Что такое щелочи и кислоты. Щелочи: понятие, свойства и применение. Плохие кислотообразующие Напитки

Из неорганических лекарственных веществ наибольшее значение для организма имеют кислоты, щелочи, соли щелочных и щелочноземельных металлов. Эти соединения являются электролитами, т.е. в растворах диссоциируют на ионы.

Кислоты

(кислота хлористоводородная разведенная и 0,1 Н раствор, кислота борная, салициловая и др.)

Биологическое действие кислот зависит, главным образом, от водородных ионов, следовательно, их активность определяется степенью диссоциации. При диссоциации большинства кислот анион существенного значения в действии кислоты не играет. Исключение - синильная кислота (НС), токсические свойства которой зависят от аниона С.

Местное действие.

Кислоты, взаимодействуя с белами кожи и слизистых оболочек, образуют плотные нерастворимые в воде, не проникающие вглубь ткани альбуминаты.

В малых концентрациях кислота оказывает вяжущее действие (противовоспалительное), а в более высоких – раздражающее и прижигающее действие. Вяжущий эффект более выражен у слабых кислот; прижигающий – у сильных. Слабо диссоциируют, например, борная и салициловая кислоты, они обладают противовоспалительным действием, антибактериальным, противогрибковым действием, используются как антисептики, в зависимости от концентрации салициловая кислота обладает кератопластическим (стимулирует эпителизацию) 1-2%, или кератолитическим (шелушащим) 10-20% действием.

Местное действие кислот сопровождается рефлекторными реакциями, их величина и характер зависит от интенсивности действия кислоты.

Сильные неорганические кислоты (серная, соляная, азотная) вызывают коагуляционный некроз; они отнимают воду и на поверхности ткани образуют плотный альбуминат – сухой струп.

Особый интерес представляет действие кислот на секрецию и моторику ЖКТ. Это действие было изучено школой И. П. Павлова. Кислоты необходимы для пищеварения (например, кислота хлористоводородная разведенная), они способствуют действию пепсина, усиливают секрецию желудочного и панкреатического соков, задерживают переход содержимого желудков в 12-прстную кишку, т. к. попадая в нее вызывает сокращение пилорической части желудка, которая расслабляется только после нейтрализации поступившей кислоты.

Резорбтивное действие.

После всасывания в кровь или парентерального введения, кислоты немедленно нейтрализуются буферными системами и резорбтивного действия не оказывают.

При поступлении в кровь большого количества кислот наступает истощение щелочных резервов и развивается сначала компенсированный, затем некомпенсированный ацидоз (рН<7,35).

Таким образом, клиника отравления кислотами складывается из симптомов их местного действия и явлений некомпенсированного ацидоза (кома, угнетенное дыхание, падение АД).

Меры помощи: Удалить кислоту с поверхности кожи водой или слабым раствором щелочи (соды-гидрокарбонатаNа). Если кислота принята внутрь ее нейтрализуют слабой щелочью – окисью магния. Для предупреждения шока вводят наркотические анальгетики (промедол, омнопон), спазмолитики (атропин, но-шпа). Средства специфической терапии ацидоза (гидрокарбонатNа, трисамин), проводят симптоматическую и дозинтоксикационную терапию.

Прежде чем отличать кислоты от щелочей, нужно разобраться с понятиями кислоты, щелочи и основания, после чего перейдем к так называемым индикаторам, с помощью которых можно легко различить эти вещества.

Что такое кислота?

Кислота - это химическое соединение. Обычно растворы кислот на вкус (тех, которые можно попробовать) - кислые, в качестве примера можно привести уксусную, яблочную, аскорбиновую и лимонную кислоты. В состав кислоты входят водород и кислород, а так же дополнительные элементы (или комплекс элементов), которые обычно и дают название кислоте - азотная, серная, угольная, этил-серная и т.п.

Кислота - это сложное вещество, в молекуле которого имеется один или несколько атомов водорода и кислотный остаток.

Особенности кислот

Характерными химическими свойствами кислоты являются:

• кислый вкус
• способность переводить синее растительное вещество— лакмус в красный цвет
• наличие в молекуле кислоты одного или нескольких атомов водорода, способных обмениваться на металл с образованием соли.

