Размещено на http://www.allbest.ru/

Билет 1

1. Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева на основе представлений о строении атомов. Значение периодического закона для развития науки

В 1869 г. Д. И. Менделеев на основе анализа свойств простых веществ и соединений сформулировал Периодический закон:

Свойства простых тел... и соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных масс элементов.

На основе периодического закона была составлена периодическая система элементов. В ней элементы со сходными свойствами оказались объединены в вертикальные столбцы -- группы. В некоторых случаях при размещении элементов в Периодической системе приходилось нарушать последовательность возрастания атомных масс, чтобы соблюдалась периодичность повторения свойств. Например, пришлось "поменять местами" теллур и йод, а также аргон и калий.

Причина состоит в том, что Менделеев предложил периодической закон в то время, когда не было ничего известно о строении атома.

После того, как в XX веке была предложена планетарная модель атома, периодический закон формулируется следующим образом:

Свойства химических элементов и соединений находятся в периодической зависимости от зарядов атомных ядер.

Заряд ядра равен номеру элемента в периодической системе и числу электронов в электронной оболочке атома.

Эта формулировка объяснила "нарушения" Периодического закона.

В Периодической системе номер периода равен числу электронных уровней в атоме, номер группы для элементов главных подгрупп равен числу электронов на внешнем уровне.

Причиной периодического изменения свойств химических элементов является периодическое заполнение электронных оболочек. После заполнения очередной оболочки начинается новый период. Периодическое изменение элементов ярко видно на изменении состава и свойств и свойств оксидов.

Научное значение периодического закона. Периодический закон позволил систематизировать свойства химических элементов и их соединений. При составлении периодической системы Менделеев предсказал существование многих еще не открытых элементов, оставив для них свободные ячейки, и предсказал многие свойства неоткрытых элементов, что облегчило их открытие.

2. Предельные углеводороды

Алканами называются предельные (насыщенные) углеводороды, содержащие только простые связи С-С. Общая формула алканов - СnН2n+2. Названия простейших алканов сложились исторически, для остальных - производятся от греческих числительных добавлением суффикса - ан.

СН4	метан	С5Н10	пентан	С9Н20	нонан
С2Н6	этан	С6Н12	гексан	С10Н22	декан
С3Н8	пропан	С7Н16	гептан	С11Н24	ундекан
С4Н10	бутан	С8Н18	октан	С12Н26	додекан

Алканы с числом атомов углерода больше четырех имеют скелетные изомеры. Разветвленные предельные углеводороды рассматривают как алканы, в которых некоторые атомы водорода заменены на радикалы.

Строение молекулы метана

Приведенная структурная формула метана не отражает пространственного строения молекулы. Для рассмотрения этого строения необходимо вспомнить о формах электронных облаков и электронном строении атома углерода. Электронное строение атома углерода изображается следующим образом: 1s22s22p2 или схематически

Как видно, на внешней оболочке имеются два неспаренных электрона, следовательно углерод должен быть двухвалентен. Однако в подавляющем большинстве случаев углерод в органических соединениях четырехвалентен. Это связано с тем, что при образовании ковалентной связи атом углерода переходит в возбужденное состояние, при котором электронная пара на 2s- орбитали разобщается и один электрон занимает вакантную p-орбиталь. Схематически:

--?

В результате имеется уже не два, а четыре неспаренных электрона. Поскольку эти четыре электрона различны (2s- и 2p- электроны), то должны бы быть различны и связи у атома углерода, однако однозначно показано, что связи в молекуле метана равнозначны. Оказывается при "смешении" четырех орбиталей возбужденного атома углерода (одной 2s- и трех 2p- орбиталей) образуются четыре равноценные sp3- гибридные орбитали. Они имеют форму гантели, одна из половин которой значительно больше другой. Вследствие взаимного отталкивания sp3- гибридные орбитали направлены в пространстве к вершинам тетраэдра и углы между ними равны 109?28' (наиболее выгодное расположение).

Рис.1 Модель sp3- гибридного состояния электронной оболочки атома углерода.

sp3- Гибридизация характерна для атомов углерода в насыщенных углеводородах (алканах) - в частности, в метане.

Рис.2 Схема электронного строения молекулы метана

Из рис.2 видно, что каждая sp3- гибридная орбиталь при перекрывании с s- орбиталью атомов водорода образует с ними четыре, так называемые, ?- связи. ?- Связь - это одинарная ковалентная связь, образованная при перекрывании орбиталей по прямой, соединяющей ядра атомов, с максимумом перекрывания на этой прямой. Атом углерода в молекуле метана расположен в центре тетраэдра, атомы водорода - в его вершинах, все валентные углы между направлениями связей равны между собой и составляют угол 109?28'. Следует отметить, что в молекуле этана (CH3-CH3) одна из семи ?- связей (С-С) образуется в результате перекрывания двух sp3- гибридных орбиталей атомов углерода.

Рис. 3. Образование молекулы этана перерекрыванием двух гибридных электронных облаков атомов углерода.

Физические свойства

Первые четыре алкана - газы, далее до алкана С16Н34 - жидкости, остальные - твердые вещества. Все они нерастворимы в воде.

Химические свойства алканов

Благодаря своей предельной насыщенности и малой полярности связей С-Н алканы очень прочны, вступают только в реакции радикального замещения, инициируемого условиями проведения реакции.

Галогенирование - протекает на свету. Обычно не заканчивается замещением одного атома водорода, приводя к смеси моно-, ди-, три- и т.д. галогенпроизводных.

CH3CH3 + Cl2 CH3CH2Cl + HCl (SR)

Каждая такая реакция протекает в соответствии с цепным свободно-радикальным механизмом:

Окисление.

Мягкие окислители (бромная вода, перманганат калия) на алканы не действуют. Любые алканы сгорают до углекислого газа и воды с выделением большого количества тепла.

СН4 + 2O2 > СO2 +2Н2O

Изомеризация. При этой реакции неразветвленная углеродная цепь превращается в разветвленную. Это сопровождается разрывом связей С--С:

Процесс изомеризации проходит при нагревании в присутствии катализатора (А1С13). В эту реакцию вступают только те алканы, которые в углеродной цепи содержат не менее четырех углеродных атомов.

CH3-CH2-CH2-CH2-CH3(пентан) --t?,AlCl3? CH3-CH-CH2-CH3(2- метилбутан)

CH3

Разложение

Реакции разложения происходят лишь под влиянием больших температур. Повышение температуры приводит к разрыву углеродной связи и образованию свободных радикалов.

