Урок 11. Почему кислоты нельзя хранить в металлических сосудах? - Материалы к изучению
В химической лаборатории можно встретить вот такой знак. Он присутствует на этикетках кислот. О чем предупреждает этот знак?
Кислоты относятся к разряду опасных веществ. Степень опасности зависит от двух факторов. Первый- это природа кислоты, а вторым фактором является его концентрация. Некоторые из них слабые по своей природе, а некоторые являются сильными кислотами. Например, лимонная кислота является органической кислотой и слабой. Это относительно безопасная кислота, мы употребляем ее в качестве пищевого продукта без риска для жизни. А серная кислота, которая используется в лаборатории и в промышленности, является сильной кислотой. Она способна разрушать многие вещества.
А теперь рассмотрим как правильно приготовить раствор кислоты в лаборатории. Существуют правила, которые необходимо соблюдать при растворении кислот. Например, для приготовления раствора кислоты, определенной концентрации, необходимо правильно рассчитать массу кислоты и объем воды. При растворении серной кислоты выделяется много энергии. Кроме того, плотность кислоты больше, чем плотность воды.
Используя информацию, укажите как правильно смешивать воду с кислотой?
-добавлять кислоту в воду или воду в кислоту.
Конечно, необходимо добавлять кислоту в воду. Причина этого, как было сказано выше, в том, что кислота имеет большую плотность и при растворении выделяется энергия.
Дело в том, что при вливании кислоты в воду она сразу погружается в воду и каждая молекула кислоты окружена молекулами воды. В этом случае, часть выделяемой энергии поглощается водой, которая имеется в достаточно большом объеме. А если мы добавим воду в кислоту, то вся энергия выделяемая при соприкосновении большого количества кислоты с малым объемом воды будет выделяться наружу. Мы будем наблюдать резкое повышение температуры раствора, в некоторых случаях кислота начнет выплескиваться из сосуда и возникает опасность получить ожог. Вот почему очень важно знать правила растворения кислоты.
А как кислоты воздействуют на другие вещества. Будут ли кислоты, например, разрушать металлы? Если вы наблюдательны, то наверняка заметили, что во время лабораторной работы все кислоты предоставляются в стеклянных склянках. А в каких емкостях кислота доставляется из завода изготовителя до вашей лаборатории.
Ее перевозят в специальных цистернах изготовленных из металла с гуммированным покрытием. Он представляет из себя сплав на который нанесли слой резины. Это делают для предотвращения взаимодействия металла с кислотой.
В лабораторию кислоты доставляют в пластиковых емкостях. Почему именно такие материалы используются для хранения и перевозки кислот.
Причиной этому является то, что металл под воздействием кислот разрушается. Это вызвано способностью кислот взаимодействовать с металлами.
Если в пробирку с кусочком металла прилить раствор кислоты, то мы будем наблюдать выделение пузырьков. Каким же веществом могут быть выделяющиеся пузырьки? Поскольку кислота содержит атом водорода, выделяющийся газ представляет собой газообразный водород. Доказать это можно при помощи горящей лучинки. Поднесем к краю пробирки горящую лучинку. Она гаснет, издавая характерный «хлопок».
А все ли металлы реагируют с растворами кислот?
Чтобы ответить на этот вопрос, проведем эксперимент с тремя металлами: магнием, железом и медью. Прореагируем их с раствором соляной кислоты.
В первую поместим небольшое количество магния, во вторую - железо, в третью - медь. Во все пробирки приливаем одинаковое количество раствора кислоты.
Как вы думаете, будет ли кислота реагировать со всеми металлами?
Вы можете видеть, что в первой пробирке наблюдается бурное выделение пузырьков газа. Магний активно реагирует с кислотой. В пробирке с железом выделяющихся пузырьков намного меньше, тем не менее реакция протекает и водород выделяется. А в третьей пробирке никаких изменений не наблюдается. Это значит, что медь не реагировал с кислотой, так как он относится к группе неактивных металлов.
Опираясь на результаты эксперимента мы можем сделать вывод, что
- кислоты обладают способностью реагировать с металлами;
- при реакции кислот с металлами всегда образуется соль и выделяется водород;
- водород можно протестировать горящей лучинкой. Признаком его наличия является характерный звук, похожий на «хлопок»
