Λύσεις ερωτήσεων-ασκήσεων κεφ. 3 (1-5) (σελ. 52) – ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΛΙΚΩΝ ΑΙΣΘΗΤΙΚΗΣ – ΚΟΜΜΩΤΙΚΗΣ Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις ερωτήσεων-ασκήσεων κεφ. 3 (1-5)

Πλήρεις λύσεις των 5 ερωτήσεων του κεφαλαίου 3 — οι ιδιότητες του όξινου και του βασικού χαρακτήρα, οι ορισμοί του οξέος και της βάσης κατά Arrhenious, ο τρόπος που προκύπτουν τα άλατα, παραδείγματα ισχυρών και ασθενών οξέων και βάσεων, καθώς και οι προτάσεις Σωστού-Λάθους.

Ερώτηση 1 — Ιδιότητες όξινου και βασικού χαρακτήρα

Ερώτηση: Να αναφέρετε χαρακτηριστικές ιδιότητες του όξινου και βασικού χαρακτήρα.

Απάντηση:

• Πίνακας II (σελ. 48): οι ιδιότητες του όξινου και βασικού χαρακτήρα των ουσιών | Ιδιότητα | Όξινος χαρακτήρας | Βασικός χαρακτήρας | |---|---|---| | Γεύση | Ξινή | Σαπωνοειδής-Πικρή | | Αλλαγή χρώματος δεικτών | Αλλάζουν το χρώμα του βάμματος Ηλιοτροπίου από μπλε σε κόκκινο | Αλλάζουν το χρώμα της Φαινολοφθαλεΐνης από άχρωμη σε κόκκινη | | Εξουδετέρωση | Αντιδρούν με βάσεις | Αντιδρούν με τα οξέα | | Αντίδραση με μέταλλα και ανθρακικά άλατα | Αντιδρούν με τα περισσότερα μέταλλα και σχηματίζουν άλατα, ενώ ταυτόχρονα ελευθερώνουν αέριο υδρογόνο· αντιδρούν με ανθρακικά άλατα εκλύοντας διοξείδιο του άνθρακα | Οι βάσεις NaOH και ΚΟΗ αντιδρούν με ορισμένα μέταλλα | | Ηλεκτρική αγωγιμότητα | Τα διαλύματά τους | Τα διαλύματα και τα τήγματά τους |

  Οι δείκτες (σελ. 48): δείκτες ονομάζονται κάποιες ουσίες οι οποίες αλλάζουν χρώμα ανάλογα με το περιβάλλον στο οποίο βρίσκονται (όξινο ή βασικό)· οι κυριότεροι είναι το μπλε βρωμοθυμόλης, το βάμμα ηλιοτροπίου, το πορτοκαλί μεθυλίου και η φαινολοφθαλεΐνη.

  Η αιτία των ιδιοτήτων (σελ. 49): όλα τα οξέα, όταν διαλυθούν στο νερό, ελευθερώνουν κατιόντα υδρογόνου Η+, ενώ οι βάσεις ελευθερώνουν ανιόντα υδροξυλίου (ΟΗ-)· όξινος χαρακτήρας είναι το σύνολο των ιδιοτήτων των οξέων που οφείλονται στην παρουσία Η+· βασικός χαρακτήρας είναι το σύνολο των ιδιοτήτων των βάσεων που οφείλονται στην παρουσία ΟΗ- (σελ. 52).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο όξινος χαρακτήρας εκδηλώνεται με ξινή γεύση, με αλλαγή του χρώματος του βάμματος του ηλιοτροπίου από μπλε σε κόκκινο, με αντίδραση με τις βάσεις, δηλαδή με εξουδετέρωση, με αντίδραση με τα περισσότερα μέταλλα, όπου σχηματίζονται άλατα και ελευθερώνεται αέριο υδρογόνο, με αντίδραση με τα ανθρακικά άλατα, όπου εκλύεται διοξείδιο του άνθρακα, και με ηλεκτρική αγωγιμότητα των διαλυμάτων. Ο βασικός χαρακτήρας εκδηλώνεται με σαπωνοειδή και πικρή γεύση, με αλλαγή του χρώματος της φαινολοφθαλεΐνης από άχρωμη σε κόκκινη, με αντίδραση με τα οξέα, με αντίδραση ορισμένων βάσεων, όπως το NaOH και το ΚΟΗ, με ορισμένα μέταλλα, και με ηλεκτρική αγωγιμότητα των διαλυμάτων και των τηγμάτων τους.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 2 — Οξύ και βάση κατά Arrhenious

Ερώτηση: Τι είναι οξύ και τι βάση σύμφωνα με τη θεωρία του Arrhenious;

Απάντηση:

• Η διαπίστωση (σελ. 49): αν αναζητήσουμε το λόγο για τον οποίο τα οξέα και οι βάσεις εμφανίζουν όλες αυτές τις κοινές ιδιότητες, θα φτάσουμε στη διαπίστωση του χημικού Arrhenious, ότι όλα τα οξέα, όταν διαλυθούν στο νερό, ελευθερώνουν κατιόντα υδρογόνου Η+, ενώ οι βάσεις ελευθερώνουν ανιόντα υδροξυλίου (ΟΗ-).

  Οι ορισμοί (σελ. 50) | | Ορισμός | Παράδειγμα | |---|---|---| | Οξύ | είναι κάθε ένωση, η οποία όταν διαλυθεί στο νερό, δίνει κατιόντα υδρογόνου Η+ | HCl → Η+ + Cl- (διάλυση του υδροχλωρίου στο νερό) | | Βάση | είναι κάθε ένωση, η οποία όταν διαλυθεί στο νερό, δίνει ανιόντα υδροξυλίου ΟΗ- | NaOH → Na+ + OH- (διάλυση του NaOH στο νερό) |

  Οι μοριακοί τύποι (σελ. 49-50) | Οξέα | Βάσεις | |---|---| | Θειικό οξύ: H2SO4, Νιτρικό οξύ: ΗΝO3, Υδροχλωρικό οξύ: HCl, Οξικό οξύ: CH3COOH, Θειογλυκολικό οξύ: HSCH2COOH | Υδροξείδιο του νατρίου: NaOH, Υδροξείδιο του καλίου: ΚΟΗ, Αμμωνία: ΝΗ3 |

  Η συνέπεια (σελ. 52): όξινος χαρακτήρας είναι το σύνολο των ιδιοτήτων των οξέων που οφείλονται στην παρουσία Η+· βασικός χαρακτήρας είναι το σύνολο των ιδιοτήτων των βάσεων που οφείλονται στην παρουσία ΟΗ-.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σύμφωνα με τη θεωρία του Arrhenious, οξύ είναι κάθε ένωση η οποία, όταν διαλυθεί στο νερό, δίνει κατιόντα υδρογόνου Η+· παράδειγμα η διάλυση του υδροχλωρίου, όπου το HCl δίνει Η+ και Cl-. Βάση είναι κάθε ένωση η οποία, όταν διαλυθεί στο νερό, δίνει ανιόντα υδροξυλίου ΟΗ-· παράδειγμα η διάλυση του υδροξειδίου του νατρίου, όπου το NaOH δίνει Na+ και OH-. Στην παρουσία αυτών ακριβώς των ιόντων οφείλονται ο όξινος και ο βασικός χαρακτήρας των ουσιών.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 3 — Πώς προκύπτουν τα άλατα

Ερώτηση: Πως προκύπτουν τα άλατα;

Απάντηση:

• Οι δύο τρόποι (σελ. 50): τα άλατα προκύπτουν από την εξουδετέρωση οξέων με βάσεις ή από την αντίδραση δραστικών μετάλλων με οξέα. | Τρόπος | Τεκμηρίωση | |---|---| | Εξουδετέρωση οξέων με βάσεις | εξουδετέρωση είναι η αντίδραση μεταξύ ενός οξέος και μιας βάσης προς σχηματισμό άλατος και νερού, π.χ. HCl + NaOH → NaCl + Η2O (σελ. 51) | | Αντίδραση δραστικών μετάλλων με οξέα | τα οξέα αντιδρούν με τα περισσότερα μέταλλα και σχηματίζουν άλατα, ενώ ταυτόχρονα ελευθερώνουν αέριο υδρογόνο (σελ. 48) |

  Οι ιδιότητες των αλάτων (σελ. 50): όλα τα άλατα είναι στερεά σώματα με υψηλά σημεία τήξης· τα διαλύματα και τα τήγματά τους είναι καλοί «αγωγοί» του ηλεκτρισμού· τα περισσότερα είναι ευδιάλυτα στο νερό· το πιο γνωστό αλάτι είναι το χλωριούχο νάτριο ή μαγειρικό αλάτι (NaCl).

