Урок в 8 классе по теме: Соляная кислота и её соли.

Цель : изучить химические свойства соляной кислоты, и рассмотреть области применения данной кислоты.

Задачи :

Образовательная - в процессе исследования изучить химические свойства соляной кислоты и познакомиться с качественной реакцией на хлорид ион.

Развивающая - развивать дальнейшие умения составлять уравнения химических реакций; учить сравнивать, обобщать, анализировать и делать выводы.

Воспитательная - развивать познавательную деятельность через эксперимент.

Тип урока : урок усвоения новых знаний.

Метод обучения : объяснительно-иллюстративный, проблемно-поисковый, практическая работа, использование ИКТ.

Организационные формы : беседа, практическая работа, сообщения учащихся.

О борудование и реактивы: периодическая система химических элементов, таблица растворимости, штатив с пробирками, соляная кислота, гидроксид натрия, нитрат серебра, медь, магний, алюминий, синий лакмус, метилоранж, фенолфталеин.

Приёмы активизации мыслительной деятельности учащихся:

Анализ учебной информации.

Раскрытие межпредметных связей между химией, физикой, биологией.

Выдвижение гипотез.

Анализ и составление обобщающих выводов.

Ход урока.

Вступительное слово учителя:

Тема нашего урока «Соляная кислота и её свойства». (слайд 1)

Девизом нашего урока будут слова Гёте:

« Просто знать - ещё не всё, знания нужно уметь использовать». (сл.2)

Вы должны будете показать, как умеете использовать свои знания в различных ситуациях. Сначала вспомним, что мы знаем о кислотах. Итак, первый вопрос:

Что такое кислота? (сложное вещество, состоящее из атомов водорода и кислотного остатка).

Сколько атомов водорода может быть в кислотах? Как их классифицируют по данному признаку? (одно-, двух-, трёхосновные). Приведите примеры.

Чем можно заместить водород? Что при этом получается? (металлами; соли).

Дайте определение солей. (Сложные вещества, состоящие из атомов металла и кислотного остатка).

Физические свойства:

Концентрированная соляная кислота (массовая доля хлороводорода составляет 37%) – это бесцветный раствор, сильно дымящий во влажном воздухе, с резким запахом вследствие выделения хлороводорода. (слайд.3 видео опыта "Свойства дымящей соляной кислоты")

Получение соляной кислоты:

1.В промышленности получают сжиганием водорода в хлоре и растворением продукта реакции в воде.

2.В лаборатории H 2 SO 4 +2 NaCl →2 HCl + Na 2 SO 4

Этот газ легко растворяется в воде: до 450 объемов хлороводорода - в одном объеме воды. В пробирке образуется соляная кислота – раствор хлороводорода в воде.

Химические свойства:

1) Изменение окраски индикатора (лакмус- красный)

2) Взаимодействует с металлами (если металл находится в ряду, составленном Н.Н.Бекетовым, до водорода, то выделяется водород и образуется соль.

Исключение HNO 3 (выделяются другие газы)

M g + 2 HCl → MgCl 2 + H 2 2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 Cu + HCl →

Практическая работа

3) Взаимодействует с основными и амфотерными оксидами:

MgO + 2HCl → MgCl 2 + H 2 O ZnO + 2 HCl → ZnCl 2 + H 2 O

4) Взаимодействует с основаниями:

HCl + KOH → KCl + H 2 O 3HCl + Al(OH) 3 → AlCl 3 + 3H 2 O

5) Взаимодействует с солями (в соответствии с рядом кислот, каждая предыдущая кислота может вытеснить из соли последующую), образуется другая кислота и другая соль.

HNO 3

H 2 SO 4 , HCl, H 2 SO 3 , H 2 CO 3 , H 2 S, H 2 SiO 3

────────────────────────

H 3 PO 4

CaCO 3 + 2HCl → CaCl 2 + H 2 O + CO 2

6) Взаимодействует с нитратом серебра, выпадает осадок белого цвета, который не растворяется ни в воде, ни в кислотах.

HCl + AgNO 3 → AgCl↓ + HNO 3

Нитрат серебра является реактивом на соляную кислоту и её соли т.е. используется в качестве качественной реакции, для распознавания хлорид-ионов.

