| Central | Suplementar |
|---|---|
| 1 Descrever as propriedades características de ácidos em termos de suas reações com: (a) metais (b) bases (c) carbonatos | |
| 2 Descrever ácidos em termos de seu efeito em: (a) tornozol (b) timolftaleína (c) laranja de metila | |
| 3 Declarar que bases são óxidos ou hidróxidos de metais e que alcalis são bases solúveis | |
| 4 Descrever as propriedades características de bases em termos de suas reações com: (a) ácidos (b) sais de amônio | |
| 5 Descreva as bases em termos de seu efeito sobre: (a) papel tornassol (b) timolftaleína (c) laranja de metila | |
| 6 Afirme que soluções aquosas de ácidos contêm íons $\text{H}^+$ e soluções aquosas de bases contêm íons $\text{OH}^-$ | 9 Defina ácidos como doadores de prótons e bases como aceptores de prótons |
| 10 Defina um ácido forte como um ácido que está completamente dissociado em solução aquosa e um ácido fraco como um ácido que está parcialmente dissociado em solução aquosa | |
| 11 Afirme que o ácido clorídrico é um ácido forte, conforme mostrado pela equação simbólica, $\text{HCl}(\text{aq}) \rightarrow \text{H}^+(\text{aq}) + \text{Cl}^-(\text{aq})$ | |
| 12 Afirme que o ácido etanóico é um ácido fraco, conforme mostrado pela equação simbólica, $\text{CH}_3\text{COOH}(\text{aq}) \rightleftharpoons \text{H}^+(\text{aq}) + \text{CH}_3\text{COO}^-(\text{aq})$ | |
| 7 Descreva como comparar a concentração de íons hidrogênio, neutralidade, acidez relativa e alcalinidade relativa em termos de cor e pH usando papel indicador universal | |
| 8 Descreva a reação de neutralização entre um ácido e uma base para produzir água, $\text{H}^+(\text{aq}) + \text{OH}^-(\text{aq}) \rightarrow \text{H}_2\text{O}(l)$ |
Ácidos, bases e sais
Química do IGCSE · Tópico 7
13:06
Ácidos, Bases & Sais
Suco de limão, vinagre e o ácido no seu estômago — ácidos estão em toda parte. E também seus opostos: álcalis, como sabão e limpador de forno. Misture um ácido e um…
Narração em inglês · Legendas em inglês + 中文 gravadas
7.1
Ácidos
Programa
Fonte: Programa Cambridge International
Um ácido 酸 é uma substância que forma íons de hidrogênio ($\text{H}^{+}$) quando dissolvida em água. Ácidos têm três reações típicas:
- com metais 金属: ácido + metal → uma sal 盐 + hidrogênio 氢气
- com bases: ácido + base 碱 → uma sal + água (esta é a neutralização 中和)
- com carbonatos 碳酸盐: ácido + carbonato → uma sal + água + dióxido de carbono 二氧化碳
Descrevendo o que você vê
Nomear os produtos é apenas metade do que o exame pede. "Descreva as observações" pergunta o que você veria com seus olhos, e isso tem suas próprias pontuações — então aprenda as palavras:
| Você vê | Diga |
|---|---|
| bolhas de gás saindo | efervescência 泡腾 (também aceito: borbulhando, bolhas) |
| o sólido ficando menor e desaparecendo | o sólido dissolve-se / desaparece |
| a cor da solução mudando | nomeie a cor, ex.: fica azul ( sais de cobre) |
| borbulhar que para | nenhuma efervescência mais - o ácido foi consumido |
Então, para magnésio adicionado ao ácido clorídrico, uma resposta completa é: efervescência, e o sólido dissolve-se (e o tubo fica quente). Para óxido de cobre(II) adicionado ao ácido sulfúrico morno: o sólido preto dissolve-se e a solução fica azul.
Duas regras salvam a maioria das perdas de pontos. Nunca escreva "hidrogênio é liberado" como uma observação - você não pode ver hidrogênio, só pode ver as bolhas, então escreva efervescência. E não escreva um nome que você não pode ver: "uma sal se forma" é uma conclusão, não uma observação.
Indicadores
Um indicador 指示剂 é um corante que muda de cor para mostrar se uma solução é ácida ou alcalina.
| Indicador | Em ácido | Em alcalino |
|---|---|---|
| fenolftaleína 石蕊 | vermelho | azul |
| timolftaleína 百里酚酞 | incolor | azul |
| laranja de metila 甲基橙 | vermelho | amarelo |
Soluções aquosas de ácidos contêm íons de hidrogênio ions 离子 ($\text{H}^{+}$). Soluções aquosas de alcalinos contêm íons hidroxida ($\text{OH}^{-}$).
