Reaktsioonid hapetega

  • Mis põhjustab kõrvetisi?
  • Mis tekib metalli ja happe reaktsiooni tulemusena?
  • Milliste reaktsioonide tulemusena tekivad happed? 

Magu sisaldab soolhapet

Inimese magu sisaldab tugeva happe, soolhappe lahust. Paljudel inimestel juhtub vahel, et osa maosisust voolab tagasi söögitorru. Selle kohta öeldakse, et on kõrvetised. Happeline maosisu kahjustab tugevasti söögitoru limaskesta. Harvad kõrvetised on ohutud, kuid pikaajalised kõrvetised võivad põhjustada tõsiseid tervisehädasid, näiteks söögitoru põletikku.

Kui maohape söövitab söögitoru limaskesta, tekivad kõrvetised

Hapete reageerimine metallidega

Üheks hapetele iseloomulikuks omaduseks on nende võime reageerida enamiku metallidega ja tõrjuda välja vesinikku. Teise saadusena tekib reaktsioonis metalli katioonide ja happe anioonide ühend, s.t sool.

Magneesium reageerib äädikhappega, eraldub vesinik

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑ 

2 Al + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2

Metallid ei reageeri hapetega ühesuguse aktiivsusega. Tugevad happed reageerivad metallidega väga energiliselt, nõrgad happed aga küllaltki aeglaselt. 

Kõik metallid ei reageeri hapetega. Need metallid, mis asuvad metallide aktiivsuse reas vesinikust paremal (Cu, Hg, väärismetallid Ag, Au jt), on väga väheaktiivsed ega tõrju hapete lahustest vesinikku välja. 

Ag + HCl → ei toimu

Mõtlemist

Metalli reageerimine happega on redoksreaktsioon. Mis on selles reaktsioonis oksüdeerija, mis redutseerija?

Kui metall ja hape reageerivad, tekivad  ja .

Hapetega ei reageeri  metallid.

Hapnikuta hapete saamine

Paljusid hapnikku mittesisaldavaid happeid (õigemini nende hapete lahuseid) saadakse vastavate gaasiliste vesinikuühendite lahustumisel vees. Neid happeid tunneme ja kasutame vesilahustena. Ka selline tuntud hape nagu soolhape esineb vaid vesilahusena.

HCl (g) + H2O +H2O HCl (l)

vesinikkloriid (gaas) → vesinikkloriidhape (lahus)

H2S (g) + H2O +H2O H2S (l)

divesiniksulfiid (gaas) → divesiniksulfiidhape (lahus)

Vesinikkloriidi (HCl) kasutatakse muu hulgas väetiste ja värvide tootmiseks. HCl leke on väga ohtlik, sest niiskusega kokku puutudes võib see kahjustada silmi, nahka ja hingamisteid

Selleks, et saada vesinikbromiidhapet, tuleb ...

  • gaasilist HCl juhtida vette.
  • gaasilist HBr juhtida vette.

Nõrga happe saamine soola ja tugeva happe reaktsioonis

Nõrkade hapete saamiseks on veel üks võimalus: vastava nõrga happe soola reageerimine tugeva happega. Sel teel on võimalik saada ka neid hapnikhappeid, millele vastav happeline oksiid veega ei reageeri. Näiteks ränihapet on võimalik saada nii, et silikaadi lahusele lisatakse väävelhapet. Kuna ränihappe lahustuvus vees on väga väike, sadeneb ta lahusest välja sültja massina.

Vees peaaegu lahustumatu ränihape

Na2SiO3 + H2SO4 ​→ Na2SO4 + H2SiO3

Tugeva happe asemele tekib reaktsioonis nõrk hape.

Hapnikhapete saamine happelise oksiidi reageerimisel veega

Enamikku hapnikhapetest on võimalik saada vastava happelise oksiidi reageerimisel veega. Sel teel saadakse väävelhapet, lämmastik­hapet,­ fosforhapet jpt.

P4O10 + 6 H2O → 4 H3PO4

Mõned hapnikhapped on küllaltki ebapüsivad, nt H2CO3 ja H2SO3. Sellised happed saavadki esineda ainult vesilahustes, mitte vabal kujul. Juba lahuse nõrgal kuumutamisel lagunevad nad kergesti taas vastavaks oksiidiks ja veeks.

CO2 + H2O → H2CO3

H2CO3 → CO2 + H2O

Kui avada purk, eraldub limonaadist hulganisti gaasimullikesi

Nagu eeltoodud võrranditest on näha, saab see reaktsioon kulgeda olenevalt tingimustest kas ühes või teises suunas. Selliseid reaktsioone, mis saavad toimuda mõlemas suunas, nimetatakse pöörduvateks reaktsioonideks. Reaktsiooni pöörduvust (s.t võimalust kulgeda ka vastassuunas) tähistatakse kahe noolega, üks saaduste ja teine lähteainete suunas. 

CO2 + H2 H2CO3 

Fosfor ja väävelhapet saadakse vastava ...

  • hüdroksiidi reageerimisel veega.
  • lihtaine reageerimisel veega.
  • oksiidi reageerimisel veega.

Mõtlemist

Miks eraldub äsja avatud limonaadist hulganisti gaasi­mullikesi? Miks soovitatakse limonaadi jm gaseeritud jooke hoida enne pudeli avamist jahedas?

Ma tean, et ...

  • Metalli ja happe reaktisoonil tekib sool ja vesinik.
  • Metallid, mis asuvad metallide aktiivsuse reas vesinikust paremal, ei reageeri hapetega.
  • Hapnikhappeid on võimalik saada vastava happelise oksiidi reageerimisel veega.
  • Ebapüsivad hapnikhapped lagunevad kuumutamisel oksiidiks ja veeks.

Küsimused ja ülesanded

  1. Põhjenda, miks on metalli ja happe vaheline reaktsioon redoksreaktsioon. Mis on selles oksüdeerija, mis on redutseerija?
  2. Kuidas saadakse hapnikuta happeid (nt divesinik­sulfiidhapet)?
  3. Kuidas on võimalik saada hapnikhappeid?
  4. Uuri, millised vahendid (WC-puhastusvahend, äädikas, auto akuhape jm) sisaldavad happelisi aineid. Otsi internetist nende hapete kohta täpsemat infot.