Συνήθως ο διαλύτης βρίσκεται στη μεγαλύτερη αναλογία στο διάλυμα.

Transcript

1 Οξέα Διάλυμα ονομάζεται κάθε ομογενές μείγμα. Το διάλυμα έχει την ίδια σύσταση και τις ίδιες ιδιότητες σε όλη του τη μάζα. Τα συστατικά του διαλύματος δεν μπορούν να διακριθούν ούτε με γυμνό μάτι, ούτε με μικροσκόπιο. Από τα συστατικά του διαλύματος αυτό που βρίσκεται στην ίδια φυσική κατάσταση με το διάλυμα λέγεται διαλύτης. Συνήθως ο διαλύτης βρίσκεται στη μεγαλύτερη αναλογία στο διάλυμα. Τα υπόλοιπα συστατικά του διαλύματος εκτός από το διαλύτη ονομάζονται διαλυμένες ουσίες. Χημικές αντιδράσεις ονομάζονται οι μεταβολές κατά τις οποίες προκύπτουν νέες ουσίες με διαφορετικές ιδιότητες.

2 4 Κεφάλαιο 1ο Κάθε χημική αντίδραση παριστάνεται με μια χημική εξίσωση. Όταν ένα άτομο παίρνει ή χάνει ηλεκτρόνια, μετατρέπεται σε φορτισμένο σωματίδιο, που ονομάζεται ιόν. Όταν το άτομο παίρνει ηλεκτρόνια, μετατρέπεται σε αρνητικό ιόν, που ονομάζεται ανιόν. Όταν το άτομο χάνει ηλεκτρόνια, μετατρέπεται σε θετικό ιόν, που ονομάζεται κατιόν. ΕΡΩΤΗΣΗ σύνδεσης με τα προηγούμενα Τοποθετείστε δίπλα από κάθε χημική ένωση ένα Ε και δίπλα από κάθε χημικό στοιχείο ένα Σ. Οξυγόνο..., Υδρογόνο..., Σίδηρος..., Αμμωνία..., Χαλκός..., Καυστικό νάτριο..., Θεϊκό οξύ..., Θεϊκός χαλκός..., Απάντηση Σχόλιο Από τις 8 ουσίες που μας δίνονται χημικά στοιχεία είναι: το οξυγόνο, το υδρογόνο, ο χαλκός και ο σίδηρος. Επομένως χημικές ενώσεις είναι η αμμωνία, το θεϊκό οξύ, ο θεϊκός χαλκός και το καυστικό νάτριο. Η σωστή απάντηση λοιπόν είναι: Οξυγόνο Σ, Υδρογόνο Σ, Σίδηρος.Σ, Αμμωνία Ε, Χαλκός Σ, Καυστικό νάτριο Ε, Θεϊκό οξύ Ε, Θεϊκός χαλκός Ε, Στην παρούσα ενότητα θα μελετήσουμε μια μεγάλη οικογένεια χημικών ενώσεων που ονομάζονται οξέα.

3 Τα οξέα ΙΔΙΙ ΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΟΞΕΩΝ Που συναντάμε τα οξέα στην καθημερινή ζωή; Αν κοιτάξουμε τις ετικέτες αναψυκτικών ή ξιδιού, εκεί όπου αναγράφονται τα συστατικά, θα διαπιστώσουμε ότι περιέχουν οξέα. Συγκεκριμένα: Η λεμονάδα και η πορτοκαλάδα περιέχουν κιτρικό οξύ. Η cola περιέχει φωσφορικό οξύ Το ξίδι περιέχει οξικό οξύ. ΜΑΘΕ ΚΙ ΑΥΤΟ Πολλές ουσίες στην καθημερινή μας ζωή περιέχουν οξέα. Οι χυμοί των φρούτων περιέχουν ασκορβικό οξύ. Το γιαούρτι περιέχει γαλακτικό οξύ. Το κρασί περιέχει τρυγικό οξύ. Η ασπιρίνη περιέχει ακετυλοσαλικυκλικό οξύ. Το υγρό της μπαταρίας περιέχει θεϊκό οξύ. Το υγρό που απομακρύνει το «πουρί» (πέτρα) είναι υδροχλωρικό οξύ.

