Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Оксидами называются сложные вещества.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
524.43 Кб
Скачать

1. Реакции азотной кислоты и концентрированной серной кислоты с металлами.

При реакциях металлов с азотной кислотой различных концентраций и с концентрированной серной кислотой не выделяется водород. Вместо водорода ( в зависимости от кислоты) образуются различные соединения серы или азота и вода. Схемы этих химических реакций можно записать следующим образом: Me + HNO3 = MeNO3 + X + H2O, где X= NH4NO3 ; N2 ; N2O ; NO ; NO2; Me + H2SO4(конц.) = MeSO4 + X + H2O, где X= H2S ; S ; SO2 Образующиеся продукты "Х" зависят от концентрации кислоты и активности металла. См. таблицу:

Кислота/ Металл

Li; Na; K; Mg; Ca;Ba

Аl*; Zn; Fe*;  Ni; Ti; Cr; Sn;  Pb и др. стоящие в электрохимическом ряду напряжений до водорода

Cu; Ag ; Hg

Au; Pt; Ta

HNO3 (конц.)

N2O

NO2

NO2

Не реагируют

HNO3 (разб.)

NH3  ( NH4NO3 )

NO; NO2 ;N2 ; NH3( NH4NO3 ) в зависимости от концентрации кислоты

NO

Не реагируют

H2SO4 (конц.)

S ,   H2S,  SO2

S ,   H2S,  SO2

SO2

Не реагируют

Fe*, Аl* с концентрированной азотной кислотой и холодной концентрированной серной кислотой не реагируют, поэтому данные кислоты можно перевозить в алюминиевых и стальных цистернах..

Например: а) с азотной кислотой 10 HNO3(конц.) + 8Na = 8Na NO3 + N2O + 5H2O 4 H NO3(конц.) + Zn = Zn(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 4 H NO3(конц.) + Cu = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 8 HNO3(разб.) + 3Cu = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 36 H NO3(разб.) + 10Fe = 10Fe(NO3)3 + 3N2 + 18H2O 9 HNO3(разб.) + 8Na = 8Na NO3 + NH3 + 3H2O

б) с концентрированной серной кислотой

Zn + 2H2SO4(конц.) = ZnSO4 + SO2 + 2H2O 4Zn + 5H2SO4(конц.) = 4ZnSO4 + H2S + 4H2O 3Zn + 4H2SO4(конц.) = 3ZnSO4 + S + 4H2O Сu + 2H2SO4(конц.)  = Сu SO4 + SO2 + 2H2O

в) смесь, состоящая из одной части концентрированной азотной кислоты и трёх частей концентрированной азотной кислоты растворяет золото. Такая смесь называется царской водкой. Au + HNO3 + 4HCl = H[AuCl4] + NO + 2H2O

2. Азотная кислота и концентрированная серная кислота как сильные окислители могут реагировать с неметаллами.

3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO S + 2НNO3 = H2SO4 + 2NO C + 2H2SO4(конц.) = CO2 + 2SO2 + 2H2O S + 2Н2SO4 (конц.)= 3SO2 + 2Н2О

45Билет.

Основание — это химическое соединение, способное образовывать ковалентную связь с протоном (основание Брёнстеда ) либо с вакантной орбиталью другого химического соединения (основание Льюиса )[1]. В узком смысле под основаниями понимают осно́вные гидроксиды — сложные вещества, при диссоциации которых в водных растворах отщепляется только один вид анионов — гидроксид-ионы OH[2].

ОСНОВАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИЕ

ОСНОВАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИЕ, орг. соед., используемые на практике в качестве акцепторов протонов. К ним относят нейтр. основания (третичные амины, амидины) и анионные основания [алкоголяты и алтсил(или арил)амиды щелочных металлов, металлоорг. соед.]. К специфич. типам оснований органических относят также ангидрооснования (см. Кислоты и основанияпсевдооснования. Основания органические применяют прежде всего для ионизации соед. по связям О—Н, N—Н, С—Н. Ионизирующая способность оснований органических характеризуется константой ионизации сопряженной к-ты рКа (см. табл.). Важное преимущество их перед щелочами - р-римость в орг. р-рителях, что позволяет применять основания органические в неводных средах.