  Στην κομμωτική (σελ. 50): άλατα που χρησιμοποιούνται στην κομμωτική, είναι τα άλατα του θειογλυκολικού οξέος (θειογλυκολικό αμμώνιο, θειογλυκολικό λίθιο) και το όξινο ανθρακικό αμμώνιο. | Άλας | Μοριακός τύπος | |---|---| | Ανθρακικό ασβέστιο | CaCO3 | | Ανθρακικό νάτριο (σόδα) | Na2CO3 | | Όξινο ανθρακικό νάτριο | NaHCO3 | | Θειογλυκολικό αμμώνιο | HS-CH2-COONH4 | | Θειογλυκολικό λίθιο | HS-CH2-COOLi |

  Και η διάστασή τους (σελ. 50): πλήρης διάσταση συμβαίνει σχεδόν σ' όλα τα άλατα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα άλατα προκύπτουν με δύο τρόπους: από την εξουδετέρωση οξέων με βάσεις, όπως στην αντίδραση HCl συν NaOH που δίνει NaCl και νερό, ή από την αντίδραση δραστικών μετάλλων με οξέα, όπου σχηματίζονται άλατα και ταυτόχρονα ελευθερώνεται αέριο υδρογόνο. Όλα τα άλατα είναι στερεά σώματα με υψηλά σημεία τήξης, τα διαλύματα και τα τήγματά τους είναι καλοί αγωγοί του ηλεκτρισμού και τα περισσότερα είναι ευδιάλυτα στο νερό. Στην κομμωτική χρησιμοποιούνται τα άλατα του θειογλυκολικού οξέος, δηλαδή το θειογλυκολικό αμμώνιο και το θειογλυκολικό λίθιο, καθώς και το όξινο ανθρακικό αμμώνιο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 4 — Παραδείγματα οξέων και βάσεων

Ερώτηση: Να αναφέρετε από ένα παράδειγμα ασθενούς και ισχυρού οξέος, ασθενούς και ισχυρής βάσης

Απάντηση:

• Το κριτήριο (σελ. 50): από τα οξέα και τις βάσεις, κάποια διίστανται πλήρως, οπότε χαρακτηρίζονται ως ισχυρά οξέα ή ισχυρές βάσεις· εκείνα τα οξέα ή οι βάσεις που παθαίνουν μερική διάσταση χαρακτηρίζονται ως ασθενή οξέα ή ασθενείς βάσεις αντίστοιχα.

  Πίνακας III: Τα κυριότερα οξέα και βάσεις (σελ. 50) | Κατηγορία | Ενώσεις | Ενδεικτικό παράδειγμα | |---|---|---| | Ισχυρά οξέα | Θειικό οξύ: H2SO4· Νιτρικό οξύ: ΗΝO3· Υδροχλωρικό οξύ: HCl | υδροχλωρικό οξύ, HCl | | Ασθενή οξέα | Οξικό οξύ: CH3COOH· Υποχλωριώδες οξύ: ΗClΟ· Θειογλυκολικό οξύ: HSCH2COOH | θειογλυκολικό οξύ, HSCH2COOH (το οξύ της περμανάντ) | | Ισχυρές βάσεις | Υδροξείδιο του Νατρίου: ΝαΟΗ· Υδροξείδιο του Καλίου: ΚΟΗ· Υδροξείδιο του Ασβεστίου: Ca(OH)2 | υδροξείδιο του νατρίου, NaOH | | Ασθενείς βάσεις | Αμμωνία: ΝΗ3· Τριαιθανολαμίνη, Αμίνες | αμμωνία, ΝΗ3 |

  Η προειδοποίηση (σελ. 50): τα ισχυρά οξέα και οι ισχυρές βάσεις, είναι σώματα με μεγάλη διαβρωτική ικανότητα και προκαλούν εγκαύματα στο δέρμα· επειδή πολλά υλικά Αισθητικής αλλά κυρίως Κομμωτικής περιέχουν ισχυρά οξέα ή βάσεις, χρειάζεται προσοχή.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Παράδειγμα ισχυρού οξέος είναι το υδροχλωρικό οξύ, HCl, καθώς και το θειικό και το νιτρικό οξύ. Παράδειγμα ασθενούς οξέος είναι το θειογλυκολικό οξύ, που χρησιμοποιείται στην περμανάντ, καθώς και το οξικό και το υποχλωριώδες. Παράδειγμα ισχυρής βάσης είναι το υδροξείδιο του νατρίου, NaOH, καθώς και το υδροξείδιο του καλίου και του ασβεστίου. Και παράδειγμα ασθενούς βάσης είναι η αμμωνία, ΝΗ3, καθώς και η τριαιθανολαμίνη και οι αμίνες. Ισχυρά χαρακτηρίζονται όσα διίστανται πλήρως και ασθενή όσα διίστανται μερικώς.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 5 — Σωστό ή λάθος — οξέα, βάσεις και άλατα

Ερώτηση: Να χαρακτηρίσετε ως σωστές (Σ) ή λάθος (Λ) τις παρακάτω προτάσεις. Να δικαιολογήσετε, όπου μπορείτε, τις απαντήσεις σας.

Απάντηση:

• Οι απαντήσεις | Πρόταση | Σ/Λ | Δικαιολόγηση | |---|---|---| | (α) Τα οξέα είναι υδρογονούχες ενώσεις. | Σ | οξύ είναι κάθε ένωση, η οποία όταν διαλυθεί στο νερό, δίνει κατιόντα υδρογόνου Η+ (σελ. 50) — άρα περιέχουν οπωσδήποτε υδρογόνο (H2SO4, ΗΝO3, HCl, CH3COOH) | | (β) Οι δείκτες αλλάζουν το χρώμα των οξέων. | Λ | γίνεται το αντίστροφο: δείκτες ονομάζονται κάποιες ουσίες οι οποίες αλλάζουν χρώμα ανάλογα με το περιβάλλον στο οποίο βρίσκονται (όξινο ή βασικό) (σελ. 48) — τα οξέα αλλάζουν το χρώμα των δεικτών, όχι οι δείκτες το χρώμα των οξέων | | (γ) Τα άλατα παρασκευάζονται με αντίδραση οξέος με αλκοόλη. | Λ | τα άλατα προκύπτουν από την εξουδετέρωση οξέων με βάσεις ή από την αντίδραση δραστικών μετάλλων με οξέα (σελ. 50)· η αντίδραση οξέος με αλκοόλη δίνει εστέρα (κεφ. 6) | | (δ) Σχεδόν όλα τα άλατα παθαίνουν πλήρη διάσταση. | Σ | πλήρης διάσταση συμβαίνει σχεδόν σ' όλα τα άλατα (σελ. 50) | | (ε) Η εξουδετέρωση είναι πλήρης όταν περισσεύουν Η+ ή ΟΗ-. | Λ | αν οι ποσότητες των Η+ και των ΟΗ- είναι τέτοιες, ώστε να μην περισσεύει κανένα από τα δύο είδη ιόντων… η εξουδετέρωση είναι πλήρης· αν περισσεύουν κατιόντα υδρογόνου ή ανιόντα υδροξυλίου, η εξουδετέρωση είναι μερική (σελ. 51) |

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σωστές είναι δύο προτάσεις. Η α, ότι τα οξέα είναι υδρογονούχες ενώσεις, αφού κατά Arrhenious οξύ είναι κάθε ένωση που δίνει κατιόντα υδρογόνου, άρα περιέχει οπωσδήποτε υδρογόνο. Και η δ, ότι σχεδόν όλα τα άλατα παθαίνουν πλήρη διάσταση. Λανθασμένες είναι οι υπόλοιπες. Η β, γιατί συμβαίνει το αντίστροφο: τα οξέα αλλάζουν το χρώμα των δεικτών και όχι οι δείκτες το χρώμα των οξέων. Η γ, γιατί τα άλατα προκύπτουν από την εξουδετέρωση οξέων με βάσεις ή από την αντίδραση δραστικών μετάλλων με οξέα, ενώ η αντίδραση οξέος με αλκοόλη δίνει εστέρα. Και η ε, γιατί η εξουδετέρωση είναι πλήρης ακριβώς όταν δεν περισσεύει κανένα από τα δύο είδη ιόντων· όταν περισσεύουν, είναι μερική.

Κριτήρια αξιολόγησης: