Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
посібник з хімії пОТАСКААЛОВ.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
3.83 Mб
Скачать

Хімічні властивості оксидів.

Оксиди беруть участь в реакціях кислотно-основної взаємодії, внаслідок яких утворюються солі. Сіль складається з залишків основи та кислотних залишків. В наведених нижче рівняннях реакцій залишки основи позначені рискою, а кислотні залишки – фігурною дужкою.

Основні оксиди реагують з ре­човинами кислотного характеру з утворенням солей:

Кислотні оксиди взаємодіють з речовинами основного характеру з утворенням солей:

Амфотерні оксиди реагують з речовинами кислотного характеру як основні оксиди, а з речовинами основного характеру як кислотні оксиди з утворенням солей:

Гідроксиди - це продукти приєднання води до оксидів. Гідроксид зберігає хімічний характер відповідного оксиду. Тому гідроксиди поділя­ють на основи, амфотерні гідроксиди та кислоти.

Основи - це гідроксиди основних оксидів, тобто гідроксиди металів з валентністю І та II. Основи поділяють на розчинні у воді та малорозчинні. Розчинні у воді основи утворені лужними та лужно-земельними ме­талами і називаються лугами. Це LiОН, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ca(OH)2, Ва(OH)2 та Sr(ОН)2. Основи, що утворені іншими металами, малорозчинні у воді.

Добування основ: а) луги добувають розчиненням у воді лужних та лужно-земельних металів або розчиненням у воді їх оксидів:

2Nа + 2H2O = 2NaOH + H2

CaO + H2O = Ca(OH)2,

б) малорозчинні у воді основи добувають за реакцією обміну між розчином солі та розчином лугу:

CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4

Хімічні властивості основ. Основи реагують з речовинами кислотного характеру з утворенням солей:

Амфотерні гідроксиди - це гідроксиди амфотерних оксидів, тобто гідроксиди металів з валентністю III, ІV та деяких металів з валентністю II: Аl(OH) 3, Cr(OH) 3, Mn(OH) 4, Sn(OH) 2, Zn(OH) 2, Pb(OH) 2, Ве(ОН)2 тощо.

Добування амфотерних гідроксидів. Амфотерні гідроксиди є малорозчин­ними у воді, тому їх добувають за реакцією обміну між розчином солі та розчином лугу:

AlCl3 + 3KOH = Al(OH)3 + 3KCl

Хімічні властивості амфотерних гідроксидів. Амфотерні гідроксиди реагують з речовинами кислотного характеру як основи, а з речовинами основного характеру як кислоти з утворенням солей:

Амфотерність гідроксидів можна розглядати, як утворення в розчинах гідроксокомплексних сполук:

Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4] – натрію тетрагідроксоцинкат (ІІ)

Al(OH)3 + 3NaOH = Na3[Al(OH)6] – натрію гексагідроксоалюмінат (ІІІ)

Атом металу, оточений йонами ОН, число яких дорівнює у більшості подвоєній валентності металу, складає внутрішню сферу сполуки (комплексний аніон). Заряд цього аніону компенсується йонами K+ або Na+, які знаходяться у зовнішній сфері сполуки.

Назва основ і амфотерних гідроксидів складається аналогічно назвам оксидів: з назви металу (у разі необхідності зазначають його валентність) і слова „гідроксид” (це назва груп ОН): NaOH – натрій гідроксид, Ca(OH)2 – кальцій гідроксид, Cr(OH)3 – хром (ΙΙΙ) гідроксид.

Кислоти - це сполуки, що містять атоми гідрогену, які здатні заміщуватись на атоми металу. Кислоти поділяють на безоксигенові та оксигенвмісні. До безоксигенових кислот належать водні розчини деяких сполук гідрогену з атомами неметалів, а саме: HF, НСl, HBr, HI, Н2S, Н2Sе, НСN тощо. Оксигенвмісні кислоти - це гідроксиди кислотних оксидів. Їх утворюють ме­тали з валентністю V, VІ, VІІ та неметали незалежно від іх валентності.

Основність кислоти визначається числом атомів гідрогену у складі молекули кислоти, здатних заміщуватись на ато­ми металу. Наприклад, одноосновними кис­лотами є НСl, HNO3, СН3СООН, двохосновними – Н2S, Н2СO3, H2SO4, трьохосновними – H3PO4, H3AsO4 , чотирьохосновними – H4SiO4, H4P2O7.

Назви кислот: Назви деяких безоксигенових кислот: HF – фторидна, HCl – хлоридна, HBr – бромідна, HI – йодидна, HCN – ціанідна, H2S – сульфідна. Назва оксигенвмісної кислоти, в якій елемент виявляє вищий ступінь окиснення, має суфікс „-ат”, а зі зниженням ступеня окиснення – „-іт” або „-ит”: HNO3 – нітратна, HNO2 – нітритна, H2SO4 – сульфатна, H2SO3 – сульфітна, H2CO3 – карбонатна. Якщо одному і тому ж кислотному оксиду відповідають декілька кислот, в яких містяться по одному атому елемента в молекулі, то до назви кислоти з меншим вмістом атомів оксигену додають префікс “мета-”, а з найбільшим – префікс “орто-”. Наприклад, HPO3 – метафосфатна, а H3PO4 – ортофосфатна кислоти.

Добування кислот:

а) розчинення у воді деяких кислотних оксидів:

SO2 + H2O = H2SO3,

б) реакція обміну між сіллю кислоти, яку треба одержати, та більш сильною кислотою:

Na2SiO3 + 2HNO3 = H2SiO3↓+ 2NaNO3

FeS + 2HCl = H2S↑+ FeCl2

Xімічні властивості кислот. Кислоти реагують з речовинами ос­новного характеру з утворенням солей:

Солі розглядають як продукти заміщення атомів гідро­гену кислоти на залишки основи, або як продукти заміщення груп ОН у складі основи на кислотні залишки. Розрізняють середні, кислі та основні соли.

Середні солі - це продукти повного заміщення атомів гідрогену кислоти на атоми металу. Середня сіль складається з йонів металу та кислотних залишків, які не містять атомів гідрогену, тому і назва середньої солі складається з назви металу та назви аніону кислотного залишку.

Кислоти

Кислотний залишок

Залишок основи

Середня сіль

Назва солей

H3PO4

Na+

3PO4

Натрій ортофосфат

H2CO3

Ca2+

CaCO3

Кальцій карбонат

H2SO4

SO42-

Fe3+

Fe2(SO4)3

Ферум (ІІІ) сульфат

Добування середніх солей:

а) реакції кислотно-основної взаємодії, тобто реакції між речовина­ми кислотного та основного характеру:

б) малорозчинні у воді солі можна одержати за реакцією обміну:

– між розчинами солей: Na2CO3 + CaCl2 = CaCO3 + 2NaCl,

– між розчинами солі та кислоти: AgNO3 + HCl = AgCl + HNO3,

– між розчинами солі та основи: K2SO4 + Ba(OH)2 = BaSO4 +2KOH.

Кислі солі - це продукти неповного заміщення атомів гідрогену багатоосновних кислот на атоми металу. Кисла сіль складається з йонів металу та кислотних залишків, що містять атоми гідрогену.

Кислота

Кислотні залишки

Залишок основи

Кислі солі

Назва солей

H3PO4

Na+

NaH2PO4

Натрій дигідрогенортофосфат

Na+

Na2HPO4

Натрій гідрогенортофосфат

H2CO3

Ca2+

Ca(HCO3)2

Кальцій гідрогенкарбонат

В назвах кислих солей використовується префікс "гідроген" та вказується число атомів гідрогену у складі кислотного залишку.

Добування кислих солей. Кислі солі можна одержати:

а) внаслідок взаємодії серед­ньої солі з однойменною кислотою:

CaCO3 + CO2 + H2O =Ca(HCO3)2 ,

H2CO3

2Na3PO4 + Н3PO4= 3Na2HPO4 ,

Na3PO4 + 2Н3PO4= 3NaH2PO4

б) внаслідок взаємодії кислоти з нестачею основи:

Н3PO4 + NaOН = NaH2PO4 + H2O,

Н3PO4 + 2NaOН = Na2HPO4 + 2H2O,

Властивості кислих солей:

а) більшість кислих солей розчинні у воді,

б) кислі солі розкладаються за нагрівання:

Ca(HCO3)2 = CaCO3 + CO2 + H2O,

в) кислі солі, як і кислоти, взаємодіють з речовинами основного характеру з утворенням середніх солей:

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2CaCO3 + 2H2O ,

Ca(HCO3)2 + 2NaOH = CaCO3 + Na2CO3 + 2H2O ,

3NaH2PO4 + 6KOН = Na3PO4 + 2K3PO4 + 6H2O

г) кислі солі, як і середні, беруть участь в реакціях обміну з іншими солями та кислотами:

3Ca(HCO3)2 + 2Na3PO4 = Ca3(PO4) 2 + 6NaHCO3 ,

Ca(HCO3)2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2NaHCO3 ,

Ca(HCO3)2 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O ,

Na2HPO4 + H2SO4 = H3PO4 + Na2SO4 ,

NaH2PO4 + HNO3 = H3PO4 + NaNO3

Основні солі. Основні солі є продуктами неповного заміщення груп ОН у складі основи кислотними залишками. Основна сіль складається з залишків ос­нови, які містять групи ОН, та кислотних залишків, до складу яких не вхо­дять атоми гідрогену. Основні солі утворюють тільки ті основи, що містять декілька груп ОН.

Назви основних солей утворюють з назв металу, аніонів кислот і префіксу “гідроксо” та вказують число груп ОН.

Основа

Залишки основи

Кислотний залишок

Основні солі

Назва солей

Co(OH)2

CoOH+

NO3

CoOHNO3

Гідроксокобальт (ІІ) нітрат

SO42–

(CoOH)2SO4

Гідроксокобальт (ІІ) сульфат

Al(OH)3

Cl

Al(OH)2Cl

Дигідроксоалюміній

хлорид

Cl

AlOHCl2

Гідроксоалюміній

хлорид

Добування основних солей. Основні солі утворюються:

а) під час взаємодії основи з нестачею кислоти:

Cо(ОН)2 + HNO3 = CоOHNO3 + H2O ,

2Cо(ОН)2 + H2SO4 = (CoOH)2SO4 + 2H2O ,

Al(OH)3 + HCl = Al(OH)2Cl + H2O ,

Al(OH)3 + 2HCl = AlOHCl2 + 2H2O

б) під час взаємодії середньої солі з нестачею лугу:

Cо(NO3)2 + NaOH = CoOHNO3 + NaNO3 ,

AlCl3 + NaOH = AlOHCl2 + NaCl ,

AlCl3 + 2NaOH = Al(OH)2Cl + 2NaCl

Властивості основних солей:

а) основні солі є малорозчинними у воді;

б) основні солі, як і основи, взаємодіють з речовинами кислотного характеру з утворенням середніх солей:

CоOHNO3 + HNO3 = Cо(NO3)2 + H2O ,

(CoOH)2SO4 + 2HNO3 = Cо(NO3)2 + CoSO4 + 2H2O ,

3AlOHCl2 + 3HNO3 = 2AlCl3 + Al(NO3)3 + 3H2O

в) основні солі реагують з лугами. Внаслідок витіснення кислотних залишків з молекули основної солі групами ОН утворюється метал гідроксид:

СоOHNO3 + NaOH = Cо(OH)2 +NaNO3 ,

Al(OH)2Cl + KOH = Al(OH)3 + KCl ,

AlOHCl2 + 2KOH = Al(OH)3 + 2KCl .