Примеры:

CH4 > C + 2H2 (t &62; 1500°C)

Повышение температуры распадам углеводородов и, в частности, к дегидрированию, т.е. к отщеплению водорода. Так, метан при 1500?С приводит к ацетилену.

2CH4 --1500?C? H-C?C-H(ацетилен) + 3H2

Билет №2

1. Строение атомов химических элементов. Закономерности в изменении свойств химических элементов и образованных ими простых и сложных веществ (оксидов, гидроксидов) в зависимости от строения их атомов

При перемещении слева направо вдоль периода металлические свойства элементов становятся все менее ярко выраженными. При перемещении сверху вниз в пределах одной группы элементы, наоборот, обнаруживают все более ярко выраженные металлические свойства. Элементы, расположенные в средней части коротких периодов (2-й и 3-й периоды), как правило, имеют каркасную ковалентнуто структуру, а элементы из правой части этих периодов существуют в виде простых ковалентных молекул.

Атомные радиусы изменяются следующим образом: уменьшаются при перемещении слева направо вдоль периода; увеличиваются при перемещении сверху вниз вдоль группы. При перемещении слева направо по периоду возрастает электроотрицательность, энергия ионизации и сродство к электрону, которые достигают максимума у галогенов. У благородных же газов электроотрицательность равна 0. Изменение сродства к электрону элементов при перемещении сверху вниз вдоль группы не столь характерны, но при этом уменьшается электроотрицательность элементов.

В элементах второго периода заполняются 2s, а затем 2р-орбитали.

Главная подгруппа IV группы периодической системы химических элементов Д. М. Менделеева содержит углерод С, кремний Si, германий Ge, олово Sn и свинец Pb. Внешний электронный слой этих элементов содержит 4 электрона (конфигурация s2p2). Поэтому элементы подгруппы углерода должны иметь некоторые черты сходства. В частности, их высшая степень окисления одинакова и равна +4.

А чем обусловлено различие в свойствах элементов подгруппы? Различием энергии ионизации и радиуса их атомов. С увеличением атомного номера свойства элементов закономерно изменяются. Так, углерод и кремний -- типичные неметаллы, олово и свинец -- металлы. Это проявляется прежде всего в том, что углерод образует простое вещество-неметалл (алмаз), а свинец типичный металл.

Германий занимает промежуточное положение. Согласно строению электронной оболочки атома p-элементы IV группы имеют четные степени окисления: +4, +2, - 4. Формула простейших водородных соединений -- ЭН4, причем связи Э--Н ковалентны и равноценны вследствие гибридизации s- и р- орбиталей с образованием направленных под тетраэдрическими углами sp3 -орбиталей.

Ослабление признаков неметаллического элемента означает, что в подгруппе (С--Si--Ge--Sn--Pb) высшая положительная степень окисления +4 становится все менее характерной, а более типичной становится степень окисления +2. Так, если для углерода наиболее устойчивы соединения, в которых он имеет степень окисления +4, то для свинца устойчивы соединения, в которых он проявляет степень окисления +2.

А что можно сказать об устойчивости соединений элементов в отрицательной степени окисления --4? По сравнению с неметаллическими элементами VII--V групп признаки неметаллического элемента р-элементы IV группы проявляют в меньшей степени. Поэтому для элементов подгруппы углерода отрицательная степень окисления нетипична.

2. Непредельные углеводороды ряда этилена (алкены)

Алкены-- алифатические непредельные углеводороды, в молекулах которых между углеродными атомами имеется одна двойная связь.

Алкены содержат в своей молекуле меньшее число водородных атомов, чем соответствующие им алканы (с тем же числом углеродных атомов), поэтому такие углеводороды называют непредельными или ненасыщенными.

Алкены образуют гомологический ряд с общей формулой CnH2n.

1. Строение алкенов

Простейшим представителем этиленовых углеводородов, его родоначальником является этилен (этен) С2Н4. Строение его молекула можно выразить такими формулами:

H H H H

| | : :

C==C C::C

| | : :

H H H H

По названию первого представителя этого ряда -- этилена -- такие углеводороды называют этиленовыми.

В этиленовых углеводородах (алкенах) атомы углерода находятся во втором валентном состоянии (sр2-гибридизапия). Напомним, что в этом случае между углеродными атомами возникает двойная связь, состоящая из одной s- и одной p-связи. Длина и энергия двойной связи равны соответственно 0,134 нм и 610 кДж/моль. Разница в энергиях s- и p-связей (610 - 350 = 260) является приблизительной мерой, характеризующей прочность p-связи. Будучи более слабой, она в первую очередь подвергается разрушительному действию химического реагента.

Физические и химические свойства :

Физические свойства. Физические свойства некоторых алкенов показаны в табл. 1. Первые три представителя гомологического ряда алкенов (этилен, пропилен и бутилен) -- газы, начиная с C5H10 (амилен, или пентен-1) -- жидкости, а с С18Н36 -- твердые вещества. С увеличением молекулярной массы повышаются температуры плавления и кипения. Алкены нормального строения кипят при более высокой температуре, чем их изомеры, имеющие изостроение. Температуры кипения цис-изомеров выше, чем транс-изомеров, а температуры плавления -- наоборот.

Алкены плохо растворимы в воде (однако лучше, чем соответствующие алканы), но хорошо -- в органических растворителях. Этилен и пропилен горят коптящим пламенем.

Алкены малополярны, но легко поляризуются.

Химические свойства.

Алкены обладают значительной реакционной способностью. Их химические свойства определяются, главным образом, двойной углерод-углеродной связью. p-Связь, как наименее прочная и более доступная, при действии реагента разрывается, а освободившиеся валентности углеродных атомов затрачиваются на присоединение атомов, из которых состоит молекула реагента.

Реакции присоединения. Чаще реакции присоединения идут по гетеролитическому типу, являясь реакциями электрофильного присоединения.

1. Гидрирование (присоединение водорода). Алкены, присоединяя водород в присутствии катализаторов (Pt, Pd, Ni), переходят в предельные углеводороды -- алканы:

Н2С==СН2 + H2 > Н3С--СН3

этилен этан

2. Галогенирование (присоединение галогенов). Галогены легко присоединяются по месту разрыва двойной связи с образованием дигалогенопроизводных:

Н2С==СН2 + Cl2 > ClH2C--CH2Cl

1,2-дихлорэтан

Легче идет присоединение хлора и брома, труднее -- иода. Фтор с алкенами, как и с алканами, взаимодействует со взрывом.

