Сульфатна кислота та її солі

Тема. Сульфатна кислота та її солі.

Мета: узагальнити відомості про властивості сульфатної кислоти, спираючись на знання загаль­них властивостей кислотудосконалити вміння скла­дати в молекулярній повній та скороченій іонній формах рівняння реакцій взаємодії сульфатної кис­лоти з металами, основними й амфотерними окси­дами, основами і солямирозвинути вміння вста­новлювати причинно-наслідкові зв’язки між влас­тивостями речовин і їх застосуваннямформувати навички та вміння виконувати експеримент.

Обладнання: таблиця розчинності основ, кислот, солей у воді, сульфатна кислота, цинк, купрум ок­сид, натрій гідроксид, барій хлорид, натрій карбо­нат, купрум хлорид, зразки сульфатів, фенолфталеїн, лакмус, пробірки, прилад для дослідження електро­провідності розчину.

Методи: бесіди, розповідь, хімічний експеримент.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Хід уроку

I. Організація класу.

II. Мотивація навчальної діяльності.

На сьогоднішньому уроці ми продовжуємо вивча­ти тему «Підгрупа Оксигену». На попередніх уроках ми ознайомилися з властивостями простих речовин, таких як кисень і сірка та складних речовин — ок­сидів Сульфуру (IV, VI). Тепер поговоримо про склад, будову та властивості сульфатної кислоти та її солей.

Задача. Речовина складається з Гідрогену (2,2%), Сульфуру (32,6%) та Оксигену (65,2%). Визначити формулу речовини.

Розв’язання

$$H\mathrm{:}S\mathrm{:}O=\frac{\mathrm{2,2}}{1}\mathrm{:}\frac{\text{32}\mathrm{,\; 6}}{\text{32}}\mathrm{:}\frac{\text{65}\mathrm{,\; 2}}{\text{16}}=\mathrm{2,2}\mathrm{:}\mathrm{1,}\text{02}\mathrm{:}\mathrm{4,}\text{07}=2\mathrm{:}1\mathrm{:}4\text{.}$$.

Відповідь: Н2SO4.

III. Актуалізація опорних знань.

1. Що таке кислоти з точки зору теорії електро­літичної дисоціації?

2. Про які заряджені частинки можна говорити, вивчаючи хімію?

3. Що таке катіони та аніони?

IV. Вивчення нового матеріалу.

Бесіда

1. Яка за характером сульфатна кислота? (Силь­на, двохосновна, киснева.).

2. Записати молекулярну, графічну та електрон­ну формули сульфатної кислоти.

3. Охарактеризувати фізичні властивості сульфат­ної кислоти. (Важка, безбарвна, масляниста рідина, гігроскопічна, активно вбирає воду, змішується з водою у будь-яких співвідношеннях.).

4. Техніка безпеки під час роботи з кислотами.

5. Правила розчинення кислот у воді.

6. Як розпізнати кислоти серед інших розчинів?

Лабораторний дослід

До розчину сульфатної кислоти учні додають лак­мус, який змінює своє забарвлення на червоний.

7. Які йони змінюють забарвлення індикатора? (Н3О.).

8. Чи є сульфатна кислота електролітом?

Демонстрація

За допомогою приладу для дослідження елект­ричної провідності розчину перевіряємо електро­провідність сульфатної кислоти.

Учні записують ступінчасту дисоціацію сульфат­ної кислоти:

1 ступінь: H2SO4 $$$$ Н+ + HSO $${}_4^{-}$$ гідросульфат-іон;

2 ступінь: HSO4 $$$$ H+ + SO $${}_4^{2-}$$ «сульфат-іон.

Висновок

Сульфатна кислота — сильна кислота, у водних розчинах вона дисоціює на іони практично повністю за двома ступенями.

Які загальні хімічні властивості виявляє сульфат­на кислота?

Лабораторні досліди

Взаємодія сульфатної кислоти:

1. З металами:

Zn + H2SO4 $$->$$ ZnSO4 + Н2 $$^^$$ ;

Zn0 + 2H+ + SO $${}_4^{2-}$$ $$->$$ Zn2+ + SO $${}_4^{2-}$$ + H2;

Zn0 + 2H+ $$->$$ Zn2+ + H2.

2. З основними та амфотерними гідроксидами:

CuO + H2SO4 $$\stackrel{}{t}$$ CuSO4 + H2O;

CuO + 2H+ + SO $${}_4^{2-}->$$ Cu2+ + SO $${}_4^{2-}$$ + H2O;

CuO + 2H+ $$->$$ Cu2+ + H2O;

ZnO + H2SO4 $$->$$ ZnSO4 + H20.

