Problem badawczy: czy tlenek zasadowy będzie reagował z kwasem, tworząc sól?

Hipoteza: tlenek zasadowy będzie reagował z kwasem, tworząc sól.

Sprzęt i odczynniki:

• probówki, mała łyżeczka;

• roztwory substancji: rozcieńczony kwas chlorowodorowy, tlenek magnezu.

Wykonanie:

1. Umieść w probówce 2 cmIndeks górny 3³ kwasu chlorowodorowego.

2. Za pomocą łyżeczki dodawaj małymi porcjami tlenek magnezu.

3. Obserwuj zawartość probówki.

Schemat doświadczenia:

R8NXSofjicc50

Na ilustracji znajdują się dwie probówki. Pomiędzy nimi jest strzałka w prawo. W pierwszej probówce jest roztwór kwasu chlorowodorowego i oranż metylowy, do probówki dodano tlenek magnezu MgO. W probówce po prawej stronie jest roztwór soli - chlorku magnezu(II) ${\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{C}\mathrm{l}}_2$

Obserwacje:

Po dodaniu do kwasu chlorowodorowego stałego tlenku magnezu, tlenek się roztworzył. Roztwór zmienił barwę z czerwonej na pomarańczową. Powstała sól, chlorek magnezu oraz woda.

Użycie wskaźnika kwasowo‑zasadowego, w przypadku doświadczeń z użyciem tlenków reagujących z wodą, jest konieczne, bowiem jednym ze składników kwasu solnego, a więc wodnego roztworu chlorowodoru, jest woda. Zatem zaobserwowane roztwarzanie nie jest wystarczającym dowodem na zachodzenie reakcji z kwasem. Przykładowo, ${\mathrm{P}}_4{\mathrm{O}}_{10}$ (stały tlenek niemetalu), choć nie reaguje z $\mathrm{HCl}$, dodany do probówki z kwasem solnym ulegnie roztworzeniu, ponieważ reaguje z zawartą w niej wodą, tworząc ${\mathrm{H}}_3{\mathrm{PO}}_4$.

Wnioski:

Powyższe doświadczenie wykazało, że kwasy mogą reagować z tlenkami zasadowymi. W wyniku tej reakcji powstała sól i woda.

Równania reakcji:

Zapis cząsteczkowy reakcji:

Zapis jonowy reakcjizapis jonowy pełnyZapis jonowy reakcji:

Zapis jonowy skróconyzapis jonowy skróconyZapis jonowy skrócony:

Oczywiście analogiczne zapisy z użyciem kationów wodoru (${\mathrm{H}}^{+}$) w miejscu jonów oksoniowych (${\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}$) są równie poprawne.

Problem badawczy: czy tlenek amfoteryczny będzie reagował z kwasem, tworząc sól?

Hipoteza: tlenek amfoteryczny będzie reagował z kwasem, tworząc przy tym sól.

Sprzęt i odczynniki:

• probówki, mała łyżeczka;

• roztwory substancji: rozcieńczony kwas chlorowodorowy, tlenek glinu.

Wykonanie:

1. Umieść w probówce 2 cmIndeks górny 3³ kwasu chlorowodorowego.

2. Za pomocą łyżeczki dodawaj, małymi porcjami, tlenek glinu.

3. Obserwuj zawartość probówki.

Schemat doświadczenia:

R1FuXvHisfymP

Na ilustracji znajdują się dwie probówki. Pomiędzy nimi jest strzałka w prawo. W pierwszej probówce jest roztwór kwasu chlorowodorowego, dodano tlenek glinu(III) ${\mathrm{A}\mathrm{l}}_2{\mathrm{O}}_3$. W probówce po prawej stronie jest chlorek glinu(III) ${\mathrm{A}\mathrm{l}\mathrm{C}\mathrm{l}}_3$.

Obserwacje:

Po dodaniu do kwasu chlorowodorowego stałego tlenku glinu, tlenek się roztworzył. Powstała sól, chlorek glinu oraz woda.

W tym doświadczeniu użycie wskaźnika kwasowo‑zasadowego nie jest potrzebne, a wręcz nie przyniesie upragnionego efektu. Wodny roztwór powstałej soli – chlorku glinu – ma odczyn kwasowy, podobnie jak kwas chlorowodorowy. Należy jednak zauważyć, że chociaż tlenki amfoteryczne nie reagują z wodą, to sam proces roztwarzania się w kwasie świadczy o zachodzącej reakcji pomiędzy tlenkiem amfoterycznym a kwasem, w tym wypadku chlorowodorowym.

Wnioski:

To z kolei doświadczenie wykazało, że kwasy reagują z tlenkami amfoterycznymi. W wyniku tej reakcji powstaje sól i woda.

Równania reakcji chemicznej:

Zapis cząsteczkowy równania reakcji:

Zapis jonowy równania reakcji:

Zapis jonowy skrócony:

Oczywiście użycie jonów ${\mathrm{H}}^{+}$ w miejsce jonów ${\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}$ jest jak najbardziej poprawne.