Сравните: у алкенов реакция галогенирования -- процесс присоединения, а не замещения (как у алканов).

Реакцию галогенирования обычно проводят в растворителе при обычной температуре.

Присоединение брома к алкенам (реакция бромирования) -- качественная реакция на предельные углеводороды. При пропускании через бромную воду (раствор брома в воде) непредельных углеводородов желтая окраска исчезает (в случае предельных -- сохраняется).

3. Гидрогалогенирование (присоединение галогеноводородов). Алкены легко присоединяют галогенводороды

H2С==СН2 + НВr ® Н3С--CH2Вr

Присоединение галогенводородов к гомологам этилена идет по правилу В.В.Марковникова (1837--1904): при обычных условиях водород галогенводорода присоединяется по месту двойной связи к наиболее гидрогенизированному атому углерода, а галоген -- к менее гидрогенизированному:

?--------------------|

Н2С=СН--СН3 + Н--Вr > Н3С--СН--СН3

----------------| |

Br 2-бромпропан

4. Гидратация (присоединение воды). В присутствии катализаторов [H2SO4 (конц.) и др.] к алкенам присоединяется вода с образованием спиртов. Например:

H3C--CH==CH2 + H--OH > H3C--CH--CH3

|

OH

пропилен изопропиловый спирт

Реакции окисления. Алкены окисляются легче, чем алканы. Продукты, образованные при окислении алкенов, и их строение зависят от строения алкенов и от условий проведения этой реакции.

1. Окисление при обычной температуре. При действии на этилен водного раствора КМnO4 (при нормальных условиях) происходит образование двухатомного спирта -- этиленгликоля:

3H2C==CH2 + 2KMnO4 + 4H2O > 3HOCH2--CH2OH + 2MnO2 + KOH

этиленгликоль

Эта реакция является качественной: фиолетовая окраска раствора перманганата калия изменяется при добавлении к нему непредельного соединения.

При окислении этилена кислородом воздуха в присутствии металлического серебра образуется оксид этилена:

350°C

2Н2С==СН2 + O2 > 2Н2С----СН2

Ag \ O /

оксид этилена

2. Горение алкенов. Как и алканы, непредельные соединения ряда этилена сгорают на воздухе с образованием оксида углерода (IV) и воды:

Н2С=СН2 + 3O2 > 2СO2 + 2Н2O

Реакции полимеризации. За счет разрыва p-связей молекулы алкена могут соединяться друг с другом, образуя длинные цепные молекулы.

Отдельные представители

Этилен (этен) Н2С==CН2 - газ без цвета и запаха, мало растворимый в воде. Как и метан, с воздухом образует взрывоопасные смеси. Широко используется для получения различных органических веществ: этилового спирта, стирола, галогенопроизводных, полиэтилена, оксида этилена и др.

Пропилен (пропен) Н3С--СН==СН2 служит сырьем для получения изопропилбензола, ацетона, фенола, полипропилена, глицерина, изопропилового спирта, синтетического каучука и других ценных органических продуктов.

Бутилены (бутен-1 и бутен-2), изобутилен (3-метилпропен-1) C4H8. Бутен-1 применяется для получения дивинила и изооктана, а бутен-2 -- в качестве среды при полимеризации дивинила. Из изобутилена получают изооктан, изопропен и полиизобутилен.

Следует отметить, что алкены широко используются в качестве мономеров для получения многих высокомолекулярных соединений (полимеров).

Билет №3.

1. Виды химической связи и способы ее образования в неорганических соединениях: ковалентная (полярная, неполярная, простые и кратные связи), ионная, водородная

Ковалентная связь образуется за счет перекрывания электронных облаков двух атомов. Каждый атом предоставляет один неспаренный электрон для образования одной химической связи, при этом происходит образование общей электронной пары. Если ковалентная связь образуется между двумя одинаковыми атомами, она называется неполярной.

Если ковалентная связь образуется между двумя различными атомами, общая электронная пара смещайся к атому с большей электроотрицательностью (электроотрицательностью называется способность атома притягивать электроны). В этом случае возникает полярная ковалентная связь.

Частным случаем ковалентной связи является донорно-акцепторная связь. Для ее образованья у одного атома должна быть свободная орбиталь на внешнем электронном уровне, а у другого -- пара электронов. Один атом (донор) предоставляет другому (акцептору) свою электронную пару, в результате она становится общей, образуется химическая связь. Пример -- молекула СО:

Ионная связь образуется между атомами с сильно отличающейся электроотрицательностью. При этом один атом отдает электроны и превращается в положительно заряженный ион, а атом, получивший электроны, в отрицательно заряженный. Ионы удерживаются вместе за счет сил электростатического притяжения.

Водородная связь образуется между полярными молекулами (вода, спирты, аммиак) за счет притяжения разноименных зарядов.

Прочность водородной связи существенно (~20 раз) меньше, чем ионной или ковалентной связи.

3 - металлическая связь образуется во всех металлах. Это связь, которую осуществляют относительно свободные электроны с положительными ионами металлов в кристаллической решётке. Атомы металла легко отдают валентные электроны и превращаются в положительные ионы. Относительно свободные электроны перемещаются между положительными ионами металла и между ними возникает металлическая связь, то есть электроны как бы цементируют положительные ионы металла в кристаллической решётке.

2. Аминокислоты

Аминокислоты (аминокарбоновые кислоты) -- органические соединения, в молекуле которых одновременно содержатся карбоксильные и аминные группы.

Аминокислоты могут рассматриваться как производные карбоновых кислот, в которых один или несколько атомов водорода заменены на аминные группы.

Общую формулу аминокислот можно представить следующим образом:

H2N-	CH-COOH I R

Химические свойства

1) Некоторые свойства аминокислот, в частности высокая температура плавления, объясняется своеобразным их строением. Кислотная (-COOH) и основная (-NH2) группы в молекуле аминокислоты взаимодействуют друг с другом, образуя внутренние соли (биполярные ионы). Например, для глицина

H2N-CH2-COOH ? H3N+-CH2-COO-

2) Вследствие наличия в молекулах аминокислот функциональных групп кислотного и основного характера ?- аминокислоты являются амфотерными соединениями, т.е. они образуют соли как с кислотами, так и со щелочами.

