ИСТОРИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ Серная кислота известна с древности. Первое упоминание о кислых газах, получаемых при прокаливании квасцов или железного купороса «зеленого камня», встречается в сочинениях, приписываемых арабскому алхимику Джабир ибн Хайяну. Позже, в IX веке персидский алхимик Ар-Рази, прокаливая смесь железного и медного купороса (FeSO47H2O и CuSO45H2O), также получил раствор серной кислоты. Этот способ усовершенствовал европейский алхимик Альберт Магнус, живший в XIII веке. Абу Абдаллах Джабир ибн Хайян ад-Азди ас-Суфи (ок. 721 г., ок. 815 г.) Абу Бакр Мухаммад ибн Закария Ар-Рази (около 865 г. около 925 г.) Алберт Магнус (ок г. 15 ноября 1280 г.)
ИСТОРИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ В XV веке алхимики обнаружили, что серную кислоту можно получить, сжигая смесь серы и селитры, или из пирита серного колчедана, более дешевого и распространенного сырья, чем сера. Таким способом получали серную кислоту на протяжении 300 лет, небольшими количествами в стеклянных ретортах. И только в середине 18 столетия, когда было установлено, что свинец не растворяется в серной кислоте, от стеклянной лабораторной посуды перешли к большим промышленным свинцовым камерам.
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕРНОЙ КИСЛОТЫ Серная кислота H 2 SO 4 сильная двухосновная кислота, отвечающая высшей степени окисления серы (+6). При обычных условиях концентрированная серная кислота тяжёлая маслянистая жидкость без цвета и запаха. Вязкая. Нелетучая.
ТОКСИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ Серная кислота и олеум чрезвычайно агрессивные вещества, поражают дыхательные пути, кожу, слизистые оболочки, вызывают затруднение дыхания, кашель, нередко ларингит, трахеит, бронхит и т. д. Поражающая концентрация паров серной кислоты 0,008 мг/л (экспозиция 60 мин), смертельная 0,18 мг/л (60 мин). Аэрозоль серной кислоты может образовываться в атмосфере в результате выбросов химических и металлургических производств, содержащих оксиды S, и выпадать в виде кислот.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРИГОТОВЛЕНИИ РАСТВОРА СЕРНОЙ КИСЛОТЫ Относительно смешивания серной кислоты с водой с давних пор существует строгое правило: «Сначала вода, потом кислота, иначе произойдет ужасное». Если же сделать наоборот, то первые же порции воды, оставшись наверху (вода легче кислоты) и взаимодействуя с кислотой, разогреваются так сильно, что вскипают и разбрызгиваются вместе с кислотой; могут попасть в глаза, на лицо и одежду.
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕРНОЙ КИСЛОТЫ (характерны для класса кислот) серная кислота H 2 SO 4 + индикатор = изменение окраски Серная кислота + лакмус = красная окраска основной оксид = соль + вода H 2 SO 4 + CuO = CuSO 4 + H 2 O основание = соль + вода H 2 SO NaOH = Na 2 SO 4 + H 2 O соль = новая соль + новая кислота H 2 SO NaCl = Na 2 SO HCl качественная реакция на сульфат-ионы SO 4 -2 SO Ba +2 = BaSO 4 белый творожистый осадок
Если эти утверждения верны на Ваш взгляд, то напротив них поставьте знак «+», а если нет, то знак «-».
1. Свойства концентрированной серной кислоты обусловлены тем, что степень окисления серы в ней равна +6 2. Концентрированная серная кислота является восстановителем. 3. Концентрированную серную кислоту нельзя перевозить в стальных цистернах, т.к. в состав стали входит железо 4. Концентрированная серная кислота не взаимодействует с металлами, стоящими после водорода. 5. Концентрированная серная кислота взаимодействует с неметаллами 6. Концентрированная серная кислота диссоциирует практически полностью с образованием ионов водорода и сульфат-ионов. 7. Продукты восстановления серы в серной кислоте могут быть со степенями окисления +4, -2. 8. Алюминий в концентрированной серной кислоте разрушается. 9. На органические вещества концентрированная серная кислота не действует 10. Концентрированная серная кислота может вытеснять другие кислоты из их солей
Слайд 2
Занимательные опыты
Обугливание сахара Пламя-художник "Вода" зажигает костер
Слайд 3
Я растворю любой металл. Меня алхимик получал В реторте глиняной простой. Слыву я главной кислотой... Когда сама я растворяюсьВ воде, то сильно нагреваюсь…
Слайд 4
«Сами, трудясь, Вы сделаете все для близких людей и для себя, а если при труде успеха не будет, неудача – не беда, попробуйте еще»
Менделеев Д.И.
