Happed on keemilised ühendid, mis on võimelised loovutama elektriliselt laetud vesinikuiooni (katiooni) ja vastu võtma kahte interakteeruvat elektroni, mille tulemuseks on kovalentne side.
Selles artiklis vaatleme peamisi happeid, mida üldhariduskoolide keskastmes õpitakse, ning saame teada ka palju huvitavaid fakte mitmesuguste hapete kohta. Alustame.
Happed: tüübid
Keemias on palju erinevaid happeid, millel on mitmesugused omadused. Keemikud eristavad happeid hapnikusisalduse, lenduvuse, vees lahustuvuse, tugevuse, stabiilsuse, orgaaniliste või anorgaaniliste keemiliste ühendite klassi kuulumise järgi. Selles artiklis vaatleme tabelit, mis esitab kõige kuulsamad happed. Tabel aitab teil meeles pidada happe nime ja selle keemilist valemit.
Keemiline valem | Happe nimi |
H2S | Vesiniksulfiid |
H2SO4 | Väävelhape |
HNO3 | Lämmastik |
HNO2 | Lämmastikku sisaldav |
HF | Flavic |
HCl | Sool |
H3PO4 | Fosfori |
H2CO3 | Süsi |
Nii, kõik on selgelt nähtav. See tabel esitab keemiatööstuse kuulsaimad happed. Tabel aitab teil nimed ja valemid palju kiiremini meelde jätta.
vesiniksulfiidhape
H2S on vesiniksulfiidhape. Selle eripära seisneb selles, et see on ka gaas. Vesiniksulfiid lahustub vees väga halvasti ja interakteerub ka paljude metallidega. Vesinikväävelhape kuulub "nõrkade hapete" rühma, mille näiteid käsitleme käesolevas artiklis.
H2S on kergelt magusa maitsega ja väga tugeva mädamuna lõhnaga. Looduses võib seda leida looduslikes või vulkaanilistes gaasides ning see vabaneb ka valgu mädanemisel.
Hapete omadused on väga mitmekesised, isegi kui hape on tööstuses asendamatu, võib see inimeste tervisele väga ebatervislik olla. See hape on inimestele väga mürgine. Väikese koguse vesiniksulfiidi sissehingamisel ärkab inimene peavaluga, algab tugev iiveldus ja pearinglus. Kui inimene hingab sisse suures koguses H2S, võib see põhjustada krampe, koomat või isegi kohest surma.
Väävelhape
H2SO4 on tugev väävelhape, millega lapsed tutvuvad keemiatundides juba 8.klass. Keemilised happed nagu väävelhape on väga tugevad oksüdeerivad ained. H2SO4 toimib paljude metallide, aga ka aluseliste oksiidide oksüdeeriva ainena.
H2SO4 Põhjustab keemilisi põletusi nahal või riietel, kuid ei ole nii mürgine kui vesiniksulfiid.
Lämmastikhape
Tugevad happed on meie maailmas väga olulised. Selliste hapete näited: HCl, H2SO4, HBr, HNO3. HNO3 on hästi tuntud lämmastikhape. See on leidnud laialdast rakendust nii tööstuses kui ka põllumajanduses. Seda kasutatakse erinevate väetiste valmistamisel, ehetes, fototrükkimisel, ravimite ja värvainete tootmisel ning sõjatööstuses.
Keemilised happed nagu lämmastikhape on organismile väga kahjulikud. HNO3 aurud jätavad haavandeid, põhjustavad ägedat põletikku ja hingamisteede ärritust.
Lämmastikhape
Lämmastikhapet aetakse sageli segi lämmastikhappega, kuid nende vahel on erinevus. Fakt on see, et lämmastikhape on palju nõrgem kui lämmastikhape, sellel on täiesti erinevad omadused ja mõju inimorganismile.
HNO2 kasutatakse laialdaselt keemiatööstuses.
vesinikfluoriidhape
Fluorvesinikhape (või vesinikfluoriid) on H2O lahus HF-ga. Happe valem on HF. Vesinikfluoriidhapet kasutatakse alumiiniumitööstuses väga aktiivselt. See lahustab silikaate, mürgitab räni, silikaatiklaas.
Vesinikfluoriid on inimorganismile väga kahjulik, olenev alt selle kontsentratsioonist võib olla kerge ravim. Nahaga kokkupuutel esialgu muutusi ei toimu, kuid mõne minuti pärast võib tekkida terav valu ja keemiline põletus. Vesinikfluoriidhape on keskkonnale väga kahjulik.
Soolhape
HCl on vesinikkloriid ja tugev hape. Vesinikkloriid säilitab tugevate hapete rühma kuuluvate hapete omadused. Välimuselt on hape läbipaistev ja värvitu, kuid õhu käes suitseb. Vesinikkloriidi kasutatakse laialdaselt metallurgia- ja toiduainetööstuses.
See hape põhjustab keemilisi põletusi, kuid silma sattumine on eriti ohtlik.
Fosforhape
Fosforhape (H3PO4) on oma omadustelt nõrk hape. Kuid ka nõrkadel hapetel võivad olla tugevate hapete omadused. Näiteks H3PO4 kasutatakse tööstuses raua roostest eraldamiseks. Lisaks kasutatakse fosfor- (või fosfor)hapet laialdaselt põllumajanduses – sellest valmistatakse palju erinevaid väetisi.
Hapete omadused on väga sarnased – peaaegu igaüks neist on inimorganismile väga kahjulik, H3PO4 ei ole erand. Näiteks põhjustab see hape ka tõsiseid keemilisi põletusi, ninaverejookse ja hammaste lagunemist.