H2N-	CH-COOH + HCl ? [H3N+-R	CH-COOH]Cl-(хлористоводородная соль аминокислоты) I R

H2N-	CH-COOH + NaOH ? H2N- I R	CH-COO-Na+(натриевая соль ?-аминокислоты) + H2O I R

3) В реакции со спиртами образуются сложные эфиры.

Этиловый эфир аланина

4) Аминокислоты вступают друг с другом в реакцию поликонденсации, приводя к амидам кислот. Продукты такой конденсации называются пептидами. При взаимодействии двух аминокислот образуется дипептид:

При конденсации трех аминокислот образуется трипептид и т.д.

Биологическая роль

Аминокислоты всасываются из желудочно-кишечного тракта и с кровью поступают во все органы и ткани, где используются для синтеза белков и подвергаются различным превращениям. В крови поддерживается постоянная концентрация аминокислот. Из организма выделяется около 1 г азота аминокислот в сутки. В мышцах, ткани головного мозга и печени содержание свободных аминокислот во много раз выше, чем в крови, и менее постоянно. Концентрация аминокислот в крови позволяет судить о функциональном состоянии печени и почек. Содержание аминокислот в крови может заметно нарастать при нарушениях функции почек, лихорадочных состояниях, заболеваниях, связанных с повышенным содержанием белка.

Аминокислоты подразделяются на незаменимые (валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, фенилаланин, триптофан, лизин), частично заменимые (аргинин и гистидин) и заменимые (аланин, аспарагин, аспарагиновая кислота, глицин (гликокол), глутамин, глутаминовая кислота, пролин, серин, тирозин, цистеин (цистин)). Незаменимые аминокислоты не синтезируются в организме человека, но необходимы для нормальной жизнедеятельности. Они должны поступать в организм с пищей. При недостатке незаменимых аминокислот задерживается рост и развитие организма. Оптимальное содержание незаменимых аминокислот в пищевом белке зависит от возраста, пола и профессии человека, а также от других причин. Заменимые аминокислоты синтезируются в организме человека.

применение. Аминокислоты и их производные используются в качестве лекарственных средств в медицине. Так глицин оказывает укрепляющее действие на организм и стимулирует работу мозга. Лизин и метионин применяются в качестве добавок в корм сельскохозяйственным животным.

Билет 4

1. Классификация химических реакций

Химические реакции можно классифицировать по следующим признакам:

1. По изменению степени окисления.

Процессы, в результате которых происходит изменение степени окисления, то есть переход или смещение электронов от атомов с меньшей электроотрицательностью к атомам с большей электроотрицательностью, называют окислительно-восстановительными реакциями.

К окислительно-восстановительным реакциям относят замещение, разложение, соединение.

2. По числу и составу исходных и образующихся веществ.

a) Реакциями разложения называются реакции, в результате которых из одного вещества образуются несколько других веществ.

b) Реакциями соединения называются реакции, в результате которых из двух или нескольких веществ образуется одно новое вещество.

2Fe + Cl2 2FeCl3

c) Реакциями замещения называются реакции, при которых атомы простого вещества замещают атомы одного из элементов в сложном веществе.

2AgNO3 + Fe Fe(NO3)2 + 2Ag

d) Реакциями обмена называют реакции, протекающие между двумя сложными веществами, при которых их составные части обмениваются местами.

Fe2(SO4)3 + 3BaCl2 3BaSO4 + 2FeCl3

Ba + SO4 BaSO4

H + OH H2O

3. По тепловому эффекту.

Количество теплоты, которое выделяется в результате реакции, называют тепловым эффектом данной химической реакции.

Химические реакции по тепловому эффекту подразделяются на две группы:

a) Экзотермическими называют реакции, которые протекают с выделением теплоты;

H2 + Cl2 = 2HCl + 184,6 кДж

b) Эндотермическими называют реакции, которые протекают с поглощением теплоты.

1/2N2 + 1/2O2 = NO - 90,4 кДж

4. По признаку обратимости.

a) Необратимыми называют такие реакции, которые протекают до конца, то есть до полного израсходования одного из реагирующих веществ.

AlCl3 + 3AgNO3 3AgCl + Al(NO3)3

Al + 3Cl + 3Ag + 3NO3 3AgCl + Al + 3NO3

Ag + Cl AgCl

b) Химические реакции, протекающие при данных условиях во взаимно противоположных условиях, называют обратимыми.

N2 + O2 2NH3 + Q

N2 + O2 2NO - Q

2. крахмал, целлюлоза

Полисахариды являются высокомолекулярными соединениями, содержащими сотни и тысячи остатков моносахаридов. Остатки моносахаридов, входящие в состав молекулы, могут быть одинаковыми или разными. Наибольшее значение из высших полисахаридов имеют крахмал, клетчатка (или целлюлоза). Все эти полисахариды состоят из молекул глюкозы, по-разному соединенных друг с другом. Состав всех трех соединений можно выразить общей формулой: (С6Н10О5)n

Крахмал

Крахмал относится к полисахаридам. Молекулярная масса этого вещества точно не установлена, но известно, что очень велика (порядка 100000) и для разных образцов может быть различна. Поэтому формулу крахмала, как и других полисахаридов, изображают в виде (С6Н10О5)n. Для каждого полисахарида n имеет различные значения.

Физические свойства

Крахмал представляет собой безвкусный порошок, нерастворимый в холодной воде. В горячей воде набухает, образуя клейстер.
Крахмал широко распространен в природе. Он является для различных растений запасным питательным материалом и содержится в них в виде крахмальных зерен. Наиболее богато крахмалом зерно злаков: риса (до 86%), пшеницы (до 75%), кукурузы (до 72% ), а также клубни картофеля (до 24% ). В клубнях картофеля крахмальные зерна плавают в клеточном соке, а в злаках они плотно склеены белковым веществом клейковиной. Крахмал является одним из продуктов фотосинтеза.

Получение

Из растений извлекают крахмал, разрушая клетки и отмывая его водой. В промышленном масштабе его получают главным образом из клубней картофеля (в виде картофельной муки), а также из кукурузы.

Химические свойства

1) При действии ферментов или при нагревании с кислотами (ионы водорода служат катализатором) крахмал, как и все сложные углеводы, подвергается гидролизу. При этом сначала образуется растворимый крахмал, затем менее сложные вещества -- декстрины. Конечным продуктом гидролиза является глюкоза. Можно выразить суммарное уравнение реакции следующим образом:

Происходит постепенное расщепление макромолекул. Гидролиз крахмала -- его важное химическое свойство.

