Kapitola 12.

Kyseliny, hydroxidy a neutralizace

Reakce kyseliny citrónové s manganistanem draselným

Do velké kádinky nalij 300ml vařící se vody. Do vody pak nasyp 2-3 velké lžíce kyseliny citrónové.Do horkého roztoku kyseliny naházej lžičkou pár větších krystalů manganistanu draselného.Pozoruj barevné změny roztoku.

Barevné změny: fialová,červená,oranžová,žlutá a původní bezbarví roztok.

Kyselina sírová odjímá vodu z každé látky

Připrav si 3 velká hodinová sklíčka . Na první sklíčko polož kostku cukru, na druhé kousek filtračního papíru a na třetí kousek látky. Na vzorky nakapej pomocí kapátka pár kapek koncentrované kyseliny sírové. Nech chvíli kyselinu působit na zkoumané látky. Filtrační papír kyselina propálila a rozežrala, cukr zuhelnatěl a látka úplně zčernala a zmizela.

Výroba kyseliny chlorovodíkové

Do odměrného válce nasyp 3-4g manganistanu draselného který zalij 5ml 30% kyseliny chlorovodíkové.Když se začne z válce odpařovat chlor postav na válec s chlorem druhý válec tak,aby se dotýkali ústím.Po naplnění druhého válce chlorem oba válce uzavři gumovou zátkou. Válec ve kterém jsme chlor připravovali odlož stranou, jelikož použijeme válec ,do kterého jsme chlor jímali. Na tlakovou láhev s vodíkem napoj gumovou hadici, na jejímž konci se nachází skleněná trubice vytažená do kapiláry. Z tlakové lahve začni vypouštět vodík , který zapal na konci skleněné kapiláry. Trubičku s hořícím vodíkem vlož na chvíli do válce s chlorem. Po 1 minutě vyjmi trubici ven a vodíkový plamen zhasni. Zbylý chlorovodík vzniklý ve válci zřeď 200ml vody. Po protřepání plynu s vodou dokaž indikátorem vznik kyseliny chlorovodíkové.

Výroba kyseliny bromovodíkové 

Do odměrného válce nakapej kapátkem 10-20 kapek kapalného bromu a počkej, dokud se brom nerozloží na červenohnědé páry. Na válec s unikajícími parami bromu polož druhý válec tak, aby se dotýkali ústím.Po naplnění druhého válce parami bromu oba válce uzavři gumovou zátkou. Válec ve kterém jsme bromové páry připravovali odlož stranou, jelikož použijeme válec ,do kterého jsme brom jímali. Na tlakovou láhev s vodíkem napoj gumovou hadici, na jejímž konci se nachází skleněná trubice vytažená do kapiláry. Z tlakové lahve začni vypouštět vodík , který zapal na konci skleněné kapiláry. Trubičku s hořícím vodíkem vlož na chvíli do válce s parami bromu. Po 1 minutě vyjmi trubici ven a vodíkový plamen zhasni. Zbylý bromovodík vzniklý ve válci zřeď 200ml vody. Po protřepání plynu s vodou dokaž indikátorem vznik kyseliny bromovodíkové.

Reakce kyseliny dusičné s dřevěným uhlím

Do zkumavky svisle upevněné ve stojanu nalij 5ml koncentrované 64% kyseliny dusičné. Zkumavku mírně zahřej kahanem. Do chemických kleští uchop kousek dřevěného uhlí a rozžhav ho v plameni kahanu. Nažhavené uhlí vhoď do zkumavky s kyselinou dusičnou. Z kyseliny se začnou uvolňovat husté hnědé dýmy oxidu dusičitého. Také uhlí s kyselinou reaguje hořením a skákáním po hladině.

Důkaz kyseliny sírové ve vodném roztoku

Do kádinky nalij 1-2 ml koncentrované kyseliny sírové. Kyselinu pak přelij 300ml vody. V druhé kádince si připrav vodný roztok chloridu barnatého. Kapátkem kápni roztok chloridu barnatého k roztoku kyseliny sírové.Již jedna kapka způsobí vznik husté bílé nerozpustné sraženiny síranu barnatého.

Vznik síranů kovů

Do tří zkumavek upevněných ve stojánku nalij stejná množství kyseliny sírové. Do první zkumavky vhoď granulku železa, do druhé zkumavky granulku zinku a do třetí granulku mědi. Nech kyselinu na kovy působit 15-20 minut. Po zabarvení kyseliny na zeleno,modro a bílo odpař roztoky na porcelánových miskách.

Vzniklá modrá , pevná látka je síran měďnatý.

Vzniklá zelená , pevná látka je síran železnatý. 

Vzniklá bílá , pevná látka je síran zinečnatý.

Příprava kyseliny dusičné

Do velké zkumavky nalij 5ml koncentrované kyseliny dusičné. Do kyseliny pak vhoď 2-3 granule mědi.Když se začnou vyvíjet oxidy dusíku zakryj zkumavku druhou tak, aby se dotýkali ústím. Když se obrácená zkumavka naplní hnědými oxidy dusíku zazátkuj ji gumovou zátkou. Zkumavku s kyselinou důkladně omyj pod proudem studené vody. Do zkumavky s oxidem dusičitým nalij pomocí střičky trochu vody a znovu zazátkuj. Zkumavkou třepej dokud se hnědý plyn nerozpustí ve vodě. Indikátorem se přesvědč o kyselé reakci vzniklého roztoku.  

