課程名稱:酸鹼中和與鹽類 課程名稱:酸鹼中和與鹽類
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
酸鹼中和反應
酸鹼中和反應
酸鹼中和反應:
( 1 )特徵:當酸與鹼反應時,會形成 和 。 ( 2 )化學反應式:
化學反應式:
離子反應式:
( 3 )熱量: 反應,水溫 。
( 4 )中和後水溶液之酸鹼性,視反應物酸及鹼 的程度而定 可添加 以判斷反應 。
蒸發中和液後,能得到 。
水 鹽類
鹼
酸
鹽類 水
放熱 上升
O H OH
H
2酸鹼指示劑 終點
鹽類
抵銷
(媒體: 1
, 1’9” )
討論 反應特徵
特徵: 與 反應,生成 與 的反應。 酸 鹼 鹽類 水
鹼
HA
BOH
H
OH B
A
酸 解離
O H
BA BOH
HA
2鹽 水
酸 鹼
酸鹼中和反應 配對思考
酸 HCl
H
2SO
4HNO
3CH
3COOH
NaOH Ca(OH)
2KOH NH
4OH 鹼
十六個酸鹼中和反應式
NaCl
CaCl
2KCl Cl NH
44 2
SO Na
CaSO
4 4 2SO K
4 2
4
)
( NH SO NaNO
32 3
) (NO Ca
KNO
33 4
NO NH
COONa CH
3Ca COO
CH
3)
2( CH CH
3COONH
3COOK
4酸鹼中和反應 回家練習一
O H NaCl
NaOH
HCl 2
NaOH HCl
Ca(OH)2 HCl
KOH HCl
NH OH HCl
44
2
SO H
4
2
SO H
4
2
SO H
4
2
SO H
2
) (OH Ca
NaOH
KOH
OH NH
4O H CaCl
OH Ca
HCl ( )2 2 2 2
2
O H KCl
KOH
HCl 2
O H Cl
NH OH
NH
HCl 4 4 2
O H SO
Na NaOH
SO
H2 4 2 2 4 2 2 O H CaSO
OH Ca
SO
H2 4 ( )2 4 2 2 O H SO
K KOH
SO
H2 4 2 2 4 2 2
O H SO
NH OH
NH SO
H2 4 2 4 ( 4)2 4 2 2
酸鹼中和反應 回家練習二
O H NaNO
NaOH
HNO3 3 2
O H NO
Ca OH
Ca
HNO3 ( )2 ( 3)2 2 2 2
O H KNO
KOH
HNO3 3 2
O H NO
NH OH
NH
HNO3 4 4 3 2
O H COONa
CH NaOH
COOH
CH3 3 2
O H Ca
COO CH
OH Ca COOH
CH3 ( )2 ( 3 )2 2 2
2
O H COOK
CH KOH
COOH
CH3 3 2 O H COONH
CH OH
NH COOH
CH3 4 3 4 2
NaOH HNO3
2
3 Ca(OH)
HNO
KOH HNO3
NH OH HNO
3 4 COOH CH
32
) (OH
Ca NaOH
KOH
OH NH4 COOH CH
3 COOH CH
3
COOH
CH
3討論 離子方程式表示法
離子方程式表示法:
( 1 )改寫原則:
。 。 。 被抵銷者,表示未實際參與反應
( 2 )範例討論:
凡酸遇碳酸鹽的反應: 。 左右相同者抵銷 重新整理
O H
CO CaCl
CaCO
HCl
3 2 2 22
電解質解離
O H
CO Cl
Ca CaCO
Cl
H 2
3 22
2 22
O H
CO Ca
CaCO
H
3 2 222
氯離子未參與反應
O H
CO Ca
CaCO H3 2 22
2
討論 離子方程式表示法
離子方程式表示法:
( 2 )範例討論:
凡酸遇活性大金屬的反應: 。
2
2 HCl Zn ZnCl
2 H
2
2
2
2
2 H
Cl
Zn Zn
Cl
H
2
2 H
Zn Zn
2 H
氯離子未參與反應
2
2H Zn Zn2 H
討論 離子方程式表示法
離子方程式表示法:
( 2 )範例討論:
凡酸鹼中和反應: 。
O H NaCl
NaOH
HCl
2O H Cl
