Кислоты и щелочи

Кислоты и щелочи — химические противоположности. Характерное свойство кислоты — ее кислый вкус. К примеру, кислота есть в лимонном соке, в уксусе. Щелочи на ощупь мыльные. Как кислоты, так и щелочи широко используются для производства различных вещей — от мыла и бумаги до взрывчатых веществ и удобрений. У тебя в желудке вырабатывается соляная кислота. Она убивает большинство микробов, которых ты заглатываешь вместе с пищей, и помогает желудку переваривать пищу. Чем сильнее кислота, тем ниже число рН. Чем сильнее щелочь, тем выше число рН.

У лимонов кислый вкус потому, что в них содержится лимонная кислота. В уксусе есть уксусная кислота, в кислом молоке — молочная кислота. Все эти кислоты слабые. Сильные кислоты гораздо опаснее пробовать на вкус или трогать. Это едкие вещества, и, значит, они могут разъедать кожу, древесину, одежду и многое другое. Щелочи, как, впрочем, и кислоты, могут быть достаточно сильными, чтобы вызвать ожог на коже. Если ты смешаешь щелочь и кислоту в правильном соотношении, у тебя получится нейтральное вещество. Это будет не кислота и не щелочь, и ожогов оно не вызовет. Ученые измеряют силу кислот и щелочей по так называемой шкале рН. На этой шкале расположены числа от 14 (самые сильные щелочи) до 0 (самые сильные кислоты).

Одна из хорошо известных сильных кислот — серная кислота. Ее используют для производства удобрений, взрывчатых веществ, пластмасс, масляных и других красок, моющих средств и многих других химикалиев. Современная химическая промышленность, которая возникла 200 лет назад, основана на производстве кислот и щелочей. Щелочные соединения, содержащие металлы натрий и калий, широко применяют при производстве стекла, бумаги, мыла и текстиля, а также при очистке масел.

3. Показатель кислотности растворов рН.

Водородный показатель, или рН, среды – это десятичный логарифм концентрации катионов водорода, взятый с обратным знаком:

рН = –lg c(H⁺),

где c(H⁺) – концентрация катионов водорода, моль/л.

Данное понятие введено в 1909 г. датским химиком С.Серенсеном.

В зависимости от значения рН различают следующие реакции среды:

рН < 7 – кислая (рН = 0–3 – сильнокислая, рН = 4–6 – слабокислая);

рН = 7 – нейтральная;

рН > 7 – щелочная (рН = 8–10 – слабощелочная, рН = 11–14 – сильнощелочная).

Роль рН исключительно велика как в природе, так и в технике, поскольку многие процессы в живых организмах и промышленном производстве протекают только при строго определенных значениях рН.

Из данных, приведенных в табл. 1, следует, что рН дождевой воды в норме должен составлять около 6,0. На практике кислотность дождевой воды оказывается выше этого значения (рН < 6). Прежде всего это относится к промышленным регионам, где имеются предприятия химической и металлургической отраслей промышленности, тепловые электростанции, выбрасывающие в атмосферу диоксид серы и диоксид азота, а также избыточное количество углекислого газа. Перечисленные газы являются кислотными оксидами и при взаимодействии с водяным паром образуют разбавленные растворы кислот. Поэтому речь идет о так называемых кислотных дождях.

Таблица 1 Значения рН различных сред