Свойства кислот определяются тем, что они способны заменять в своих молекулах атомы водорода на атомы металлов. Например:

Основные свойства кислот

Действие растворов кислот на индикаторы . Практически все кислоты (кроме кремниевой) хорошо растворимы в воде. Растворы кислот в воде изменяют окраску специальных веществ - индикаторов. Именно по окраске индикаторов определяют присутствие кислоты. Индикатор лакмус окрашивается растворами кислот в красный цвет, индикатор метиловый оранжевый - тоже в красный цвет.

Взаимодействие кислот с основаниями. Эта реакция, называется реакцией нейтрализации. Кислота реагируют с основанием с образованием соли, в которой всегда в неизменном виде обнаруживается кислотный остаток. Вторым продуктом реакции нейтрализации обязательно является вода.

Взаимодействие кислот с основными оксидами. Поскольку основные оксиды - ближайшие родственники оснований - с ними кислоты также вступают в реакции нейтрализации. Как и в случае реакций с основаниями, с основными оксидами кислоты образуют соль и воду. Соль содержит кислотный остаток той кислоты, которая использовалась в реакции нейтрализации. В реакции с основными оксидами кислоты образуют соль и воду. Соль содержит кислотный остаток той кислоты, которая использовалась в реакции нейтрализации.

Например, фосфорную кислоту используют для очистки железа от ржавчины (оксидов железа). Фосфорная кислота, убирая с поверхности металла его оксид, с самим железом реагирует очень медленно. Оксид железа превращается в растворимую соль FePO4, которую смывают водой вместе с остатками кислоты.

Взаимодействие кислот с металлами. Металл должен быть достаточно активным (реакционноспособным) по отношению к кислотам. Например, золото, серебро, медь, ртуть и некоторые другие металлы с выделением водорода с кислотами не реагируют. Такие металлы как натрий, кальций, цинк - напротив - реагируют очень активно с выделением газообразного водорода и большого количества тепла.

Что такое щелочь?

Щелочами называются растворимые в воде сильные основания. Если вещество содержит гидрокси-группы (ОН), которые могут отщепляться (подобно отдельному "атому") в реакциях с другими веществами, то такое вещество является основанием.

Основаниями называются вещества, в которых атомы металла связаны с гидрокси-группами.То есть, щёлочь - вещестово, состоящее из металла и группы OH (гидроксогруппы). Щёлочь нейтрализет кистолу с получением воды и соли.

Физические свойства: растворы щелочей в воде мылкие на ощупь, они разъедают кожу, ткани, бумагу - едкие щелочи (едкий натр NaOH, едкий калий КОН). На коже они вызывают долго незаживающие раны. Очень гигроскопичны.

Как отличить кислоту от щелочи?

Отличить кислоту от щелочи можно с помощью индикаторов. Сейчас существует достаточно много индикаторов — веществ, помогающих определить состав среды. Индикаторы изменяют цвет в зависимости от состава среды. Происходит это потому что в кислой и щелочной среде молекулы индикатора имеют разное строение.

Например индикатор фенолфталеин в кислой среде находится в виде недиссоциированных молекул, и раствор бесцветен, а в щелочной - в виде однозарядных анионов, и раствор имеет малиновый цвет. Лакмус в кислой среде приобретает красный цвет, а в щелочной — синий.

Чай это тоже индикатор. Наверное многие замечали, что если в крепкий черный чай положить лимон и даже капнуть несколько капель (добавить кислоту), то чай посветлеет. А если в нем растворить питьевую соду (щелочь) — потемнеет.
Цвет индикатора будет меняться в растворах кислоты и щелочи

Не зря есть расхожее выражение "лакмусовая бумажка". Для индикатора лакмуса даже придумали мнемоники, с помощью которых можно запомнить связь между цветом индикатора и определяемым веществом:

• Индикатор лакмус красный - кислоту укажет ясно
• Индикатор лакмус синий. Щёлочь здесь — не будь разиней!

Нерастворимое основание: гидроксид меди

Основания - называют электролиты, в растворах которых отсутствуют анионы, кроме гидроксид-ионов (анионы - это ионы, которые имеют отрицательный заряд, в данном случае - это ионы OH -). Названия оснований состоят из трёх частей: слова гидроксид , к которому добавляют название металла (в родительном падеже). Например, гидроксид меди (Cu(OH) 2). Для некоторых оснований могут используются старые названия, например гидроксид натрия (NaOH) - натриевая щелочь .