Vocabulário
Treinar
| Inglês | Chinês | Pinyin |
|---|---|---|
| acid/ˈæsɪd/ | 酸 | suān |
| metals/ˈmetlz/ | 金属 | jīn shǔ |
| base/beɪs/ | 碱 | jiǎn |
| neutralisation/ˌnjuːtrəlaɪˈzeɪʃn/ | 中和 | zhōng hé |
| carbonates/ˈkɑːbəneɪts/ | 碳酸盐 | tàn suān yán |
| carbon dioxide/ˈkɑːbən daɪˈɒksaɪd/ | 二氧化碳 | èr yǎng huà tàn |
| indicator/ˈɪndɪkeɪtə/ | 指示剂 | zhǐ shì jì |
| litmus/ˈlɪtməs/ | 石蕊 | shí ruǐ |
| thymolphthalein/ˈθaɪməlfθæliːn/ | 百里酚酞 | bǎi lǐ fēn tài |
| methyl orange/ˈmiːθaɪl ˈɒrɪndʒ/ | 甲基橙 | jiǎ jī chéng |
| ions/ˈaɪɒnz/ | 离子 | lí zi |
| neutral/ˈnjuːtrəl/ | 中性 | zhōng xìng |
| alkaline/ˈælkəlaɪn/ | 碱性 | jiǎn xìng |
| amphoteric/ˌæmfəʊˈterɪk/ | 两性 | liǎng xìng |
| soluble/ˈsɒljuːbl/ | 可溶 | kě róng |
| insoluble/ɪnˈsɒljuːbl/ | 不溶 | bù róng |
| nitrates/ˈnaɪtreɪts/ | 硝酸盐 | xiāo suān yán |
| chlorides/ˈklɔːraɪdz/ | 氯化物 | lǜ huà wù |
| sulfates/ˈsʌlfeɪts/ | 硫酸盐 | liú suān yán |
| titration/taɪˈtreɪʃn/ | 滴定 | dī dìng |
7.1
Bases e alcalinos
Bases são óxidos 氧化物 ou hidróxidos 氢óxidos de metais. Um alcalino 可溶性碱 é uma base que se dissolve em água (uma base solúvel).
Bases têm duas reações típicas:
- com ácidos: base + ácido → uma sal + água (neutralização novamente)
- com sais de amônio 铵盐: isso libera gás amônia.
Explorar
Observe o pH durante a neutralização
Adicionar base ao ácido eleva o pH. Perto do ponto final o pH sobe abruptamente — esse salto íngreme é onde o ácido acabou de ser neutralizado.
7.1
Ácidos fortes e fracos
Um ácido é um doador de prótons 质子 — ele cede íons $\text{H}^{+}$ (um íon de hidrogênio é apenas um próton). Uma base é um aceitador de prótons.
A força de um ácido depende de quanto dele se divide em íons na água:
- Um ácido forte 强酸 está completamente dissociado 电离 (totalmente dividido em íons) na água. Ácido clorídrico 盐酸 é forte:
$$\text{HCl}(aq) \rightarrow \text{H}^{+}(aq) + \text{Cl}^{-}(aq)$$
- Um ácido fraco 弱酸 está apenas parcialmente dissociado. Ácido etanoico 乙酸 é fraco, então a equação usa a seta reversível:
$$\text{CH}_3\text{COOH}(aq) \rightleftharpoons \text{H}^{+}(aq) + \text{CH}_3\text{COO}^{-}(aq)$$
Nota: 'forte' e 'fraco' referem-se à dissociação, não a estar diluído ou concentrado.
Vocabulário
Treinar
| Inglês | Chinês | Pinyin |
|---|---|---|
| weak acid/wiːk ˈæsɪd/ | 弱酸 | ruò suān |
| ethanoic acid/ˌeθəˈnəʊɪk ˈæsɪd/ | 乙酸 | yǐ suān |
| universal indicator/ˌjuːnɪˈvɜːsl ˈɪndɪkeɪtə/ | 通用指示剂 | tōng yòng zhǐ shì jì |
| acidic/əˈsɪdɪk/ | 酸性 | suān xìng |
7.1
A escala de pH
A escala de pH vai de 0 a 14 e mostra quão ácida ou alcalina é uma solução. Uma maior concentração de íons de hidrogênio significa um pH mais baixo.
