§ 14. Қышқылдардың химиялық қасиеттері

Химия, 7 сынып. Оқулық: Оспанова М.Қ. және т.б. (Мектеп, 2025). 5 тарау: Химиялық реакциялар. 72–75-беттер.

Нені үйренесің

• Бейтараптану реакциясының не екенін түсіндіруді және оны индикатор түсінің өзгеруінен тануды.
• Қышқылдардың металдармен реакцияларын жазуды және неге бір металдар әрекеттесіп, басқалары әрекеттеспейтінін түсінуді.
• Бекетовтің металдар белсенділік қатарын қолдануды.
• Бөлінген сутекті қалай тексеретінін және онымен неге қауіпті екенін білуді.
• Қышқылдардың карбонаттармен (бор, мәрмәр, әктас) реакциясын сипаттауды және оның белгілерін атауды.

Ой қозғау

• Асқа салатын сірке суын ас содасына тамызсаң не болады? Көбік пайда болып, газ бөлінеді. Бұл — химиялық реакцияның белгілерінің бірі.
• Ерітіндінің қышқыл немесе сілтілік екенін дәмін татпай қалай білуге болады? Индикаторлардың көмегімен: олар әртүрлі ортада түсін өзгертеді.
• Қандай металдарды білесің? Темір, мыс, алюминий, мырыш. Бүгін олардың қайсысы қышқылдармен «тіл табысатынын» анықтаймыз.

💡 Қышқылдар жай ғана «күйдіргіш сұйықтық» емес. Олардың мінезі бар: кейбір заттармен таласады, кейбірімен келіседі, кейбірімен «сөйлеспейді». Төменде қышқылдың үш басты «әңгімелесушісі» бар: сілтілер, металдар және карбонаттар.

Тақырыпты талдаймыз

Қышқыл + сілті: бір-бірін «залалсыздандыру»

Сілті ерітіндісін — натрий гидроксидін NaOH алып, оған фенолфталеин тамызайық. Ерітінді таңқурай түсті болады: индикатор осылай ортаның сілтілік екенін «хабарлайды».

Енді бюреткадан (краны бар жіңішке градуировкаланған түтік) тұз қышқылын HCl аздап тамшылатып құямыз. Белгілі бір сәтте таңқурай түс жоғалады. Бұл ерітіндіде сілті қалмағанын білдіреді: оны қышқыл «жеп қойды». Ерітінді бейтарап болды.

Қышқыл мен сілті арасындағы мұндай реакцияны бейтараптану реакциясы деп атайды.

NaOH+HCl+H₂O

Натрий гидроксиді + тұз қышқылы → натрий хлориді (ас тұзы) + су.

📌 Бейтараптану реакциясы — қышқыл мен сілті арасындағы реакция, одан кейін ерітінді бейтарап болады: онда қышқыл да, сілті де қалмайды.

🌟 Бейтараптану реакциясын өмірде де кездестіресің. Араның шағуы қышқыл болады, жеңілдеу үшін оған әлсіз сілті (сода) жағады. Ал ақжелкен шаққанда да «қышқыл» күйік қалады.

Қышқыл + металл: қайсысы бұрқылдайды, қайсысы үнсіз

Төрт сынауыққа 2 мл-ден сұйылтылған тұз қышқылын құйып, оларға магний, мырыш, темір және мыс түйіршіктерін салайық.

• Магний өте қарқынды әрекеттеседі: көпіршік көп, сынауық едәуір қызуы мүмкін.
• Мырыш одан баяу әрекеттеседі.
• Темір одан да баяу.
• Мыс мүлде әрекеттеспейді: көпіршік жоқ.

Көпіршіктер — бұл сутек H₂. Металл оны қышқылдан ығыстырып, сутектің орнын өзі алады.

Жоғары қарайтын көрсеткі газдың ерітіндіден ұшып шығатынын білдіреді.

Бекетовтің металдар белсенділік қатары

Орыс ғалымы Н.Н. Бекетов осыған ұқсас көптеген тәжірибе жасап, металдарды «белсенділігі» бойынша бір қатарға тұрғызды. Металл қатарда неғұрлым сол жақта тұрса, соғұрлым оңай әрекеттеседі:

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

📌 Белсенділік қатарында сутектен сол жақта орналасқан металдар оны қышқылдардан ығыстырады (азот қышқылынан басқа, сұйылтылған қышқыл ерітінділерінен). Сутектен оң жақта орналасқан металдар мұны істей алмайды.

