Соляная кислота

Муниципальное общеобразовательное учреждение
гимназия №7 города Балтийска
Проектно-информационная работа на тему:
«Соляная кислота как представитель кислот
и ее биологическая роль»
Автор:
Загниборода Наталия
учащийся 8А класса
Руководитель:
Крупнова Ольга Ивановна
учитель химии
2012 год
2
Содержание.
Введение………………………………………………………………………..3
1.1.
1.2.
1.3.
Соляная кислота как представитель класса веществ – кислоты…….6
Строение молекулы и физические свойства
хлороводородной кислоты…………………………………………….7
Основные химические свойства соляной кислоты.
Практические опыты……………………………………………………8
1.3.1.«Царская водка»…………………………………………………………13
1.4.
1.5.
Применение соляной кислоты в жизни человека…………………….14
Биологическая роль соляной кислоты………………………………...15
Заключение…………………………………………………………………….16
Список литературы……………………………………………………………17
3
Введение.
В курсе химии 8-го класса мы изучали такой класс соединений как
кислоты. Это интересная и важная тема, так как вокруг нас много кислот.
Они и в организме человека, и в пище, и в растениях, и в лекарствах, даже у
насекомых и животных.
Кислоты разные нужны,
Кислоты всякие важны!
Они и в пище и в траве,
В белке, и в дождевой воде.
И чтобы грамотными быть,
Кислоты нужно изучить!
Кислотами называют сложные вещества, молекулы которых состоят из
атомов водорода и кислотного остатка.
Кислота, когда здорова,
Угостить друзей готова
Тем, что ей дала природа, Катионом водорода.
Кислоты – это электролиты, которые при диссоциации образуют
катионы водорода и анионы кислотного остатка:
HCL = H+ + CL –
H2SO4 = 2H+ + SO42-
4
Кислоты классифицируются следующим образом:
Признак классификации Группы кислот
а)кислород- содержащие
Наличие кислорода в
кислотном остатке
б)бескислородные
а)одноосновные
Основность
Примеры
H3PO4,HNO3
H2S,HCL,HBr
HCL,HNO3
б)двухосновные
H2S,H2SO4
Растворимость в воде
в)трехосновные
а)растворимые
H3PO4
H2SO4,H2S,HNO3
Летучесть
б)нерастворимые
а)летучие
H2SiO3
H2S,HCl,HNO3
б)нелетучие
а)сильные
H2SO4,H2SiO3,H3PO4
H2SO4,HCL,HNO3
б)слабые
а)стабильные
H2S,H2SO3,H2CO3
H2SO4,H3PO4,HCL
Степень
электролитической
диссоциации
Стабильность
б) нестабильные
Общие физические свойства кислот:
H2SO3,H2CO3,H2SiO3
Большинство кислот – жидкие вещества.
Разъедают (разрушают):
кожу,
ткани,
бумагу,
древесину.
Техника безопасности
При попадании кислоты на кожу необходимо это место
промыть большим количеством воды
и обработать раствором соды.
При разбавлении серной кислоты
приливают кислоту к воде, а не наоборот.
Нельзя приливать воду к кислоте, потому что происходит сильное
разогревание раствора и его разбрызгивание. Это очень опасно!
5
Общие химические свойства кислот:
1. Взаимодействуют с индикаторами
Название
Окраска
индикатора
индикатора в
нейтральной
среде
Лакмус
Фиолетовая
Метиловый
Оранжевая
оранжевый
Финолфталеин
Бесцветная
Окраска
Окраска
индикатора в
индикатора в
щелочной среде кислотной
среде
Синяя
Красная
Желтая
Красно-розовая
Малиновая
Бесцветная
2. Взаимодействует с металлами
3. Взаимодействуют с основными оксидами
4.Взаимодействуют с основаниями
5. Взаимодействуют с солями
Соляная кислота является представителем этого класса соединений и
мне хотелось бы поближе познакомиться с этим веществом.
Цель:
Расширить знания о соляной кислоте как представительнице класса
соединений кислот, выявить особенные свойства этой кислоты.
Задачи:
1. Рассмотреть строение и физические свойства соляной кислоты в свете
общих физических свойств кислот.