2) Крахмал не дает реакции «серебряного зеркала», но ее дают продукты его гидролиза. Макромолекулы крахмала состоят из многих молекул циклической -глюкозы. Процесс образования крахмала можно выразить так (реакция поликонденсации):



3) Характерной реакцией является взаимодействие крахмала с растворами иода. Если к охлажденному крахмальному клейстеру добавить раствор иода, то появляется синее окрашивание. При нагревании клейстера оно исчезает, а при охлаждении появляется вновь. Этим свойством пользуются при определении крахмала в пищевых продуктах. Так, например, если каплю иода нанести на срез картофеля или ломтик белого хлеба, то появляется синее окрашивание.

Применение

Крахмал является основным углеводом пищи человека, он в больших количествах содержится в хлебе, крупах, картофеле, овощах. В значительных количествах крахмал перерабатывается на декстрины, патоку, глюкозу, которые используются в кондитерской промышленности. Крахмал используется как клеящее средство, применяется для отделки тканей, накрахмаливания белья. В медицине на основе крахмала готовят мази, присыпки и т.д.

Целлюлоза, или клетчатка

Целлюлоза -- еще более распространенный углевод, чем крахмал. Из него состоят в основном стенки растительных клеток. В древесине содержится до 60%, в вате и фильтровальной бумаге -- до 90% целлюлозы.

Физические свойства

Чистая целлюлоза -- белое твердое вещество, нерастворимое в воде и в обычных органических растворителях, хорошо растворимо в концентрированном аммиачном растворе гидроксида меди (II) (реактив Швейцера). Из этого раствора кислоты осаждают целлюлозу в виде волокон (гидратцеллюлоза). Клетчатка обладает довольно большой механической прочностью.

Состав и строение

Состав целлюлозы, так же как и крахмала, выражают формулой (С6Н10О5)n. Значение n в некоторых видах целлюлозы достигает 10-12 тыс., а молекулярная масса доходит до нескольких миллионов. Молекулы ее имеют линейное (неразветвленное) строение, вследствие чего целлюлоза легко образует волокна. Молекулы же крахмала имеют как линейную, так и разветвленную структуру. В этом основное отличие крахмала от целлюлозы.
Имеются различия и в строении этих веществ: макромолекулы крахмала состоят из -глюкозы, а макромолекулы целлюлозы -- из остатковостатков молекул -глюкозы. Процесс образования фрагмента макромолекулы целлюлозы можно изобразить схемой:

Химические свойства. Применение целлюлозы

Небольшие различия в строении молекул обуславливают значительные различия в свойствах полимеров: крахмал -- продукт питания, целлюлоза для этой цели непригодна.

1) Целлюлоза не дает реакции «серебряного зеркала» (нет альдегидной группы). Это позволяет рассматривать каждое звено С6Н10О5 как остаток глюкозы, содержащий три гидроксильные группы. Последние в формуле целлюлозы часто выделяют:

За счет гидроксильных групп целлюлоза может образовывать простые и сложные эфиры.

Например, реакция образования сложного эфира с уксусной кислотой имеет вид:

[С6Н7O2(ОСОСН3)3]n+3nН2O[С6Н7O2(ОН)3]n+3nСН3СООН

При взаимодействии целлюлозы с концентрированной азотной кислотой в присутствии концентрированной серной кислоты в качестве водоотнимающего средства образуется сложный эфир -- тринитрат целлюлозы:

Это -- взрывчатое вещество, применяемое для изготовления порохов.

Таким образом, при обычной температуре целлюлоза взаимодействует лишь с концентрированными кислотами.

2) Подобно крахмалу, при нагревании с разбавленными кислотами целлюлоза подвергается гидролизу с образованием глюкозы:

nСбН12O6(С6Н1006)n+nН2O

Гидролиз целлюлозы, иначе называемый осахариванием, -- очень важное свойство целлюлозы, он позволяет получить из древесных опилок и стружек целлюлозу, а сбраживанием последней -- этиловый спирт. Этиловый спирт, полученный из древесины, называется гидролизным.

На гидролизных заводах из 1 т древесины получают до 200 л этилового спирта, что позволяет заменить 1,5 т картофеля или 0,7 т зерна.

Сырая глюкоза, полученная из древесины, может служить кормом для скота.

Это только отдельные примеры применения целлюлозы. Целлюлоза в виде хлопка, льна или пеньки идет на изготовление тканей -- хлопчатобумажных и льняных. Большие количества ее расходуются на производство бумаги. Дешевые сорта бумаги изготовляют из древесины хвойных пород, лучшие сорта -- из льняной и хлопчатобумажной макулатуры. Подвергая целлюлозу химической переработке, получают несколько видов искусственного шелка, пластмассы, кинопленку, бездымный порох, лаки и многое другое.

Билет 5

1. Обратимость химических реакций, химическое равновесие

Реакции, протекающие при данных условиях во взаимно противоположных направлениях, называются обратимыми.

N2 + 3H2 2NH3 + Q

Одну из реакций называют прямой, другую обратной. В таких реакциях концентрация реагирующих веществ уменьшается, следовательно, уменьшается скорость прямой реакции. При этом скорость обратной реакции постепенно увеличивается, наступает химическое равновесие, при котором скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции. Это значит: сколько молекул образуется в единицу времени, столько и расходуется.

Состояние химического равновесия при неизменных условиях сохраняется длительное время. При изменении условий (t, давления (P) и концентрации (C)) состояние равновесия нарушается. Смещение химического равновесия определяется по принципу Ле Шателье: если на систему находящуюся в равновесии оказывать какое-либо воздействие, то равновесие смещается в направление ослабления этого воздействия.

Если реакции идёт с выделением тепла, то при повышении t равновесие смещается в направление «» и наоборот «».

[Если + Q и t, то ]

Если с уменьшением объёма (V), то при повышении давления (P) равновесие смещается в направлении и наоборот.

N2 + 3H22NH3 + Q

1V 3V 2V

всегда к меньшему объёму, если V

При увеличении концентрации (C) исходных веществ равновесие смещается в сторону прямой реакции и наоборот .

[Если С, то]

если увел. С прод. реакции, то

если умен. С прод. реакции, то.

