Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 1300
Скачиваний: 37
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждениеУфимский колледж отраслевых технологийИндивидуальный проектна тему:«Кислоты и щелочи в быту»Выполнила:студентка группы ТЭК 14Фуфачева Ульяна МихайловнаПроверила:преподавательМатвеева Ксения КонстантиновнаУфа 2020СодержаниеВведение………………………………………………………………….3 стр.Теоретическая часть……………………………………………………..4 стр.Что такое кислоты? И история их развития……………………………4 стр. Классификация кислот…………………………………………………..5 стр.Щелочи…………………………………………………………………... 5 стр.Применение в быту различных кислот………………………………… 6 стр.Щелочь в быту, каустическая сода……………………………………….7 стр.Кислотные моющие средства для эффективной очистки оборудования и других поверхностей ……………………………………………………………..10 стр.Практическая часть…………………………………………………….11 стр.Химический опыт «Зубная паста для слона»…………………………...11 стр.Опыт: Взрыв с серной кислотой и марганцовкой………………………12 стр.Приложение……………………………………………………………… 13 стр.ВведениеАктуальность темы Химия – это наука, которая изучает вещества. С древних времен человек осваивал различные химические реакции (брожение, горение и прочие), изучал биологические процессы и даже связывал химию с магией, философией и религией. В наших квартирах можно встретить кислоты и щелочи, Очень важно, чтобы они не причиняли вреда вам и вашим близким. Нужно знать, как с ними обращаться. Все моющие средства, мыло, шампунь представляют собой слабощелочные растворы. Именно щелочная среда создает эффект мылкости, растворяет жир и смывает грязь. Щелочи обладают и дезинфицирующим свойством.Цель работы: Познакомиться с кислотами и щелочами в быту, изучить химические реакции, рассмотреть какие бывают кислоты и щелочи, чем они могут быть полезны в быту.
Теоретическая частьЧто такое кислоты и история их развитияКислоты —химические соединения, способные отдавать катион водорода (кислоты Брёнстеда), либо соединения, способные принимать электронную пару с образованием ковалентной связи (Кислоты Льюиса).Кислоты как класс химических соединений, обладающих рядом близких свойств, известны с древнейших времён.В 1778 году французский химик Антуан Лавуазье предположил, что кислотные свойства обусловлены наличием в их составе кислорода. Эта гипотеза оказалась несостоятельной, так как многие кислоты не имеют в своём составе кислорода, в то время как многие кислородсодержащие соединения не проявляют кислотных свойств. Тем не менее, именно эта гипотеза дала название кислороду как химическому элементу. В 1833 году немецкий химик Юстус Либих определил кислоту как водородсодержащее соединение, в котором водород может быть замещён на металл..Первую попытку создать общую теорию кислот и оснований предпринял шведский физикохимик Сванте Аррениус В его теории, сформулированной в 1887 году, кислота определялась как соединение, диссоциирующее в водном растворе с образованием ионов водорода H+. Теория Аррениуса быстро показала свою ограниченность. Во-первых, было выяснено, что невозможно представить существование несольватированного катиона Н+в растворе; во-вторых, теория Аррениуса не учитывала влияние растворителя на кислотно-основные равновесия; наконец, теория оказалась неприменима к неводным системам.Согласно сольвентной теории Франклина, созданной в 1924 году, кислотой называлось вещество, при растворении увеличивавшее число тех же катионов, которые образуются при диссоциации растворителя. Данная теория сыграла важную роль в исследовании неводных растворов кислот. Химическая теория кислот и оснований формировалась в работах А. Ганча (1917—1927). По Ганчу, кислотами называются соединения водорода, в которых последний может быть замещён на металл или неметаллический радикал с образованием соли.В 1923 году появились теории кислот и оснований Брёнстеда — Лоури и Льюиса, широко применяемые в настоящее время.Определения кислот и оснований претерпели значительнуюэволюцию по мере расширения теоретических представлений о природе
химической связи и механизмах химической связи.Следует также отметить, что многие вещества проявляют амфотерные свойства, то есть ведут себя как кислоты в реакциях с основаниями и как основания — в реакциях с более сильной кислотой.Классификация кислот1. По содержанию кислорода:- бескислородные (HCl, H2S);- кислородосодержащие (HNO3, H2SO4).2. По основности — количество кислых атомов водорода:- одноосновные (HNO3);- двухосновные (H2SeO4, двухосновные предельные карбоновые кислоты);- трёхосновные (H3PO4, H3BO3).- полиосновные (практически не встречаются).3. По силе:- сильные — диссоциируют практически полностью, константы диссоциациибольше 1·10−3(HNO3);- слабые — константа диссоциации меньше 1·10−3(уксусная кислота).4. по устойчивости:- устойчивые (H2SO4);- неустойчивые (H2CO3).5. По принадлежности к классам химических соединений:- неорганические (HBr);- органические (HCOOH, CH3COOH);6. По летучести:- летучие (H2S, HCl);- нелетучие (H2SO4).7. По растворимости в воде:- растворимые (H2SO4);- нерастворимые (H2SiO3).