2. Экспериментально изучить химические свойства соляной кислоты,
проделав химические опыты.
3. Определить область применения соляной кислоты в жизни человека.
4. Выявить биологическую роль соляной кислоты.
Методы и приемы: анализ научной литературы, электронных ресурсов по
теме работы, сравнительный анализ, синтез, классификация и обобщение
отобранного материала, практические опыты.
6
1.1.
Соляная кислота как представитель класса веществ – кислоты.
Соляная кислота - это сложное вещество, которое состоит из одного
атома водорода и кислотного остатка – хлорид – иона (CL-).
Бескислородная, в составе кислотного остатка нет атома кислорода;
одноосновная, наличие одного атома водорода; растворимая в воде, при
растворении в воде практически полностью диссоциирует на ионы, степень
диссоциации соляной кислоты 0, 993, т.е. значение стремится к единице. Это
говорит о том, что кислота сильная, стабильная, летучая. В одном объеме
воды при обычных условиях может раствориться около 500 объемов
хлороводорода. На открытом воздухе хлороводород притягивает
находящиеся в воздухе пары воды, образуя туманное облако, состоящее из
мельчайших капелек, поэтому говорят, что хлороводород на воздухе
«дымит». Раствор хлороводорода в воде называется соляной кислотой,
дымящуюся на воздухе жидкость несколько тяжелее воды.
7
1.2 Строение молекулы и физические свойства хлороводородной
кислоты.
Соляная кислота – это прозрачная бесцветная или
желтоватая летучая жидкость своеобразного запаха без
взвешенных частиц, кислого вкуса. Смешивается с
водой и спиртом во всех отношениях, образуя растворы
кислой реакции.
Строение молекулы соляной кислоты.
Молекула образована из атомов
водорода и хлора. Химическая связь в
молекуле хлороводорода ковалентная
полярная.
8
1.3.Основные химические свойства соляной кислоты. Практические
опыты.
Соляная кислота проявляет химические свойства характерные для всех
кислот.
Я проделала опыты, доказывающие это.
Опыт №1.
Докажем, наличие кислой среды в растворе соляной кислоты.
Оборудование и реактивы: пробирки, колба с раствором соляной кислоты,
универсальная индикаторная бумага, индикатор раствор лакмуса.
Опустила индикаторную бумагу в раствор прозрачного цвета. Наблюдала
появление красного окрашивания, что
говорит о наличии в растворе кислоты.
Проведем аналогичный опыт с
индикатором раствором лакмуса.
В пробирку с раствором соляной
кислоты капнула лакмуса, раствор окрасился в красный цвет, значит в
пробирке кислота.
9
Опыт №2.
Соляная кислота реагируют с металлами, стоящими в
электрохимическом ряду напряжений металлов до водорода, с выделением
газообразного водорода.
Оборудование и реактивы: пробирки, металлический цинк, раствор соляной
кислоты.
В пробирку с раствором соляной кислоты бросила гранулу цинка.
Наблюдала.
Постепенное появление пузырьков газа. С течением времени скорость
выделения газа возросла. Цинк стоит в электрохимическом ряду напряжений
металлов до водорода, следовательно, этот металл взаимодействует с
раствором соляной кислоты, а выделяемые пузырьки газа – это водород. В
ходе реакции замещения цинк вытесняет водород из кислоты.
2HCl + Zn = ZnCl2 + H2
2H+ + Zn = Zn2+ + H2
Не все металлы реагируют с соляной кислотой. Идет реакция, или нет
зависит от активности металла. Чем активней металл, тем быстрее идет
взаимодействие. Тогда металлы, находящиеся перед Н2 реагируют с
кислотами, после Н2 — не реагируют. Медь не будет взаимодействовать с
раствором соляной кислоты.
Опыт №3.
Соляная кислота взаимодействует с щелочами (реакция нейтрализации).
Оборудование и реактивы: пробирки, растворы соляной кислоты и
гидроксида натрия (щелочь), индикатор раствор фенолфталеина.