4 6 Κεφάλαιο 1ο Τα οξέα είναι μια μεγάλη κατηγορία χημικών ενώσεων. Η Χημεία, όπως όλες οι επιστήμες, παρατηρεί, συγκρίνει, συσχετίζει και ταξινομεί σε σύνολα τις χημικές ενώσεις με βάση κάποιες κοινές ιδιότητες. Ποιες είναι οι κοινές ιδιότητες των οξέων; Οι κοινές ιδιότητες των οξέων εκδηλώνονται όταν διαλύονται στο νερό. Επομένως, τα υδατικά διαλύματος των οξέων είναι αυτά που εμφανίζουν κοινές ιδιότητες. Πεεί ίραμα:: Διαπισττώνουμεε μεερι ικέέςς από ττι ιςς ιδιι ιόττηττεεςς ττων οξξέέων 1. Κόβουμε μία φέτα από ένα λεμόνι και το δοκιμάζουμε Δε δοκιμάζουμε άγνωστες ουσίες, γιατί μπορεί να είναι επικίνδυνες ή και θανατηφόρες! Τι γεύση έχει; Η γεύση του λεμονιού είναι ξινή. 2. Σε ένα ποτήρι ζέσης έχουμε φτιάξει τσάι. Αν ρίξουμε λίγο χυμό από το λεμόνι θα παρατηρήσουμε ότι το τσάι αλλάζει χρώμα, από καστανό γίνεται ανοιχτό κίτρινο.

5 Τα οξέα 7 Ζέση είναι ο βρασμός. Ποτήρι ζέσης είναι ένα πυρίμαχο δοχείο βρασμού. 3. Ρίχνουμε λίγο από το χυμό του λεμονιού σε μαγειρική σόδα. Παρατηρούμε ότι η μαγειρική σόδα αφρίζει, δημιουργούνται δηλαδή φυσαλίδες. Το άφρισμα και η δημιουργία φυσαλίδων φανερώνουν την ύπαρξη κάποιου αερίου, το οποίο παράγεται όταν φέρουμε σε επαφή το χυμό λεμονιού με τη μαγειρική σόδα. Τι αέριο είναι αυτό; Αν πλησιάσουμε ένα αναμμένο κερί στη σόδα που αφρίζει, το σπίρτο θα σβήσει. Καταλαβαίνουμε λοιπόν ότι το αέριο είναι διοξείδιο του άνθρακα, γιατί το διοξείδιο του άνθρακα δεν καίγεται (όπως καίγεται π.χ. το οξυγόνο). Το διοξείδιο του άνθρακα δεν καίγεται, γι αυτό περιέχεται στους πυροσβεστήρες. Είναι δηλαδή μέσο κατάσβεσης της φωτιάς. Εκτοξεύεται πάνω στη φωτιά, την καλύπτει και τη σβήνει, εμποδίζοντας την επαφή της με το οξυγόνο.

6 8 Κεφάλαιο 1ο 4. Σε ένα καθαρό δοκιμαστικό σωλήνα βάζουμε ένα κουταλάκι με ρινίσματα ψευδαργύρου και προσθέτουμε 20 ml αραιού υδροχλωρικού οξέος. Παρατηρούμε πάλι σχηματισμό φυσαλίδων. Παράγεται λοιπόν αέριο. ΜΑΘΕ ΚΙ ΑΥΤΟ Τι αέριο είναι αυτό; Αν συλλέξουμε το αέριο που παράγεται, κρατώντας αναποδογυρισμένο ένα δοκιμαστικό σωλήνα πάνω από τις ουσίες που αντιδρούν, και πλησιάσουμε σ αυτόν ένα μισοσβησμένο κερί (με κάφτρα δηλαδή) τότε το αέριο θα αναφλεγεί με χαρακτηριστικό κρότο. Αυτό φανερώνει ότι το αέριο που έχει παραχθεί είναι υδρογόνο. Συνοψίζουμε τις ιδιότητες που διαπιστώσαμε με το παραπάνω πείραμα. Οι ιδιότητες αυτές είναι κοινές ιδιότητες όλων των διαλυμάτων των οξέων και όχι μόνο του κιτρικού οξέος που περιέχει το λεμόνι ή του αραιού υδροχλωρικού οξέος. Να λοιπόν ποιες είναι: 1. Τα διαλύματα των οξέων έχουν ξινή (όξινη) γεύση Πράγματι ξινός είναι και ο χυμός του πορτοκαλιού που επίσης περιέχει κιτρικό οξύ. Ξινό είναι και το ξίδι που βάζουμε στη σαλάτα μας, το οποίο περιέχει οξικό οξύ. Ξινό είναι και το γιαούρτι, που περιέχει γαλακτικό οξύ. 2. Τα διαλύματα των οξέων αλλάζουν το χρώματα των δεικτών. Πράγματι το τσάι άλλαξε χρώμα γιατί περιέχει μια χημική ουσία, που ονομάζεται δείκτης. Γενικά: Οι δείκτες είναι χημικές ουσίες που αλλάζουν χρώμα όταν τους προσθέσουμε οξύ. Δείχνουν επομένως με το χρώμα τους αν υπάρχει οξύ σε ένα διάλυμα.

7 Τα οξέα 9 Πώς; Σε ένα σκεύος που περιέχει κάποιο δείκτη, ρίχνουμε λίγες σταγόνες από το διάλυμά μας. Αν ο δείκτης αλλάξει χρώμα, καταλαβαίνουμε ότι το διάλυμα περιέχει κάποιο οξύ. Αν ο δείκτης δεν αλλάξει χρώμα, καταλαβαίνουμε ότι το διάλυμα δεν περιέχει οξύ. Οι πιο συνηθισμένοι δείκτες που χρησιμοποιούνται στα χημικά εργαστήρια είναι: To βάμμα του ηλιοτροπίου, που από μενεξεδί χρωματίζεται κόκκινο, αν του προσθέσουμε οξύ. Η ηλιανθίνη, που από κίτρινη χρωματίζεται κόκκινη, αν της προσθέσουμε οξύ. Η βρομοθυμόλη, που από μπλε χρωματίζεται κίτρινη, αν της προσθέσουμε οξύ. Η φαινολοφθαλεΐνη, που από κόκκινη γίνεται άχρωμη, αν της προσθέσουμε οξύ. Ως δείκτες μπορούν ακόμα να χρησιμοποιηθούν κάποια φυτικά εκχυλίσματα που περιέχονται: στο τσάι, στο κόκκινο λάχανο, σε πέταλα λουλουδιών (κόκκινα τριαντάφυλλα, γεράνια, πετούνιες), σε ορισμένα χόρτα («ιταλικά» ραδίκια). 3. Τα διαλύματα των οξέων αντιδρούν με ανθρακικά άλατα και παράγεται διοξείδιο του άνθρακα.

8 10 Κεφάλαιο 1ο Πράγματι είδαμε στο πείραμα ότι ο χυμός λεμονιού που περιέχει κίτρινο οξύ, αντιδρά με τη μαγειρική σόδα και παράγεται διοξείδιο του άνθρακα. Το ίδιο θα συμβεί αν ρίξουμε ξίδι, που περιέχει οξικό οξύ, πάνω σε μαγειρική σόδα ή μικρά κομμάτια μαρμάρου (μαρμαρόσκονη). Οι χημικές αντιδράσεις δηλαδή που πραγματοποιούνται είναι οι εξής: Οξύ + μαγειρική σόδα + διοξείδιο του άνθρακα Οξύ + μάρμαρο + διοξείδιο του άνθρακα Η μαγειρική σόδα και το μάρμαρο ανήκουν σε μια άλλη κατηγορία χημικών ενώσεων, που όπως θα μάθουμε παρακάτω, λέγονται ανθρακικά άλατα. Γενικά, τα διαλύματα των οξέων αντιδρούν με τα ανθρακικά άλατα και παράγεται διοξείδιο του άνθρακα. Επομένως, η γενική μορφή της χημικής αντίδρασης που πραγματοποιείται είναι η εξής: Οξύ + ανθρακικό άλας + διοξείδιο του άνθρακα ΜΑΘΕ ΚΙ ΑΥΤΟ Το βελάκι προς τα πάνω ( ), που σημειώσαμε μετά το διοξείδιο του άνθρακα, συμβολίζει ότι το διοξείδιο του άνθρακα είναι αέριο. Γενικά σε μια χημική αντίδραση, όταν κάποια χημική ουσία είναι αέρια, σημειώνουμε δίπλα της αυτό το βελάκι ( ). Άλλα ανθρακικά άλατα, εκτός από τη μαγειρική σόδα και τη μαρμαρόσκονη, που γνωρίζουμε από την καθημερινότητά μας, είναι η κιμωλία, το κέλυφος των αυγών και τα όστρακα. 4. Τα διαλύματα των οξέων αντιδρούν με πολλά μέταλλα και παράγεται υδρογόνο. Πράγματι είδαμε ήδη στο πείραμα ότι το διάλυμα υδροχλωρικού οξέος αντιδρά με τον ψευδάργυρο και παράγεται αέριο υδρογόνο. Ο ψευδάργυρος α- νήκει σε μια μεγάλη κατηγορία χημικών ενώσεων, που λέγονται μέταλλα.

9 Τα οξέα 11 Γενικά τα διαλύματα των οξέων αντιδρούν με πολλά μέταλλα όχι όμως με όλα (π.χ. με το χαλκό και το χρυσό δεν αντιδρούν), οπότε παράγεται αέριο υδρογόνο. Η γενική μορφή αυτής της χημικής αντίδρασης είναι: Οξύ + μέταλλο + υδρογόνο Το σύνολο των κοινών ιδιοτήτων των διαλυμάτων των οξέων ονομάζεται όξινος χαρακτήρας. Ποιες ιδιότητες αποτελούν τον όξινο χαρακτήρα; Συνοψίζουμε τις κοινές ιδιότητες των υδατικών διαλυμάτων των οξέων, που αποτελούν τον όξινο χαρακτήρα: 1. Έχουν ξινή (όξινη) γεύση 2. Αλλάζουν το χρώμα των δεικτών 3. Αντιδρούν με ανθρακικά άλατα και παράγεται διοξείδιο του άνθρακα 4. Αντιδρούν με πολλά μέταλλα και παράγεται υδρογόνο.