Připravujeme fontánu v baňce

Do malé kádinky nalij 25ml koncentrovaného roztoku amoniaku ( cca. 25% ). Do čpavku pak nasyp 3-5 velkých peciček hydroxidu sodného. Když se začne vyvíjet plynný amoniak položte nad kádinku kulatou baňku otočenou dnem vzhůru a počkejte, až se naplní plynem. Baňka naplněná amoniakem barví lakmusový papírek na modro. Baňku zazátkuj zátkou s trubičkou vytaženou do kapiláry. Jeden konec trubičky ponoř do akvária naplněného vodou s přídavkem fenolftaleinu.Počkej, až do baňky vnikne první kapka vody. Pak voda začíná tryskem proudit do baňky a vzniklý hydroxid amonný barví fenolftalein na červenou barvu.

Jsou hydroxidy hydroskopické ?

Na hodinové sklíčko nasyp 20-30 peciček hydroxidu sodného. Na hydroxid nech působit vzduch. Pecičky hydroxidu se do 15 minut pokryjí vrstvou vody. Hydroxid sodný nasál vzdušnou vlhkost.

Příprava hydroxidu vápenatého

Na dno kádinky nasyp 2-3 lžičky oxidu vápenatého. Do kádinky pak nalij poloviční množství vody, než je oxidu. Oxid vápenatý se rozpadne pomocí vody na bílý prášek a rozpustí se ve vodě za vzniku vápenné vody.

Srážecí reakce hydroxidů

Do velké baňky nalij 300ml vody a připrav vodný roztok hydroxidu sodného. Roztok hydroxidu rozlij po 100ml do tří kuželových baněk. Pak si připrav 3 kádinky a do každé nalij 30ml vody.V kádinkách připrav vodné roztoky těchto solí : síranu měďnatého,železnatého a nikelnatého. Do ústí každé kuželové baňky nasaď nálevku. Do první baňky s hydroxidem nalij roztok soli měďnaté, do druhé baňky roztok soli železnaté a do třetí baňky roztok soli nikelnaté. Pozoruj vznik ve vodě nerozpustných sraženin hydroxidů.

Barva připravených hydroxidů : Síran měďnatý = hydroxid měďnatý ( modrá )

 Síran nikelnatý = hydroxid nikelnatý ( světle zelená )

 Síran železnatý = hydroxid železnatý ( tmavě zelená )

Přímá neutralizace

Do digestoře umístíme porcelánovou síťku, na kterou položíme odpařovací misku s 20ml kyseliny chlorovodíkové o přibližné koncentraci 30%. Do kyseliny kápneme 2-3 kapky kongo červeně. Vzniklé zabarvení je světle modré. Následně vhodíme do kyseliny 2-3 pecičky hydroxidu sodného a odstoupíme.

Neutralizace v roztoku

Do kádinky nalijeme 50ml roztoku  hydroxidu sodného o koncentraci  0,1 mol.l^-1. Do tohoto roztoku přikapeme pár kapek fenolftaleinu a pozorujeme zbarvení. Do zabarveného roztoku pak přikapáváme kapátkem po kapkách roztok kyseliny sírové o koncentraci 25%. Neutralizaci ukončuje poslední nadbytečná kapka kyseliny. 

Kyseliny a indikátory

Do tří zkumavek nalij 38% kyselinu sírovou. Připrav si roztok lakmusu a fenolftaleinu ve vodě. Do první zkumavky nakapej kapátkem pár kapek roztoku lakmusu, do druhé nakapej pár kapek roztoku fenolftaleinu a do třetí vlož univerzální indikátorový papírek. V první zkumavce se kyselina lakmusem zbarvila na červenou barvu , ve druhé zkumavce se kyselina nezbarvila a indikátorový papírek prudce zrudl.

Hydroxidy a indikátory

Do tří zkumavek nalij 10% roztok hydroxidu sodného. Připrav si roztok lakmusu a fenolftaleinu ve vodě. Do první zkumavky nakapej kapátkem pár kapek roztoku lakmusu, do druhé nakapej pár kapek roztoku fenolftaleinu a do třetí vlož univerzální indikátorový papírek. V první zkumavce se hydroxid lakmusem zbarvil na modrou barvu , ve druhé zkumavce s roztokem fenoltaleinu se hydroxid zbarvil na tmavě červenou až fialovou barvu a indikátorový papírek prudce zmodral.

Neutrální roztok – voda

Do tří zkumavek nalij vodu z vodovodu. Připrav si roztok lakmusu a fenolftaleinu ve vodě. Do první zkumavky nakapej kapátkem roztok lakmusu, do druhé zkumavky nakapej roztok fenolftaleinu a do třetí vlož univerzální indikátorový papírek. Ve všech případech je roztok původní a nezbarven kromě lakmusu, který byl v původním roztoku světle modrý.

Neutralizace pod olejem

Do suché erlenmayerovy baňky nalij 100ml koncentrované kyseliny chlorovodíkové a dvojnásobné množství lampového oleje. Pak do roztoku vhoď 2-3 pecičky hydroxidu sodného. Hydroxid sodný začne v kyselině skákat,rozpouští se, kyselina vře a vznikající chlorovodík probublává olejem na hladinu kapaliny.Vše vypadá jako uměle se vařící kapalina.

Titrace bromthymolovou modří

Do stojanu umístíme držák na zkumavky, do kterého uchytíme byretu, kterou naplníme roztokem hydroxidu sodného o koncentraci 0,1 mol.l^-1 pomocí nálevky. Do titrační baňky nalijeme 50ml destilované vody, do které přikápneme 2-3 kapky lihového roztoku bromthymolové modři. K tomuto roztoku pak odpipetujeme pomocí pipety 10ml roztoku kyseliny dusičné o koncentraci 0,1 mol.l^-1. Titrujeme roztokem hydroxidu sodného do prvního zeleného zabarvení ( bod ekvivalence ). Následným přikápnutím nadbytečné kapky jsme v modrém prostředí zásady. Původní kyselé prostředí mělo barvu žlutou.