10
В раствор щелочи добавила фенолфталеин, наблюдала появление
малинового окрашивания, это качественная реакция на щелочи. Затем в ту же
пробирку добавила раствор соляной кислоты, наблюдала обесцвечивание
раствора. Исчезновение окраски говорит о том, что в результате химической
реакции обмена щелочь исчезла, вполучившимся растворе нет больше
щелочи, появились новые вещества – соль и вода.
HCl + NaOH = NaCl + H2O
H+ + OH- = H2O
Опыт №4.
Соляная кислота взаимодействует с солями.
Оборудование и реактивы: пробирки, растворы соляной кислоты, нитрата
серебра, карбонат кальция – мел.
В пробирку с раствором соляной кислоты добавила раствор нитрата
серебра, наблюдала появление белого осадка. В результате химической
реакции обмена образовалась нерастворимая
соль хлорид серебра, которая выпала в осадок
белого цвета.
11
HCl + AgNO3 = HNO3 + AgCl
Ag+ + Cl- = AgCl
В пробирку с раствором кислоты поместила кусочек мела, наблюдала
бурное выделение газа. В результате химической реакции обмена
образовалась угольная кислота, которая распадается на воду и углекислый
газ, который выделялся, вспенивая мел.
2HCl + CaCO3 = CaCl2 +CO2 + H2O
2H+ + CaCO3 = Ca2+ + CO2+ H2O
Опыт №5.
Соляная кислота взаимодействует с оксидами металлов.
Оборудование и реактивы: пробирки, держатель для пробирок, раствор
соляной кислоты, оксид меди (II), спиртовка.
В раствор соляной кислоты добавила оксид меди (II). Реакция идет
медленно. Нагрела на спиртовке для увеличения скорости реакции.
Наблюдала растворение твердого оксида и появление раствора голубоватозеленоватого цвета. В результате химической реакции обмена образовалась
соль и вода.
12
CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O
CuO + 2H+ = Cu2+ + H2O
13
1.3.1. «Царская водка».
Интересный факт. Одно из самых важных свойств золота- его
исключительно высокая химическая стойкость.
На него не действуют ни кислоты, ни щёлочи. Лишь грозная «царская
водка» способна растворить золото.
Это не алкогольный напиток, а весьма сильный растворитель. Он
состоит из смеси концентрированной азотной HNO3(1объем) и соляной
HCl(3объема).
1270 году итальянский алхимик кардинал Джованни Фаданци,
подбирая жидкие смеси для получения универсального растворителя, слил
вместе концентрированные соляную и азотную кислоты и попробовал
действие этой смеси на порошок золота. Золото на его глазах исчезло...
"Неужели универсальный растворитель получен?" - подумал он. Смесь была
названа "царской водкой" за ее способность растворять "царя металлов" золото.
В 1943 году, спасаясь от гитлеровских оккупантов, он вынужден был
покинуть Копенгаген. Но у него хранились две золотые Нобелевские медали
его коллег – немецких физиков-антифашистов Джеймса Франка и Макса фон
Лауэ (медаль самого Бора была вывезена из Дании раньше).
Не рискуя взять медали с собой, учёный растворил их в «царской водке» и
поставил ничем не примечательную бутылку подальше на полку, где
пылилось много таких же бутылок и пузырьков с различными жидкостями.
Вернувшись после войны в свою лабораторию, Бор прежде всего нашёл
драгоценную бутылку. По его просьбе сотрудники выделили из раствора
золото и заново изготовили две медали.
14
1.4. Применение соляной кислоты в жизни человека.
 Соляная кислота находит широкое применение в нашей жизни.
Соляная кислота — важнейший продукт химической промышленности.
 Её применяют в гидрометаллургии и гальванопластике, для очистки
поверхности металлов при паянии и лужении, для получения хлоридов
цинка, марганца, железа и др. металлов.
 Она используется для очистки керамических и металлических изделий
от загрязнений и дезинфекции.
 Соляную кислоту применяют в медицинских целях.
 Разведенную соляную кислоту назначают внутрь главным образом при
заболеваниях, связанных с недостаточной кислотностью желудочного
сока.
 Соляную кислоту используют для получения искусственного
желудочного сока.
 Ее применяют для дезинфекции питьевой воды, кожсырья
неблагополучного по сибирской язве.