Na OH
Na Cl
H
2O H OH
H
2 氯、鈉離子未參與反應
酸鹼中和就是形成水的反應
酸鹼中和的離子方程式都相同
O H OH
H 2
討論 離子方程式表示法
離子方程式表示法:
( 2 )範例討論:
凡酸鹼中和反應: 。
O H
CaCl OH
Ca
HCl ( )
2 22
22
O H
Cl Ca
OH Ca
Cl
H 2
22
22 2
22
O H OH
H 2 2
22
O H OH
H 2
O H OH
H
2鈣離子、氯離子未參與反應
『酸鹼中和形成水』驗證
O H COONa
CH NaOH
COOH
CH
3
3
2 白色無水硫酸銅粉末:檢驗 存在的試劑之ㄧ
未知液體遇之,變成 色時,即是水水
加熱
(吸熱)加水
(放熱) 酸鹼中和形成水實驗:
(媒體: 1 , 38” )( 1 )試管中加入白色無水硫酸銅粉末及冰醋酸(純醋酸)
( 2 )加入氫氧化鈉
( 3 )發現試管內溶液變成 色 藍
藍
硫酸銅晶體 硫酸銅粉末
冰醋酸凝固點 16.7 ℃
(溫度低於 16.7℃ ,呈固態像 冰)
生活中的酸鹼中和
生活中的酸鹼中和:
( 1 )早期農民於稻子收割後,會燃燒稻草,形成 。 草木灰( )為鹼性,能中和酸性的土壤
( 2 )酸性的胃液分泌過多時,醫生會開給鹼性的胃藥(乳)
胃液( )+胃藥( )為鹼 性
草木灰
3 2CO K
HCl Al
(OH )
3 Mg(
OH)
2...
草木灰
3 2CO H
KOH
生活中的酸鹼中和
生活中的酸鹼中和:
( 3 )被蚊蟲叮咬,可塗上 性的 或 。 蚊蟲叮咬時,分泌酸性的甲酸(蟻酸)
( 4 )胰臟分泌 性的消化液
胰液的鹼性,可中和流入腸中的酸性胃液( )。
草木灰
氨水 肥皂水 鹼
鹼
HCl
(媒體: 1
, 4’9” )
酸鹼中和原理
酸鹼中和原理
酸鹼中和原理:化學計量
( 1 )酸鹼中和原理:氫離子的莫耳數 氫氧根離子的莫耳數 但酸的莫耳數與鹼的莫耳數 。
( 2 )原理討論:
離子反應式:
中和反應:
=
不一定相等
O H OH
H
2mol OH
mol
H 1 1
O H KCl
KOH
HCl
2mol mol 鹼
酸
O H CaCl
OH Ca
HCl ( )
2 22
22
mol 1 : 1
mol OH
mol
H
mol mol 鹼
酸
mol 2 : 1
酸鹼中和示意圖
酸鹼中和示意圖: NaOH 滴定 HCl
HCl
H Cl
HCl NaOH Na
OH
滴定前
NaOH
O H OH
H
2OH Na
] [
]
[OH H [OH ] H[ ] [OH ] H[ ]
酸性< 7 中性 pH = 7
鹼性 pH > 7
滴定過程
滴定過程 : n
H; n
OH-; n
Cl-不變 ; n
Na酸性
1 : 1
(媒體: 1
, 1’17” )
滴定終點
M M M 1 . 5
1 20 1 1
30 1
1
2 2
範例解說
1. 以 1 M 鹽酸滴定 20 mL 未知濃度的氫氧化鈉溶液。若完全中和 時
用去鹽酸 30 mL ,則氫氧化鈉溶液的濃度為多少 M ? M 。
M M M 1 . 5
20 1
30 1
1
2 2
1.5
O H
NaCl NaOH
HCl
2法 :
O H
OH
H
2法 :
法 :套用公式 M1V1 = M2V2
適用於強酸強鹼中和且酸為 HA 型、鹼為 BOH 型
時
M1 、 V
1
HCl
M2 、 V
2
NaOH
M M
M V M V
M
5 . 1 20
30
1 2 2
2 2 1
1
H Cl
HCl NaOH OH Na
等號二邊同時有毫升欲換算公升時,可以毫升運算
法 :套用公式 M1V1 × n = M2V2 × m
適用強酸強鹼中和且酸為 HnA 型、鹼為 B(OH)m 型時
M
M M 3
1 20 1 2
30 1
1
2 2
範例解說
2. 以 1 M 硫酸滴定 20 mL 未知濃度的氫氧化鈉溶液。若完全中和時用去 硫酸
30 mL ,則氫氧化鈉溶液的濃度為多少 M ? M 。
M
M M 3
20 2
30 1
1
2 2
