§ 14. Химические свойства кислот

Химия, 7 класс. Учебник: Оспанова М.К. и др. (Мектеп, 2025). Глава 5: Химические реакции. Страницы 71–75.

Чему научишься

• Объяснять, что такое реакция нейтрализации, и узнавать её по изменению цвета индикатора.
• Записывать реакции кислот с металлами и понимать, почему одни металлы реагируют, а другие нет.
• Пользоваться рядом активности металлов Бекетова.
• Знать, как проверить выделившийся водород и почему с ним опасно.
• Описывать реакцию кислот с карбонатами (мел, мрамор, известняк) и называть её признаки.

Разминка

• Что бывает, когда капнуть уксус на пищевую соду? Появляется пена, выделяется газ. Это один из признаков химической реакции.
• Как узнать, кислый раствор или щелочной, не пробуя его на вкус? С помощью индикаторов: они меняют цвет в разных средах.
• Какие металлы ты знаешь? Железо, медь, алюминий, цинк. Сегодня выясним, какие из них «дружат» с кислотами.

💡 Кислоты не просто «едкие жидкости». У них есть характер: с одними веществами они спорят, с другими соглашаются, с третьими «не разговаривают». Ниже три главных «собеседника» кислоты: щёлочи, металлы и карбонаты.

Разбираемся

Кислота + щёлочь: взаимное «обезвреживание»

Возьмём раствор щёлочи, гидроксида натрия NaOH, и капнем в него фенолфталеин. Раствор станет малиновым: так индикатор «сообщает», что среда щелочная.

Теперь из бюретки (тонкая градуированная трубка с краником) по чуть-чуть льём соляную кислоту HCl. В какой-то момент малиновый цвет пропадает. Это значит, что щёлочи в растворе больше нет: её «съела» кислота. Раствор стал нейтральным.

Такая реакция между кислотой и щёлочью называется реакцией нейтрализации.

NaOH+HCl+H₂O

Гидроксид натрия + соляная кислота → хлорид натрия (поваренная соль) + вода.

📌 Реакция нейтрализации — реакция между кислотой и щёлочью, после которой раствор становится нейтральным: в нём не остаётся ни кислоты, ни щёлочи.

🌟 Реакцию нейтрализации ты встречаешь и в жизни. Пчелиный укус кислый, и его мажут слабой щёлочью (содой), чтобы стало легче. А ожог крапивы тоже «кислый».

Кислота + металл: кто бурлит, а кто молчит

Нальём по 2 мл разбавленной соляной кислоты в четыре пробирки и бросим в них кусочки магния, цинка, железа и меди.

• Магний реагирует очень бурно: пузырьков много, пробирка может заметно нагреться.
• Цинк реагирует спокойнее.
• Железо ещё медленнее.
• Медь вообще не реагирует: никаких пузырьков.

Пузырьки — это водород H₂. Металл «вытесняет» его из кислоты и сам занимает место водорода.

Стрелка вверх означает, что газ улетает из раствора.

Ряд активности металлов Бекетова

Учёный Н. Н. Бекетов провёл много подобных опытов и выстроил металлы по «активности» в один ряд. Чем левее металл, тем охотнее он реагирует:

K, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, (H), Cu, Hg, Ag, Pt, Au

📌 Металлы, стоящие в ряду левее водорода, вытесняют его из кислот. Металлы, стоящие правее водорода, этого не делают.

⚠️ Частая ошибка. Думают, что «раз металл не реагирует с кислотой, то он плохой». Нет! Медь и золото как раз ценят за то, что они не поддаются кислотам, поэтому провода и украшения не «разъедаются».

🌟 В Казахстане много меди. Её добывают в районе Жезказгана. Медь стоит правее водорода, поэтому в обычной разбавленной соляной кислоте не растворяется.

Водород: тихий «п-пах» или взрыв

Выделяющийся водород собирают в пробирку, перевёрнутую отверстием вниз (он очень лёгкий и поднимается вверх). Чтобы проверить газ на чистоту, пробирку подносят к пламени спиртовки.

• Чистый водород сгорает спокойно с глухим «п-пах».
• Водород с примесью воздуха сгорает со взрывом.

Смесь двух объёмов водорода и одного объёма кислорода называют гремучим газом. Это самая взрывчатая смесь. Если взрыв случится в стеклянной посуде, осколки могут ранить, поэтому с водородом работают очень осторожно и только в кабинете химии под присмотром учителя.

Кислота + карбонат: вскипание

В фарфоровую чашку положим кусочки мела или мрамора и добавим немного разбавленной соляной кислоты. Начнётся «вскипание»: это выделяется углекислый газ CO₂.

CaCO₃+2HCl₂+H₂O+CO₂

Карбонат кальция + соляная кислота → хлорид кальция + вода + углекислый газ.

Карбонаты «гасят» кислоты, то есть нейтрализуют их. Этим пользуются в сельском хозяйстве: известняк вносят в поле, чтобы нейтрализовать кислые почвы.