Süsinikhape
H2CO3 - nõrk hape. See saadakse CO2 (süsinikdioksiid) lahustamisel H2O (vesi). süsihapekasutatakse bioloogias ja biokeemias.
Erinevate hapete tihedus
Keemia teoreetilises ja praktilises osas on hapete tihedusel oluline koht. Tänu tiheduse tundmisele on võimalik määrata happe kontsentratsiooni, lahendada keemilisi probleeme ning lisada reaktsiooni lõpuleviimiseks õiges koguses hapet. Mis tahes happe tihedus varieerub sõltuv alt kontsentratsioonist. Näiteks mida suurem on kontsentratsiooni protsent, seda suurem on tihedus.
Hapete üldised omadused
Absoluutselt kõik happed on kompleksained (see tähendab, et nad koosnevad mitmest perioodilisustabeli elemendist), samas kui nende koostis sisaldab tingimata H (vesinikku). Järgmisena vaatleme levinud hapete keemilisi omadusi:
- Kõik hapnikku sisaldavad happed (mille valemis on O) lagunevad, moodustades vee ja ka happeoksiidi. Ja hapnikuvabad lagunevad lihtsateks aineteks (näiteks 2HF laguneb F2 ja H2).
- Oksüdeerivad happed interakteeruvad kõigi metallide aktiivsussarja metallidega (ainult nendega, mis asuvad H vasakul).
- Reageerige erinevate sooladega, kuid ainult nendega, mis moodustuvad veelgi nõrgema happega.
Oma füüsikaliste omaduste poolest erinevad happed üksteisest järsult. Lõppude lõpuks võib neil olla lõhn ja mitte olla, samuti võivad nad olla erinevates agregaatides: vedelad, gaasilised ja isegi tahked. Tahked happed on õppimiseks väga huvitavad. Selliste hapete näited:C2H204 ja H3BO 3.
Keskendumine
Kontsentratsioon on väärtus, mis määrab iga lahuse kvantitatiivse koostise. Näiteks peavad keemikud sageli määrama, kui palju puhast väävelhapet on lahjendatud happes H2SO4. Selleks valavad nad keeduklaasi väikese koguse lahjendatud hapet, kaaluvad ja määravad kontsentratsiooni tihedustabelist. Hapete kontsentratsioon on tihed alt seotud tihedusega, sageli on kontsentratsiooni määramiseks arvutusülesandeid, kus on vaja määrata puhta happe protsent lahuses.
Kõigi hapete klassifitseerimine H-aatomite arvu järgi nende keemilises valemis
Üks populaarsemaid klassifikatsioone on kõigi hapete jagamine ühealuselisteks, kahealuselisteks ja vastav alt kolmealuselisteks hapeteks. Ühealuseliste hapete näited: HNO3 (lämmastik), HCl (vesinikkloriid), HF (vesinikfluoriidhape) ja teised. Neid happeid nimetatakse ühealuselisteks, kuna nende koostises on ainult üks H-aatom. Selliseid happeid on palju, absoluutselt kõiki on võimatu meeles pidada. Peate lihts alt meeles pidama, et happed klassifitseeritakse ka H-aatomite arvu järgi nende koostises. Kahealuselisi happeid defineeritakse sarnaselt. Näited: H2SO4 (väävel), H2S (vesiniksulfiid), H2CO3 (kivisüsi) ja teised. Tribasic: H3PO4 (fosfor).
Hapete põhiklassifikatsioon
Üks populaarsemaid hapete klassifikatsioone on nende jaotus hapnikku sisaldavateks ja anoksilisteks hapeteks. Kuidas jätta aine keemilist valemit teadmata meelde, et tegemist on hapnikku sisaldava happega?
Kõigil hapnikuvabadel hapetel puudub oluline element O – hapnik, kuid need sisaldavad H. Seetõttu omistatakse nende nimele alati sõna "vesinik". HCl on vesinikkloriidhape ja H2S on vesiniksulfiid.
Kuid valemi võib kirjutada ka happeliste hapete nimede järgi. Näiteks kui aines on O-aatomite arv 4 või 3, siis lisatakse nimele alati järelliide -n-, samuti lõpp -aya-:
- H2SO4 - väävelhape (aatomite arv - 4);
- H2SiO3 - räni (aatomite arv - 3).
Kui ainel on vähem kui kolm või kolm hapnikuaatomit, kasutatakse nimetuses järelliidet -ist-:
- HNO2 - lämmastik;
- H2SO3 - väävlirikas.
Üldomadused
Kõik happed maitsevad hapuk alt ja sageli kergelt metalselt. Kuid on ka teisi sarnaseid omadusi, mida me nüüd kaalume.
On aineid, mida nimetatakse indikaatoriteks. Indikaatorid muudavad oma värvi või värv jääb alles, kuid selle toon muutub. See juhtub siis, kui indikaatoreid mõjutavad mõni muu aine, näiteks happed.
Värvimuutuse näide on selline tuttav toode nagu tee jasidrunihape. Kui sidrunit tee sisse visata, hakkab tee tasapisi märgatav alt heledamaks muutuma. Seda seetõttu, et sidrun sisaldab sidrunhapet.
Näiteid on teisigi. Lakmus, mis neutraalses keskkonnas on lilla värvusega, muutub vesinikkloriidhappe lisamisel punaseks.
Kui happed interakteeruvad metallidega, mis on pingereas kuni vesinikuni, eralduvad gaasimullid – H. Kui aga metall, mis on pingereas pärast H, asetatakse happega katseklaasi, siis reaktsiooni ei toimu, gaas ei eraldu. Seega ei reageeri vask, hõbe, elavhõbe, plaatina ja kuld hapetega.
Selles artiklis vaatasime üle kõige kuulsamad keemilised happed, samuti nende peamised omadused ja erinevused.