 Соляная кислота также широко применяется в нефтяной
промышленности, используется в составах травильных растворов для
удаления ржавчины и отложений в трубопроводах и скважинах, а
также как отвердитель фенолформальдегидных смол.
 Соляная кислота — важный реактив в лабораторной практике.
Газообразный HCl токсичен.
Длительная работа в атмосфере HCl вызывает катары дыхательных
путей, разрушение зубов, изъязвление слизистой оболочки носа, желудочнокишечные расстройства.
15
1.5.Биологическая роль соляной кислоты.
Известный факт, что соляная кислота
содержится в желудочном соке (около 0,3 %) и играет
важную роль, так как способствует перевариванию
пищи и убивает различные болезнетворные бактерии
(холеры, тифа и др.). Если последние попадают в
желудок вместе с большим количеством воды, то
вследствие разбавления раствора НСl они выживают и
вызывают заболевание организма. Поэтому во время
эпидемий особенно опасна сырая вода. При
повышении концентрации НСl в желудке ощущается
«изжога», которую устраняют, принимая внутрь
небольшое количество NаНСО3 или МgО. Наоборот,
при недостаточной кислотности желудочного сока соляная кислота
прописывается для приема внутрь (по 5-15 капель 8,3 %-ной НСl на 1/2
стакана воды до или во время еды).
Соляная кислота играет важную роль в пищеварении.Находясь в
свободном и связанном состоянии, она выполняет большую роль в
пищеварении:
 изменяет пепсиноген в активный пепсин, обеспечивает кислую среду
для его действия;
 в желудке способствует перевариванию белков, создает условия для
эвакуации содержимого в кишечник;
 усиливает секрецию поджелудочной железы и желчи;
 декальцинирует и этим разрыхляет кости;
 способствует створаживанию молока в желудке;
 активирует моторику желудка; действует антимикробно,
предотвращает развитие гнилостных и бродильных процессов и
препятствует проникновению патогенных бактерий в кишечник,
оказывает сильное бактерицидное действие, причем с повышением
температуры растворителя дезинфицирующая сила возрастает;
 убивает споровые и вегетативные формы микробов.
2 % соляная кислота в присутствии 10 % хлорида натрия убивает споры
сибирской язвы в кожевенном сырье при температуре 40°С в течение девяти
часов.
Общее количество кислот, вырабатываемое ежедневно нашим
организмом, велико и соответствует по кислотности двум-трём литрам
концентрированной соляной кислоты.
От количества кислот в организме зависит состояние здоровья,
работоспособность и даже настроение.
16
Заключение.
В результате проделанной работы я сделала следующие выводы:
1. Кислоты - это сложные вещества, состоящие из атомов водорода и
кислотного остатка.
2. Соляная кислота является ярким представителем этого класса
химических соединений.
3. Кислоты очень полезны для человека и используются им в быту и в
производстве.
4. При обращении с кислотами следует соблюдать необходимые правила
техники безопасности.
Особенности обращения.
Соляная кислота – едкое вещество, при попадания на кожу вызывает
сильные ожоги. Особенно опасно попадание в глаза. При открывании
сосудов с соляной кислотой в обычных условиях образуется туман и пары
хлороводорода, которые раздражают слизистые оболочки и дыхательные
пути.
17
Список литературы.
1. Каролькова Р.В. Химическая промышленность, СПб.:Питер, 2005
2. Епифанцева В.В. Химическая промышленность Беларуси, Мн.:
Вышэйшая школа, 2005
3. О.С. Габриелян. Химия 8 класс, издательство «Дрофа», М. 2006
4. О.С. Габриелян. Химический эксперимент в школе, издательство
«Дрофа», М. 2005
5. Ю.В. Ходаков. Общая и неорганическая химия, издательство
«Просвещение», М. 1965
Электронные ресурсы:
a. http://astral-magiya.blogspot.com/2009_08_01_archive.html
b. http://www.himsnab-spb.ru/article/all/aluminum/
c. http://dragkamni.org/?Sinteticheskie_korundy
d. http://ru.wikipedia.org/wiki/
e. http://ru.wikipedia.org/wiki/