🌟 Мел, мрамор и известняк — это всё один и тот же карбонат кальция CaCO₃. Из известняка в Казахстане делают строительные материалы, а в сельском хозяйстве с его помощью улучшают почву.

Что можно сделать дома (со взрослым)

Эти опыты безопасны, но всё равно делай их вместе с взрослым и не пробуй на вкус то, что не предназначено для еды.

• Лимонад. Смешай в стакане полчайной ложки лимонной кислоты, ложку варенья и щепотку пищевой соды, залей кипячёной остывшей водой. Пузырьки — это углекислый газ: кислота реагирует с содой.
• Свой индикатор. Пропитай промокательную бумагу соком красной капусты, черничным или смородиновым вареньем и высуши. Потом опускай полоски в раствор уксуса, соды и в чистую воду и смотри, как меняется цвет.

⚠️ Опыты с соляной кислотой, цинком и магнием, водородом и спиртовкой дома делать нельзя. Они проводятся только в кабинете химии с учителем.

👨‍👩‍👧 Родителю. Проведите с ребёнком опыт с содой и лимонной кислотой на кухне. Спросите: «Какой газ выделяется? Как ты это поймёшь?» Ответ: пузырьки и шипение, углекислый газ. Хорошая тренировка слов «признак реакции».

Проверь себя

• Что получается при нейтрализации щёлочи кислотой? Соль и вода. Например, NaOH+HCl+H₂O.
• Какой металл активнее с кислотой: магний или железо? Магний: он левее в ряду активности и реагирует быстрее и бурно.
• Почему водород собирают в пробирку, перевёрнутую вверх дном? Водород очень лёгкий и поднимается вверх. В перевёрнутой пробирке он остаётся, а не улетает.
• Что значит стрелка вверх у формулы газа в уравнении? Газ улетает из раствора.
• Какой газ выделяется, когда кислота действует на мел? Углекислый газ CO₂.
• Зачем в поля вносят известняк? Он нейтрализует кислую почву.

Решаем упражнения

№ 1

Какие реакции называют реакциями нейтрализации?

Как думать. Вспомни опыт с фенолфталеином: что исчезает в конце?

Пример ответа. Это реакции между кислотой и щёлочью. В них кислота и щёлочь «гасят» друг друга, и раствор становится нейтральным. Например, NaOH+HCl+H₂O.

Ответ: реакции между кислотой и щёлочью, после которых среда нейтральная.

№ 2

Охарактеризуй активность металлов по отношению к растворам кислот.

Как думать. Сравни Mg, Zn, Fe, Cu в опыте и вспомни ряд Бекетова.

Пример ответа. Металлы по-разному реагируют с кислотами. Магний реагирует особенно бурно, цинк чуть медленнее, железо ещё медленнее, а медь не реагирует вообще. Металлы, стоящие в ряду активности левее водорода, вытесняют водород из кислот, а стоящие правее водорода (медь, ртуть, серебро, платина, золото) не вытесняют.

Ответ: активность убывает в ряду Mg, Zn, Fe; медь с кислотой не реагирует. Левее водорода вытесняют его, правее нет.

№ 3

Для чего и как проверяют выделившийся в реакции водород на чистоту?

Как думать. Вспомни про гремучий газ.

Пример ответа. Водород с примесью воздуха взрывается, а осколки стекла опасны. Поэтому собранный в пробирку водород подносят к пламени спиртовки. Чистый водород сгорает тихо с «п-пах», а с примесью воздуха гремит и взрывается.

Ответ: проверяют для безопасности: подносят пробирку с газом к пламени; тихий «п-пах» означает чистый водород.

№ 4

Какие признаки химических реакций видны при взаимодействии карбонатов с кислотами?

Как думать. Что видно в чашке, когда на мел льют кислоту?

Пример ответа. Выделяется газ (углекислый газ), и жидкость «вскипает»: появляются пузырьки. Кусочек мела постепенно уменьшается. Реакция: CaCO₃+2HCl₂+H₂O+CO₂.

Ответ: выделение газа (CO₂), вскипание, растворение карбоната.

№ 5

Охарактеризуй практическое значение реакции нейтрализации.

Как думать. Где нужно «погасить» лишнюю кислоту?

Пример ответа. С помощью нейтрализации известняк вносят в кислые почвы в сельском хозяйстве, и растениям становится легче расти. Нейтрализацией «гасят» кислые растворы и в лаборатории. Дома пример нейтрализации: сода на кислый укус или ожог (со взрослым).

Ответ: нейтрализуют кислые почвы известняком, обезвреживают кислые растворы в лаборатории и в быту.

Шпаргалка

• Кислоты реагируют со щелочами, металлами и карбонатами.
• Реакция нейтрализации: кислота + щёлочь → соль + вода.
• Металлы левее водорода вытесняют его из кислот, правее нет.
• Гремучий газ: 2 объёма H₂ и 1 объём O₂. Взрывоопасен!
• Карбонаты с кислотами выделяют CO₂, на этом основано известкование почв.

Мини-тест