Практическая работа

7) Взаимодействует с окислителями (MnO 2 , KMO 4 , KClO 3 )

6HCl + KClO 3 = KCl + 3H 2 O + 3Cl 2

Вывод: во всех нами изученных реакциях получились хлориды- соли соляной кислоты.

Переходим к изучению солей соляной кислоты, которые называются хлориды.

Соли соляной кислоты- хлориды .

Получение:

1.Взаимодействием металлов с хлором.

2Fe + 3Cl 2 → 2FeCl 3

2. Взаимодействие соляной кислоты с металлами.

Mg + 2HCl → MgCl 2 + H 2

3.Взаимодействие соляной кислоты с оксидами

CaO + 2HCl → CaCl 2 + H 2 O

4.Взаимодействие соляной кислоты с гидроксидами

Ba(OH) 2 + 2HCl → BaCl 2 + 2H 2 O

5.Взаимодействие соляной кислоты с некоторыми солями

Pb(NO 3 ) 2 + 2HCl → PbCl 2 ↓ + 2HNO 3

Большинство хлоридов растворимы в воде (за исключением хлоридов серебра, свинца и одновалентной ртути).

Применение соляной кислоты и ее солей:

Соляная кислота входит в состав желудочного сока и способствует перевариванию белковой пищи у человека и животных.

Хлороводород и соляная кислота используются для производства лекарств, красителей, растворителей, пластмасс.

Применение основных солей соляной кислоты:

KCl - удобрение, используется также в стекольной и химической промышленности.

HgCl 2 - сулема - яд, используется для дезинфекции в медицине, для протравливания семян в сельском хозяйстве.

NaCl - поваренная соль - сырье для производства соляной кислоты, гидроксида натрия, водорода, хлора, хлорной извести, соды. Применяется в кожевенной и мыловаренной промышленности, в кулинарии и консервировании.

ZnCl 2 - для пропитки древесины против гниения, в медицине, при паянии.

AgCl - применяется в черно-белой фотографии, так как обладает светочувствительностью - разлагается на свету с образованием свободного серебра: 2AgCl => 2Ag + Cl 2

Задания для повторения и закрепления

№1. Осуществите превращения по схеме:

HCl → Cl 2 → AlCl 3 → Al (OH ) 3 → Al 2 O 3 → AlCl 3 → Cl 2

№2. Даны вещества:

Zn , Cu , Al , MgO , SiO 2 , Fe 2 O 3 , NaOH , Al (OH ) 3 , Fe 2 (SO 4 ) 3 , CaCO 3 , Fe (NO 3 ) 3

Какие из указанных веществ будут реагировать с соляной кислотой. Составьте уравнения химических реакций

№3. Решите задачу:

Какое количество алюминия прореагирует с избытком соляной кислоты для получения 5,6 л водорода (н.у.)?

Д/З п. 49, задача 4-5 стр.169.

Рефлексия

Учитель (совместно с учащимися оценивает урок, принимает их предложения и пожелания).

Ребята, чему каждый из вас научился на сегодняшнем уроке?

Освоены ли вами понятия: «хлориды», «ингибитор», «качественная реакция»?

Были ли моменты непонимания?

Смогли ли мы их разрешить в ходе разговора?

Назовите самые удачные ответы ваших товарищей.

Что вам понравилось или не понравилось на уроке и почему?

Учащиеся отвечают на вопросы, оценивают полноту полученных знаний, производят самооценку своей работы. Выявляют наиболее интересные и полноценные ответы, обосновывают свою точку зрения.

Выявляется степень выполнения учебных целей.

Описание вещества

Соляная кислота представляет из себя водный раствор хлористого водорода. Химическая формула данного вещества – HCl. В воде масса хлороводорода при наибольшей концентрации не может превышать 38%. При комнатной температуре хлороводород находится в газообразном состоянии. Для перехода его в жидкое состояние, он должен быть охлажден до минус 84 градуса по шкале Цельсия, в твердое - до минус 112 градусов. Плотность концентрированной кислоты при комнатной температуре составляет 1,19 г/см 3 . Данная жидкость входит в состав желудочного сока, который обеспечивает переваривание пищи. В этом состоянии ее концентрация не превышает 0,3%.

Свойства соляной кислоты

Раствор хлористого водорода химически вреден, класс его опасности - второй.