Você pode encontrar o pH usando o indicador universal 通用指示剂, que muda para diferentes cores:
| pH | Tipo | Cor do indicador universal |
|---|---|---|
| abaixo de 7 | ácido 酸性 | vermelho / laranja / amarelo |
| exatamente 7 | neutro 中性 | verde |
| acima de 7 | alcalino 碱性 | azul / roxo |
Quando um ácido e um alcalino reagem, os íons $\text{H}^{+}$ e $\text{OH}^{-}$ se unem para formar água:
$$\text{H}^{+}(aq) + \text{OH}^{-}(aq) \rightarrow \text{H}_2\text{O}(l)$$
Explorar
Escala de pH
Deslize o pH ou toque uma substância — limão, água, sabão, alvejante. O indicador vai de vermelho→verde→roxo, e cada passo para baixo no pH é dez vezes mais íons H⁺.
Explorar
Uma curva de titulação
Adicione álcali ao ácido e observe o pH subir. A subida abrupta ocorre quando o ácido fica apenas neutralizado.
7.2
Óxidos
Programa
| Central | Suplementar |
|---|---|
| 1 Classifique os óxidos como ácidos, incluindo $\text{SO}_2$ e $\text{CO}_2$, ou básicos, incluindo $\text{CuO}$ e $\text{CaO}$, relacionados ao caráter metálico e não metálico | 2 Descreva óxidos anfoterios como óxidos que reagem com ácidos e com bases para produzir sal e água |
| 3 Classifique $\text{Al}_2\text{O}_3$ e $\text{ZnO}$ como óxidos anfoterios |
Fonte: Programa Cambridge International
Óxidos podem ser classificados por seu comportamento:
- Óxidos ácidos são óxidos de não-metais, como $\text{SO}_2$ e $\text{CO}_2$.
- Óxidos básicos são óxidos de metais, como $\text{CuO}$ e $\text{CaO}$.
- Óxidos anfoterônicos 两性 reagem tanto com ácidos quanto com bases para formar uma sal e água. $\text{Al}_2\text{O}_3$ e $\text{ZnO}$ são anfoterônicos.
Assim, óxidos de metais tendem a ser básicos e óxidos de não-metais tendem a ser ácidos.
Explorar
Laboratório de tipo de óxido
Classifique óxidos conforme seu comportamento com ácidos e bases.
Vocabulário
Treinar
| Inglês | Chinês | Pinyin |
|---|---|---|
| oxides/ˈɒksaɪdz/ | 氧化物 | yǎng huà wù |
| hydroxides/haɪˈdrɒksaɪdz/ | 氢氧化物 | qīng yǎng huà wù |
| alkali/ˈælkəlaɪ/ | 可溶性碱 | kě róng xìng jiǎn |
| ammonium salts/æˈməʊnɪəm sɒlts/ | 铵盐 | ǎn yán |
| proton/ˈprəʊtɒn/ | 质子 | zhì zi |
| strong acid/strɒŋ ˈæsɪd/ | 强酸 | qiáng suān |
| dissociated/dɪˈsəʊsɪeɪtɪd/ | 电离 | diàn lí |
| hydrochloric acid/ˌhaɪdrəˈklɔːrɪk ˈæsɪd/ | 盐酸 | yán suān |
7.3
Preparando sais
Programa
| Central | Suplementar |
|---|---|
| 1 Descreva a preparação, separação e purificação de sais solúveis pela reação de um ácido com: (a) uma base por titulação (b) excesso de metal (c) excesso de base insolúvel (d) excesso de carbonato insolúvel | 4 Descreva a preparação de sais insolúveis por precipitação |
| 2 Descreva as regras gerais de solubilidade dos sais: (a) sais de sódio, potássio e amônio são solúveis (b) nitratos são solúveis (c) cloretos são solúveis, exceto chumbo e prata (d) sulfatos são solúveis, exceto bário, cálcio e chumbo (e) carbonatos são insolúveis, exceto sódio, potássio e amônio (f) hidróxidos são insolúveis, exceto sódio, potássio, amônio e cálcio (parcialmente) | |
| 3 Defina uma substância hidratada como uma substancia quimicamente combinada com água e uma substância anidra como uma substância que contém nenhuma água | 5 Defina o termo água de cristalização como as moléculas de água presentes em cristais hidratados, incluindo $\text{CuSO}_4\bullet5\text{H}_2\text{O}$ e $\text{CoCl}_2\bullet6\text{H}_2\text{O}$ |
Fonte: Programa Cambridge International
Se um sal pode ser feito por um certo método depende se ele é solúvel 可溶 (dissolve) ou insolúvel 不溶 (não dissolve).