3
O H SO
Na NaOH
SO
H
2 4 2
2 4 2
2法 :
O H
OH
H
2法 :
M1 、 V
1
H2SO4
M2 、 V
2
NaOH
M M
M m V M n
V M
3 1
20 2
30
1 2 2
2 2 1
1
42
4
2SO 2H SO
H NaOH OH Na
酸鹼中和 計量公式
M
1、 V
1H
nA
M
2、 V
2B(OH)
m
nn
A nH A
H
mm
mOH B
OH B ( )
1 1
V
M M
1V
1 n
2 2
V
M M
2V
2 m
酸鹼中和原理:氫離子莫耳數=氫氧根離子莫耳數
強酸與強鹼中和適用 ) (
解離氫氧根離子數 解離氫離子數
公式導出
: m :
2 2 1
1
n
m V
M n
V
M
範例解說
3. 某燒杯裝有 2 M 的鹽酸 1 公升,則:( NaOH = 40 )
當加入 20 公克的氫氧化鈉,燒杯中的溶液酸鹼性為 性。
當加入 80 公克的氫氧化鈉,燒杯中的溶液酸鹼性為 性。
當加入 120 公克的氫氧化鈉,燒杯中的溶液酸鹼性為 性。
中 酸
鹼
mol OH
mol
H
n mol HCl mol H l
mol 2 1 2 2
M
NaOH g
NaOH mol
OH mol
80 40
2 2
2
需
中和需
NaOH
HCl
1
1 酸鹼滴定
酸鹼滴定
:酸鹼滴定
( 1 )酸鹼中和實驗稱 ,可求出未知酸或鹼的濃度 ( 2 )甲儀器: 。
內裝固定體積、未知濃度之鹼或酸 添加酸鹼指示劑
( 3 )乙儀器: ,有體積刻度,內裝已知濃度之酸或鹼 逐次添加,直至反應完成為止(滴定終點)
( 4 )酸鹼指示劑:加入甲儀器中,指示滴定終點 當達滴定終點時,指示劑會 。 ( 5 )將中和混合液加熱, 蒸發後可得 。
酸鹼滴定
變色
水 鹽類
甲 乙 滴定管
錐形瓶
酸鹼指示劑
0 mL
50 mL 鹼式滴定管
玻璃珠
酸鹼滴定儀器設置
鐵架
滴定 管 滴定
管
錐形瓶
平 視 凹 處 中 央 刻 度
強酸強鹼滴定討論
強酸強鹼滴定:
探討 1M NaOH 滴定 1M 、 10ml HCl 滴定過程甲 乙
NaOH
HCl
未滴定前:甲只有 1M 、 10 ml HCl 及數滴 。
溶液呈 色( 性, pH= )
內含氫離子莫耳數
開始滴入 1M 、 NaOH 6 ml 時。 :
甲內原有的氫離子莫耳數 。 滴入的氫氧根離子莫耳數 。 氫離子莫耳數剩下? 。
溶液呈 色
( 性, 酸被中和, pH 變化 )
當滴入 1M 、 NaOH 達 10 ml 時:
甲內原有的氫離子莫耳數 。 滴入的氫氧根離子莫耳數 。 溶液呈 色
( 性, 酸被中和, pH 變化 )
此時達到 。 加酚
酞
酚酞
無 酸 0
) 10
( 01
.
0 mol mmol
無
酸 部分 增加
粉紅
中 全部 增加
滴定終點( pH = 7 )
mmol
mol H
10
10 10 3
) 10
( 01
.
0 mol mmol ) 6
( 006
.
0 mol mmol ) 4
( 004
.
0 mol mmol
) 10
( 01
.
0 mol mmol ) 10
( 01
.
0 mol mmol
103
符號m
強酸強鹼滴定討論
繼續滴入 1M 、 NaOH 達 15 ml 時:
甲內原有的氫離子莫耳數 。 滴入的氫氧根離子莫耳數 。 溶液呈 色
( 性, 過量, pH 變化 )
繼續滴入 1M 、 NaOH :溶液水溫 。
溶液顏色變化 ,呈 色。
( 性, 過量, pH 變化 )
以 pH 為縱軸, NaOH 為橫軸,滴定曲線作圖?
達終點後,將甲移置於 中加熱: 會蒸發,底部的鹽類 。 寫出本化學反應式:
。
紅
鹼 NaOH 鹼 增加
變深 深紅
鹼 NaOH 鹼 增加
蒸發皿
水 氯化鈉 NaCl
O H NaCl
NaOH
HCl 2
強酸強鹼滴定:
探討 1M NaOH 滴定 1M 、 10ml HCl 滴定過程上升
(媒體: 1, 29” )
) 10
( 01
.
0 mol mmol ) 15
( 015
.
