Сабақ 11. Неліктен қышқылдарды металл ыдыстарда сақтауға болмайды? - Оқу материалдары

Химиялық зертханада осындай белгіні таба аласыз. Ол қышқыл жапсырмаларында кездеседі. Бұл белгі нені ескертеді?

Бұл белгіден  біз қышқылдардың қасиеттерімен танысамыз, олар қандай заттармен реакцияласатындығын және бір уақытта не пайда болатынын білеміз. 

Қышқылдар қауіпті заттар. Қышқылдардың күйдіргіштігі екі жағдайда болуы мүмкін. Біріншісі табиғатына байланысты ал екіншісі концентрациясына байланысты. Табиғатынан кейбірлері әлсіз, ал біреулер күшті қышқылдар болады. Мысалы, лимонның қышқыл дәмі құрамында қышқыл болуына байланысты Лимон қышқылы әлсіз болып келеді. Ол қауіпсіз қышқыл. Ал лабораторияда, өндірісте қолданатын күкірт қышқылы күшті қышқыл. Ол өте күйдіргіш зат болып табылады. 

 Ал енді екінші жолына тоқталайық, оны лабораторияда сұйық ерітіндісін жасау арқылы алуға болады. Ал, қышқылдарды еріту ережесі бар. Қазір соған тоқаталайық. Мысалы, күкірт қышқылының ерітіндісін жасайық. Ол үшін қышқыл және су керек. Басты мақсат қышқыл сумен жақсы араластырып, еру керек. Күкірт қышқылы еру кезінде көп энергия бөлінеді. Сонымен қатар қышқылдың тығыздығы судан жоғар.

Суға қышқыл құю. Оның себептері жоғарыда айтқандай қышқылдың тығыздығы судан жоғары және еру кезінде көп энаргия бөлінеді.  Суға қышқыл құйған кезде ол бірден суға батырылады және қышқылдың әр молекуласы су молекулаларымен қоршалған. Бұл жағдайда шығарылған энергияның бір бөлігі сумен сіңіреді. Егер біз суды қышқылға қосатын болсақ, онда қышқылдың көп мөлшері судың аз мөлшерімен байланысқан кезде бөлінетін барлық энергия сыртқа шығады. Біз ерітіндінің температурасының күрт жоғарылауын байқаймыз, кейбір жағдайларда қышқыл ыдыстан төгіле бастайды және күйіп қалу қаупі бар. Сондықтан қышқылдың еру ережелерін білу өте маңызды.

Қышқылдар басқа заттарға қалай әсер етеді. Мысалы қышқылдар металдармен реакцияласады ма? Егер сіз байқасаңыз, зертханалық жұмыс кезінде барлық қышқылдар шыны бөтелкелерде беріледі. Ал қандай контейнерлерде қышқылдар зауыттан сіз оқитын лабораторияға дейін жеткізіледі?

Арнайы резеңкемен қапталған металдан жасалған цистерналарда тасымалданады.  Құйманың сыртын резенкемен қаптаған. Бұл жабын қышқыл мен металдың өзара әрекеттеспеуін алдын алу үшін жасалған. 

Зертханаға қышқылдар пластикалық контейнерлерде жеткізіледі. Неліктен мұндай материалдар қышқылдарды сақтау және тасымалдау үшін қолданылады.

Мұның себебі-қышқылдардың әсерінен металл бүлінеді. Бұл қышқылдардың металдармен әрекеттесу қабілетіне байланысты.

Егер қышқыл ерітіндісін металдың кішкене бөлігі салынған сынауыққа құйсақ,  онда біз көпіршіктердің шығарылуын байқаймыз. Бөлініп жатқан  көпіршіктер қандай зат болуы мүмкін? Қышқылда сутегі атомы болғандықтан, бөлінген газ сутегі газы болып табылады. Мұны жанып тұрған шырпының көмегімен дәлелдеуге болады. Газ шығып жатқан сынауықтың  жанып тұрған шырпыны жақындатсаңыз «пах» деген дауыс шығарып, шырпы өшеді. Бұл сутек газының сапалық реакциясы.  

Барлық металдар қышқыл ерітініділерімен реакцияласа алады ма?

Жоқ, металдардың белсенділігіне байланысты кейбірлері реакцияласады. Мысалған үш түрлі металды алып қарастырайық. Магний, темір, мыс металдарының қышқыл ерітінділерімен реакциясын зерттейік.

Ол үшін үш сынауық, қышқыл ерітіндісі мысалыға күкірт қышқылы ерітіндісі және 3 түрлі металдар олар, магний, темір және мыс. Сонымен қатар реакция жүргендігін дәлелдеу үшін түзілген өнімді тексерейік. Реакция нәтижесін кестеге толтырайық.

Реакцияға түсетін металдар, бақыланған құбылыс және түзілген өнімді анықтау яғни сапалық реакциясын жүргізу. 

Сонымен, алдымен сынауыққа металдарды салып алайық. Бірінші сынауыққа магний, екіншігі темір ал үшіншіге мысты салдық. Барлық сынауыққа қышқылдың бірдей мөлшердегі ерітнідісін құйып шығайық. Мысалға, 2 мл күкірт қышқылы ерітінідісі.

Не бақыланды? Байқасаңдар, бірінші сынауықта көпіршіктердің көптеп бөлінгенін бақылауға болады, ал екіншіде бірінішімен салыстырғанда әлде қайда аз. Ал, үшіншісінде мүлде өзгеріс жоқ. Сонымен кестеге алғашқы екі сынауықта өзгеріс барын жазамыз. Ал үшіншіде реакция белгісі болмады. Енді бөлініп жатқан көпіршіктер қандай зат болуы мүмкін? Қалай ойлайсыңдар? Көпіршік түрінде бөлінген ол газ. Қышқыл құрамында сутек атомы болатын болғандықтан бөлініп шыққан газ сутек газы болады. Ал сутек газын қалай дәлелдеуге болады?

Сутек газының сапалық реакциясы ол бөлінген газды жинап, оған жанып тұрған шырпыны апарса «пах» деген дауыс беріп жанады. 

Реакцияға түспейтін металл - мыс. Ол белсендігі төмен металдар қатарына жатады сол себептен мыс қышқыл ерітіндісімен реакцияға түспейді, яғни қышқыл құрамындағы сутек атомын ығыстырып шығаруға оның күші жетпейді екен. 

Тәжірибе нәтижелеріне сүйене отырып, біз мынандай қорытындыға келеміз. 

- қышқылдар металдармен әрекеттесуге қабілетті;

- қышқылдардың металдармен реакциясы кезінде әрқашан тұз және сутегі газы бөлінеді;

- сутек газын жанып тұрған шырпы көмегімен тексеруге болады. «Пах» дыбысы сутек газының барын білдіреді.