Соляная жидкость - это сильная одноосновная кислота, которая может вступать в реакцию с множеством металлов, их солями, оксидами и гидрооксидами, она может взаимодействовать с нитратом серебра, аммиаком, гипохлоритом кальция и сильными окислителями:

Физические свойства и влияние на организм

При высоких концентрациях это едкое вещество, которое может вызвать ожоги не только слизистых оболочек, но и кожных покровов. Нейтрализовать его можно раствором пищевой соды. При открытии емкостей с концентрированным соляным раствором, его пары, соприкасаясь с находящейся в воздухе влагой, образовывают конденсат ядовитых паров в виде мельчайших капелек (аэрозоля), который раздражает дыхательные пути и глаза.

Концентрированное вещество имеет характерный резкий запах. Технические сорта раствора хлористого водорода делят на:

рыжий неочищенный, его цвет в основном обуславливается примесями хлорного железа;

очищенный, бесцветная жидкость, в которой концентрация HCl составляет порядка 25%;

дымящий, концентрированный, жидкость с концентрацией HCl в 35-38%.

Химические свойства

Как получают

Процесс производства соляной жидкости состоит из этапов получение хлорводорода и абсорбация (поглощение) его водой.

Существует три промышленных способа получения хлористого водорода:

синтетический

сульфатный

из побочных газов (абгазов) ряда технологических процессов. Последний способ является самым распространенным. Побочный HCl обычно образуется при дегихлорировании и хлорировании органических соединений, изготовлении калийных удобрений, пиролизе хлоридов металлов или органических отходов, содержащих хлор.

Хранение и транспортировка

Хранят и транспортируют соляную техническую кислоту в специализированных покрытых полимерами цистернах и контейнерах, бочках из полиэтилена, стеклянных бутылях, упаковываемых в ящики. Люки контейнеров и цистерн, пробки бочек и бутылей должны обеспечивать герметичность емкости. Кислотный раствор не должен контактировать с металлами, находящимися в линейке напряжения левее водорода, так как это может стать причиной возникновения взрывоопасных смесей.

Применение

в металлургии для извлечения руд, удаления ржавчины, окалин, грязи и окислов, паянии и лужении;

при изготовлении синтетических каучуков и смол;

в гальванопластике;

в качестве регулятора кислотности в пищевой промышленности;

для получения хлоридов металлов;

для получения хлора;

в медицине для лечения недостаточной кислотности желудочного сока;

в качестве чистящего и дезинфицирующего средства.

Соляная кислота - это одно из самых сильных и опасных для человека веществ в перечне АХОВ. Однако удивительно то, что она существует в организме каждого человека: соляная кислота является составной частью желудочного сока и играет важную роль в процессах пищеварения. В количестве 0,2% она способствует переходу пищевых масс из желудка в двенадцатиперстную кишку и обезвреживает микробов, попадающих в желудок из внешней среды. Она активирует также фермент пепсиноген, участвует в образовании секретина и некоторых других гормонов, стимулирующих деятельность поджелудочной железы. С этой целью её используют в медицине, назначая больным её раствор для повышения кислотности желудочного сока. В целом, соляная кислота имеет широкое применение в нашей жизни. Например, в тяжёлой промышленности - для получения хлоридов различных металлов, в текстильной промышленности - для получения синтетических красителей; для пищевой промышленности из неё изготавливают уксусную кислоту, для фармацевтической - активированный уголь. Она также входит в состав различных клеев и гидролизного спирта. Ее применяют для травления металлов, очистки различных сосудов, обсадных труб буровых скважин от карбонатов, окислов и др. осадков и загрязнений. В металлургии соляной кислотой обрабатывают руды, в кожевенной промышленности - кожу перед дублением и крашением. Транспортируют соляную кислоту в стеклянных бутылях или гуммированных (покрытых слоем резины) металлических сосудах, а также в полиэтиленовой посуде.

Что же она собой представляет в качестве химического вещества?

Соляная кислота, или хлористоводородная кислота, - это водный раствор хлористого водорода HCl, который представляет собой прозрачную бесцветную жидкость с острым запахом хлористого водорода. Техническая разновидность кислоты имеет желтовато-зеленый цвет из-за примесей хлора и солей железа. Максимальная концентрация соляной кислоты - около 36% HCl; такой раствор имеет плотность 1,18 г/см3. Концентрированная кислота на воздухе "дымит", так как выделяющийся газообразный HCl образует с водяным паром мельчайшие капельки соляной кислоты.