0 mol mmol
強酸強鹼滴定曲線
酸鹼滴定曲線:
隨 NaOH 逐漸滴入 HCl 時,錐形瓶內中和溶液的 pH 變化
) (ml NaOH
pH
(媒體: 1, 4’1” ; 2, 3’47” ; 3
, 1’02” )
pH 7
鹽類
鹽類的製備方式
鹽類的製備方式:
鹽:由金屬離子或銨根離子與酸根或非金屬離子形成 ( 1 ) 反應:
( 2 ) 反應:
( 3 ) 反應:
酸鹼中和
活性大的金屬與酸
碳酸鹽與酸
NaOH + HCl NaCl + H2O
2CH3COOH + Mg(OH)2 (CH3COO)2Mg + 2H2O
Mg + 2HCl MgCl2 + H2 Zn + 2HCl ZnCl2 + H2
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O
2NaHCO3 + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O + 2CO2
常見的鹽類
氯化鈉 NaCl
俗稱食鹽,常用於調味。
水溶液呈中性。
氯化鈉是製造金屬鈉、氯氣及氫氧化鈉的原料。
硫酸鈣 CaSO4
白色固體,不易溶於水。
燒石膏的主成分,用於石膏製品。
碳酸鈣 CaCO3
白色固體,不易溶於水。
大理石、石灰岩、珊瑚、貝殼的主成分。
遇酸或加熱,產生 CO2。
CaCO3+ 2HCl CaCl2+ CO2+ H2O CaCO3 CaO + CO2
硫酸銨 (NH4)2SO4
無臭、白色的固體,易溶於水,水溶液呈酸性。
製備:將氨氣通入硫酸中即得,可做為農業用的氮肥
2NH3+H2SO4 → (NH4)2SO4
OH NH4
4 2
SO H
HCl NaOH
( 硫酸錏
)
常見的鹽類
碳酸鈉 Na2CO3
白色粉末,易溶於水,並生成氫氧根離子。
常作為清潔劑成分,水溶液呈鹼性。
又稱『洗滌鹼』、『蘇打』。
遇熱不反應、遇酸會產生二氧化碳
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2
碳酸氫鈉 NaHCO3
白色粉末,易溶於水,並生成氫氧根離子,呈弱鹼性。
乾粉滅火器內的乾粉。
做麵包的發粉含有碳酸氫鈉及一種弱酸(酒石酸),遇
水起反應產生二氧化碳,使麵糰膨脹。
又稱『焙用鹼』、 『小蘇打』 。
遇熱、遇酸均會產生二氧化碳
NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2
2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2 碳酸鉀
K2CO3
農夫收割稻子後,燃燒稻草之草木灰成分之ㄧ
鹼性,能中和土壤之酸性(因酸雨 造成)。
(媒體: 2
, 2’50” )
KOH H
2CO
3NaOH H
2CO
3 5 pH
(媒體: 1
, 1’47” )
滅火器簡介:
( 1 )燃燒的三要素:( ) 要有 :被燃燒的物質 要有 :指 。 須達 :燃燒的溫度
( 2 )滅火原理: 。
( 3 )原理設計:利用 的 、 、 性 質。
酸鹼滅火器:藉 部產生 反應以產生 CO2
乾粉滅火器:藉 部產生化學反應以產生 CO2
滅火器簡介
不可燃 不助燃 比空氣重 內
外
酸鹼中和 可燃物
助燃物 O2
燃點
缺一不可
去除燃燒三要素中的任一條件
CO2
滅火器簡介:
( 4 )滅火器構造與使用法:
酸鹼滅火器:
使用前要 以使內部的酸與鹼混合 內部有 瓶蓋及 水溶液 不用於電線走火及油類起火
滅火器簡介
二氧化碳
碳酸氫鈉
濃硫酸 濃硫酸
碳酸氫鈉
2 NaHCO
3+ H
2SO
4 Na
2SO
4+ 2 H
2O + 2 CO
2倒置
濃硫酸 碳酸氫鈉
壓力錶 安全插梢
壓柄
皮管
滅火器簡介:
( 2 )滅火器構造與使用法:
乾粉滅火器:
使用時不需要倒置 化學反應在射向火源受熱後才發生 內部有 粉末
及填充高壓 。 可用於普通火災、
電線走火及油類起火。
滅火器簡介
碳酸氫鈉 氮氣
O H CO
CO Na
NaHCO3 2 3 2 2
2
(媒體: 1, 35” ; 2
, 1’4” )
提滅火器 拔出插銷
握住皮管 掌按壓柄
鹽類圖說
石膏像( CaSO4 加水)
草木灰含 K2CO3