2. Ацетилен…

Ацетилемн -- ненасыщенный углеводород C2H2. Имеет тройную связь между атомами углерода, принадлежит к классу алкинов.

Атомы углерода в ацетилене sp-гибридизованы. Они связаны однойи двумясвязями, макс. плотности к-рых расположены в двух взаимно перпендикулярных областях, образуя цилиндрич. облакоэлектронной плотности; за его пределами находятся атомы Н (см. рис.).

химический связь углеводород этилен

Молекула ацетилена линейна; все 4 атома расположены на прямой. Расстояния СС и С--Н равны соотв. 0,1205 и 0,1059 нм.

Для ацетилена характерны р-ции присоединения, к-рые происходят в две стадии: сначала образуются замещенные этилена, затем - замещенные алканов. Галогены присоединяются непосредственно, галогеноводороды - в присут. катализаторов (напр., CuCl, HgCl2):

Эти р-ции используются при произ-ве тетрахлорэтилена, трихлорэтилена, винилхлорида и др. хлорсодержащих соединений.

Гидрирование. Реакция протекает в тех же условиях, что и в случае алкенов (катализаторы Pt, Pd, Ni). При восстановлении алкинов вначале образуются алкены, а затем -- алканы:

H2 H2

HC?CH --> H2C=CH2 --> H3C--CH3

ацетилен этилен этан

Гидрогалогенирование. Реакции присоединения галогеноводородов, как и галогенов, идут в основном по механизму электрофильного присоединения:

HCl

HCє?CH + HCl --> H2C=CHCl --> H3C--CHCl2

хлорэтен 1,1-дихлорэтан (хлористый винил)

Вторая молекула галогеноводорода присоединяется в соответствии с правилом Марковникова.

Присоединение воды (реакция М.Г.Кучерова,. 1881). Катализатор -- соль ртути:

HgSO4

HC?CH + HOH ----> H2C=CH--OH >H3C--C=O

\ H

виниловый уксусный

спирт альдегид

(промежуточный неустойчивый продукт)

Неустойчивое промежуточное соединение -- виниловый спирт -- перегруппировывается в уксусный альдегид.

При нагревании ацетилена в присутствии активированного угля (реакция Зелинского) осуществляется циклическая тримеризация с образованием бензола.

	+		--600?C,C?

При полном сгорании ацетилена на воздухе образуются два продукта оксид углерода (IV) и вода:

2НС?СН + 5O2 > 4СO2 + 2Н2O

ПОЛУЧЕНИЕ

Ацетилен в промышленности и в лаборатории можно получать следующими способами:

1. Высокотемпературным разложением (крекинг) природного газа -- метана:

2СН4 1500°C> НС?СН + 3Н2

или этана:

С2Н6 1200°C> НС?СН + 2Н2

2. Разложением водой карбида кальция СаС2, который получают спеканием негашеной извести СаО с коксом:

СаО + 3C 2500°C>CaC2 + CO

СаС2 + 2Н2O > НС?СН + Са(ОН)2

Билет 6

1. Скорость химических реакций

Химические реакции могут протекать в гомогенной (однородной) среде и гетерогенной (неоднородной) среде.

Скорость гомогенной реакции определяется изменением количества вещества вступившего в реакцию или образующегося в результате реакции за единицу времени в единицу объёма.

Если реакция едёт в гетерогенной среде, то соприкасаются между собой только вещества находящиеся на поверхности. Скорость гетерогенной реакции определяется изменением количества вещества, вступившего в реакцию или образующегося в результате реакции за единицу времени на единицу поверхности.

На скорость химической реакции влияют следующие факторы:

1. Природа реагирующих веществ.

Na + H2O мгновенная реакция

Mg + H2O медленная реакция

2. Для газов и растворов скорость зависит от концентрации реагирующих веществ.

С увеличением концентрации скорость реакции увеличивается, так как число столкновений между молекулами возрастает.

3. Для веществ в твёрдом состоянии скорость зависит от поверхности реагирующих веществ. С измельчением вещества скорость реакции увеличивается.

4. При повышении t скорость реакции увеличивается, так как возрастает доля активных молекул.

5. Скорость реакции зависит от присутствия катализаторов или ингибиторов.

Катализ и катализаторы

В ускорении химических реакций исключительно большая роль принадлежит катализаторам, например, при производстве H2SO4, NH3, HNO3, этанола, этаноля и других веществ.

Явление ускорения химических реакций благодаря присутствию некоторых веществ носит название катализа, замедления - ингибирования.

Вещества, которые ускоряют химические реакции, активно участвуют в них, но сами в итоге не расходуются, называются катализаторами.

Вещества, которые замедляют скорость химических реакций, называются ингибиторами.

Реакции, протекающие под действием катализаторов, называются каталитическими.

2. Ароматические углеводороды (арены)

Ароматическими углеводородами (аренами) называются вещества, в молекулах которых содержится одно или несколько бензольных колец -- циклических групп атомов углерода с особым характером связей.

Понятие “бензольное кольцо” требует расшифровки. Для этого необходимо рассмотреть строение молекулы бензола. Первая структура бензола была предложена в 1865г. немецким ученым А. Кекуле:

Эта формула правильно отражает равноценность шести атомов углерода, однако не объясняет ряд особых свойств бензола. Например, несмотря на ненасыщенность, бензол не проявляет склонности к реакциям присоединения: он не обесцвечивает бромную воду и раствор перманганата калия, т. е. не дает типичных для непредельных соединений качественных реакций.

Особенности строения и свойств бензола удалось полностью объяснить только после развития современной квантово-механической теории химических связей. По современным представлениям все шесть атомов углерода в молекуле бензола находятся в sp2-гибридном состоянии. Каждый атом углерода образует ? -связи с двумя другими атомами углерода и одним атомом водорода, лежащие в одной плоскости. Валентные углы между тремя ? -связями равны 120°. Таким образом, все шесть атомов углерода лежат в одной плоскости, образуя правильный шестиугольник (? -скелет молекулы бензола).

Каждый атом углерода имеет одну негибридизованную р-орбиталь. Шесть таких орбиталей располагаются перпендикулярно плоскому ? -скелету и параллельно друг другу (см. рис. а). Все шесть электронов взаимодействуют между собой, образуя ? -связи, не локализованные в пары как при образовании двойных связей, а объединенные в единое ? -электронное облако. Таким образом, в молекуле бензола осуществляется круговое сопряжение. Наибольшая ? -электронная плотность в этой сопряженной системе располагается над и под плоскостью ? -скелета (см. рис. б).



