Презентація на тему «Сульфатна кислота і сульфати» (варіант 1)

content: Охорона навколишнього середовища від забруднення викидами сульфуровмісних речовин.Сульфатна кислота і сульфати. Найважливіші природні сульфати, якісна реакція на сульфат-іон. Застосування сульфатної кислоти і сульфатів

content: Мета:Відновити знання про склад, фізичні властивості і відношення до води сульфатної кислоти.Ознайомити з сульфатами та їхніми властивостями, практичним застосуванням.Розкрити значення для хімічної промисловості і народного господарства.Розвинути вміння встановлювати причинно-наслідковий зв'язок між властивостями сульфатної кислоти та її застосуванням.Загострити увагу на правилах (Т/Б) при роботі з сульфатною кислотою та при приготуванні її водних розчинів.Пояснити окиснювальну здатність концентрованої сульфатної кислоти.Удосконалити вміння складати рівняння реакцій з металами, оксидами, основами і солями в молекулярній, повній і скороченій йонних формах.Дати поняття про якісну реакцію на сульфат-іон.Ознайомити із сировиною та хімічними реакціями, що покладені в основу виробництва сульфатної кислоти, з умовами їх здійснення.Розкрити значення цих знань для управління процесом виробництва.Формувати вміння складати рівняння реакцій, що лежать в основі виробництва сульфатної кислоти (випалювання піриту та сульфідів, окиснення сульфур(IV) оксиду, гідратація сульфур(VI) оксиду).Розвивати поняття про каталіз, формувати поняття “вихід продукту реакцій”.Висвітлити проблему охорони праці і довкілля від забруднення.

content: Демонстрації:5. Спалювання сірки і доведення кислотного характеру утвореного оксиду.6. Виділення теплоти під час розчинення у воді концентрованої сульфатної кислоти.7. Водовідбірні властивості концентрованої сульфатної кислоти (дія на цукор і папір).8. Якісна реакція на сульфат-іон.Лабораторні досліди:4. Ознайомлення зі зразками природних сполук Сульфуру.5. Виявлення сульфат-іонів у розчині.

content: Сульфатна кислота.Сульфатна, або сірчана, кислота їїформула — H2SO4.Будова молекули. Графічна формула молекули:Сульфатна кислота,як і всі інші кислоти, — молекулярна сполукаКулестержневамодель молекули сульфатної кислоти

content: Укажіть значення валентності та ступеня окиснення Сульфуру в сульфатній кислоті.

content: Фізичні властивості.За звичайних умовчиста сульфатна кислота — безбарвна оліїста рідинабез запаху,майже удвічі важча за воду (ρ = 1,83 г/см3).Температура плавлення споолуки становить +10,3 °С, а кипіння +280 °С.Під час кипіння кислота починає розкладатиися на сульфур(VI) оксид і воду.Сульфатна кислота необмежено розчиняється у воді, тобто змішується з нею в будь яких співвідношеннях з утворенням розчину.

content: Переконатися в тому, що розчинення сульфатної кислоти — процес екзотермічний, допоможе такий демонстраційний дослід. Зберемо приладпомістимо в стакан закріплену в лапці штатива пробірку, у яку налито легкокиплячу (t кип. 40 °С)органічну речовину — діетиловий етер.У хімічний стакан наллємо 50 мл води кімнатної температури. Після цього повільно, по скляній паличці, час від часу помішуючи, увіллємо в стакан50 мл концентрованої сульфатної кислоти. Спостерігатимемо, як рідина в пробірці закипає і випаровується. Причина цього явища —підвищення температури розчину. Якщо відкрити пробку й піднести до отвору пробірки запалену скіпку, пари етеру спалахнуть

content: Потрібно знатиРозчинення кислоти у воді супроводжується виділенням великої кількості теплоти.Для того щоб із концентрованої сульфатної кислоти виготовити її розбавлений розчин, кислоту доливають у воду, а не навпаки.Тоді температура рідини зростає повільніше, і вдається запобігти її закипанню й розбризкуванню.