ЩелочиЩёлочи (в русском языке происходит от слова «щёлок», возможно, производное от того же корня, что и др.-исл. «skola» — «стирать») — гидроксиды щелочных, щёлочноземельных металлов и некоторых других элементов, например, таллия. К щелочам относятся хорошо растворимые в воде основания. При диссоциации щёлочи образуют анионы OH− и катион металла.К щелочам относятся гидроксиды металлов подгрупп Iа и IIа (начиная с кальция) периодической системы, например NaOH (едкий натр), KOH (едкое кали), Ba(OH)2 (едкий барий). В качестве исключения можно отнести к щелочам гидроксид одновалентного таллия TlOH, который хорошо растворим в воде и является сильным основанием. Едкие щёлочи — тривиальное название гидроксидов лития LiOH, натрия NaOH, калия КОН, рубидия RbOH и цезия CsOH. Название «едкая щёлочь» обусловлено свойством разъедать кожу и слизистые оболочки, (вызывая сильные ожоги), бумагу и другие органические вещества.
Из-за очень большой химической активности щелочных металлов едкие щёлочи долгое время не удавалось разложить и они потому считались простыми веществами. Одним из первых предположение о сложном составе едких щелочей высказал Лавуазье. Основываясь на своей теории о том, что все простые вещества могут окисляться, Лавуазье решил, что едкие щёлочи — это уже окисленные сложные вещества. Однако подтвердить это удалось лишь Дэви в начале XIX века после применения им электрохимии.Физические свойстваГидроксиды щелочных металлов (едкие щёлочи) представляют собой твёрдые, белые, очень гигроскопичные вещества. Щёлочи — сильные основания, очень хорошо растворимые в воде, причём реакция сопровождается значительным тепловыделением. Сила основания и растворимость в воде возрастает с увеличением радиуса катиона в каждой группе периодической системы. Самые сильные щёлочи — гидроксид цезия (поскольку из-за очень малого периода полураспада гидроксид франция не получен в макроскопических количествах) в группе Ia и гидроксид радия в группе IIa. Кроме того, едкие щёлочи растворимы в этаноле и метаноле.Химические свойстваЩёлочи проявляют основные свойства. В твёрдом состоянии все щёлочи поглощают H2O из воздуха, а также CO2 (также и в состоянии раствора) из воздуха, постепенно превращаясь в карбонаты. Щёлочи широко применяются в промышленности.Применение в быту различных кислотЧаще всего повседневной жизни можно столкнуться с использованием таких кислот:
Именно поэтому ее перестали использовать как консервант в губной помаде.Используют ее и как удобрение, и как эффективный состав для борьбы с домовыми муравьями и тараканами.Помню, когда-то еще лет двадцать назад, моя мама делала «шарики» из борной кислоты и раскладывала по кухне в надежде избавиться от внезапного нашествия муравьев.ЛимоннаяОдна из более-менее безвредных для человека органических кислот. Она используется как подкисливающая пищевая добавка, например, в консервировании, в том числе и домашнем. Входит в состав многих моющих и чистящих средств.Продается чаще всего в продуктовых магазинах в отделах с приправами. Представляет собой белые кристаллы.Активно применяется как народное средство для удаления пятен от ягод, вина, красок и чернил, ржавчины.МуравьинаяОна входит в состав некоторых медицинских препаратов, предназначенных для расширения сосудов, лечения невралгий и артритов, варикозного расширения вен, грибковых заболеваний, ушибов и отеков.Предназначена она только для наружного применения.Также применяется в качестве консервирующего и антибактериального препарата при заготовке кормов для сельскохозяйственных животных, в первую очередь – сена и силоса, которые после обработки этим составом менее подвержены быстрому гниению.Используют ее и при окраске шерсти и в пчеловодстве для борьбы с паразитами. Для человека ядовита – вызывает серьезные раздражения кожи и ожоги (естественно, в зависимости от концентрации).Уксуснаяприсутствует на каждой кухне, либо в виде 70%-ной уксусной эссенции, либо как столовый уксус с концентрацией 6% или 9%, реже – 15-17 процентов.Уксусные растворы широко применяется как приправа к блюдам, как чистящее средство (отлично удаляет с тканей фруктовые пятна), как средство для уменьшения жесткости воды, для профилактики образования накипи и ее удаления.СернаяСчитается весьма опасной для человека: попадая на кожу, она вызывает серьезные ожоги, еще более вредна она для слизистых оболочек.В быту она чаще всего используется для приготовления раствора электролита в автомобильные аккумуляторы.СолянаяКонцентрированная «солянка» смешивается с водой в любой пропорции для бытовых нужд. Сильный раствор этой неорганической кислоты без труда очищает фаянсовую сантехнику от известкового налета и ржавчины, а более слабым можно убрать с тканей пятна ржавчины, чернил, ягодного сока.