⚠️ Жиі кететін қате. «Металл қышқылмен әрекеттеспесе, ол жаман» деп ойлайды. Олай емес! Мыс пен алтынды дәл қышқылға төтеп беретіні үшін бағалайды, сондықтан сымдар мен әшекейлер «жемірілмейді».

🌟 Қазақстанда мыс көп. Оны Жезқазған маңында өндіреді. Мыс сутектен оң жақта тұрады, сондықтан қарапайым сұйылтылған тұз қышқылында ерімейді.

Сутек: ақырын «п-пах» немесе жарылыс

Бөлінген сутекті аузы төмен қаратылған сынауыққа жинайды (ол өте жеңіл, жоғары көтеріледі). Газдың тазалығын тексеру үшін сынауықты спиртшам жалынына жақындатады.

• Таза сутек тыныш, «п-пах» деген бәсең дыбыспен жанады.
• Ауа қоспасы бар сутек жарылыспен жанады.

Екі көлем сутек пен бір көлем оттектің қоспасын күркіреуік газ деп атайды. Бұл — ең жарылғыш қоспа. Шыны ыдыста жарылыс болса, сынықтар жарақаттауы мүмкін, сондықтан сутекпен өте сақ жұмыс істейді және тек химия кабинетінде мұғалімнің қарауымен.

Қышқыл + карбонат: бұрқылдау

Фарфор тостағанға бор немесе мәрмәр түйірін салып, аздап сұйылтылған тұз қышқылын қосайық. «Бұрқылдау» басталады: бұл — көмірқышқыл газы CO₂ бөлінуде.

CaCO₃+2HCl₂+H₂O+CO₂

Кальций карбонаты + тұз қышқылы → кальций хлориді + су + көмірқышқыл газы.

Карбонаттар қышқылдарды «сөндіреді», яғни бейтараптайды. Мұны ауыл шаруашылығында пайдаланады: қышқыл топырақты бейтараптау үшін егістікке әктас енгізеді.

🌟 Бор, мәрмәр және әктас — бәрі бір зат, кальций карбонаты CaCO₃. Қазақстанда әктастан құрылыс материалдарын жасайды, ал ауыл шаруашылығында оның көмегімен топырақты жақсартады.

Үйде не істеуге болады (ересек адаммен бірге)

Бұл тәжірибелер қауіпсіз, бірақ бәрібір ересек адаммен бірге жаса және азыққа арналмаған нәрсенің дәмін татпа.

• Лимонад. Стақанға 0,5 шай қасық лимон шырынын, бір ас қасық тосапты (кез келген) және бір шымшым ас содасын салып, қайнаған су қосып араластыр. Көпіршіктер — көмірқышқыл газы: қышқыл содамен әрекеттеседі.
• Өз индикаторың. Майлық қағазды (салфетка) қарақат тосабына немесе орамжапырақ шырынына малып, кептір. Содан кейін жолақтарды сірке суына, сода ерітіндісіне және таза суға батырып, түсі қалай өзгеретінін бақыла.

⚠️ Тұз қышқылымен, мырышпен және магниймен, сутекпен және спиртшаммен тәжірибелерді үйде жасауға болмайды. Оларды тек химия кабинетінде мұғаліммен бірге жүргізеді.

👨‍👩‍👧 Ата-анаға. Баламен асүйде сода мен қышқыл арқылы тәжірибе жасаңыздар. Сұраңыздар: «Қандай газ бөлінеді? Мұны қалай түсінесің?» Жауабы: көпіршіктер мен ысылдау, көмірқышқыл газы. «Реакция белгісі» сөздерін жаттықтыруға жақсы жаттығу.

Өзіңді тексер

• Сілтіні қышқылмен бейтараптағанда не түзіледі? Тұз және су. Мысалы, NaOH+HCl+H₂O.
• Қышқылмен қайсысы белсенді әрекеттеседі: магний ме, темір ме? Магний: ол белсенділік қатарында сол жақта тұр және тез, қарқынды әрекеттеседі.
• Сутекті неге аузы төмен қаратылған сынауыққа жинайды? Сутек өте жеңіл, жоғары көтеріледі. Төңкерілген сынауықта ол ұшып кетпей, қалып қояды.
• Теңдеудегі газ формуласының жанындағы жоғары көрсеткі нені білдіреді? Газдың ерітіндіден ұшып шығатынын.
• Қышқыл борға әсер еткенде қандай газ бөлінеді? Көмірқышқыл газы CO₂.
• Егістікке неге әктас енгізеді? Ол қышқыл топырақты бейтараптайды.

