4.Главные и побочные подгруппы.

группы подразделяются на подгруппы — главные (или подгруппы A), начинающиеся с элементов первого и второго периодов, и побочные (подгруппы В), содержащие d-элементы. Подгруппы также имеют названия по элементу с наименьшим зарядом ядра (как правило, по элементу второго периода для главных подгрупп и элементу четвёртого периода для побочных подгрупп). Элементы одной подгруппы обладают сходными химическими свойствами.

Основания - сложные вещества, в которых атомы металлов соединены с одной или несколькими гидроксильными группами-OH

Физические свойства:твердые кристаллические вещества. В воде растворимы щелочи:LiOH, NaOH, KOH, CsOH, RbOH, Ca(OH)₂, Sr(OH)₂,Ba(OH)₂, другие-малорастворимы.

Получение

1.      Реакции активных металлов ( щелочных и щелочноземельных металлов) с водой:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂­

Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂­

2.      Взаимодействие оксидов активных металлов с водой:

BaO + H₂O → Ba(OH)₂

3.      Электролиз водных растворов солей

2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + H₂­ + Cl₂­

4. Соль+щелочь CuSO₄+2NaOH=Cu(OH)₂+Na₂SO₄

Хим. св-ва.

1.Взаимодействие с кислотами

KOH+HCl=KCl+H₂O

Cu(OH)₂+2HCl=CuCl₂+2H₂O

2.Взаимодействие с кислотными оксидами

2KOH+CO₂=K₂CO₃+H2O

3.Действие индикаторов

лакмус-синяя, фенолфталеин-малиновая(щелочь)

окраска не изменяется(не растр.)

4.Взаимодействие с амфотерными оксидами

2KOH+ZnO=K₂ZnO₂+H2O

5.Взаимодействие с солями, если образуется малорастворимая соль или малорастворимое основание

NaOH+CuCl₂=Cu(OH)₂+2NaCl

6.При нагревании

Cu(OH)₂=CuO+H₂O

Амфотерные гидроксиды( Al(OH)₃, Zn(OH)₂, Be(OH)₂, Fe(OH)₃ и другие.

Взаимодействуют с кислотами

Zn(OH)₂+2HCl=ZnCl₂+2H2O

Взаимодействуют с щелочами

Al(OH)₃+NaOH=Na[Al(OH)₄]

Оксиды - это сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород.

Получение

1.      Взаимодействие простых и сложных веществ с кислородом:

2Mg + O₂ → 2MgO

4P + 5O₂ → 2P₂O₅

S + O₂ → SO₂

2.      Разложение некоторых кислородсодержащих веществ (оснований, кислот, солей) при нагревании:

Cu(OH)₂  –^t°→  CuO + H₂O

(CuOH)₂CO₃  –^t°→  2CuO + CO₂ + H₂O

Хим. Св-ва.

Основные-реагируют с избытком кислоты с образованием соли и воды.Основным оксидам соответствуют основания. 1.Взаимодействие с водой(оксиды щелочных и щелочноземельных мет.)  CaO+H₂O=Ca(OH)₂ 2.Все-с кислотами  МgO+2HCl=MgCl₂+H₂O 3.С кислотнями оксидами  CaO+CO₂=CaCO₃ 4.С амфотерными оксидами Li₂O+Al₂O₃=2LiAlO₂

Амфотерные (ZnO, Al₂O₃,Cr₂O₃, MnO₂ ) 1.Взаимодействуют как с кислотами, так и с основаниями. ZnO+2HCl=ZnCl₂+H₂O ZnO+2NaOH+H₂O=Na₂[Zn(OH)₄] 2.Реагируют с основными и кислотными оксидами  ZnO+CaO=CaZnO₂ ZnO+SiO₂=ZnSiO₃

Кислотные-реагируют с избытком щелочи с образованием соли и воды. Кислотным оксидам часто соответствуют кислоты. 1.Большинство взаимодействуют с водой SO₃+H₂O=H₂SO₄ 2.Со щелочами NaOH+SiO₂=Na₂SiO₃+H₂O 3.С основными оксидами SiO₂+CaO=CaSiO₃ 4.С амфотерными оксидами Al₂O₃+3SO₃=Al₂(SO₄)₃

Кислоты - сложные вещества, состоящие из атомов водорода и кислотного остатка.(кислородосодержащие, бескислородные)

Получение

1.      Взаимодействие кислотного оксида с водой (для кислородсодержащих кислот):

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄

2.      Взаимодействие водорода с неметаллом и последующим растворением полученного продукта в воде (для бескислородных кислот):

H₂ + Cl₂ → 2HCl

H₂ + S → H₂S

3.      Реакциями обмена соли с кислотой

Ba(NO₃)₂ + H₂SO₄ → BaSO₄¯ + 2HNO₃

в том числе, вытеснение слабых, летучих или малорастворимых кислот из солей более сильными кислотами:

Na₂SiO₃ + 2HCl → H₂SiO₃¯ + 2NaCl

2NaCl(тв.) + H₂SO₄(конц.)  –^t°→  Na₂SO₄ + 2HCl­

Хим.св-ва.