Несмотря на подобную характеристику, при контакте с воздухом соляная кислота не горюча и не взрывоопасна. Но при этом она является одной из самых сильных кислот и растворяет (с выделением водорода и образованием солей - хлоридов) все металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода. Хлориды образуются также при взаимодействии соляной кислоты с окислами и гидроокисями металлов. С сильными окислителями она ведет себя как восстановитель.

Соли соляной кислоты представляют собой хлориды и, за исключением AgCl, Hg2Cl2, хорошо растворимы в воде. К соляной кислоте устойчивы такие материалы, как стекло, керамика, фарфор, графит, фторопласт.

Получают соляную хлористого водорода в воде, который, в свою очередь, или непосредственно синтезируют из водорода и хлора, или получают действием серной кислоты на хлорид натрия.

Выпускаемая промышленностью (техническая) соляная кислота имеет крепость не менее 31% HCl (синтетическая) и 27,5% HCl (из NaCI). Торговую кислоту называют концентрированной, если она содержит 24% и больше HCl; если содержание HCl меньше, то кислота называется разбавленной.

Хлористоводородная (Соляная) кислота — очень сильное, опасное химическое вещество, что имеет довольно широкое применение во многих сферах жизни человека.

Соляной раствор — это водород хлористый (HCL, термический газ без запаха) соединенный с водой (H2O). Температура кипения зависит от концентрации раствора. Вещество пожароопасно, условие хранения: только в сухих помещениях.

Применяют в медицине, в отрасли стоматологии, для отбеливания зубов. Если желудок выделяет недостаточное количество сока (фермента), соляно — кислотный раствор используют как вспомогательное средство. В химических лабораториях хлор – популярный реактив для опытов биохимии, санитарных нормах и диагностике.

Широкую известность хлороводородная кислотаприобрела в промышленности: покраска тканей, кожи, пайка металла, очистка от накипи, оксидов, входит в состав в изготовлении фармацевтических препаратов, как окислитель и прочее.

Кислота взаимодействует со многими металлами, солями. Она считается довольно сильной и стоит в одном ряду с серной. Основная реакция проявляется на все группы металлов, находящихся левее от водорода (магний, железо, цинк – электротехнические потенциалы).

В результате подобного воздействия получается образование солей с выделением в воздух H.

Хлороводородный раствор в разбавленном виде вступает в реакцию с солями, но только с теми, которые образованы менее сильными кислотами. Известные всем натрия и кальция карбонат после взаимодействия с ним распадаются на воду и угарный газ.

Азотная кислота – качественная реакция на солевой раствор. Для ее получения необходимо добавить в этот реактив нитрат серебра, как результат – выпадет осадок белого цвета, с которого получается азотное вещество

С помощью данной смеси воды и водорода проводят множество интересных экспериментов. Например, разбавляют его аммиаком. В итоге, получится белый дым, густой, имеющий консистенцию маленьких кристаллов. Метиламин, анилин, диоксид марганца, калий карбонат – реактивы, также поддающиеся под влияние кислоты.

Как добывают соляную кислоту в лабораторных условиях

Производство вещества масштабно, продажа свободна. В условиях лабораторных опытов добывают раствор воздействием серной кислоты высокой концентрации на обычную кухонную соль (натрия хлорид).

Существует 2 метода растворения хлороводорода в воде:

1. Водород сжигается в хлоре (синтетический).
2. Попутный (абгазный). Суть его в проведении органического хлорирования, дегидрохлорирования.

Химические свойства соляной кислотыдостаточно высоки.

Вещество хорошо поддается синтезу при пиролизе отходов от хлороорганики. Это случается в результате распада углеводородов при полном дефиците кислорода. Можно использовать так же хлориды металлов, которые являются сырьем неорганических веществ. Если нет серной кислоты концентрированной (электролита), берите разведенную.

Перманганат калия – еще один способ получить раствор соли.