content: Вона взаємодіє з:1)металами, розміщеними в ряді активності до водню;2) основними й амфотерними оксидами; 3) основами;4) амфотерними гідроксидами;5) солями

content: Хімічні властивості.Сульфатна кислота завдяки наявності в молекулі двох ковалентт них полярних зв'язків О–Н є двохосновною.Її дисоціація за першою стадією в розбавленому розчині відбувається майже повністю (це сильна кислота), а за другою — частково:H2SO4→H + HSO4;HSO4→H + SO4²ˉ.Проте у йонноомолекулярних рівняннях сульфатну кислоту записують такою сукупністю йонів:2H+ SO4²ˉ.

content: Реакції з металами.взаємодіє майже з усіма металами. Можливість цих реакцій, а також склад їх продуктів залежать від концентрації кислоти і хімічної активності металу. Метал завжди є відновником. Тому сульфатна кислота, реагуючи з ним, буде окисником і відновлюватиметься.+1 +6 –2У молекулі H2SO4 можуть відновлюватися (зменшувати ступінь окиснення) два елементи — Гідроген і Сульфур.Якщо з металом взаємодіє розбавлена сульфатна кислота, то відновлюється Гідроген.Продукти реакції — сульфат металічного елемента і водень:2Al + 3H2SO4 (розб.) = Al2(SO4)3+ 3H2↑.

content: Схема взаємодії концентрованої сульфатної кислоти з металамиНагадуємо, що «витісняти» водень здатні метали, розміщені в ряду активності перед ним.

content: Із розбавленою сульфатною кислотою не реагують мідь а), ртуть, золото, платина, інші хімічно пасивні метали.Якщо реагентом є концентрована сульфатна кислота, то відновлюється Сульфур. Із концентрованою кислотою реагують також метали, розміщені в ряду активності після водню (крім золота,платини).

content: Малоактивні метали відновлюють+4 –2кислоту до SO2 ,а дуже активні —до H2S:Cu + H2SO4(конц.)→CuSO4+ SO2↑+ H2O;Mg + H2SO4(конц.)→MgSO4+ H2S↑+ H2O.Складіть схеми окиснення, відновлення йдоберіть коефіцієнти методом електронного балансу.

content: Якщо в холодну концентровану сульфатну кислоту занурити кусочок заліза, то ми не помітимо взаємодії речовин.Насправді кислота починає реагувати з металом:2Fe + 3H2SO4 (конц.) = Fe2O3+ 3SO2↑+ 3H2O.Однак реакція відразу припиняється, бо на поверхні металу утворюється тонка плівка ферум(ІІІ) оксиду, інертна щодо кислоти (оксид реагує з кислотою тільки при нагріванні).Таке явище називають пасивацією. Аналогічно поводиться щодо цієї кислоти алюміній.

content: Реакції зі складними речовинами.Сульфатна кислота взаємодіє зосновними оксидами амфотерними оксидами,основами,амфотерними гідроксидамиз утворенням у кожному випадку солі (сульфату) і води.H2SO4 + Ві(OH)3→H2SO4 + MnO →

content: Будучи нелеткою і сильною кислотою, вона вступає в реакції обміну з більшістю солей.Напишіть рівняння реакцій сульфатної кислоти зі сполуками, що мають такі формули:Li2O,Fe(OH)3,Na3PO4.H2SO4 + Pb(NO3)2→H2SO4 + NaF →

content: Розклад цукру і целюлози під дією сульфатної кислоти

content: Розклад цукру і целюлози під дією сульфатної кислоти

content: Цю речовину називають «хлібом»хімічної промисловості.