1.Изменяют окраску индикаторов

лакмус-красный, метилоранж-красный ( только для растворимых кислот)

2.Взаимодействие с металлами, стоящими до водорода

H₂SO₄+Ca=CaSO₄+H₂

2HCl+Ca=CaCl₂+H₂

2.Взаимодействие с основными оксидами

H₂SO₄+CaO=CaSO₄+H₂O

2HCl+CaO=CaCl₂+H₂O

3.Взаимодействие с основаниями

H₂SO₄+Ca(OH)₂=CaSO₄+2H₂O

2HCl+Ca(OH)₂=CaCl₂+2H₂O

4.Взаимодействие с амфотерными оксидами

H₂SO₄+ZnO=ZnSO₄+H₂O

2HCl+ZnO=ZnCl₂+H₂O

5.Взаимодействие с солями, если образуется малорастворимое, летучее или малодиссоциирующее вещество

H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄+2HCl

2HCl+Na₂CO₃=2NaCl+H₂O+CO₂

6.При нагревании

Слабые кислоты легко разлагаются

H₂SiO₃=H₂O+SiO₂

H₂S=H₂+S

Соли - сложные вещества, которые состоят из атомов металла и кислотных остатков.

Получение

Большинство способов получения солей основано на взаимодействии веществ с противоположными свойствами:

1)     металла с неметаллом:

 2Na + Cl₂ → 2NaCl

2)     металла с кислотой:  Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂­

3)     металла с раствором соли менее активного металла  Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

4)     основного оксида с кислотным оксидом: MgO + CO₂ → MgCO₃

5)     основного оксида с кислотой  CuO + H₂SO₄  –^t°→ CuSO₄ + H₂O

6)     основания с кислотным оксидом Ba(OH)₂ + CO₂ → BaCO₃¯ + H₂O

7)     основания с кислотой: Ca(OH)₂ + 2HCl → CaCl₂ + 2H₂O  

8)     соли с кислотой: MgCO₃ + 2HCl → MgCl₂ + H₂O + CO₂­BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄¯ + 2HCl 

9)     раствора основания с раствором соли:  Ba(OH)₂ + Na₂SO₄ → 2NaOH + BaSO₄¯

10)  растворов двух солей  3CaCl₂ + 2Na₃PO₄ → Ca₃(PO₄)₂¯ + 6NaCl

Хим.св-ва.

1.Разложение при прокаливании

CaCO₃=CaO+CO₂

2.Cоль+металл

Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu

3.Соль+соль

AgNO₃+NaCl=AgCl+NaNO₃

4.Соль+щелочь

CuSO₄+2NaOH=Cu(OH)₂+Na₂SO₄

5.Соль+кислота

Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂

7.Ионная связь.

Ионная связь образуется при взаимодействии атомов, которые резко отличаются друг от друга по электроотрицательности. Например, типичныеметаллы литий(Li), натрий(Na), калий(K), кальций (Ca), стронций(Sr),барий(Ba) образуют ионную связь с типичными неметаллами, в основном с

галогенами.

Кроме галогенидов щелочных металлов, ионная связь также образуется втаких соединениях, как щелочи и соли. Например, в гидроксиде натрия(NaOH) исульфате натрия(Na2SO4) ионные связи существуют только между атомами натрияи кислорода (остальные связи – ковалентные полярные).

Ковалентная неполярная связь.

При взаимодействии атомов с одинаковой электроотрицательностьюобразуются молекулы с ковалентной неполярной связью. Такая связь существуетв молекулах следующих простых веществ: H2, F2, Cl2, O2, N2. Химическиесвязи в этих газах образованы посредством общих электронных пар, т.е. приперекрывании соответствующих электронных облаков, обусловленном электронно-ядерным взаимодействием, которые осуществляет при сближении атомов.

Составляя электронные формулы веществ, следует помнить, что каждая общая электронная пара – это условное изображение повышенной электроннойплотности, возникающей в результате перекрывания соответствующихэлектронных облаков.

Ковалентная полярная связь.

При взаимодействии атомов, значение электроотрецательностей которых отличаются, но не резко, происходит смещение общей электронной пары к болееэлектроотрицательному атому. Это наиболее распространенный тип химическойсвязи, которой встречается как в неорганических, так и органическихсоединениях.

К ковалентным связям в полной мере относятся и те связи, которые образованы по донорно-акцепторному механизму, например в ионах гидроксонияи амония.

Металлическая связь.

Связь, которая образуется в результате взаимодействия относительносвободных электронов с ионами металлов, называются металлической связью.Этот тип связи характерен для простых веществ- металлов.

Сущность процесса образования металлической связи состоит вследующем: атомы металлов легко отдают валентные электроны и превращаются вположительные заряженные ионы. Относительно свобо-дные электроны,оторвавшиеся от атома, перемещаются между положи-тельными ионами металлов.Между ними возникает металлическая связь, т. е. Электроны как бы цементируют положительные ионы кристал-лической решетки металлов.

Водородная связь.

Связь, которая образуется между атомов водорода одной молекулы и атомомсильно электроотрицательного элемента (O, N, F) другой молекулы, называетсяводородной связью.

Водородную связь принято обозначать точками. Она гораздо более слабая, чемионная или ковалентная связь, но более сильная, чем обычное межмолекулярноевзаимодействие.

Наличие водородных связей объясняет увеличения объема воды при понижениитемпературы. Это связано с тем, что при понижении температуры происходитукрепление молекул и поэтому уменьшается плотность их «упаковки».