Теоретическая частьЧто такое кислоты и история их развитияКислоты —химические соединения, способные отдавать катион водорода (кислоты Брёнстеда), либо соединения, способные принимать электронную пару с образованием ковалентной связи (Кислоты Льюиса).Кислоты как класс химических соединений, обладающих рядом близких свойств, известны с древнейших времён.В 1778 году французский химик Антуан Лавуазье предположил, что кислотные свойства обусловлены наличием в их составе кислорода. Эта гипотеза оказалась несостоятельной, так как многие кислоты не имеют в своём составе кислорода, в то время как многие кислородсодержащие соединения не проявляют кислотных свойств. Тем не менее, именно эта гипотеза дала название кислороду как химическому элементу. В 1833 году немецкий химик Юстус Либих определил кислоту как водородсодержащее соединение, в котором водород может быть замещён на металл..Первую попытку создать общую теорию кислот и оснований предпринял шведский физикохимик Сванте Аррениус В его теории, сформулированной в 1887 году, кислота определялась как соединение, диссоциирующее в водном растворе с образованием ионов водорода H+. Теория Аррениуса быстро показала свою ограниченность. Во-первых, было выяснено, что невозможно представить существование несольватированного катиона Н+в растворе; во-вторых, теория Аррениуса не учитывала влияние растворителя на кислотно-основные равновесия; наконец, теория оказалась неприменима к неводным системам.Согласно сольвентной теории Франклина, созданной в 1924 году, кислотой называлось вещество, при растворении увеличивавшее число тех же катионов, которые образуются при диссоциации растворителя. Данная теория сыграла важную роль в исследовании неводных растворов кислот. Химическая теория кислот и оснований формировалась в работах А. Ганча (1917—1927). По Ганчу, кислотами называются соединения водорода, в которых последний может быть замещён на металл или неметаллический радикал с образованием соли.В 1923 году появились теории кислот и оснований Брёнстеда — Лоури и Льюиса, широко применяемые в настоящее время.Определения кислот и оснований претерпели значительнуюэволюцию по мере расширения теоретических представлений о природе
химической связи и механизмах химической связи.Следует также отметить, что многие вещества проявляют амфотерные свойства, то есть ведут себя как кислоты в реакциях с основаниями и как основания — в реакциях с более сильной кислотой.Классификация кислот1. По содержанию кислорода:- бескислородные (HCl, H2S);- кислородосодержащие (HNO3, H2SO4).2. По основности — количество кислых атомов водорода:- одноосновные (HNO3);- двухосновные (H2SeO4, двухосновные предельные карбоновые кислоты);- трёхосновные (H3PO4, H3BO3).- полиосновные (практически не встречаются).3. По силе:- сильные — диссоциируют практически полностью, константы диссоциациибольше 1·10−3(HNO3);- слабые — константа диссоциации меньше 1·10−3(уксусная кислота).4. по устойчивости:- устойчивые (H2SO4);- неустойчивые (H2CO3).5. По принадлежности к классам химических соединений:- неорганические (HBr);- органические (HCOOH, CH3COOH);6. По летучести:- летучие (H2S, HCl);- нелетучие (H2SO4).7. По растворимости в воде:- растворимые (H2SO4);- нерастворимые (H2SiO3).ЩелочиЩёлочи (в русском языке происходит от слова «щёлок», возможно, производное от того же корня, что и др.-исл. «skola» — «стирать») — гидроксиды щелочных, щёлочноземельных металлов и некоторых других элементов, например, таллия. К щелочам относятся хорошо растворимые в воде основания. При диссоциации щёлочи образуют анионы OH− и катион металла.К щелочам относятся гидроксиды металлов подгрупп Iа и IIа (начиная с кальция) периодической системы, например NaOH (едкий натр), KOH (едкое кали), Ba(OH)2 (едкий барий). В качестве исключения можно отнести к щелочам гидроксид одновалентного таллия TlOH, который хорошо растворим в воде и является сильным основанием. Едкие щёлочи — тривиальное название гидроксидов лития LiOH, натрия NaOH, калия КОН, рубидия RbOH и цезия CsOH. Название «едкая щёлочь» обусловлено свойством разъедать кожу и слизистые оболочки, (вызывая сильные ожоги), бумагу и другие органические вещества.
Из-за очень большой химической активности щелочных металлов едкие щёлочи долгое время не удавалось разложить и они потому считались простыми веществами. Одним из первых предположение о сложном составе едких щелочей высказал Лавуазье. Основываясь на своей теории о том, что все простые вещества могут окисляться, Лавуазье решил, что едкие щёлочи — это уже окисленные сложные вещества. Однако подтвердить это удалось лишь Дэви в начале XIX века после применения им электрохимии.Физические свойстваГидроксиды щелочных металлов (едкие щёлочи) представляют собой твёрдые, белые, очень гигроскопичные вещества. Щёлочи — сильные основания, очень хорошо растворимые в воде, причём реакция сопровождается значительным тепловыделением. Сила основания и растворимость в воде возрастает с увеличением радиуса катиона в каждой группе периодической системы. Самые сильные щёлочи — гидроксид цезия (поскольку из-за очень малого периода полураспада гидроксид франция не получен в макроскопических количествах) в группе Ia и гидроксид радия в группе IIa. Кроме того, едкие щёлочи растворимы в этаноле и метаноле.Химические свойстваЩёлочи проявляют основные свойства. В твёрдом состоянии все щёлочи поглощают H2O из воздуха, а также CO2 (также и в состоянии раствора) из воздуха, постепенно превращаясь в карбонаты. Щёлочи широко применяются в промышленности.Применение в быту различных кислотЧаще всего повседневной жизни можно столкнуться с использованием таких кислот:
-
борной; -
лимонной; -
муравьиной; -
салициловой; -
ацетилсалициловой; -
аскорбиновой; -
соляной; -
уксусной; -
щавелевой.
Именно поэтому ее перестали использовать как консервант в губной помаде.Используют ее и как удобрение, и как эффективный состав для борьбы с домовыми муравьями и тараканами.Помню, когда-то еще лет двадцать назад, моя мама делала «шарики» из борной кислоты и раскладывала по кухне в надежде избавиться от внезапного нашествия муравьев.ЛимоннаяОдна из более-менее безвредных для человека органических кислот. Она используется как подкисливающая пищевая добавка, например, в консервировании, в том числе и домашнем. Входит в состав многих моющих и чистящих средств.Продается чаще всего в продуктовых магазинах в отделах с приправами. Представляет собой белые кристаллы.Активно применяется как народное средство для удаления пятен от ягод, вина, красок и чернил, ржавчины.МуравьинаяОна входит в состав некоторых медицинских препаратов, предназначенных для расширения сосудов, лечения невралгий и артритов, варикозного расширения вен, грибковых заболеваний, ушибов и отеков.Предназначена она только для наружного применения.Также применяется в качестве консервирующего и антибактериального препарата при заготовке кормов для сельскохозяйственных животных, в первую очередь – сена и силоса, которые после обработки этим составом менее подвержены быстрому гниению.Используют ее и при окраске шерсти и в пчеловодстве для борьбы с паразитами. Для человека ядовита – вызывает серьезные раздражения кожи и ожоги (естественно, в зависимости от концентрации).Уксуснаяприсутствует на каждой кухне, либо в виде 70%-ной уксусной эссенции, либо как столовый уксус с концентрацией 6% или 9%, реже – 15-17 процентов.Уксусные растворы широко применяется как приправа к блюдам, как чистящее средство (отлично удаляет с тканей фруктовые пятна), как средство для уменьшения жесткости воды, для профилактики образования накипи и ее удаления.СернаяСчитается весьма опасной для человека: попадая на кожу, она вызывает серьезные ожоги, еще более вредна она для слизистых оболочек.В быту она чаще всего используется для приготовления раствора электролита в автомобильные аккумуляторы.СолянаяКонцентрированная «солянка» смешивается с водой в любой пропорции для бытовых нужд. Сильный раствор этой неорганической кислоты без труда очищает фаянсовую сантехнику от известкового налета и ржавчины, а более слабым можно убрать с тканей пятна ржавчины, чернил, ягодного сока.