Едкий натр , гидроксид натрия , натриевая щелочь , каустическая сода - всё это одно и тоже вещество, химическая формула которого NaOH. Безводный гидроксид натрия - это белое кристаллическое вещество. Раствор - прозрачная жидкость, на вид ничем не отличимая от воды. При использовании будьте осторожны! Едкий натр сильно обжигает кожу!

В основу классификации оснований положена их способность растворяться в воде. От растворимости в воде зависят некоторые свойства оснований. Так, основания , растворимые в воде, называют щелочью . К ним относятся гидроксиды натрия (NaOH), гидроксид калия (KOH), лития (LiOH), иногда к их числу прибавляют и гидроксид кальция (Ca(OH) 2)), хотя на самом деле - это малорастворимое вещество белого цвета (гашенная известь).

Получение оснований

Получение оснований и щелочей может производиться различными способами. Для получения щелочи можно использовать химическое взаимодействие металла с водой. Такие реакции протекают с очень большим выделением тепла, вплоть до воспламенения (воспламенение происходит по причине выделения водорода в процессе реакции).

2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2

CaO + H 2 O → Ca(OH) 2

Но в промышленности эти методы не нашли практического значения, конечно кроме получения гидроксида кальция Ca(OH) 2 . Получение гидроксида натрия и гидроксида калия связано с использованием электрического тока. При электролизе водного раствора хлорида натрия или калия на катоде выделяются водород, а на аноде - хлор , при этом в растворе, где происходит электролиз, накапливается щелочь !

KCl + 2H 2 O →2KOH + H 2 + Cl 2 (эта реакция проходит при пропускании электрического тока через раствор).

Нерастворимые основания осаждают щелочами из растворов соответствующих солей.

CuSO 4 + 2NaOH → Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4

Свойства оснований

Щелочи устойчивы к нагреванию. Гидроксид натрия можно расплавить и расплав довести до кипения, при этом он разлагаться не будет. Щелочи легко вступают в реакцию с кислотами, в результате которого образуется соль и вода. Эта реакция ещё носит название - реакция нейтрализации

KOH + HCl → KCl + H 2 O

Щёлочи взаимодействуют с кислотными оксидами, в результате которой образуется соль и вода.

2NaOH + CO 2 → Na 2 CO 3 + H 2 O

Нерастворимые основания , в отличии от щелочей, термически не стойкие вещества. Некоторые из них, например, гидроксид меди , разлагаются при нагревании,

Cu(OH) 2 + CuO → H 2 O
другие - даже при комнатной температуре (например, гидроксид серебра - AgOH).

Нерастворимые основания взаимодействуют с кислотами, реакция происходит лишь в том случае, если соль, которая образуется при реакции, растворяется в воде.

Cu(OH) 2 + 2HCl → CuCl 2 + 2H 2 O

Щелочные металлы - такие металлы, которые при взаимодействии с водой образуют щелочь . К типичному представителю щелочных металлов относится натрий Na. Натрий легче воды, поэтому его химическая реакция с водой происходит на её поверхности. Активно растворяясь в воде, натрий вытесняет из неё водород, при этом образуя натриевую щелочь (или гидроксид натрия) - едкий натр NaOH. Реакция протекает следующим образом:

2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2

Подобным образом ведут себя все щелочные металлы. Если перед началом реакцией в воду добавить индикатор фенолфталеин, а затем опустить в воду кусочек натрия, то натрий будет скользить по воде, оставляя за собой ярко розовый след образовавшейся щелочи (щелочь окрашивает фенолфталеин в розовый цвет)

Гидроксид железа

Гидроксид железа является основанием. Железо, в зависимости от степени его окисления, образует два разных основания: гидроксид железа, где железо может иметь валентности (II) - Fe(OH) 2 и (III) - Fe(OH) 3 . Как и основания, образованные большинством металлов, оба основания железа не растворимы в воде.

Гидроксид железа (II) - белое студенистое вещество (осадок в растворе), которое обладает сильными восстановительными свойствами. К тому же, гидроксид железа (II) очень не стойкий. Если к раствору гидроксида железа (II) добавить немного щёлочи, то выпадет зелёный осадок, который достаточно быстро темнеет о превращается в бурый осадок железа (III).