content: Сульфати.Сульфатна кислота утворює солі, загальна назва яких — сульфатиБільшість сульфатів розчиняється у воді.При випарюванні їх розчинів часто виділяються кристалогідрати, наприклад CuSO4•5H2O, FeSO4•7H2O, Al2(SO4)3•18H2O.Малорозчинними є солі CaSO4 і Ag2SO4, а практично нерозчинними — BaSO4 і PbSO4.Утворення осаду барій сульфату використовують як якісну реакцію на йони SO4²ˉ

content: Сульфати.Сульфатна кислота утворює солі, загальна назва яких — сульфатиБільшість сульфатів розчиняється у воді.При випарюванні їх розчинів часто виділяються кристалогідрати, наприклад CuSO4•5H2O, FeSO4•7H2O, Al2(SO4)3•18H2O.Малорозчинними є солі CaSO4 і Ag2SO4, а практично нерозчинними — BaSO4 і PbSO4.Утворення осаду барій сульфату використовують як якісну реакцію на йони SO4²ˉ

content: Найважливіші природні сульфатигіпсСаSO4·2Н2О; глауберова сільNa2SO4·10H2О; гірка сільMgSO4·7H2О.Із наведених формул стає зрозуміло, що це кристалогідрати, тобто вони містять кристалізаційну воду, яка при нагріванні випаровується.На цій властивості кристалогідратів ґрунтується виробництво алебастру 2СаSO4·Н2О з природного гіпсу, який нагрівають до 120–190 °С, у наслідок чого він втрачає частину води.При змочуванні водою кімнатної температури алебастр легко приєднує воду й знову перетворюється на гіпс.Це відбувається щоразу при накладанні гіпсових пов'язок на травмовані частини тіла, під час виготовлення гіпсових виробів художнього та будівельного призначення.

content: Найважливіші природні сульфатигіпсСаSO4·2Н2О; глауберова сільNa2SO4·10H2О; гірка сільMgSO4·7H2О.Із наведених формул стає зрозуміло, що це кристалогідрати, тобто вони містять кристалізаційну воду, яка при нагріванні випаровується.На цій властивості кристалогідратів ґрунтується виробництво алебастру 2СаSO4·Н2О з природного гіпсу, який нагрівають до 120–190 °С, у наслідок чого він втрачає частину води.При змочуванні водою кімнатної температури алебастр легко приєднує воду й знову перетворюється на гіпс.Це відбувається щоразу при накладанні гіпсових пов'язок на травмовані частини тіла, під час виготовлення гіпсових виробів художнього та будівельного призначення.

content: Глауберову сіль Na2SO4·10H2О застосовують у виробництві скла, соди, фарб, у медицині.Гірку сіль MgSO4·7H2О використовують в обробці тканин, дубінні шкіри, виготовленні медичних препаратів.Купрум(ІІ) сульфат, пентагідрат, або мідний купорос CuSO4•5H2O,застосовують у сільському господарстві як засіб проти хвороб і шкідників рослин.

content: Глауберову сіль Na2SO4·10H2О застосовують у виробництві скла, соди, фарб, у медицині.Гірку сіль MgSO4·7H2О використовують в обробці тканин, дубінні шкіри, виготовленні медичних препаратів.Купрум(ІІ) сульфат, пентагідрат, або мідний купорос CuSO4•5H2O,застосовують у сільському господарстві як засіб проти хвороб і шкідників рослин.

content: Глауберову сіль Na2SO4·10H2О застосовують у виробництві скла, соди, фарб, у медицині.Гірку сіль MgSO4·7H2О використовують в обробці тканин, дубінні шкіри, виготовленні медичних препаратів.Купрум(ІІ) сульфат, пентагідрат, або мідний купорос CuSO4•5H2O,застосовують у сільському господарстві як засіб проти хвороб і шкідників рослин.

content: Якісною реакцією на сульфат аніони є взаємодія їх з катіонами Барію (розчинними у воді сполуками Барію), у результаті чого утворюється нерозчинний у воді і кислотах білий дрібнокристалічний осад барій сульфату.Скорочене йонне рівняння якісної реакції таке:Ba² + SO4 = BaSO4 ²ˉ↓

content: Охорона навколишнього середовища від забруднення викидами сульфуровмісних речовин.Серед сульфуровмісних забрудників навколишнього середовища найбільш шкідливими є сульфур(ІV) оксид і гідроген сульфід, або сірководень.Щодо гідроген сульфіду, то потрібно наголосити на високій токсичності цієї газуватої речовини з неприємним запахом тухлих яєць (утворюється при гнитті білка курячого яйця й спричинює його неприємний запах).