Слайд 5
Цель урока:
познакомиться с историей открытия серной кислоты и распространением ее в природе; изучить химические и физические свойства серной кислоты; дать представление о практическом значении серной кислоты в народном хозяйстве и жизни человека.
Слайд 6
1. История открытия 2. Серная кислота в природе 3. Физические свойства 4. Химические свойства а) разбавленная серная кислота б) концентрированная серная кислота 5. Применение 6. Соли серной кислоты
Слайд 7
Давайте вспомним:
1. Какие из приведенных формул веществ относятся к кислотам: H2SiO3, NaOH, HCl, H2O, CO2, BaCl2,H2SO4 Дайте определение понятию «Кислоты». 2. Установите соответствие:
Слайд 8
3. В предложенных рядах исключите «лишнее вещество». Объясните свой выбор:а. NaOH, KOH, HCl;б. H2SO4, HCl, H2SiO3;в. HNO3, H2CO3, H2SO4.
4. С какими из перечисленных формул веществ взаимодействует раствор соляной кислоты: Cu, KOH, CO2, Zn, CuO, AgNO3
Слайд 9
История открытия
1. Первое упоминание – алхимик Гебер (при нагревании квасцов перегоняется «спирт», обладающий сильной растворя- ющей силой); 2. Средние века – получение серной кислоты основано на разложении сульфатов; 3. Андреас Либавий (16 век) – технический способ получения серной кислоты; 4. 1746г (Англия) – первый камерный завод по получению серной кислоты; 1805г (Москва) – получение серной кислоты на заводе князя Голицына.
Слайд 10
Серная кислота в природе
Кислотное озеро на глубине вулкана Малый Семячик Кипящее озеро(Курильские острова) Европа – спутник Юпитера Облака планеты Венера
Слайд 11
Физические свойства
H2SO4- бесцветная маслянистая тяжелая жидкость, без запаха, нелетучая при н.у. Обладает сильным водоотнимающим свойством. Хорошо растворяется в воде. Техника безопасности: Кислоту приливают в воду осторожно, тоненькой струйкой.
Слайд 12
Разбавление серной кислоты
Слайд 13
Химические свойства
Слайд 14
Химические свойства разбавленной H2SO4
Слайд 15
1. Взаимодействие с металлами (Стоящими до Н в ЭРНМ) Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 Zn0 -2e- → Zn+2 восстановитель 2Н+ +2e- → H02окислитель Cu + H2SO4≠
Слайд 16
2. Взаимодействие с основными и амфотерными оксидами H2SO4 + CuO = CuSO4 + H2O 2H+ + SO42- + CuO = Cu2+ + SO42- + H2O 2H+ + CuO = Cu2+ + H2O
Слайд 17
3. Взаимодействие с основаниями: а) щелочами H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O 2H+ + SO42- + 2Na+ + 2OH- = 2Na+ + SO42- + 2H2O 2H+ + 2OH- = 2H2O H+ + OH- = H2O б) нерастворимыми основаниями H2SO4 + Cu(OH)2= CuSO4 + 2H2O 2H+ + SO42- + Cu(OH)2= Cu2+ + SO42- + 2H2O Cu(OH)2 + 2H+ = Cu2++ 2H2O
Слайд 18
4. Взаимодействие с солями H2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓+ 2HCl 2H+ + SO42- + Ba2+ + 2Cl- = BaSO4↓+ 2H+ + 2Cl- Ba2+ + SO42- = BaSO4↓ Качественная реакция – выпадение белого осадка белый
Слайд 19
Концентрированная H2SO4- сильный окислитель за счет S(+6) 1. Взаимодействие с металлами H2SO4 + активные металлы + малоактивные металлы + Fe, Al H2S, S, SO2 SO2 Пассивация металла Cu + 2H2SO4(конц) = CuSO4 + SO2 + 2H2O Cu0 – 2e- Cu+2 S+6 + 2e- S+4 окисление восстановление восстановитель окислитель
Слайд 20