Гидроксид железа (III) имеет амфотерные свойства, но кислотные свойства у него выражены значительно слабее. Получить гидроксид железа (III) можно в результате химической реакции обмена между солью железа и щёлочью. Например

Fe 2 (SO 4) 3 + 6 NaOH → 3 Na 2 SO 4 +2 Fe(OH) 3

Некоторые химические соединения отличаются высокой реакционной способностью. Они легко реагируют с другими веществами, превращаясь в новые вещества. К таким соединениям относятся кислоты и основания. Основания, растворимые в воде, называются щелочами. Сильные или концентрированные кислоты и щелочи отличаются настолько высокой реакционной способностью, что их называют едкими веществами. Они разъедают многие вещи, в том числе кожу человека, вызывая тяжелые химические ожоги. Сильные щелочи на ощупь мылкие, похожие на жидкое желе.

В человеческом желудке, когда в него попадает пища, выделяется сильная кислота, именуемая соляной. Эта кислота обладает разъедающим действием и помогает разлагать питательные вещества, участвуя в пищеварительном процессе. Она также убивает множество опасных микробов, которые могут присутствовать в пище. Чтобы желудок не растворился в собственной кислоте, он вырабатывает защитную слизь, толстым слоем покрывающую его стенки.

Слабые кислоты на вкус обычно кислые, как природная лимонная кислота в лимонах и грейпфрутах. Слабые щелочи имеют горьковатый вкус, как кофеин в кофе. Кофеин является представителем алкалоидов, природных оснований, содержащихся в некоторых растениях. Многие растения накапливают алкалоиды в своих листьях и стеблях. Они ядовиты, поэтому животные их не едят.

Выхлопные газы автомобильных двигателей, газы из дымовых труб заводов и электростанций содержат соединения серы и азота. Эти соединения растворяются в капельках воды, содержащихся в облаках и тучах, и образуют серную и азотную кислоты, которые выпадают на землю в виде кислотных дождей.

Пчелиный яд представляет собой смесь веществ, среди которых присутствует кислый апитоксин. Когда пчела жалит, она оставляет в коже зазубренное жало вместе с ядовитой железой. Боль от укуса можно облегчить, втирая слабый раствор бикарбоната натрия, пищевой соды, то есть основания, которое нейтрализует кислоту.

В молекулах кислот содержится водород. Например, формула серной кислоты H 2 S0 4 , а соляной НСl. В водных растворах водород образует положительный ион Н + . Ион водорода является, в сущности, атомом водорода, лишенным своего электрона, то есть просто протоном. Кислота легко вступает в реакции, потому что она всегда готова отдать этот протон в обмен на другой ион. С другой стороны, протон из кислоты может принять, или акцептировать, электрон, несущий отрицательный заряд, и стать нейтральным. Поэтому кислоты служат донорами протонов и акцепторами электронов. Основания ведут себя противоположным образом, они являются акцепторами протонов и донорами электронов.

Осиный яд также кислой природы. Боль от укуса можно облегчить, втирая в ранку слабый раствор аммиака (нашатырного спирта). Аммиак является основанием, нейтрализующим кислоту.

Кислота или щелочь?

Пробовать неизвестную жидкость на ощупь или на вкус, чтобы определить, это кислота или щелочь, чрезвычайно опасно и может оказаться даже смертельным. Обычно такое проделывают с помощью индикатора. Индикатор — это вещество, меняющее цвет при добавлении его в кислоту или щелочь. Самым известным индикатором является лакмус. Его используют в виде раствора или сухой полоски бумаги, пропитанной этим веществом. В обычном виде лакмус розового цвета. При добавлении его к кислоте цвет меняется на красный, а к щелочи— на синий. Если окраска лакмуса не меняется, то вещество, к которому его добавили, не является ни кислотой, ни щелочью, оно нейтрально.

В средние века ужасная болезнь чума убивала миллионы людей. Тела покойников обливали известью, сильной едкой щелочью. Известь убивала микробы и способствовала быстрому разложению тел.

Кислоты и щелочи широко используют в промышленности. Каждый год производят миллионы тонн серной кислоты. Ее используют в автомобильных аккумуляторах, в производстве моющих средств, взрывчатых веществ, удобрений и красителей.

Кислоты и щелочи очень важны для земледелия и лесного хозяйства. Любое растение лучше всего растет на почве определенного типа: кислой, нейтральной либо щелочной. Тип почвы можно изменить с помощью добавок. Так, внесение извести в кислую почву превращает ее в нейтральную.

