Эти удивительные кислоты: друзья или враги для человека?

Эти удивительные кислоты:

  друзья или враги для человека?

Лакмус будет в них краснеть,

Растворяться цинк и медь.

А мелок в них, посмотри,

В миг пускает пузыри.

И опасны для работы

Эти жгучие кислоты

Пожалуй, трудно не согласиться, что химия – одна из интереснейших наук. Волшебные превращения, необъяснимые исчезновения, взрывы и растворы – вот с чем ассоциируется эта удивительная наука. Она изучает превращения одних веществ в другие. Вещества – это то, из чего состоит всё вокруг.

В жизни мы постоянно сталкиваемся со множеством различных веществ. На занятиях внеурочной деятельности я узнал, что всё это многообразие веществ можно объединить в группы по определённым признакам. Среди них можно отметить кислоты, щелочи, соли. Объектом моего изучения стали кислоты – одна из групп веществ.

Я увлекаюсь химией. С ней мы сталкиваемся на каждом шагу. Я узнал о существовании различных групп веществ, одной из которых являются кислоты. Эти вещества могут стать и врагом, и другом для человека. Для нас представляется актуальным узнать о том, какими свойствами обладают кислоты, чтобы они стали нашими друзьями, а также провести химические реакции, которые подтверждают свойства кислот, с которыми я познакомился.

Кислоты в природе

Удивительные вещества - эти кислоты. Они получили своё название из-за кислого вкуса. Некоторые кислоты мы буквально знаем на вкус: это щавелевая, лимонная, уксусная, яблочная. Всем известный и полезный витамин С – тоже кислота: аскорбиновая.

Изучая кислоты, я обратился к серии книг об увлекательной химии и весёлых научных опытах. Для меня оказалось удивительным, что кислоты окружают нас в природе.

 Если летом в лесу присесть вблизи муравейника, то надолго запомнятся жгучие укусы его обитателей. Муравей не просто кусает, он впрыскивает в ранку яд, содержащий изрядное количество муравьиной кислоты. А ещё я узнал, что муравьиной кислотой жжётся крапива и некоторые гусеницы. Кстати, тропический паук педипальпида, спасаясь от своих врагов, стреляет в них струйкой жидкости, которая состоит из уксусной кислоты, а плоские тысяченожки используют яд пострашнее – пары синильной кислоты.

«Химическое оружие» используется в природе весьма широко, особенно в растительном царстве. Например, мухоморы в качестве токсинов используют кислоты, которые настолько ядовиты, что мухомору незачем прятаться. Наоборот, своей яркой окраской он предупреждает животных: «Не трогай, ядовит!».

Кислоты, полученные искусственным путём (синтетические).

            Из книг я узнал, что кислоты не только встречаются в природе, но человек сам научился синтезировать кислоты на химических заводах. Например, серную кислоту H2 SO4 считают матерью всех кислот. Она широко применяется при очистке нефтепродуктов, в производстве лекарств, минеральных удобрений, различных химических продуктов, но и считается очень опасной, потому что обугливает древесину, кожу, ткани. Опасно попадание брызг серной кислоты на кожу человека и одежду.  Попавшие на кожу капли раствора кислоты немедленно нужно смыть сильной струёй холодной воды, а затем обработать повреждённую поверхность 2% раствором питьевой соды.

Учёные считают, что азотная кислота несколько веков служит делу войны и разрушениям, потому что её используют для производства взрывчатых веществ – это с одной стороны, а с другой, – с помощью этой кислоты можно получить минеральные удобрения, чтобы «покормить растения» и получить богатый урожай. Опасно попадание этой кислоты на одежду и руки работника, потому что разрушает животные и растительные ткани.

Кислоты в нашем организме

Существуют такие кислоты, которые организм вырабатывает сам.  Так, например, у нас в желудке ест соляная кислота, её формула -  HCl. Она помогает нам переваривать пищу. Соляная кислота, кроме того, сильный бактерицид. Большинство бактерий, попавших в желудок с пищей, погибают под действием соляной кислоты. Так что врачи не случайно тревожатся, если у пациента пониженная кислотность желудочного сока. Больному приходится пить слабый раствор соляной кислоты. В народе, видимо, давно осознали зависимость состояния здоровья человека от содержания кислоты в желудке. Не случайно кислый квас и кисломолочные продукты издавна занимали почётное место в рационе многих народов.

Кислоты в нашей пище

Немало кислот в нашей пище. Фрукты, овощи, молочные продукты, лекарства ежедневно поставляют нам целый букет кислот: яблочную, лимонную, щавелевую, молочную, миндальную, уксусную, аскорбиновую. Даже синильная кислота, которая считается сильнейшим ядом, знакома каждому, кто разбивал косточки слив, вишен или миндаля и лакомился их ядрышками. Количество её мизерно, но ощутить вкус и запах горького миндаля можно. Так что ядрышками увлекаться не следует, особенно если они взяты из недозрелых плодов или прошлогодних компотов.

         Особенности таких кислот – легко усваиваются организмом. Недостаток таких кислот в организме опасен. Без употребления свежих овощей, фруктов, ягод организму практически не получить необходимого числа полезных веществ.

На основании выше сказанного, мы с учителем составили  классификацию рассмотренных кислот (Приложение 1).

 Демонстрационный эксперимент  

Прежде чем отправиться в химическую лабораторию и провести научный эксперимент, повторим правила по технике безопасности при работе с кислотами. Во-первых, пробовать на вкус вещества нельзя; во-вторых, подготовить рабочее место, рационально разместить реактивы, химическую посуду, чтобы не пришлось тянуться через стол, опрокидывая рукавом колбы и пробирки. В-третьих, все опыты нужно проводить над столом.

Опыт №1. Мы знаем, что каждую кислоту пробовать на вкус нельзя. И для того, чтобы доказать, что кислота обладает кислыми свойствами можно использовать указатель, который химики называют индикатор. Проведем эксперимент. В раствор соляной кислоты опустим фиолетовый лакмус. Он приобретает красным цвет.

Опыт №2. Существует ряд кислот, которые домохозяйки используют для удаления накипи, например, в чайнике. К ним относят уксусную, лимонную кислоты. В накипи содержится соль кальция. Уксусная кислота вступает в активную реакцию с веществом, которое образует накипь, и постепенно растворяет его. Без накипи чайник прослужит в быту долго.

Опыт №3. Каждая домохозяйка знает, что при выпечке булочек в тесто добавляют соду, которую гасят в растворе уксусной или лимонной кислоты. При соединении соды и кислоты происходит активная реакция. Её сопровождают шипение и увеличение объёма за счёт выделения газа. Это придаёт пышность хлебобулочных изделий.

Этими научными опытами я показал, что кислоты наши друзья.

Но, к сожалению, кислоты могут быть агрессивными. Нужно помнить о том, что они могут вызвать ожог, испортить одежду (кислота разъедает ткани), разрушить камень. Все мы слышали о «кислотных дождях». Они образуются в том случае, когда крупные химические заводы без всякого контроля выбрасывают газообразные вещества, которые попадают в атмосферный воздух, разносятся ветром, затем собираются тучи, и идёт дождь. Капли воды взаимодействуют с газообразным выбросом, и получается «кислотный дождь». Такие дожди способны разрушать памятники архитектуры.

В связи с этим мы проведём ещё один эксперимент.

Опыт №4. Для опыта используем мрамор и раствор азотной кислоты. Мрамор представляет собой соль кальция, которая активно взаимодействует с раствором азотной кислоты, при этом происходит процесс растворения (разрушения) предмета, изготовленного из мрамора.

Я узнал, что кислоты бывают природные (муравьиная, лимонная, яблочная) и синтетические (азотная, соляная), которые получают на химических заводах. Именно о них говорят, что такие кислоты опасные, жгучие вещества, от них можно пострадать, но, оказывается, с ними можно и дружить, если правильно обращаться с ними. А еще существуют такие кислоты, которые организм вырабатывает сам.  Например, у нас в желудке ест соляная кислота, она помогает нам переваривать пищу. Немало кислот в нашей пище. Фрукты, овощи, молочные продукты, лекарства ежедневно поставляют нам целый букет кислот: яблочную, лимонную, щавелевую, молочную, миндальную, уксусную, аскорбиновую.

Познакомившись с научной литературой и проведя научный химический эксперимент, я убедился, что кислоты могут быть полезными для человека, если обращаться с ними осторожно, правильно использовать для различных нужд человека. Но кислоты могут нанести вред, если нарушать технику безопасности при работе с ними.

Классификация кислот (автор Лопухов Макар)

Кислоты бывают:

I.

а) природные                                                     б) синтетические 

 (муравьиная, лимонная, щавелевая)                    (серная, азотная)

II.

а) полезные                                                б) вредные

(молочная, яблочная, аскорбиновая)                    (синильная)

         III.

а) вырабатываемые организмом                    б) поступающие в организм                                    

(соляная кислота в желудке)                                   с продуктами питания                                                    

                                                                            (яблочная, лимонная, щавелевая)