- •Методичні розробки
- •Частина 2
- •Ужгород – 2005
- •Передмова
- •Класифікація хімічних елементів
- •Електронні структури атомів
- •Електронегативність атомів неметалів
- •Явище алотропії
- •Будова простих речовин
- •Хімічні властивості простих речовин
- •Одержання неметалів
- •Огляд елементів
- •Водневі сполуки неметалів
- •Властивості оксидів неметалів
- •Одержання оксидів
- •Кислоти
- •Класифікація кислот
- •Фізичні властивості кислот
- •Номенклатура кислот
- •Хімічні властивості кислот
- •Одержання кислот
- •Використання кислот
- •Важливіші солі кислот
- •Лабораторна робота
- •Загальні властивості металів
- •Елементи-метали в періодичній системі
- •Металічний зв'язок
- •Кристалічна структура металів
- •Фізичні властивості металів
- •Хімічні властивості металів
- •2. Взаємодія з кислотами
- •Знаходження в природі
- •Загальні принципи промислового одержання металів
- •Термічний аналіз
- •Загальні властивості сполук металів
- •Оксиди металів
- •Гідроксиди металів
- •Загальна характеристика
- •Поширення у природі
- •Прості речовини
- •З активними металами р-метали при сплавленні утворюють бінарні сполуки постійного складу, в яких роль р-метал проявляє відповідний групі негативний ступінь окиснення:
- •Сполуки елементів
- •Гідроксиди
- •Якісні реакції на елементи
- •Використання
- •Твердість води та її усунення
- •Усунення постійної твердості води:
- •Лабораторні роботи:
- •Елементи і в підгрупи Властивості елементів та їх простих речовин:
- •Одержання:
- •Елементи іі в підгрупи Властивості елементів та їх простих речовин:
- •1. Взаємодія з неметалами
- •Одержання металів. Цинк та кадмій добувають відновленням їх оксидів вуглецем:
- •Елементи ііі b підгрупи
- •Елементи іv в підгрупи
- •Метали. Титан, цирконій та гафній – сріблясті тугоплавкі метали, на поверхні яких утворюється щільна оксидна плівка, яка захищає їх від окиснення.
- •Елементи V в підгрупи
- •Елементи VI в підгрупи Властивості елементів та простих речовин
- •Елементи viі в підгрупи Властивості елементів та простих речовин
- •Сполуки Mn(II).
- •Елементи VIII в підгрупи Властивості елементів підгрупи заліза
- •Гідроксиди металів(II) утворюються при дії розчинів лугів на солі металів(II) без доступу повітря:
- •Якісні реакції на іони:
- •При зневодненні кристалогідрату хлориду міді() із 2,046 г кристалогідрату одержано 1,614 г безводного хлориду міді(). Визначити число молекул води в кристалогідраті.
- •Література для самостійної роботи студентів
Гідроксиди металів(II) утворюються при дії розчинів лугів на солі металів(II) без доступу повітря:
FeCl2 + 2KOH 2KCl + Fе(OH)2 (білий)
CoSO4 + 2KOH K2SO4 + Co(OH)2 (рожевий)
NiCl2 + 2NaOH –t°® 2NaCl+Ni(OH)2 (зелений)
Гідроксид металів(II) – слабкі основа, розчинні в сильних кислотах:
Fe(OH)2 + H2SO4 FeSO4 + 2H2O (Fe(OH)2 + 2H+ Fe2+ + 2H2O)
Co(OH)2 + 2HCl CoCl2 + 2H2O
При прожарюванні гідроксидів без доступу повітря утворюються відповідні оксиди:
Fe(OH)2 –t°® FeО + H2O
Co(OH)2 –t°® Co + H2O
У присутності кисню повітря білий осад Fe(OH)2, окисляючись, буріє – утворюється гіроксид феруму(III) Fe(OH)3: 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3,
а рожевий осад Co(OH)2 поступово буріє, перетворюючись в гідроксид кобальту(III):
4Co(OH)2 + O2 + 2H2O 4Co(OH)3
Сполуки Fe(II)мають відновні властивості, вони легко перетворюються в сполуки Fe(III) під дією окислювачів, в т.ч. повітря:
2KMnO4 + 8H2SO4 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O
6FeSO4 + 2HNO3 + 3H2SO4 3Fe2(SO4)3 + 2NO + 4H2O
4FeSO4 + O2 + 2H2O = 4[Fe(OH)]SO4.
Гідроксид кобальту(ІІ) також легко окиснюється на повітрі:
4Со(ОН)2 + О2 = 2Со2О3 + 4Н2О.
Сполуки ніколу (ІІ) стійкі до окиснення.
Сполуки Мe(II) схильні до комплексоутворення (координаційне число 6):
FeCl2 + 6NH3 [Fe(NH3)6]Cl2
Fe(CN)2 + 4KCN K4[Fe(CN)6](жовта кров'яна сіль)
Co(OH)2 + 6NH3 [Co(NH3)6](OH)2
Ni(OH)2 + 6NH3 [Ni(NH3)6](OH)2
Водні розчини солей Кобальту (II) мають рожевий колір, Ніколу(ІІ) – ясно-зелені.
Сполуки Ме(IIІ).
Тривалентному Феруму відповідають амфотерні оксид Fe2O3 та гідроксид Fe(OH)3. Існує також змішаний оксид Fe3O4 (O=Fe–O–Fe–O–Fe=O).
Оксид феруму(III) утвориться при спалюванні сульфідів заліза, наприклад, при випалюванні піриту:
4Fe2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
чи при прожарюванні солей феруму: 2FeSO4 –t°® Fe2O3 + SO2 + SO3
Гідроксид феруму(III) утвориться при дії розчинів лугів на солі тривалентного заліза: випадає у вигляді червоно-бурого осаду:
Fe(NO3)3 + 3KOH Fe(OH)3 + 3KNO3 (Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3)
Fe2O3 – основний оксид, що в незначній мірі проявляє амфотерні властивості:
Fe2O3 + 6HCl –t°® 2FeCl3 + 3H2O (Fe2O3 + 6H+ –t°® 2Fe3+ + 3H2O)
Fe2O3 + 2NaOH + 3H2O –t°® 2Na[Fe(OH)4] (Fe2O3 + 2OH- + 3H2O 2[Fe(OH)4]-)
Отже, Fe(OH)3 – більш слабка основа, ніж Fe(OH)2. Це пояснюється тим, що в Fe2+ менший заряд іону і більший радіус, ніж у Fe3+, а тому Fe2+ слабкіше утримує гідроксид-іони, тобто Fe(OH)2 легше дисоціює.
У зв'язку з цим солі феруму(II) гідролізуються незначно, а солі феруму(III) – дуже сильно. Гідролізом пояснюється і колір розчинів солей Fe(III): незважаючи на те, що іон Fe3+ майже безбарвний, розчини, що містять його, забарвлені в жовто-бурий колір, що пояснюється наявністю гідроксоіонів заліза чи молекул Fe(OH)3, що утворюються завдяки гідролізу:
Fe3+ + H2O [Fe(OH)]2+ + H+;
[Fe(OH)]2+ + H2O [Fe(OH)2]+ + H+;
[Fe(OH)2]+ + H2O Fe(OH)3 + H+
При нагріванні забарвлення темнішає, а при додаванні кислот стає світлішим внаслідок подавлення гідролізу. Fe(OH)3 виявляє слабко виражену амфотерність: він розчиняється в розведених кислотах і в концентрованих розчинах лугів:
Fe(OH)3 + 3HCl FeCl3 + 3H2O (Fe(OH)3 + 3H+ Fe3+ + 3H2O)
Fe(OH)3 + NaOH Na[Fe(OH)4] (Fe(OH)3 + OH- [Fe(OH)4]-)
Сполуки феруму(III) – слабкі окислювачі, реагують із сильними відновниками:
2Fe+3Cl3 + H2S-2 S0 + 2Fe+2Cl2 + 2HCl
2FeCl3 + 2KІ = 2FeCl2 + І2 + 2KCl.
Окиснювальна дія сполук ніколу (ІІІ) та кобальту(ІІІ) виражена сильніше.
Для сполук феруму характерне утворення аніонних комплексів з координаційним числом 6:
Fe(CN)3 + 3KCN = K3[Fe(CN)6] (червона кров’яна сіль),
Fe(CN)2 + 4KCN = K4[Fe(CN)6] (жовта кров’яна сіль).
Сполуки кобальту та ніколу утворюють як аніонні, так і катіонні комплекси (гідрокомплекси та аміакати) з координаційними числами 4 та 6:
Ni(CN)2 + 2KCN = K2[Ni(CN)4],
CoCl2 + 6NH3 = [Co(NH3)6]Cl2.