Взаимодействие концентрированной серной кислоты с металлами
Слайд 21
Химические свойства концентрированной H2SO4
2. Взаимодействие с неметаллами 2H2SO4 + C = CO2 + 2SO2 + 2H2O 3. Взаимодействие с органическими веществами (гигроскопичность) 4. Взаимодействие с солями H2SO4(конц) + NaCl(тв) = NaHSO4 + HCl
Слайд 22
Гигроскопичность серной кислоты
Слайд 23
Применение
H2SO4 HNO3 Производство кислот Взрывчатые вещества Электролитическая медь Минеральные удобрения Лекарства Производство солей Искусственный шелк Очистка нефтепродуктов Электролит в аккумуляторах Производство эмали
1 слайд
2 слайд
Состав Кислоты - это сложные вещества, в молекулах которых содержат атомы водорода и кислотный остаток H-R, где R-кислотный остаток При электролитической диссоциации кислот в водном растворе образуются катионы водорода и анион кислотного остатка
3 слайд
Классификация кислот Одноосновные кислоты, например, HCl, HNO3 (отщепляют при диссоциации один атом водорода) Многоосновные кислоты, например, H2SO4, H3PO4 (отщепляют при диссоциации несколько атомов водорода) Кислородные кислоты, например, H2CO3, H3PO4 (отвечают кислотным оксидам и являются фактически кислотными гидроксидами) Бескислородные кислоты, например, HBr, H2S (относятся к числу бинарных соединений)
4 слайд
Разбавление серной кислоты Относительно смешивания серной кислоты с водой с давних пор существует строгое правило: «Сначала вода, потом кислота, иначе произойдет ужасное». Если же сделать наоборот, то первые же порции воды, оставшись наверху (вода легче кислоты) и взаимодействуя с кислотой, разогреваются так сильно, что вскипают и разбрызгиваются вместе с кислотой; могут попасть в глаза, на лицо и одежду.
5 слайд
S+6O3 – оксид серы (VI), кислотный оксид (высшая степень окисления серы) S+6O3- бесцветная жидкость Получение серной кислоты: S+6O3 + Н2О =Н2 S+6O4 серная кислота
6 слайд
Химические свойства серной кислоты разбавленная серная кислота проявляет все характерные свойства кислот: С оксидами металлов.(реакция обмена) Н2SO4+MeO→MeSO4+H2O 2. С основаниями.(реакция обмена, реакция нейтрализации) Н2SO4+Me(OН)n→MeSO4+H2O 3. С металлами. Н2SO4+Me(до Н)→MeSO4(р)+H2(реакция замещения) 4.С солями(реакция обмена) Н2SO4+MeR(Р)→MeSO4 (Р)+HR (протекает в том случае, если образуется осадок или газ)
7 слайд
Качественная реакция на ион –SO42- Реактивом на серную кислоту и ее соли является катион бария, т.к. с ионами бария сульфат ион образует белый нерастворимый сульфат бария, выпадающий в осадок. Ва2++SO42- = BaSO4↓
8 слайд
Концентрированная серная кислота Ме+Н2SO4(кoнц)→МеSO4+H2O+(Н2S,S,SO2) Серная кислота(конц) восстанавливается до (Н2S,S,SO2) в зависимости от активности металла и условий протекания реакции. Железо и алюминий пассивируются кислотой, т.е покрываются защитной пленкой, поэтому кислоту(конц) можно перевозить в стальных и алюминиевых цистернах. Сu+2H2SO4(конц)→CuSO4+2H2O+SO2 4Zn+5H2SO4(конц)→4ZnSO4+4H2O+H2S Концентрированная серная кислота способна отнимать воду из молекул органических веществ, обугливая их. Взаимодействие кислоты с сахарозой(C12H22O11) C12H22O11 + 2H2SO4(конц) = 11C + 13H2O +2SO2 +CO2