταν είναι υδατικό διάλυµα) Οξυγονούχα οξέα, όπου το Α είναι οξυγονούχο πολυατοµικό ανιόν (NO 3, SO 2 4 κλπ.). Ονοµάζονται σύµφωνα µε το σχήµα: Όνοµα του Α + οξύ Π.χ. HNO 3 νιτρικό οξύ Η 2 CO 3 ανθρακικό οξύ H 2 SO 4 θειικό οξύ HNO 2 νιτρώδες οξύ H 3 PO 4 φωσφορικό οξύ HClO 4 υπερχλωρικό οξύ Μερικά πολυατοµικά ιόντα NO 3 Νιτρικό ιόν 2 CO 3 Ανθρακικό ιόν ClO 2 Χλωριώδες ιόν NO 2 Νιτρώδες ιόν 3 PO 4 Φωσφορικό ιόν ClO Υποχλωριώδες ιόν 2 SO 4 Θειικό ιόν ClO 4 Υπερχλωρικό ιόν OH Υδροξείδιο 2 SO 3 Θειώδες ιόν ClO 3 Χλωρικό ιόν + NH 4 αµµώνιο

2 2. Ποιες είναι οι κοινές ιδιότητες των οξέων (όξινος χαρακτήρας) και πού οφείλονται αυτές; Όλα τα οξέα παρουσιάζουν µια σειρά από χαρακτηριστικές ιδιότητες (όξινος χαρακτήρας). Οι κοινές ιδιότητες των οξέων είναι οι εξής: Έχουν χαρακτηριστική ξινή γεύση Αλλάζουν το χρώµα των δεικτών Αντιδρούν µε τα ανθρακικά άλατα και ελευθερώνουν διοξείδιο του άνθρακα Οξύ + ανθρακικό αλάτι. + διοξείδιο του άνθρακα ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Το διοξείδιο του άνθρακα είναι αέριο άχρωµο, άοσµο και άγευστο. Έτσι η παρουσία του ανιχνεύεται µε το θόλωµα που προκαλεί σε διαυγές διάλυµα ασβεστόνερου λόγω της παραγωγής αδιάλυτου ανθρακικού ασβεστίου. Αντιδρούν µε µερικά µέταλλα και ελευθερώνουν αέριο υδρογόνο Οξύ + µέταλλο + υδρογόνο Αυτό οφείλεται στην αντικατάσταση του υδρογόνου που περιέχουν τα οξέα από το µέταλλο µε την προϋπόθεση ότι το µέταλλο είναι χηµικά δραστικότερο του υδρογόνου, σύµφωνα µε την σειρά δραστικότητας των µετάλλων που δίνεται παρακάτω: K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Pt, Au. Τα µέταλλα που βρίσκονται αριστερά του υδρογόνου στην παραπάνω σειρά, είναι δραστικότερα από αυτό και εποµένως κατά την αντίδρασή τους µε οξέα µπορούν να το αντικαταστήσουν οπότε ελευθερώνεται αέριο υδρογόνο. Π.χ. 2HCl + Zn ZnCl 2 + H 2 Ενώ αν επιδράσει υδροχλωρικό οξύ σε χαλκό δεν θα γίνει αντίδραση: HCl + Cu δεν γίνεται αντίδραση ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Η ανίχνευση του υδρογόνου βασίζεται στο ότι το υδρογόνο καίγεται µε χαρακτηριστικό κρότο. Τα υδατικά τους διαλύµατα είναι ηλεκτρικά αγώγιµα (καλοί αγωγοί). Τα διαλύµατα που επιτρέπουν τη διέλευση του ηλεκτρικού ρεύµατος, όπως τα διαλύµατα των οξέων, ονοµάζονται ηλεκτρολύτες. Η ηλεκτρική αγωγιµότητα των οξέων οφείλεται στην παρουσία ιόντων στο διάλυµα. Όταν το ηλεκτρικό ρεύµα διέρχεται µέσα από τα υδατικά διαλύµατα των οξέων προκαλεί µια σειρά από χηµικά φαινόµενα (ηλεκτρόλυση). Κατά την ηλεκτρόλυση των υδατικών διαλυµάτων των οξέων στην κάθοδο (αρνητικό ηλεκτρόδιο) ελευθερώνεται αέριο υδρογόνο. Οι κοινές ιδιότητες που εµφανίζουν τα οξέα οφείλονται στην παρουσία κατιόντων υδρογόνου (Η + ) στα υδατικά τους διαλύµατα.. Όσο περισσότερα Η + υπάρχουν σε ένα διάλυµα τόσο πιο όξινο είναι αυτό και µε τόσο µεγαλύτερη ένταση εµφανίζει τις όξινες ιδιότητες.