В результате все связи между атомами углерода в бензоле выровнены и имеют длину 0,139нм. Эта величина является промежуточной между длиной одинарной связи в алканах (0,154нм) и длиной двойной связи в алкенах (0,133 им). Равноценность связей принято изображать кружком внутри цикла (см. рис. в). Круговое сопряжение дает выигрыш в энергии 150 кДж/моль. Эта величина составляет энергию сопряжения -- количество энергии, которое нужно затратить, чтобы нарушить ароматическую систему бензола.

Такое электронное строение объясняет все особенности бензола. В частности, понятно, почему бензол трудно вступает в реакции присоединения, -- это привело бы к нарушению сопряжения. Такие реакции возможны только в очень жестких условиях.

Способы получения.

1. Получение из алифатических углеводородов. При пропускании алканов с неразветвленной цепью, имеющих не менее шести атомов углерода в молекуле, над нагретой платиной или оксидом хрома происходит дегидроциклизация -- образование арена с выделением водорода:

2. Дегидрирование циклоалканов. Реакция происходит при пропускании паров циклогексана и его гомологов над нагретой платиной:

3. Получение бензола тримеризацией ацетилена.

4. Получение гомологов бензола по реакции Фриделя--Крафтса (см. далее).

5. Сплавление солей ароматических кислот со щелочью:

Химические свойства бензола. 1. Галогенирование. Бензол не взаимодействует с хлором или бромом в обычных условиях. Реакция может протекать только в присутствии катализаторов -- безводных АlСl3, FeСl3, АlВr3. В результате реакции образуются галогенозамещенные арены:

Роль катализатора заключается в поляризации нейтральной молекулы галогена с образованием из нее электрофильной частицы:

2. Нитрование. Бензол очень медленно реагирует с концентрированной азотной кислотой даже при сильном нагревании. Однако при действии так называемой нитрующей смеси (смесь концентрированных азотной и серной кислот) реакция нитрования проходит достаточно легко:



3. Гидрирование. Реакция присоединения водорода к аренам идет при нагревании и высоком давлении в присутствии металлических катализаторов (Ni, Pt, Pd). Бензол превращается в циклогексан, а гомологи бензола -- в производные циклогексана:

7. Радикальное галогенирование. Взаимодействие паров бензола с хлором протекает по радикальному механизму только под воздействием жесткого ультрафиолетового излучения. При этом бензол присоединяет три молекулы хлора и образует твердый продукт -- гексахлорциклогексан (гексахлоран) С6Н6Сl6:

Билет 7

1. Основные положения теории химического строения А.М. Бутлерова

1. Атомы в молекулах соединены друг с другом в определенной последовательности согласно их валентностям. Последовательность межатомных связей в молекуле называется ее химическим строением и отражается одной структурной формулой (формулой строения).

2. Химическое строение можно устанавливать химическими методами. (В настоящее время используются также современные физические методы).

3. Свойства веществ зависят от их химического строения.

4. По свойствам данного вещества можно определить строение его молекулы, а по строению молекулы - предвидеть свойства.

5. Атомы и группы атомов в молекуле оказывают взаимное влияние друг на друга.

Теория Бутлерова явилась научным фундаментом органической химии и способствовала быстрому ее развитию. Опираясь на положения теории, А.М. Бутлеров дал объяснение явлению изомерии, предсказал существование различных изомеров и впервые получил некоторые из них.

Развитию теории строения способствовали работы Кекуле, Кольбе, Купера, Жерара и Вант-Гоффа. Однако их теоретические положения не носили общего характера и служили, главным образом, целям объяснения экспериментального материала.

Билет 8

1. Изомерия органических соединений и ее виды

 

2. Классификация оксидов

Оксиды подразделяются на солеобразующие и несолеобразующие.

Солеобразующими называют такие оксиды, которые в результате химических реакций способны образовывать соли. Несолеобразующие оксиды такой способностью не обладают. Примером несолеобразующих оксидов могут служить следующие вещества: , , . Солеобразующие оксиды, в свою очередь подразделяются на основные, кислотные и амфотерные.

Основными оксидами называются такие оксиды, которым в качестве гидратов (продуктов присоединения воды) соответствуют основания.

Например:

основные оксиды	соответствующая
	гидратная форма
	(основание)

Основные оксиды образуют металлы при проявлении ими невысокой валентности (обычно I или II).

Оксиды таких металлов, как , , , , , , , , взаимодействуют с водой с образованием растворимых в воде оснований - щелочей. Другие основные оксиды непосредственно с водой не взаимодействуют, а соответствующие им основания получают из солей (косвенным путем).

Кислотными оксидами называются такие оксиды, которым в качестве гидратов соответствуют кислоты. Кислотные оксиды называют также ангидридами кислот.

Например:

кислотные оксиды	соответствующая
	гидратная форма
	(кислота)
	()

Кислотные оксиды образуют неметаллы и металлы при проявлений ими высокой валентности. Например, оксид марганца (VII) - кислотный оксид, так как в качестве гидрата ему соответствует кислота и это оксид металла с высокой валентностью.

Большинство кислотных оксидов могут взаимодействовать с водой непосредственно и при этом образовывать кислоты.

Например:

,

,

.

Некоторые оксиды непосредственно с водой не взаимодействуют. Такого типа оксиды сами могут быть получены из кислот. Например:

(температура)

Это подтверждает названия кислотных оксидов - ангидриды, то есть "не содержащие воду".

Амфотерные оксиды представляют собой оксиды, которые в зависимости от условий проявляют свойства как основных (в кислой среде), так и кислотных (в щелочной среде) оксидов. К амфотерным оксидам относятся оксиды некоторых металлов.

Например:

, , , , , , , .

а) В кислой среде (оксид свинца (II)) ,

проявляет свойства основного оксида

б) в щелочной среде проявляет свойства кислотного оксида.

,

Амфотерные оксиды с водой непосредственно не взаимодействуют, следовательно, их гидратные формы получают косвенно - из солей. Несолеобразующие (индифферентные) оксиды - небольшая группа оксидов, не вступающая в химические реакции с образованием солей. К ним относятся: , , , .

Билет 9.

1. Металлы, их положение в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, строение их атомов, металлическая связь. Общие химические свойства металлов.

 

2. Фенол

Фенолами называют производные ароматических углеводородов, молекулы которых содержат одну или несколько гидроксильных групп, непосредственно соединенных с бензольным кольцом.

Простейший представитель этого класса -- собственно фенол, С6Н5ОН.

фенол

Строение фенола. Одна из двух неподеленных электронных пар атома кислорода втягивается в ?-электронную систему бензольного кольца. Это приводит к двум эффектам: а) увеличивается электронная плотность в бензольном кольце, причем максимумы электронной плотности находятся в орто- и параположениях по отношению к группе ОН; б) электронная плотность на атоме кислорода, напротив, уменьшается, что приводит к ослаблению связи О?Н. Первый эффект проявляется в высокой активности фенола в реакциях электрофильного замещения, а второй - в повышенной кислотности фенола по сравнению с предельными спиртами.

Физические свойства. Фенолы в большинстве своем -- кристаллические вещества (метакрезол -- жидкость) при комнатной температуре. Они обладают характерным запахом, довольно плохо растворимы в холодной воде, но хорошо - в горячей и особенно в водных растворах щелочей. Фенолы образуют прочные водородные связи и имеют довольно высокие температуры кипения и плавления. Так, собственно фенол представляет собой бесцветные кристаллы с tпл = 41 °С и tкип =182 °С. С течением времени кристаллы краснеют и темнеют.

Получение фенолов.

Фенолы в значительных количествах содержатся каменноугольной смоле. Фенол получают также сплавлением натриевой соли бензолсульфокислоты с едким натром.



Химические свойства фенола.

У фенола ярко выражены кислотные свойства. Это связано с тем, что свободная электронная пара кислорода в феноле оттянута к ядру.

При взаимодействии фенола со щелочами образуются соли - феноляты

Фенол, за счёт гидроксильной группы будет взаимодействовать со щелочными металлами.

С галогенами фенолы взаимодействуютза счёт замещения водорода бензольного кольца.

Применение фенолов.

Фенол используется в производстве пластических масс, пикриновой кислоты, красителей, средств для борьбы с насекомыми. Все фенолы обдадают бактерицидным действием, поэтому они применяются в качестве дезинфицирующих средств в медицине и ветеринарии.

Билет 10

1. Неметаллы, их положение в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева, строение их атомов. Окислительно-восстановительные свойства неметаллов на примере элементов подгруппы кислорода



2. Предельные одноатомные спирты

Органические соединения, в молекулах которых с предельным углеводородным радикалом связана одна гидроксильная группа, называются предельными одноатомными спиртами.

Общая формула: CnH2n+1OH или R-OH



Химические свойства

1.Реакции с участием гидроксогруппы (OH)

1)взаимодействуют со щелочными металлами

2C2H5 OH+2Na--->2C2H5 ONa + H2

2)взаимодействуют с галогеноводородными кислотами

C2H5 OH + HBr--->C2H5Br +HOH

3)реакции этерификации

(при этом образуются сложные эфиры)

CH3-COOH + OH-C2H5 >HOH + CH3-CO- O -C2H5 (t°, к.H2SO4 )

4)дегидратация спиртов

а) внутримолекулярная

H3С-СH2OH >CH2=CH2 + H2O (t°>140°С, к.H2SO4 в избытке)

б) межмолекулярная (t°<140°С, к.H2SO4 )

2 C2H5 OH >H2O + C2H5 -O-C2H5

2.Реакции окисления

1)горение - полное окисление

C2H5 OH + 3O2>2CO2 + 3H2O

2)окисление окислителями

H3C-CН2-OH + CuO > H2O + Cu + CH3-CОH (t°)



Билет 11.

1. Электрохимический ряд напряжений металлов. Вытеснение металлов из растворов солей другими металлами

2. Альдегиды, их химическое строение и свойства. Получение, применение муравьиного и уксусного альдегидов



Билет 12

1. Водородные соединения неметаллов. Закономерности в изменении их свойств в связи с положением химических элементов в периодической системе Д. И. Менделеева



2. Предельные одноосновные карбоновые- кислоты, их строение и свойства на примере уксусной кислоты



Билет 13

1. Высшие оксиды химических элементов третьего периода. Закономерности в изменении их свойств в связи с положением химических элементов в периодической системе Д. И. Менделеева. Характерные химические свойства оксидов: основных, амфотерных, кислотных

Реакционная способность элементов во взаимодействии с кислородом, вообще говоря, уменьшается при перемещении вправо вдоль каждого периода. Например, в 3-м периоде два s-металла, натрий и магний, и два р-элемента, алюминий и фосфор, бурно реагируют с кислородом, образуя оксиды. В том же периоде элементы кремний и сера способны только медленно реагировать с кислородом. Хлор и аргон, расположенные в правом конце периода, вообще не реагируют с кислородом.

Электроположительные s-металлы образуют ионные оксиды, как, например, оксид натрия Na2O и оксид магния MgO. Оксиды элементов, расположенных в средней и правой частях периода, являются преимущественно ковалентными соединениями, как, например, оксиды азота и серы.

Кислотно-основный характер оксидов тоже изменяется от основного у оксидов элементов левой части периода к амфотерному у оксидов элементов средней части периода и далее к кислотному у оксидов элементов правой части периода. Например, s-металлы обычно образуют оксиды, которые растворяются в воде с образованием щелочных растворов:

Молекулярные оксиды р-элементов, например диоксид углерода и триоксид серы, обычно обладают кислотными свойствами. Закономерное изменение основных свойств с переходом к кислотным свойствам наглядно проявляется у оксидов элементов 3-го периода.

2. Жиры, их состав и свойства. Жиры в природе, превращение жиров в организме. Продукты технической переработки жиров, понятие о синтетических моющих средствах



Билет 14

1. Кислоты, их классификация и химические свойства на основе представлений об электролитической диссоциации. Особенности свойств концентрированной серной кислоты на примере взаимодействия с медью

Кислота -- сложное вещество, при диссоциации которого образуется только один тип катионов -- ионы водорода.

Классификация кислот.

Соляная кислота -- водный раствор газа хлоро-водорода в воде.

Химические свойства. Кислоты изменяют цвет индикаторов: лакмус окрашивается в красный цвет, метилоранж -- в желтый.

При реакции с основаниями образуется соль и вода (реакция нейтрализации). В реакцию вступают как растворимые, так и нерастворимые в воде основания: