- •Оглавление
- •II. Растворы
- •III. Процессы в растворах 23
- •V. Общие свойства растворов 30
- •1. Введение. Предмет химии. Основные понятия
- •Решение типовых задач
- •I. Классификация неорганических соединений
- •I.1Оксиды. Основные понятия и определения
- •1.1.1 Оснόвные оксиды
- •1.1.2 Кислотные оксиды
- •1.1.3 Амфотерные оксиды
- •1.2 Основания
- •1.3 Кислоты. Основные понятия и определения
- •1.3.1 Химические свойства азотной кислоты
- •1.3.2 Химические свойства серной кислоты h2so4
- •1.3.3 Химические свойства сероводородной кислоты
- •1.4 Соли. Основные понятия и определения
- •1.4.1 Химические свойства солей
- •1.4.2 Двойные и комплексные соли
- •1.5 Решение типовых задач
- •1.6 Упражнения для самостоятельной работы
- •1). Укажите недостающие компоненты реакции:
- •II. Растворы
- •2.1 Основные определения и понятия химии растворов
- •2.2 Способы выражения состава раствора
- •Вычисление молярной массы эквивалента вещества (Мэкв)
- •2.2.8 Расчет концентрации кристаллогидрата в растворе
- •2.2.9 Концентрация газа в растворе
- •2.3 Газофазные растворы
- •2.3.1 Решение задач
- •III. Процессы в растворах
- •3.1 Выпаривание
- •3.2 Осаждение из раствора
- •3.3 Произведение растворимости вещества (пр)
- •3.4 Разбавление растворов
- •3.5 Пересчет концентраций.
- •3.6 Задачи для самостоятельного решения
- •IV. Электролитическая диссоциация
- •4.1 Степень и константа диссоциации
- •4.2 Диссоциация воды. РН – раствора
- •4.3 Упражнения для самостоятельной работы.
- •V. Общие свойства растворов. Осмос.
- •5.1 Эбулиоскопия.
- •5.2 Криоскопия.
- •5.4 Изотонический коэффициент электролитов
- •5.5 Решение задач
- •5.6 Задачи для самостоятельного решения
- •VI. Окислительно-восстановительные реакции
- •6.1 Задачи для самостоятельного решения.
- •VII. Дисперсные системы. Основные понятия и определения
- •7.1 Классификация дисперсных систем
- •7.2 Коллоидные растворы
- •7.3 Строение мицеллы. Образование различных золей
- •7.4 Реакции образования мицеллы
- •7.5 Методы получения коллоидов и дисперсных систем
- •7.6 Электрокинетические явления в коллоидных растворах
- •7.7 Коагуляция коллоидного раствора
- •7.8 Задачи по теме дисперсные системы
- •VIII. Металлы. Основные понятия и определения
- •8.7 Драгоценные металлы.
- •8.8 Вопросы и задачи по теме «Металлы».
- •Справочный материал
- •Ряд активности металлов.
1.1.3 Амфотерные оксиды
Амфотерными, т.е. двойственными оксидами, называются такие, которые в зависимости от условий проявляют оснόвные или кислотные свойства. К ним относятся оксид бериллия ВеО (бромеллит), оксид алюминия Аl2О3 (корунд), ZnO и оксиды других элементов, лежащие на диагональной линии периодической системы. Двойственные свойства могут проявлять d- и f-элементы в промежуточных степенях окисления. Запишем реакции взаимодействия амфотерного оксида цинка с азотной кислотой НNО3 и калийной щелочью KОН с образованием соответствующих солей - нитрата цинка Zn(NO3)2 и цинката калия K2ZnO2.
ZnO + 2НNО3 Zn(NО3)2 + Н2О
ZnO + 2KOH K2ZnO2 + H2O
1.2 Основания
Основаниями называют сложные соединения, содержащие в своем составе гидроксильные группы ОН. Например, гидроксид лития LiOH и гидроксид меди Сu(OH)2 являются основаниями. Кислотность основания определяется числом его гидроксильных групп. Например, KOH – однокислотное основание, Ca(ОН)2, - двухкислотное, Sc(ОН)3 – трёхкислотное и т.д.
