Рассказ учителя. Текст. Урок 11. Основания и кислоты

Здравствуйте, дорогие мои восьмиклассники! Садитесь поудобнее. Сегодня мы с вами начнем изучать, пожалуй, одни из самых «ощутимых» классов веществ в химии – основания и кислоты. Почему ощутимых? Да потому что вы сталкиваетесь с ними буквально каждый день, просто не всегда догадываетесь об этом.

Давайте начнем с оснований.

Представьте, что вы моете руки с обычным туалетным мылом. Чувствуете ту самую характерную мылкость, скользкость? Или, может, ваши родители когда-нибудь готовили известковый раствор для ремонта? Работать с ним нужно в перчатках, потому что он разъедает кожу. А всё почему? Потому что эти вещества – основания.

Так что же такое основание с точки зрения химии?

Если разобрать его на части, то любое основание состоит из атома металла и одной или нескольких гидроксогрупп. Гидроксогруппа – это как маленький кирпичик, который всегда имеет состав OH и валентность I. Записывается общая формула оснований вот так: Me(OH)ₓ, где x – это как раз количество этих самых групп OH, и оно равно валентности металла.

Давайте разберем на примерах.

• Возьмем натрий (Na). Его валентность равна I. Значит, к нему присоединится одна гидроксогруппа. Получим NaOH.

• А теперь кальций (Ca). Его валентность – II. Значит, групп OH будет уже две: Ca(OH)₂.

• Ну а если металл с валентностью III, как алюминий (Al), то формула будет такой: Al(OH)₃.

Как же мы их называем? Всё очень логично. Сначала говорим «гидроксид», а потом – название металла. NaOH – гидроксид натрия. Ca(OH)₂ – гидроксид кальция. Если металл, как медь или железо, может иметь разную валентность, то обязательно её указываем. Cu(OH)₂ – это гидроксид меди(II), а Fe(OH)₃ – гидроксид железа(III).

Теперь – самое важное в классификации оснований. Они делятся на две большие группы по тому, растворяются они в воде или нет.

Первая группа – это щелочи. Это растворимые в воде основания. Запомните, к ним относятся гидроксиды щелочных металлов (таких как литий, натрий, калий) и щелочноземельных (кальций, стронций, барий). Их водные растворы мыльные на ощупь, и они являются очень активными веществами. NaOH (гидроксид натрия, его же называют каустической содой) и KOH (гидроксид калия) – яркие примеры щелочей. Их используют для производства мыла, бумаги, а также в качестве чистящих средств, тех самых, что «разъедают» жир.

Все остальные основания – нерастворимые. Они похожи на цветной осадок в стакане с водой. Cu(OH)₂ – это голубой хлопьевидный осадок, а Fe(OH)₃ – ржаво-бурый.

Теперь давайте перейдем к их «вечным спутникам» – кислотам.

Если основания в быту обычно мыльные и скользкие, то кислоты – чаще всего кислые на вкус. Разумеется, пробовать на вкус вещества в химической лаборатории категорически запрещено! Но в жизни вы это делаете постоянно. Кислый вкус лимона или яблока – это работа лимонной и яблочной кислот. Резкий запах и кислый вкус уксуса – это уксусная кислота. А в нашем желудке и вовсе содержится довольно сильная соляная кислота (HCl), которая помогает переваривать пищу.

Так что же такое кислота с химической точки зрения?

Молекула кислоты состоит из атомов водорода и кислотного остатка. Общая формула выглядит так: Hₙ Ac, где Ac – это и есть кислотный остаток, а n – количество атомов водорода.

Имена у кислот бывают разные. Давайте научимся их различать.

Есть кислоты бескислородные. Их название складывается из названия элемента и слова «водородная». Например:

• HCl – хлороводородная кислота (в быту ее крепкий раствор называют «соляной»).

• H₂S – сероводородная кислота (именно она придает запах тухлым яйцам).

А есть кислоты кислородсодержащие. Здесь названия сложнее, они часто имеют суффиксы «-ная» и «-истая».

• H₂SO₄ – серная кислота. Это «хлеб» химической промышленности, очень важное и сильное вещество.

• HNO₃ – азотная кислота.

• H₂SO₃ – сернистая кислота.

• H₂CO₃ – угольная кислота. Она есть в ваших газированных напитках – именно она заставляет их шипеть, распадаясь на воду и углекислый газ.

Классифицируют кислоты по двум главным признакам.

Первый – это основность, то есть, сколько атомов водорода в молекуле кислоты может замещаться на металл.

• Одноосновные: один атом водорода. HCl, HNO₃.

• Двухосновные: два атома водорода. H₂SO₄, H₂CO₃.

• Трехосновные: три атома водорода. H₃PO₄ – фосфорная кислота, которую используют, например, в производстве удобрений.

Второй признак – наличие кислорода. Тут всё просто: мы уже с вами разобрали, что кислоты бывают кислородсодержащие (H₂SO₄, HNO₃) и бескислородные (HCl, H₂S).

Вот так, друзья мои, мы с вами открыли дверцу в огромный и удивительный мир оснований и кислот. Эти вещества постоянно вокруг нас: в еде, в бытовой химии, внутри нашего собственного организма. Они могут быть и полезными, и опасными, но без них современный мир был бы совсем другим.

На сегодня наш урок окончен. До свидания, ребята!