Что касается добывания реагента в природных условиях, то чаще всего эту химическую смесь можно встретить в водах вулканических отходов. Хлороводород – это составляющая минералов сильвина (калия хлорид, по виду напоминает кости для игр), бишофита. Все это – методы добыть вещество в промышленности.

В организме человека, данный фермент содержится в желудке. Раствор может быть как кислотой, так и основанием. Одним из распространенных способов добывания, называют сульфатный.

Как и для чего применяют

Пожалуй, это по праву одно из важных веществ, которое встречается и необходимо практически во всех отраслях жизнедеятельности человека.

Локализация области применения:

• Металлургия. Очистка поверхностей от окисленных участков, растворение ржавчины, обработка перед спайкой, лужением. Соляная кислотапомогает извлекать мелкие вкрапления металлов из руд. Цирконий и титан получают, используя способ переведения оксидов в хлориды.
• Промышленность пищевых технологий. Раствор с низкой концентрацией применяется в качестве пищевой добавки. Желатин, фруктоза для диабетиков содержат в своем составе чистый эмульгатор. Обычная сода так же обладает высоким коэффициентом содержания данного вещества. На упаковке товаров увидите его под названием Е507.
• Область медицины. При недостаточном показателе кислотной среды в желудке и проблемах с кишечником. Низкий уровень Ph приводит к появлению рака. Даже при надлежащем питании, витаминов в достатке, опасность не исчезает, необходимо проводить анализы для получения сока из желудочного тракта, ведь при недостаточно кислой среде полезные вещества практически не всасываются, нарушается пищеварение.
• Раствор соли используется как ингибитор – защита от грязи и инфекций, антисептическое действие. Для изготовления клеевых смесей, изделий из керамики. Ним промывают теплообменники.
• Процедура очистки воды для питья тоже не обходится без участия хлора.
• Изготовление каучука, отбеливание тканевых основ.
• Можно ухаживать за линзами с помощью данного раствора.
• Полоскание полости рта в домашних условиях
• Вещество отлично проводит электрический ток.

Инструкция по применению

Применять соляную кислоту внутрь в медицине можно исключительно по предписанию доктора. Самолечением заниматься нельзя.

Инструкция проста: привычный способ приготовить раствор в качестве препарата – перед применением размешайте до полного исчезновения в воде. На половину 200 граммового стакана назначается 15 капель лекарства. Принимать только во время приема пищи, 4 раза в сутки.

Не переусердствуйте, это не панацея от болезней, важна консультация специалиста. При передозировке возникают язвенные образования на слизистой оболочке пищевода.

Побочные эффекты и противопоказания

Воздержитесь от приема, при наличии расположения к аллергическим реакциям, это может плохо влиять на общие функции организма.

Тяжелые отравления и ожоги

При попадании на кожу продукта в концентрированном виде, можно получить тяжелый токсикологический ожог. Проникновение избытка пара в дыхательные пути (гортань, горло) способствует вызыванию отравления.

Появляется сильнейший удушливый кашель, мокрота может быть с кровью. Зрение мутнеет, хочется постоянно тереть глаза, слизистые раздражены. Радужка не реагирует на яркий свет.

Обжечься кислотой соляной не так страшно, как серной, но пары, которые могут попадать в путь жкт, способны привести к серьезным последствиям интоксикации щелочью.

Первый признак (симптом) – наличие повышенной температуры тела. Характеристика особенности действия этого вещества на пищевод видна в следующем: хрипы в легких, рвота, физическая слабость, невозможность глубоко вдохнуть, отеки дыхательных путей.

При попадании большого количества внутрь картина токсикологии страшна: объем рвотных масс увеличивается, формируется цианоз лица, аритмия. Грудная клетка сдавливается (асфиксия), за этим следует отек гортани и от болевого шока наступает летальный исход.

При перечисленных симптомах есть определенная классификация действий оказания первой медицинской помощи.

Очень важно отличить стадии интоксикации:

• Если человек отравился парами, нужно срочно выносить его на чистый воздух. Сделать промывание горла раствором гидрокарбоната натрия, наложить компресс на глаза. Незамедлительно обратиться в больницу.
• Если действие кислоты направлено на кожный покров ребенка или взрослого человека, важно правильно обработать обожженный участок. Промыть кожу в течение 15 минут, и нанести мазь от ожогов.
• Если вред раствором нанесен внутренним органам, необходимо срочное очищение желудка зондированием и госпитализация.

Аналоги соляной кислоты в препаратах

Поскольку, допустимую норму вещества применяют в медицине, то оно содержится в таких лекарственных препаратах:

• Магния Сульфат.
• Хлористый Кальций.
• Реамберин.

Помните, что для употребления человеком, кислоту хлороводорода используют исключительно в разведенном виде.

Соляная кислота – это раствор хлористого водорода в воде. Хлористый водород (HCl) при обычных условиях бесцветный газ со специфическим острым запахом. Однако мы имеем дело с его водными растворами, поэтому остановимся только на них.

Соляная кислота – бесцветный прозрачный раствор с острым запахом хлористого водорода. В присутствии примесей железа, хлора или других веществ кислота имеет желтовато-зеленый цвет. Плотность раствора соляной кислоты зависит от концентрации хлористого водорода в ней; некоторые данные приведены в таблице 6.9.

Таблица 6.9. Плотность растворов соляной кислоты различной концентрации при 20°С.

Из этой таблицы видно, что зависимость плотности раствора соляной кислоты от ее концентрации с удовлетворительной для технических расчетов точностью можно описать формулой:

d = 1 + 0,5*(%) / 100

При кипении разбавленных растворов содержание HCl в парах меньше, чем в растворе, а при кипении концентрированных растворов - больше, чем в растворе, что отражено в приведенной на рис. 6.12 диаграмме равновесия. Постоянно кипящая смесь (азеотроп) при атмосферном давлении имеет состав 20,22 % вес. HCl, температуру кипения 108,6°С.

Наконец, еще одно важное преимущество соляной кислоты - это практически полная независимость времени ее приобретения от времени года. Как видно из рис. № 6.13 , кислота промышленной концентрации (32-36%) замерзает при температурах, практически недостижимых для европейской части России (от -35 до -45°С), в отличие от серной кислоты, которая замерзает при плюсовых температурах, что требует введения операции разогрева цистерн.

Соляная кислота не обладает недостатками, присущими серной кислоте.

Во-первых, хлористое железо обладает повышенной растворимостью в растворе соляной кислоты (рис. 6.14 ), что позволяет поднять концентрацию хлористого железа в растворе до величины 140 г/л и даже больше; исчезает опасность образования осадка на поверхности.

Работа с соляной кислотой может осуществляться при любой температуре внутри здания (даже при 10°С), и это не вызывает заметных изменений в составе раствора.

Рис. 6.12. Диаграмма равновесия жидкость – пар для системы HCl – H 2 O.

Рис. 6.13. Диаграмма состояния (плавкости) системы HCl–H 2 O.

Рис. 6.14 . Равновесие в системе HCl – FeCl 2 .

Наконец, еще очень важное преимущество соляной кислоты - это полная совместимость с флюсом, в котором используются именно хлориды.

Некоторым недостатком соляной кислоты как реактива является высокая летучесть. Нормативами допускается концентрация 5 мг/м 3 объема воздуха в цехе. Зависимость упругости паров в равновесном состоянии над кислотой различной процентной концентрации дана в таблице 6.10. В целом при концентрации кислоты в ванне менее 15% масс это условие удовлетворяется. Однако при повышении температур в цехе (то есть в летнее время) возможно превышение этого показателя. Определенную информацию о том, какая концентрация кислоты при конкретной температуре цеха допустима, можно определить из рис. 6.15.

Зависимость скорости травления от концентрации и температуры отображена на рис. 6.16.

Недостатки травления обычно вызываются следующим:

• использованием кислоты с большей или меньшей концентрацией, по сравнению с оптимальной;
• малой длительностью травления (ожидаемую длительность травления при разных концентрациях кислоты и железа можно оценить из рис. 6.17 ;
• пониженной температурой по сравнению с оптимальной;
• отсутствием перемешивания;
• ламинарным движением травильного раствора.

Эти проблемы обычно решаются с помощью конкретных технологических приемов.

Таблица 6.10. Зависимость равновесной концентрации хлористого водорода от концентрации кислоты в ванне.

Концентрация кислоты, %		Концентрация кислоты, %	Концентрация HСl в воздухе, мг/м 3
	4 500 (20°C)