content: Охорона навколишнього середовища від забруднення викидами сульфуровмісних речовин.Серед сульфуровмісних забрудників навколишнього середовища найбільш шкідливими є сульфур(ІV) оксид і гідроген сульфід, або сірководень.Щодо гідроген сульфіду, то потрібно наголосити на високій токсичності цієї газуватої речовини з неприємним запахом тухлих яєць (утворюється при гнитті білка курячого яйця й спричинює його неприємний запах).

content: Поняття про кислотні дощі та причини їх виникнення.Чи доводилося вам спостерігати, як після довгоочікуваного літнього дощу рослини замість того, щоб рости й давати врожай, жовкнуть,в'януть і навіть гинуть (досить часто це трапляється з огірками)?З великою ймовірністю можна стверджувати, що дощ був не звичайний, а кислотний, і завдав шкоди рослинам. Кислотні дощі пошкоджують листки, руйнують їх захисні воскові покриви, через що ті стають легкопроникними для комах, шкідливих грибів і мікроорганізмів. Окрім рослин, кислотні дощі завдають шкоди тваринам,водоймам, ґрунтам.Хімічний аналіз кислотних дощів показує наявність у них сульфатної та нітратної кислот. Поява цих речовин — наслідок розглянутих хімічних перетворень оксидів Сульфуру і Нітрогену в атмосфері.Кислотний дощ— це дощ, що містить певну кількість кислот, утворених унаслідок взаємодії з водою наявних у повітрі таких забруднювачів, як оксиди Сульфуру і Нітрогену.Щороку внаслідок спалювання твердого палива, роботи двигунів внутрішнього згорання, промислових викидів заводів по виробництву сульфатної і нітратної кислот концентрація цих оксидів у повітрі збільшується. Тому кислотні дощі створюють реальну загрозу людині, рослинному й тваринному світу.

content: Фізіологічна дія гідроген сульфіду проявляється в тому, що він блокує дихальний центр.Смертельною дозою для людини є вдихання протягом 5–10 хв повітря з об'ємною часткою гідроген сульфіду 0,08%.Забруднюють повітря сульфуровмісними речовинами викиди нафтопереробних заводів, теплові електростанції.

content: Охорона навколишнього середовища полягає насамперед у зменшенні викидів, а отже, у модернізації виробництва, запровадженні технології замкненого циклу, коли гази, що є відходами названих виробництв, використовують як сировину для інших виробництв.Користь від цього подвійна — не забруднюється навколишнє середовище, а вироблена з гідроген сульфідних відходів нафтопереробної промисловості сульфатна кислота має найменшу вартість.Удосконаленням технології виробництва сульфатної кислотизаймався український хімік Іван Євграфович Ададуров (1879–1938).

content: З якими з перелічених речовин взаємодіє розбавлена сульфатна кислота: залізо, купрум(ІІ) оксид, мідь, натрій гідроксид, нітратна кислота, калій карбонат, нітроген(ІІ) оксид? Напишіть молекулярні рівняння реакцій, зазначте їх типи.Запропонуйте спосіб розпізнавання концентрованої та розбавленої сульфатної кислоти, що перебувають у банках без етикеток.Мотивуйте його.Обчисліть масову частку кристалізаційної води в гіркій солі.

content: Ознайомтеся з виданими вам зразкамисульфатів і сульфідів.Дослідіть агрегатний стан й такі їх фізичні властивості: колір, розчинність у воді.Використовуючи міжпредметні зв'язки з географією, назвіть поклади природних сульфатів і сульфідів в Україні.Одержані результати оформіть у робочому зошиті у вигляді таблиці.

content: ВИСНОВКИСульфатна кислота H2SO4 — безбарвна оліїста рідина без запаху, яка необмежено розчиняється у воді. Це сильна й нелетка двохосновна кислота.Вона реагує з металами, основними й амфотерними оксидами, основами, амфотерними гідроксидами, а також солями з утворенням сульфатів.Сульфатну кислоту та її солі широко використовують у різних галузях.