3 3. Ποιες ουσίες ονοµάζονται δείκτες; Να αναφερθούν παραδείγµατα γνωστών δεικτών; είκτες είναι χρωστικές ουσίες, συνήθως φυτικά εκχυλίσµατα, οι οποίες αλλάζουν χρώµα µε την παρουσία οξέων. Τέτοιες χρωστικές ουσίες περιέχουν το τσάι, το κόκκινο λάχανο, τα παντζάρια κ.ά. Ονοµάζονται έτσι επειδή µε την αλλαγή του χρώµατός τους δείχνουν την παρουσία των οξέων. Στον παρακάτω πίνακα φαίνεται το χρώµα που έχουν ορισµένοι γνωστοί δείκτες τόσο στο νερό όσο και µε την παρουσία οξέων: είκτης Καθαρό νερό Όξινο διάλυµα Βάµµα ηλιοτροπίου Μενεξεδί Κόκκινο Ηλιανθίνη Κίτρινο Κόκκινο Φαινολοφθαλεΐνη Άχρωµο Άχρωµο ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗΣ ΤΗΣ ΘΕΩΡΙΑΣ 4. Να συµπληρώσετε τις λέξεις που λείπουν από τις παρακάτω προτάσεις: Όλα τα οξέα έχουν ορισµένες κοινές ιδιότητες που ονοµάζονται χαρακτήρας και οφείλονται στην παρουσία. στα υδατικά τους διαλύµατα. Όταν διαλυθούν στο νερό, έχουν γεύση., αλλάζουν το χρώµα του δείκτη από µενεξεδί σε κόκκινο, ενώ όταν αντιδρούν µε µερικά µέταλλα ελευθερώνουν αέριο.. και κατά την ηλεκτρόλυση των υδατικών διαλυµάτων τους δίνουν στην κάθοδο 5. Να υπογραµµίσεις τη σωστή απάντηση: Α. Ελευθερώνεται υδρογόνο κατά την επίδραση υδροχλωρικού οξέος σε: α) σίδηρο β) χρυσό γ) χαλκό Β. εν γίνεται αντίδραση, όταν το υδροχλωρικό οξύ επιδρά σε: α) κάλιο β) ασβέστιο γ) άργυρο Γ. εν διασπάται µε την επίδραση υδροχλωρικού οξέος: α) Na 2 CO 3 β) CaCO 3 γ) KNO 3. Αποκλείεται να είναι οξύ : α) NH 3 β) Η 2 S γ) ΗΙ 6. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές (Σ) και ποιες λάθος (Λ): α) Κάθε ένωση που περιέχει υδρογόνο είναι οξύ β) Τα οξέα αλλάζουν το χρώµα της ηλιανθίνης από µπλε σε κόκκινο γ) Τα οξέα αντιδρούν µε πολλά µέταλλα και ελευθερώνουν υδρογόνο δ) Τα διαλύµατα των οξέων ανήκουν στους ηλεκτρολύτες ε) Όλα τα οξέα είναι ακατάλληλα για την διατροφή στ) Τα οξέα αντιδρούν µε ανθρακικά άλατα και δίνουν µονοξείδιο του άνθρακα

4 7. Να συµπληρώσετε τα κενά στις παρακάτω χηµικές εξισώσεις και να βάλετε όπου χρειάζεται τους κατάλληλους συντελεστές: α) + HCl AlCl 3 + H 2 β) CaCO CaCl H 2 O Πώς ανιχνεύεται η αέρια ουσία της αντίδρασης (α) ;. Πώς ανιχνεύεται η αέρια ουσία της αντίδρασης (β) ;.. 8. Με βάση τα παρακάτω δεδοµένα : 1. Νάτριο 5. Μαγνήσιο 2. Ηλιανθίνη 6. Χλωριούχο Μαγνήσιο 3. ιοξείδιο του άνθρακα 7. Χαλκός 4. Ανθρακικό ασβέστιο 8. Υδροχλώριο να απαντήσετε στις ερωτήσεις που ακολουθούν: i) Ποιο από τα παραπάνω είναι οξύ; Να γράψετε τον χηµικό του τύπο. ii) Ποιο από τα παραπάνω µπορεί να χρησιµοποιηθεί για να διαπιστωθεί η παρουσία του οξέος αυτού σε ένα υδατικό διάλυµα;(χωρίς την πραγµατοποίηση αντίδρασης).. iii) Ποια από τα παραπάνω είναι µέταλλα; Γράψτε τα χηµικά τους σύµβολα. iv) Ποιο ή ποια από τα µέταλλα αυτά δεν αντιδρούν µε το διάλυµα του υδροχλωρίου; v) Ποιο ή ποια από τα παραπάνω είναι προϊόν της αντίδρασης του 4 µε το 8; Γράψτε την αντίδραση... vi) Ποιο ή ποια από τα παραπάνω είναι προϊόν της αντίδρασης του 5 µε το 8; Γράψτε την αντίδραση Έχοντας υπόψη τη σειρά δραστικότητας των µετάλλων που δίνεται παρακάτω να απαντήσετε στις ερωτήσεις που ακολουθούν:

5 K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Pt, Au. i) Πώς ονοµάζονται τα µέταλλα Pb και Pt;.. ii) Ποιο από τα µέταλλα αυτά είναι πιο δραστικό; iii) Ποιο από τα µέταλλα αυτά δεν αντιδρά µε υδροχλωρικό οξύ και γιατί;.. iv) Θα µπορούσατε να αποθηκεύσετε ξίδι σε σιδερένιο δοχείο; ικαιολογήστε την απάντησή σας... v) Να συµπληρώσετε τις παρακάτω αντιδράσεις που µπορούν να πραγµατοποιηθούν: α) HCl + Zn β) ΗCl + Au γ) HCl + Ag δ) HCl + Al