Здравствуйте, друзья. Сегодня разберёмся с такой темой: кислоты и щёлочи. Если быть точнее, то «чем щёлочи отличаются от кислот?». Вспомним немного о химии. Вообще, кислоты и щёлочи — это такие химические элементы, которые при соединении друг с другом (в правильном количестве) создают процесс нейтрализации. Этот процесс в итоге даёт нам воду и соль.
И получается такое вещество, которое не относится ни к кислотам, ни к щелочам. Оно не способно вызывать ожоги. Но это будет только при правильной пропорции кислоты и щёлочи (иногда для верности пользуются фенолфталеином, он окрашивает щёлочь в слегка фиолетовый цвет).
Кислота и щёлочи это как две противоположности. Но они очень важны при изготовлении таких вещей как: удобрения, пластик, мыла, моющие средства, красок, бумаги и даже взрывчаток. Это далеко не весь список.
Кислота ­- это и есть что-то кислое, оно характеризуется кислым вкусом. Кислота содержится в уксусе – уксусная кислота, в лимоне – лимонная кислота, в молоке – молочная кислота, в желудке – соляная кислота и т.п. Но это всё так называемые слабые кислоты , помимо них существуют кислоты с большей концентрацией (серная кислота и т.д.). Они гораздо опаснее для человека и пробовать их не рекомендуется никому. Они способны разъесть одежду, кожу, вызвать тяжёлый ожог на коже, разъесть бетон и другие вещества. Например, соляная кислота нам нужна для того, чтобы желудок быстрее переваривал пищу, а также для уничтожения большинства вредных бактерий, которые приходят вместе с пищей.
Щелочь - это те вещества, которые хорошо растворяются в воде. При этом реакция сопровождается с выделением тепла, с увеличением температуры. Если щёлочь сравнивать с кислотой, то на ощупь она намного «мыльнее», то есть скользкая. Вообще, щёлочи не сильно отстают от кислот по разъеданию и по силе. Они также могут с лёгкостью разъесть древесину, пластик, одежду и тому подобное.
Кстати, из щёлочей делают мыло, стекло, бумагу, ткань и это не весь список. Щёлочь можно найти у себя на кухне, ну или в магазине под названием пищевая сода. Кстати, пищевая сода это очень хороший помощник всем домохозяйкам.

Кислоты и щёлочи отличают по показателям pH (шкала pH). Ниже Вы видите картинку – это специальная шкала, на которой имеются числа от 0 и до 14. Нулём обозначают самые сильные кислоты , а четырнадцатью – самую сильную щёлочь. Но какая же середина между этими числами? Может быть 5, может быть 7, а может быть 10? Серединой принято считать число 7 (нейтральное положение). То есть числа до 7 это все кислоты, а больше 7 это щёлочи.

Показатель кислотности растворов рН, механизм действия

Именно для этой шкалы разработаны специальные индикаторы - лакмусы . Это обычная полоска, которая реагирует на среду. В кислотной среде она окрашивается в красный цвет, а в щелочной среде – в синий цвет. Она необходима не только в химии, но и в быту.

Например, если у Вас есть аквариум, то немаловажную роль играет кислотность воды. От неё зависит вся жизнь аквариума. К примеру, показатель кислотности воды для аквариумных рыбок колеблется от 5 до 9 рН. Если будет больше или меньше, то рыбка будет чувствовать себя не комфортно, а может и вовсе умереть. Всё тоже самое и с растениями для аквариумов…

Работа с кислотами и щёлочами требует большой внимательности и осторожности. Ведь при попадании на кожу они вызывают сильные ожоги. Старайтесь работать в проветриваемом помещении. Вдыхать пары щёлочей и кислот также не рекомендуется. Для личной безопасности стоит воспользоваться очками, перчатками и специальной одеждой, чтобы не повредить глаза, руки и любимую одёжку)))
При работе с кислотами следует помнить, что сначала вливают кислоту в раствор (воду), а не наоборот. В противном случае произойдёт бурная реакция, которая сопровождается брызгами. А сам процесс добавления кислоты в раствор следует делать очень медленно, при этом контролировать степень нагрева сосуда и обязательно добавлять кислоту по стенкам сосуда.
При работе со щёлочами первым следует добавлять понемногу щёлочь (т.е. щелочь в воду - правильно!). К тому же запрещено пользоваться стеклянной посудой, рекомендуют фарфоровую или специальную посуду.
При химической обработке металлов (оксидирование, анодирование, травление и др.) погружать в раствор и вынимать из раствора изделие следует с помощью специальных приспособлений или инструментов, но никак не руками, даже если они в резиновых перчатках. Кстати, щёлочь входит в состав некоторых