3. З основами, розчинними (лугами) і нерозчин­ними у воді:

2NaOH + H2SO4 $$->$$ Na2SO4 + 2Н2О;

2Na+ + 2ОН- + 2Н+ + SO $${}_4^{2-}->$$ 2Na+ + SO $${}_4^{2-}$$ + 2H2O;

2H+ + 2ОН- $$->$$ 2Н2О;

Н+ + ОН- $$->$$ Н2О;

Cu (OH)2+ H2SO4 $$->$$ CuSO4+ 2H2O;

Cu (OH)2 + 2H+ + SO $${}_4^{2-}->$$ Cu2+ + SO $${}_4^{2-}$$ + 2Н2О;

Cu (OH)2 + 2Н+ $$->$$ Cu2+ + 2Н2О.

(Спочатку учні добувають з відповідних реактивів купрум (ІІ) гідроксид, а потім розчиняють його у суль­фатній кислоті.).

4. Із солями:

Na2СО3 + H2SO4 $$->$$ Na2SO4 + CO2 $$^$$ + Н2О;

2Na+ + СО $${}_3^{2-}$$ + 2Н+ + SO $${}_4^{2-}->$$ 2Na+ +SO $${}_4^{2-}$$ + CO2 $$^$$ + Н2О;

2Н+ + СО $${}_3^{2-}->$$ CO2 $$^$$ + Н2О.

Експериментальна задана

Видали натрій нітрат і натрій сульфат у пробірках під номерами. Розпізнати речовини. (До кожної про­бірки учні додають кілька крапель розчину барій хло­риду або нітрату. В одній з пробірок випадає білий осад, який у розведеній нітратній кислоті не розчиняється.).

ВаС12 + Na2SO4 $$->$$ BaSO4 $$V$$ + 2NaCl;

Ba2+ + SO $${}_4^{2-}->$$ BaSО4 $$V$$ .

Висновок

Якісною реакцією на сульфат-іон є іон барію, що утворює білий осад BaSO4, який практично не розчиняється ні у воді, ні в нітратній кислоті.

Залежно від масиоснови, доданої до розчину сульфатної кислоти, у її молекулах можуть заміща­тися металом один або два атоми Гідрогену.

H2SO4 + 2КОН $$->$$ K2SO4 + 2Н2О;

середня або нормальна сіль.

H2SO4 + КОН $$->$$ KHSO4 + Н2О.

надлишок кисла сіль — калій гідросульфат.

Висновок

Розведена сульфатна кислота має загальні влас­тивості, характерні для всіх кислот. Хімічні власти­вості сульфатної кислоти значною мірою залежать від її концентрації, хоча такий поділ дещо умовний. Концентрована сульфатна кислота — сильний окис­ник, під час нагрівання вона реагує майже з усіма металами. Під час реакції залежно від активності металу й умов виділяються SO2, H2S, S.

Демонстраційні досліди

1. Взаємодія металів різної активності з концент­рованою сульфатною кислотою (витяжна шафа):

Си + 2H2SO4 $$->$$ CuSO4 + SO2 $$^$$ + Н2О;

3Zn + H2SO4 $$->$$ 3ZnSO4 + S $$V$$ + 4H2O;

4Mg + 5H2SO4 $$->$$ H2S + 4MgSO4+ 4H2O.

2. Обвуглювання скіпки.

3. Обвуглювання паперу.

4. Обвуглювання концентрованою сульфатною. кислотою цукру.

nС12Н22О1 + H2SO4 $$->$$ 12nС + H2SO4 • 11nН2О.

Демонстрація зразків сульфатів, які мають прак­тичне значення:

CuSO4 • 5Н2О — мідний купорос;

FeSO4 • 7Н2О — залізний купорос;

CaSO4 • 2Н2О — гіпс;

Na2SO4 • 10H2O — глауберова сіль;

K2SO4 — калій сульфат;

(NH4)2SO4 — амоній сульфат.

Самостійна робота з підручником

Опрацювати самостійно питання про застосуван­ня сульфатної кислоти (стор. 38).

V. Закріплення та поглиблення знань.

1. Чому розчин сульфатної кислоти нагрівається під час її розчинення у воді?

2. З якою метою взимку між рамами іноді ставлять посудину з концентрованою сульфатною кислотою?

3. Скласти рівняння практично здійснюваних реакцій:

Hg + H2SO4 $$->$$ — NaCl + H2SO4 $$->$$ ;

конц. конц.

Cu + H2SO4 $$->$$ — Na2SO4 + H2SO4 $$->$$ ;

A1(OH)3 + H2SO4 $$->$$ .

4. Видали розчини сульфатної кислоти, калій хло­риду і натрій сульфату. Розпізнати речовини, напи­сати відповідні рівняння реакцій.

Кращі роботи учнів оцінюються.

VI. Домашнє завдання.

Далі буде.