Regras de solubilidade
| Tipo de sal | Regra |
|---|---|
| sais de sódio, potássio, amônio | todos solúveis |
| nitratos 硝酸盐 | todos solúveis |
| cloreto 氯化物 | solúveis, exceto chumbo e prata |
| sulfatos 硫酸盐 | solúveis, exceto bário, cálcio e chumbo |
| carbonatos | insolúveis, exceto sódio, potássio e amônio |
| hidróxidos | insolúveis, exceto sódio, potássio, amônio e (parcialmente) cálcio |
Fazendo um sal solúvel
Você reage um ácido com um destes:
- um alcalino, usando titulação 滴定 (já que ambos são soluções, você deve medir os volumes exatos);
- um excesso 过量 de um metal, uma base insolúvel ou um carbonato insolúvel.
Quando você usa excesso de um sólido, depois filtra 过滤 para remover o sólido restante. Finalmente, você evapora 蒸发 parte da água e deixa a solução cristalizar 结晶 para obter o sal.
Exemplo resolvido. Qual método você usaria para preparar (a) sulfato de cobre(II) e (b) sulfato de bário? Verifique as regras de solubilidade primeiro. (a) Sulfato de cobre(II) é solúvel (apenas sulfatos de bário, cálcio e chumbo não são), então faça-o a partir de um sólido insolúvel e um ácido: adicione excesso de óxido de cobre(II) a ácido sulfúrico diluído morno, filtre o sólido restante, depois evapore parte da água e cristalize. (b) Sulfato de bário é insolúvel, então faça-o por precipitação: misture duas soluções que carreguem cada uma um dos íons necessários, depois filtre, lave e seque o sólido. A solubilidade do sal que você quer é o que decide o método - consulte as regras antes de escolher.
Fazendo um sal insolúvel
Um sal insolúvel é feito por precipitação 沉淀: misture duas soluções que contenham cada uma um dos íons necessários, e o sal insolúvel forma-se como um sólido. Você então filtra, lava e seca.
Água em sais
- Uma substância hidratada 水合 é quimicamente ligada à água.
- Uma substância anidra 无水 não contém água.
As moléculas de água dentro dos cristais hidratados são chamadas de água de cristalização 结晶水. Por exemplo, $\text{CuSO}_4 \bullet 5\text{H}_2\text{O}$ tem cinco moléculas de água para cada unidade de fórmula.
Explorar
Preparando um sal solúvel
Siga o método passo a passo. Reaja um ácido com excesso de base insolúvel, filtre o que sobrar, depois evapore e cristalizze para obter cristais puros de sal.
Vocabulário
Treinar
| Inglês | Chinês | Pinyin |
|---|---|---|
| salt/sɒlt/ | 盐 | yán |
| hydrogen/ˈhaɪdrədʒn/ | 氢气 | qīng qì |
| excess/ekˈses/ | 过量 | guò liàng |
| filter/ˈfɪltə/ | 过滤 | guò lǜ |
| evaporate/ɪˈvæpəreɪt/ | 蒸发 | zhēng fā |
| crystallise/ˈkrɪstəlaɪz/ | 结晶 | jié jīng |
| precipitation/prɪˌsɪpɪˈteɪʃn/ | 沉淀 | chén diàn |
| hydrated/haɪˈdreɪtɪd/ | 水合 | shuǐ hé |
| anhydrous/ænˈhaɪdrəs/ | 无水 | wú shuǐ |
| water of crystallisation/ˈwɔːtə ɒv ˌkrɪstəlaɪˈzeɪʃn/ | 结晶水 | jié jīng shuǐ |
| effervescence/ˌefəˈvesəns/ | 泡腾 | pào téng |
7.3
Dicas de prova
- Aprenda as três reações de ácido: ácido + metal → sal + hidrogênio; ácido + base → sal + água (neutralização); ácido + carbonato → sal + água + dióxido de carbono.
- Forte e fraco descrevem quanto o ácido se divide em íons (dissociação), não quão concentrado ele está. Um ácido forte está totalmente dissociado; um ácido fraco está apenas parcialmente.
- Um pH mais baixo significa uma maior concentração de íons de hidrogênio. pH 7 é neutro, abaixo de 7 é ácido, acima de 7 é alcalino.
- Escolha o método do sal pela solubilidade: um sal solúvel é feito de ácido + sólido em excesso (depois filtre, evapore, cristalize), ou por titulação com um alcalino; um sal insolúvel é feito por precipitação (misture duas soluções, depois filtre).
- Aprenda as regras de solubilidade — todos os sais de sódio, potássio, amônio e nitrato são solúveis.
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