Основания, растворимые в воде, называются щелочами. Их немного. Это основания щелочных и щелочноземельных металлов. Все остальные - плохо растворимые. К ним принадлежат основания s2-, d- и f-элементов.
a). Все основания взаимодействуют с кислотами, образуя соль и воду. Данные реакции называются реакциями нейтрализации:
KOH + HCl = KCl + H2O; Fe(OH)2 + H2SO4 = FeSO4 + 2H2O
Cu(ОН)2 + 2СН3СООН Cu(СН3СОО)2 + 2Н2О
б) Основания реагируют с кислотными оксидами.
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
в) Растворы щелочей реагируют с солями. В результате реакции должен
образоваться осадок: 2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓ + Na2SO4
г) Амфотерные основания реагируют с щелочами и кислотами:
Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]
(тетрагидроксоалюминат натрия, комплексная соль)
1.3 Кислоты. Основные понятия и определения
Кислотами называются сложные соединения, имеющие в своем составе из катионов ионы водорода Н+. Основность кислоты определяется числом катионов водорода. Так, HCl – одноосновная кислота, H2S двухосновная, H3PO4 – трёхосновная.
Кислоты вступают во взаимодействие с оснόвными оксидами. Например, уравнения реакций взаимодействия оксида ванадия (II) с соляной кислотой и оксида ванадия (III) с серной кислотой запишутся в виде реакций:
2HCl + VО VCl2 + Н2О
3Н2SО4 + V2О3 V2(SО4)3 + 3Н2О
Кислоты реагируют с амфотерными оксидами с образованием соли и воды:
2HNO3 + ZnO = Zn(NO3)2 + H2O
Кислоты реагируют с нормальными (оснόвными) солями:
HCl + AgNO3 = AgCl↓+ HNO3; 2NaCl + H2SO4 = 2HCl↑ + Na2SO4
Кислоты реагируют с основаниями с образованием соли и воды. Запишем уравнение реакции взаимодействия фосфорной кислоты с гидроксидом калия
Н3РО4 + 3КОН К3РО4 + 3Н2О
Активные металлы вытесняют из водных растворов кислот газообразный водород, образуя соответствующую соль:
Fе + Н2SО4 FeSO4 + H2
1.3.1 Химические свойства азотной кислоты
Реакция кислоты HNO3 с неметаллами:
S + 6HNO3конц = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
S + 2HNO3разб= H2SO4 + 2NO↑
P +5HNO3конц = H3PO3 + 5NO2 + H2O
P +5HNO3разб + Н2О = 3H3PO3 + 5NO + 2H2O
B + 3HNO3конц = H3BO3 + 3NO2
C + 4HNO3конц. = CO2 + 2H2O + 4NO2
NH3 + HNO3 = NH4NO3
Реакция кислоты HNO3 с металлами:
Реакция разб. кислоты с металлами до Al
4Mg + 10HNO3 = 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
Реакция разб. кислоты с металлами после Al [Ni, Cu, Ag, Hg]
3Cu + 8HNO3разб = 3Cu(NO)3 + 2NO + 6H2O
Реакция конц. кислоты с металлами после Al [Ni, Cu, Ag, Hg]
Cu + 4HNO3конц = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + H2O
Реакция конц. кислоты с металлами до Al
4Ca + 10HNO3конц = 4Ca(NO3)2 + 2N2O↑ + 5H2O
MgO + 2HNO3 = Mg(NO3)2 + H2O
Mg(OH)2 + 2HNO3 = Mg(NO3)2 + 2H2O
Na2CO3 + 2HNO3 = Na(NO3) + CO2↑ + H2O (соль более слабой кислоты)
4HNO3конц = 2H2O + 4NO2↑ + O2↑
Получение азотной кислоты:
4NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3
Ba(NO3)2 + H2SO4конц = BaSO4↓ + 2HNO3 t ≈ 450C
Царская водка: смесь, состоящая из одного объёма концентрированной азотной
кислоты и трех объёмов концентрированной соляной кислоты. Растворяет золото
и платиновые металлы:
Au + 1HNO3 + 3HCl = AuCl3 + NO + 2H2O
3Pt + 4HNO3 + 12HCl = 3PtCl4 + 4NO + 8H2O