- •Содержание
- •Тема 6. Жесткость воды и реакции солей жесткости в водных растворах
- •Часть 2
- •Тема 7. Окислительно-восстановительные реакции и их использование
- •Тема 8. Электрохимические системы и процессы (базовый материал)……81
- •Часть 3
- •Введение
- •1. Темы лабораторных работ
- •Тема 1. Химическая термодинамика (базовый материал)
- •Тема 2. Скорость химических реакций и методы ее регулирования (базовый материал)
- •Тема 3. Химическое равновесие (базовый материал)
- •Тема 4. Гетерогенные химические системы и поверхностные явления в них (спецраздел с элементами уирс) (базовый материал)
- •5.1 Электролитическая диссоциация и водородный показатель среды (рН)
- •5.2 Реакции обмена в растворах электролитов, в том числе гидролиз
- •5.3 Представление о химическом анализе
- •Тема 6. Жесткость воды и реакции солей жесткости в водных растворах (базовый материал)
- •2 Список рекомендуемой литературы
- •Часть 2
- •1. Темы лабораторных работ
- •Тема 7. Окислительно-восстановительные реакции и их использование в химическом анализе (базовый материал)
- •Тема 8 Электрохимические системы и процессы (базовый материал)
- •Лабораторная работа № 8.3 Электролиз растворов электролитов
- •2. Список рекомендуемой литературы
- •Часть 3
- •1. Темы и методики лабораторных работ
- •Тема 9. Отличительные реакции углеводородов различных классов
- •Описание опытов
- •Лабораторная работа № 9. 1 Качественные реакции предельных и непредельных углеводородов
- •Тема 10. Химические свойства и качественная идентификация гидроксипроизводных углеводородов
- •10.1 Кислотные свойства спиртов и фенолов
- •10.2 Основные свойства спиртов и фенолов
- •10.3 Реакции спиртов в качестве нуклеофилов
- •10.4 Нуклеофильное замещение он-группы спиртов
- •10.5 Окисление спиртов
- •Лабораторная работа № 10. 1
- •Тема 11. Химические свойства и качественная идентификация карбонильных соединений
- •Лабораторная работа № 11.1
- •Тема 12. Химические свойства и качественная идентификация карбоновых кислот
- •12.1 Электролитическая диссоциация
- •12.2 Декарбоксилирование карбоновых кислот
- •12.3 Реакции нуклеофильного замещения групп он в карбоксильной группе
- •Лабораторная работа № 12.1
- •Вопросы для защиты лабораторных работ и подготовки к экзамену по разделу "Химические свойства и типичные реакции органических соединений"
- •Список рекомендуемой литературы
- •350072, Г. Краснодар, ул. Московская, 2, кор. А
2 Список рекомендуемой литературы
1. Глинка Н.Л. Общая химия. – М.: Юрайт, 2012. – 898 с. (и др. годы изд.); М.: КноРус, 2012. – 752 с. (и др. годы изд.); М.: Интеграл-пресс, 2011. – 727 с. (и др. годы изд.).
2. Коровин Н.В. Общая химия. – М.: Академия, 2011. – 496 с. (и др. годы изд.); М.: Высшая школа, 2010. – 557 с. (и др. годы изд.).
3. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. – М.: КноРус, 2012. – 240 с. (и др. годы изд.); М.: Интеграл-Пресс, 2011. – 240 с. (и др. годы изд.).
4. Денисов В.В., Дрововозова Т.И., Лозановская И.Н. Химия. – М.: Март, 2003. – 464 с. (и др. годы изд.).
5. Гельфман М.И., Юстратов В.П. Химия. – СПб.: Лань, 2008. – 480 с. (и др. годы изд.).
Приложение А. Справочные материалы к выполняемым лабораторным работам по темам 1-6
(обязательное)
Таблица А.1 – Групповые названия отдельных групп химических элементов
Группы элементов |
Групповые названия |
Металлы I группы главной подгруппы |
Щелочные металлы |
Ca, Sr, Ba, Ra |
Щелочноземельные металлы |
Элементы VI группы главной подгруппы |
Халькогены |
Элементы VII группы главной подгруппы |
Галогены |
Элементы VIII группы главной подгруппы |
Благородные газы |
Fe, Co, Ni |
Семейство железа |
Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt |
Семейство платины |
От Ac до Lr |
Актиноиды |
От La до Lu |
Лантаноиды |
Таблица А.2 – Составление названий неорганических соединений
№№ по п/п |
Классы неорганических соединений |
Номенклатурные правила |
1 |
Бинарные соединения: оксиды, гидриды, элементоводо- роды и др. |
Названия бинарных соединений образуют из латинского корня названия более электроотрицательного элемента с окончанием «-ид» (в формулах символ этого элемента ставят на второе место) и русского названия элемента с меньшей электроотрицательностью в именительном или родительном падеже. Если элемент образует внутри класса неcколько соединений, то в их названиях в скобках римскими цифрами указывают степень окисления этого элемента: P2O5 – оксид фосфора (V), SnS2 – сульфид олова (IV), SF6 – фторид серы (VI) и т.п.. Названия летучих элементоводородов: HF – фтороводород, HCl – хлороводород, H2S – сероводород, NH3 – аммиак (азотоводород). |
Продолжение таблицы А.2 – Составление названий неорганических соединений
2
2.1
|
Многоэлемент-ные неорганические соединения: Кислоты |
Названия кислородных кислот производят от названия элемента с прибавлением окончаний «-ная» или «-овая», если элемент находится в высшей степени окисления, и «-истая» или «овистая» для степени окисления ниже максимальной: H2S+6O4 – серная кислота, H2S+4O3 – сернистая кислота, H3As+5O4 – мышьяковая кислота, H3As+3O3 – мышьяковистая кислота и т.п. Если при одной и той же степени окисления элемент образует несколько кислот, содержащих различное формальное количество воды, то их различают префиксами «-орто» (большее количество воды) и «-мета» (меньшее количество): HР+5O3 – метафосфорная кислота, H3Р+5O4 – ортофосфорная кислота и т.п. Названия бескислородных кислот производят от названия соответствующего неметалла с окончанием «-о» и дополнительного слова «водородная»: HCl – хлороводородная (соляная) кислота и т.п. |
2.2 |
Основания |
Названия оснований составляют из слова «гидроксид» и названия металла: КОН – гидроксид калия, Ba(OH)2 – гидроксид бария и т.п. Если металл образует несколько оснований, то в названиях указывается его степень окисления римской цифрой в скобках: Fe(OH)2 – гидроксид железа (II), Fe(OH)3 – гидроксид железа (III) и т.п. |
2.3 |
Соли |
Названия солей образуют из названия анионоа в именительном падеже и катиона в родительном падеже. Число анионов и катионов не указывают. Если один и тот же металл может проявлять различную степень окисления, то ее указывают в скобках римской цифрой: FeSO4 – сульфат железа (II), Fe2(SO4)3 – сульфат железа (III) и т.п. Названия анионов кислородных кислот складываются из неполного латинского названия центрального элемента и окончания «-ат» для высшей степени окисления) или «-ит» (для степени окисления ниже максимальной): NaNO3 – нитрат натрия, NaNO2 – нитрит натрия и т.п. Анионы бескислородных кислот имеют окончание «-ид»: KCl – хлорид калия, SnS – сульфид олова (II) и т.п. Кислые и основные соли содержат в названии префикс «-гидро» или «-гидроксо» соответственно. Количество незамещенных атомов водорода или гидроксогрупп указывают греческими числительными: NaHSO4 – гидросульфат натрия, KH2PO4 – дигидрофосфат калия, Al(OH)SO4 – гидроксосульфат алюминия, Al(OH)2Cl – дигидроксохлорид алюминия. |
Продолжение таблицы А.2 – Составление названий неорганических соединений
2.4 |
Комплексные соединения |
Комплекс с отрицательным зарядом называют комплексным анионом, с положительным зарядом –комплексным катионом, с нулевым зарядом – нейтральным комплексом. Названия комплексных солей образуют по общему правилу: сначала называют анион, а затем катион в родительном падеже. Название комплексного катиона составляют следующим образом: сначала указывают количество (используя греческие числительные) и названия отрицательно заряженных лигандов с окончанием «-о» ( Cl- – хлоро, SO42- – сульфато, ОН- – гидроксо и т.п.); затем указывают количество и названия электронейтральных лигандов (Н2О – аква, NH3 – амин); последним называют комплексообразователь, указывая его степень окисления римскими цифрами: [Pt(NH3)Cl]Cl – хлорид хлоротриамминплатины (II), [Co(NH3)5Br]SO4 – сульфат бромопентаамминкобальта (III) и т.п. Названия комплексных анионов составляют аналогично названиям катионов и заканчивают суффиксом «-ат»: Ba[Cr(NH3)2(SCN)4]2 – тетрародано-диамминхромат (III) бария, (NH4)2[Pt(OH)2Cl4] – тетрахлородигидроксоплатинат (IV) аммония и т.п. Названия нейтральных комплексных частиц образуют так же, как и для катионов, но комплексообразователь указывают в именительном падеже, а его степень окисления не указывают, т.к. она определяется электроотрицательностью комплекса: [Pt(NH3)2Cl2] – дихлородиамминплатина. |
Таблица А.3 – Классификация электролитов по степени их диссоциации
Вещество |
Сильные электролиты α >30% |
Слабые электролиты α <30% |
Основания |
KOH, NaOH, Ba(OH)2, TiOH |
NH4OH, все нерастворимые основания и амфотерные гидроксиды |
Кислоты |
HСl, HBr, HI, HNO3, H2SO4, H2MnO4, HСlO3, HClO4 |
HF, H2CO3, H2SO3, HNO2, H3PO4, HCN, H2S, H2SiO3, большинство органических кислот (CH3COOH и др.) |
Соли |
все растворимые соли: средние, кислые и гидроксонитраты (основные соли, содержащие группу NO3) |
все малорастворимые и нерастворимые соли – основные (кроме гидроксонитратов) и средние |
Таблица А.4 – Взаимосвязь концентраций ионов Н+, величины водородного показателя (рН) и окраски
индикаторов
67 |
онцентра-ция ионов Н+ |
10-1 |
10-2 |
10-3 |
10-4 |
10-5 |
10-6 |
10-7 |
10-8 |
10-9 |
10-10 |
10-11 |
10-12 |
10-13 |
10-14 |
Величина водородного показателя |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 | |
Индикаторы |
Окраска индикаторов | ||||||||||||||
Лакмус |
ярко- крас ный |
ярко- крас ный
|
ярко- крас ный
|
крас ный |
крас ный |
слабо- крас ный |
фиоле товый |
слабо- синий |
синий |
синий |
ярко- синий |
ярко- синий |
ярко- синий |
ярко- синий | |
Фенолфта-леин |
|
|
|
|
|
|
|
|
мали новый |
мали новый |
мали новый |
мали новый |
мали новый |
мали новый | |
Метил-оранж |
ярко- крас ный |
ярко- крас ный |
ярко- крас ный |
крас ный |
крас ный |
светло- оран жевый |
оран же-вый |
светло- оран жевый |
жёлтый |
жёлтый |
жёлтый |
жёлтый |
ярко- жёлтый |
ярко- жёлтый |
Таблица А.5 – Растворимость кислот, оснований и солей в воде
68 |
Анионы |
Катионы | ||||||||||||||||||||||
H+ |
Li+ |
K+, Na+ |
NH4+ |
Sr2+ |
Ba2+ |
Ca2+ |
Mg2+ |
Al3+ |
Cr3+ |
Fe2+ |
Fe3+ |
Ni2+ |
Co2+ |
Mn2+ |
Zn2+ |
Ag+ |
Hg2+ |
Pb2+ |
Be2+ |
Cd2+ |
Sn2+ |
Cu2+ | ||
OH |
|
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Ма |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
– |
– |
H |
H |
H |
H |
H | |
F |
Р |
Н |
Р |
Р |
Н |
М |
Н |
М |
М |
М |
М |
Н |
Р |
Р |
Р |
М |
Р |
– |
М |
Р |
Р |
Р |
Р | |
Cl |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Н |
Р |
М |
Р |
Р |
Р |
Р | |
Br |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Н |
М |
М |
Р |
Р |
Р |
Р | |
I |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
– |
Р |
Р |
Р |
Р |
Н |
Н |
Н |
Р |
Р |
М |
– | |
S2 |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
– |
– |
Н |
– |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
– |
Н |
Н |
Н | |
SO32 |
Р |
Р |
Р |
Р |
Н |
Н |
Н |
Н |
– |
– |
Н |
– |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
– |
Н |
Н |
Р |
– |
– | |
SO42 |
Р |
Р |
Р |
Р |
Н |
Н |
М |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
М |
Р |
Н |
Р |
Р |
Р |
Р | |
CrO42 |
Р |
Р |
Р |
Р |
М |
Н |
М |
Р |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
(?) |
(?) |
– |
Н | |
PO43 |
Р |
Н |
Р |
Р |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н | |
CO32 |
Р |
Р |
Р |
Р |
Н |
Н |
Н |
Н |
– |
– |
Н |
– |
– |
– |
Н |
– |
Н |
– |
– |
– |
– |
– |
– | |
SiO32 |
Н |
Р |
Р |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
– |
Н |
Н |
– |
– |
Н |
Н |
– |
– |
Н |
(?) |
(?) |
– |
Н | |
NO3 |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
– |
Р | |
CH3COO |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
М |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
Р |
+ |
Р |
Р |
Р |
а Ca(OH)2 – сильный электролит
Таблица А.6 – Схемы гидролиза солей различного типа
69
|
Катионы
Анионы (кислот- ные остатки) |
Катионы основных гидроксидов |
Катионы амфотерных гидроксидов (слабых электролитов) | ||||||||||||||||||||
катионы сильных электролитов |
катионы слабых электролитов | ||||||||||||||||||||||
Li+ |
Na+ |
K+ |
Ca2+ |
Ba2+ |
NH4+ |
Mg2+ |
Cr2+ |
Mn2+ |
Fe2+ |
Co2+ |
Ni2+ |
Ag+ |
Hg2+ |
Be2+ |
Al3+ |
Cr3+ |
Fe3+ |
Cu2+ |
Zn2+ |
Sn2+ |
Pb2+ | ||
сильных кислот: Cl– Br– I– NO3– SO42– CrO42– ClO3– ClO4– ClO4– MnO4– |
Соли не гидролизуются
|
Соли гидролизуются по катиону (Кат+)
Кат++HOHЭОН + Н+ слабые основания рН<7 | |||||||||||||||||||||
слабых кислот: СO32– SiO32– PO43– NO2– S2– SO32– CH3 COO–
|
Соли гидролизуются по аниону (Ан–)
Ан–+HOH АнН + ОН- слабые кислоты рН>7 |
Соли гидролизуются и по катиону, и по аниону
А–+HOH+ Кат+ HA+ ЭОН слабые слабые кислоты основания рН близко к 7 и определяется соотношением констант диссоциации кислоты и основания |