Общая и Неорганическая химия с примерами решения задач - [3]
Оксиды могут быть получены разными способами:
окисление простых веществ
4P + 5O>2 = 2P>2O>5
2Mg + O>2 = 2MgO
Cu + 4HNO>3 = Cu(NO>3)>2 + 2NO>2 + 2H>2O
конц.
C + 4HNO>3 = CO>2 + 4NO>2 + 2H>2O
конц.
окисление сложных веществ
CH>4 + 2O>2 = CO>2 + 2H>2O
разложение сложных веществ
CaCO3 = CaO + CO>2
2Cu(NO>3)>2 = 2CuO + 4NO>2 + O>2
Cu(OH)>2 = CuO + H>2O
2Fe(OH)>3 = Fe>2O>3 + 3H>2O
Все общие химические свойства оснований обусловлены наличием в них гидроксогрупп ОН>-:
основания взаимодействуют с кислотами (реакция нейтрализации):
KOH + HCl = KCl + H>2O
K>+ + OH>- + H>+ + Cl>- = K>+ + Cl>- + H>2O
OH>- + H>- = H>2O
основания реагируют с кислотными оксидами с образоваием соли и воды:
2NaOH + CO>2 = Na>2CO>3 + H>2O
2Na + 2OH– + CO>2 = 2Na+ + CO>3>2- + H>2O
2OH>- + CO>2 = CO>3>2- + H>2O
растворимые основания реагируют с амфотерными оксидами и гидроксидами:
2NaOH + Al>2O>3 + 7H>2O =Na[Al(OH)>4(H>2O)]
NaOH + Al(OH)3 + 2H2O = Na[Al(OH)4(H2O)2]
растворимые основания реагирует с растворимыми солями с образованием нерастворимых оснований.
2KOH + CuSO>4 = Cu(OH)2 + K>2SO>4
2K>+ + 2OH>- + Cu>2+ + SO>4>2- = Cu(OH)>2 + 2K+ + SO>4>2-
2OH>- + Cu>2+ = Cu(OH)>2
или
KOH + NH>4Cl = KCl + NH>4OH
K>+ + OH>- + NH>4>+ + Cl>- = K>+ + Cl>- + NH>4OH
OH>– + NH>4>+ = NH>4OH.
кислоты взаимодействуют с солями, если в результате реакции образуется или слабый электролит, или малорастворимое твердое, или газообразное вещество:
а) Na>2CO>3 + 2HCl = 2NaCl + H>2CO>3 H>2O
2Na>+ + CO>3>2- + 2H>+ + 2Cl>- = 2Na>+ + 2Cl + H>2CO>3
CO>3>2- + 2H>+ = H>2CO>3 CO>2
б) AgNO>3 + HCl = AgCl + HNO>3
Ag>+ + NO>3>- + H>+ + Cl>- = AgCl + H>+ + NO>3>-
Ag>+ + Cl>- = AgCl
Кроме того, существуют неорганические кислоты – сильные окислители: HNO>3, H>2SO>4 (концентрированная). Эти кислоты обладают особыми свойствами, которые определяются не катионами водорода, а высокой степенью окисления атомов элемента, образующего кислоту. Эти кислоты могут реагировать и с металлами, стоящими в ряду активности после водорода (кроме золота и платины) и с неметаллами. Подробно свойства этих кислот рассматриваются во II части учебника.
H>2S – сероводородная кислота.
Название кислородсодержащей кислоты зависит от степени окисления элемента, образующего кислоту. Если элемент образует кислоту в своей максимальной степени окисления, то к названию элемента добавляют окончание -ная или –вая и слово кислота:
H>2SiO>3 – кремниевая кислота,
H>2SO>4 – серная кислота.
Если элемент образует две кислоты, находясь в 2-х степенях окисления, то для кислоты с максимальной степенью окисления элемента в названии будет окончание –вая или –ная; а для минимальной степени окисления окончание –истая:
HNO>3 – азотная кислота, HNO>2 – азотистая кислота;
H>2SO>4 – серная кислота, H>2SO>3 – сернистая кислота.
Если же элемент образует более, чем две кислоты, находясь в разных степенях окисления, то по мере понижения степени окисления элемента, образующего кислоту суфиксы и окончания будут меняться в следующем порядке:
–вая, -ная
–новатая
–истая
–новатистая.
HClO>4 – хлорная кислота,
HClO>3 – хлорноватая кислота,
HClO>2 – хлористая кислота,
HClO – хлорноватистая кислота.
Некоторые элементы, находясь в одной и той же степени окисления, могут образовывать кислоты, различающиеся на группу (H>2O). В таком случае кислота с меньшим числом атомов кислорода и водорода называется мета-, а с большим орто– кислотой:
H>3PO>4 – ортофосфорная кислота,
HPO>3 – метафосфорная кислота,
Кроме этого, используют и традиционные названия:
HCl – соляная кислота, HF – плавиковая кислота.
По числу катионов водорода определяют основность кислоты: HNO>3 – одноосновная кислота, H>2SO>4 – двухосновная кислота, H>3PO>4 – трехосновная кислота. Двух– и более основные кислоты диссоциируют в водных растворах ступенчато.
Сила кислоты определяется как способность кислоты к электролитической диссоциации.
В периодической системе в периоде слева направо кислотные свойства гидроксидов элементов усиливаются.
Если один и тот же элемент образует несколько кислот, то с уменьшением степени окисления элемента уменьшается сила кислоты, то есть способность отдавать протон. Все это объясняется электронным строением молекулы и взаимным влиянием атомов в молекуле. Чем больше полярность связи Н – О, тем легче происходит электролитическая диссоциация по типу кислоты. А эта связь тем полярнее, чем меньше разница электроотрицательностей кислорода и элемента, образующего кислоту. В случае, когда один и тот же элемент образует кислоты, находясь в разных степенях окисления, сильнее будет кислота, образованная элементом в большей степени окисления.
Zn + 2HCl = ZnCl>2 + H>2
Zn + 2H>+ + 2Cl>- = Zn>2+ + 2Cl>- + H>2
Zn + 2H>+ = Zn>2+ + H>2
В качестве примера взаимодействия металлов с растворами кислот не следует брать такие активные металлы, как калий или натрий, так как эти металлы очень активны и будут реагировать с молекулами воды:
2Na + 2H>2O = 2NaOH + H>2
2Na + 2H>2O = 2Na>+ + 2OH>- + H>2
и далее OH>– + H>+ = H>2O
кислоты взаимодействуют с основными оксидами:
2HCl + CaO = CaCl>2 + H>2O
2H>+ + Cl>- + CaO = Ca>2+ + 2Cl>- + H>2O
2H>+ + CaO = Ca>2+ + H>2O
кислоты взаимодействуют с основаниями:
2HCl + Ca(OH)>2 = CaCl>2 + 2H>2O
2H>+ + 2Cl>- + Ca>2+ + 2OH>- = Ca>2+ + 2Cl>- + 2H>2O
H>+ + OH>- = H>2O
кислоты взаимодействуют с амфотерными оксидами:
![Как обезвредить воздух?](/storage/book-covers/e3/e3bc8850213b1c08d562f7508543988ddff687b3.jpg)
Пошаговое руководство посвящено вопросам экологии. Представлены возможности создания удобной, переносной установки для обезвреживания вредных выбросов, сохранения урожая. Предназначена для широкого круга читателей: экологам, химикам, дачникам, студентам, аспирантам, фермерам, работникам сельского хозяйства, предпринимателям и всем творческим людям. Проблема защиты окружающей среды, возникающая с особой остротой в последние годы, обусловлена, главным образом, загрязнениями атмосферного воздуха, водного бассейна, а также почвы токсичными веществами и отходами производств.
![Рима отвечает на вопросы](/storage/book-covers/0f/0fc51cc7368a28131dd1adaecfa23a4c04e1b6a8.jpg)
Книга рассказывает юному читателю о новостях науки и техники, помогает младшим школьникам в выборе профессии.
![Животный алфавит](/storage/book-covers/2f/2fbed9494276183a3ea14607e36e5390b409c436.jpg)
Весёлые квадратные зверюшки имеют свой собственный порядок: русский алфавит. Кто на букву Ю? – Юрок! А как выглядит квадратный юрок?
![Как собрать кубик Рубика 3х3х3. Простой метод для начинающих](/storage/book-covers/58/582c02f2b96e8d74b03071160c8c9044f6e1c8ce.jpg)
В этой книге вы найдете один из способов для начинающих, как можно быстро и очень легко собрать кубик Рубика. По моему опыту, множество людей способны собрать кубик с помощью метода, описанного в этой книге, за врем, менее 2 минут из любого его состояния запутанности. В рамках этой книги я постараюсь научить вас технике сборки кубика Рубика, которую я сам освоил еще в 1988 году, когда был ребенком. Этот метод довольно прост и позволяет научиться собирать кубик Рубика за 1,5 – 2 минуты без лишних тренировок, но с некоторым необходимым усердием.
![Оздоровительный массаж в домашних условиях : пособие для родителей](/storage/book-covers/e2/e2dc50c9f3147626872893cb5fc8d40cb25eb684.jpg)
В пособии раскрывается значение массажа для здоровья ребенка, предлагаются комплексы массажа на первом году жизни, а также описываются виды профилактического и оздоровительного массажа при различных заболеваниях, отмечаются противопоказания для проведения массажа.
![Не бойся, это я!](/storage/book-covers/0a/0a317340e56cdaf6c600f7203047447cc96b836a.jpg)
В книге рассказано о том, как люди и животные стараются понять друг друга. О том, как это трудно. И важно.Если мы научимся уважать их, поймем и полюбим, а они станут нам доверять — только тогда мы сохраним на земле и Лес, и Море, и умного Зверя, который там обитает…Для младшего школьного возраста.