Применение кислот в промышленности

Урок №2/37 в теме 5 

Тема: Химические свойства кислот. Применение кислот.

 

Изучение нового материала

1. Взаимодействие кислот с металлами.

Кислоты взаимодействуют с металлами, стоящими в ряду активности металлов левее водорода. В результате реакции образуется соль и выделяется водород.

Можно сказать, что металлы, расположенные в ряду активности левее, вытесняют водород из кислот.

 

Например, при взаимодействии магния с соляной кислотой образуется хлорид магния и выделяется водород:

Mg+2HCl→MgCl2+H2↑.

 

Эта реакция относится к реакциям замещения.

 

Необходимо отметить, что азотная кислота и концентрированная серная кислота с металлами взаимодействуют иначе (соль образуется, но водород при этом не выделяется).

 

2. Взаимодействие кислот с основными и амфотерными оксидами.

Кислоты реагируют с основными и амфотерными оксидами. В результате реакции обмена образуются соль и вода.

 

Например, при взаимодействии основного оксида калия с азотной кислотой образуется соль нитрат калия, а при взаимодействии амфотерного оксида алюминия с соляной кислотой образуется соль хлорид алюминия:

 

K2O+2HNO3→2KNO3+H2O,

 

Al2O3+6HCl→2AlCl3+3H2O.

 

3. Взаимодействие кислот с основаниями и с амфотерными гидроксидами.

Кислоты реагируют с основаниями и с амфотерными гидроксидами, образуя соль и воду.

 

Так же, как в предыдущем примере, при взаимодействии гидроксида калия и гидроксида алюминия с кислотами образуются соответствующие соли:

 

KOH+HNO3→KNO3+H2O,

 

Al(OH)3+3HCl→AlCl3+3H2O.

 

Реакции обмена между кислотами и основаниями называют реакциями нейтрализации.

 

4. Взаимодействие кислот с солями.

Реакции обмена между кислотами и солями возможны, если в результате образуется практически нерастворимое в воде вещество (выпадает осадок), образуется летучее вещество (газ) или слабый электролит.

 

А) Кислоты реагируют с растворами солей, если в результате реакции один из продуктов выпадает в осадок.

 

Например, при взаимодействии раствора серной кислоты с раствором хлорида бария в осадок выпадает сульфат бария, а при взаимодействии раствора силиката натрия с раствором азотной кислоты в осадок выпадает кремниевая кислота:

 

H2SO4+BaCl2→BaSO4↓+2HCl,

 

Na2SiO3+2HNO3→H2SiO3↓+2NaNO3.

Б) Продукт реакции при обычных условиях, либо при нагревании, улетучивается.

 

Например, при действии концентрированной серной кислоты на кристаллический хлорид натрия образуется газообразный хлороводород, а при действии соляной кислоты на сульфид железа( II ) выделяется газ сероводород:

 

NaCl(тв.)+H2SO4(конц.)→Na2SO4+2HCl↑,

 

FeS+2HCl→FeCl2+H2S↑.

 

Примечание. Сокращение (тв.) означает «твёрдое вещество», а (конц.) — «концентрированный раствор».

 

В) Если кислота, которая вступает в реакцию, является сильным электролитом, то кислота, которая образуется — слабым.

 

Например, соляная кислота может вытеснить угольную из её соли:

2HCl+CaCO3→CaCl2+H2O+CO2↑.

 

4. Разложение кислородсодержащих кислот.

При разложении кислот образуются кислотный оксид и вода. Угольная кислота разлагается при обычных условиях, а сернистая и кремниевая кислота — при небольшом нагревании:

 

H2CO3⇄H2O+CO2↑,

 

H2SO3⇌toH2O+SO2↑,

 

H2SiO3−→−toSiO2+H2O.

 

Обобщив вышесказанное, можно сделать вывод, что кислоты:

· изменяют цвет индикаторов,

· реагируют с металлами,

· реагируют с основными и амфотерными оксидами,

· реагируют с основаниями и амфотерными гидроксидами,

· реагируют с солями,

· некоторые кислоты легко разлагаются.

 

Применение кислот в промышленности

Кислота	Область применения
H2SO4	Производство других кислот, солей, удобрений, красителей, лекарств, очистка нефтепродуктов. Серную кислоту, за счёт её свойства поглощать большое количество воды, используют для осушения. Применяется для приготовления аккумуляторной кислоты
HCl	Производство солей, красок, лекарств
HNO3	Производство удобрений, красителей, взрывчатых веществ
H3PO4	Производство удобрений, моющих средств