Жаттығуларды шығарамыз

№ 1

Бейтараптану реакциясы деп қандай реакцияны айтады?

Қалай ойлаймыз. Фенолфталеинмен жасалған тәжірибені еске түсір: соңында не жоғалады?

Жауап үлгісі. Бұл — қышқыл мен сілті арасындағы реакциялар. Оларда қышқыл мен сілті бір-бірін «сөндіреді», ерітінді бейтарап болады. Мысалы, NaOH+HCl+H₂O.

Жауабы: қышқыл мен сілті арасындағы, одан кейін орта бейтарап болатын реакциялар.

№ 2

Металдардың қышқылдармен әрекеттесу белсенділігін сипаттаңдар.

Қалай ойлаймыз. Тәжірибедегі Mg, Zn, Fe, Cu-ды салыстырып, Бекетов қатарын еске түсір.

Жауап үлгісі. Металдар қышқылдармен әртүрлі әрекеттеседі. Магний ерекше қарқынды, мырыш сәл баяу, темір одан да баяу әрекеттеседі, ал мыс мүлде әрекеттеспейді. Белсенділік қатарында сутектен сол жақта тұрған металдар қышқылдардан сутекті ығыстырады, ал сутектен оң жақта тұрғандар (мыс, сынап, күміс, платина, алтын) ығыстырмайды.

Жауабы: белсенділік Mg, Zn, Fe қатарында кемиді; мыс қышқылмен әрекеттеспейді. Сутектен сол жақтағылар оны ығыстырады, оң жақтағылар ығыстырмайды.

№ 3

Реакция нәтижесінде бөлінген сутектің тазалығын не үшін тексереді және қалай тексереді?

Қалай ойлаймыз. Күркіреуік газды еске түсір.

Жауап үлгісі. Ауа қоспасы бар сутек жарылады, ал шыны сынықтары қауіпті. Сондықтан сынауыққа жиналған сутекті спиртшам жалынына жақындатады. Таза сутек тыныш «п-пах» деп жанады, ал ауа қоспасы болса күркіреп, жарылады.

Жауабы: қауіпсіздік үшін тексереді: газы бар сынауықты жалынға жақындатады; тыныш «п-пах» — сутек таза.

№ 4

Карбонаттар мен қышқылдар өзара әрекеттескенде химиялық реакцияның қандай белгісі байқалады? Неліктен?

Қалай ойлаймыз. Бор үстіне қышқыл құйғанда тостағанда не көрінеді?

Жауап үлгісі. Газ (көмірқышқыл газы) бөлінеді, сұйықтық «бұрқылдайды»: көпіршіктер пайда болады. Бор түйірі бірте-бірте кішірейеді. Реакция: CaCO₃+2HCl₂+H₂O+CO₂. Себебі қышқыл карбонатты ыдыратып, көмірқышқыл газын түзеді.

Жауабы: газдың (CO₂) бөлінуі, бұрқылдау, карбонаттың еруі.

№ 5

Бейтараптану реакцияларының практикалық маңызын сипаттаңдар.

Қалай ойлаймыз. Артық қышқылды қайда «сөндіру» керек?

Жауап үлгісі. Бейтараптану арқылы ауыл шаруашылығында қышқыл топыраққа әктас енгізеді, сонда өсімдіктерге өсу оңай болады. Зертханада да қышқыл ерітінділерді бейтараптанумен «сөндіреді». Үйдегі мысал: қышқыл шағуға немесе күйікке сода жағу (ересек адаммен).

Жауабы: қышқыл топырақты әктаспен бейтараптайды, зертханада және тұрмыста қышқыл ерітінділерді залалсыздандырады.

Жадынама

• Қышқылдар сілтілермен, металдармен және карбонаттармен әрекеттеседі.
• Бейтараптану реакциясы: қышқыл + сілті → тұз + су.
• Сутектен сол жақтағы металдар оны қышқылдардан ығыстырады, оң жақтағылар ығыстырмайды.
• Күркіреуік газ: 2 көлем H₂ және 1 көлем O₂. Жарылғыш!
• Карбонаттар қышқылдармен CO₂ бөледі, топыраққа әк енгізу осыған негізделген.

Шағын тест