- •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
Одержання оксидів
Оксиди можуть утворюватися:
при згоранні простих речовин відповідних елементів (крім оксидів галогенів та азоту);
при згоранні чи каталітичному окисленні складних речовин, що містять даний елемент,
при розкладі відповідних кислот та їх солей
та деяких інших специфічних реакціях (наприклад, при дії водовіднімаючих речовин (Р2О5) на відповідні кислоти, при окисно-відновних реакціях і т.д.).
Нижче в таблиці наведені рівняння реакцій одержання важливіших оксидів:
Оксид |
Одержання оксиду |
|
|
|
промислове |
Cl 2O7 |
2HClO4+P2O5 2HPO3+Cl2O7 |
|
SО2 |
Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2+H2O Cu+2H2SO4конц. CuSO4+SO2+2H2O |
S+О2 SO2 4FeS2+11О2 2Fe2O3+8SO2 |
SО3 |
|
SO2+O2 SO3 |
N2О |
NH4NO3 N2O+2H2O |
|
NО |
3Cu+8HNO3 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O |
4NH3+5O2 4NO+6H2O |
N2О3 |
2HNO3+As2O3 2HAsO3+N2O3 |
|
NО2 |
4HNO3 2H2O+4NO2+O2 2Cu(NO3)2 2CuO+4NO2+O2 Cu+4HNO3конц. Cu(NO3)2+2NO2+2H2O S+6HNO3конц. H2SO4+6NO2+2H2O |
2NO+O2 2NO2 |
N2О5 |
2HNO3+P2O5 2HPO3+N2O5 2NO2+O3 N2O5+O2 |
|
Р2О5 |
4Р+5О2 2Р2О5 2Н3РО4 3Н2О+Р2О5 |
|
СО |
HCOOH H2C2O4 CO2+CO+H2O |
2С+О2 2CO CO2+C 2CO |
CO2 |
2CO+О2 2CO2 СаСО3+2HCl CaCl2+H2O+CO2 СаСО3 СаО+CO2 |
СаСО3 СаО+CO2 СН4+2О2 CO2+H2O С+О2 CO2 |
SiO2 |
|
|
В2О3 |
4В+О2 В2О3 2Н3ВО3 В2О3+3Н2О |
|
Кислоти
Гідроксиди неметалів
(тобто продукти приєднання води до
оксиду) та водні розчини водневих сполук
неметалів VII та VІ групи, а також HCN, HSCN
відносять до класу
кислот. Кислотами
називають сполуки, до складу яких входять
атоми Гідрогену, здатні заміщуватися
атомами металів (класичне визначення).
У водних розчинах кислоти дисоціюють
з утворенням катіонів Н+
та аніонів кислотного залишку (негативних
іонів, які утворюються в результаті
відриву від молекули кислоти одного
або кількох іонів Н+):
HNO3 H++NO3– H2SO4 H++HSO4– H3PO4 H++H2PO4–
HSO4– H++SO42– H2PO4– H++HPO42–
HPO42– H++PO43–
Концентрація іонів Н+ (міра кислотності середовища) залежить не від їх кількості в одній молекулі кислоти, а від здатності молекули дисоціювати в водному розчині.
Класифікація кислот
Oскільки
більшість неметалів може мати різні
ступені окиснення, то відповідно існують
і різні гідроксиди одного й того ж
неметалу, наприклад Н2
О4
і Н2
О3,
Н
О
і Н
О4,
Н
О2
і Н
О3
та ін. Крім того, при одному й тому ж
ступеню окиснення неметалу деякі оксиди
здатні приєднувати різну кількість
молекул води, тому формули відповідних
гідроксидів можуть бути різними (Н
О3,
Н3
О4
і Н4
2О7).
Таким чином, існує велика кількість кислот, тому їх класифікують за різними критеріями:
за наявністю Оксигену – безкисневі (HCl, H2S) та кисневмісні (HClO4, H2SO4);
за кількістю атомів Н, здатних заміщуватися на атоми металів – одноосновні (HCl, HNO3, HClO4), двоосновні (H2SO4, H2SO3, H2CO3), триосновні (Н3РО4), чотириосновні (Н4Р2О7);
за здатністю дисоціювати у водному розчині на іони – сильні (HCl, H2SO4, HNO3, HClO4), слабкі (всі інші); відмітимо, що сила кислот в групах із збільшенням порядкового номера елементу зменшується, а в періодах їх кислотні властивості посилюються зліва направо. Наприклад: H4SiO4, Н3РО4, H2SO4, HClO4
за більшою ніж у Н+ здатністю елементу-неметалу окислювати метали – сильні окисники (розведена та концентрована HNO3, HClO4, концентрована H2SO4, в них окисником виступає кислотоутворюючий елемент – N, S, Cl) та слабкі окисники (в них окисником виступає Н+: розведена H2SO4, Н3РО4).