КОНСТАНТЫ ИОНИЗАЦИИ НЕКОТОРЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ОСНОВАНИЙ В ВОДНОМ РАСТВОРЕ ПРИ 25 °С

Соединение

Ф-ла

рк.

2,6-Ди-трет-бутилпиридин

4,95

N,N-Диметиланилин

С6Н5N(СН3)2

5,10

Пиридин

C5H5N

5,23

4-Диметиламинопиридин

9,37

Продолжение табл.

Соединение Триэтиламин

Ф-ла (C2H5)3N

рка

10,67

1,2,2,6,6-Пентаметилпиперидин

11.25

1,5-Диазабицикло [4.3.0]нон-5-ен (ДБН)

~12

Метилат натрия

CH3ONa

~16

Этилат натрия

C2H5ONa

~18

трет-Бутилат калия

трет-C4H9OK

~19

Диизопропиламид лития

[(CH3)2CH]2NLi

~35

Бутиллитий

C4H9Li

~40 42

Третичные амины относят к мягко действующим основаниям, в отличие от щелочей они не вызывают гидролиза сложноэфирных связей или лабильных связей С—Hal. Напротив, у анионных оснований ионизирующая способность намного сильнее, чем у щелочей.

Широкое применение в орг. синтезе находит триэтиламин. Так, ацилирование 1-метилимидазола в его присут. протекает в положение 2. Роль триэтиламина заключается в ионизации связи С-2—Н в катионе 1-ацил-3-метилимидазо-лия. что обеспечивает перенос ацильной группы к атому С-2:

При О-ацилировании фенолов для ионизации связи О—Н используют пиридин или его 4-диметиламинопроизводное; напр., в присут. последнего ацетилируется мезитол:

Для дегидрогалогенирования соед., содержащих чувствительные к щелочам и др. сильным основаниям группировки, применяют ДБН, к-рый, напр., превращает хлорацетилены, содержащие сложноэфирную группировку, в сопряженные енины:

Для изомеризации ацетиленов с неконцевой тройной связью в ацетилены с концевой тройной связью используют 3-аминопропиламид калия NH2CH2CH2CH2NHK:

Все большее применение находят т. наз. пространственно-затрудненные основания органические, напр. 2,6-ди-трет-бутилпиридин, пента-метилпиперидин и др. Благодаря экранированию оснбвного центра алкильными группами, они практически не проявляют нуклеоф. св-в, т.е. не взаимод. с льюисовскими кислотными центрами (положительно заряженными атомами углерода, ионами металлов и т. п.), но сохраняют способность присоединять протон. Так, пентаметилпиперидин [C5H6N(CH3)5], полностью лишенный способности алкили-роваться, с успехом используется для связывания галогено-водорода при исчерпывающем алкилировании алкилами-нов:

Пространственно-затрудненные этилдициклогексиламин и этилдиизопропиламин (основания Хюнига) рекомендовано использовать для превращ. a-галогенир. простых эфиров в винилалкиловые эфиры (выход > 80%):

Нек-рые основания органические, получившие назв. протонных гарпунов, обладают уникальной способностью ионизировать слабые к-ты по связям С—Н, не затрагивая при этом др. лабильные группы. Так, под действием диизопропиламида Li 4,6-ди-хлорпиримидин подвергается не нуклеоф. замещению подвижных атомов Сl, а металлированию:

Аналогично действие тетраметилпиперидида Li (ф-ла I), к-рый металлирует сложные эфиры карбоновых к-т, содержащих -Н-атом, не затрагивая сложно-эфирную группировку:

;

Основания органические иногда используют для активации металлоорг. соединений. Напр., активность бутиллития значительно повышается в присут. 1,4-диазабицикло[2.2.2]октана (ДАБЦО; II) или тетраметилэтилендиамина (ТМЭДА), что объясняется координацией N-атомов этих соед. с ионом лития, к-рый таким образом отделяется от карбаниона и не так сильно нейтрализует его отрицат. заряд.

Основания (неорганические)

Основания — вещества, образующиеся при диссоциации в водных растворах в качестве анионов только гидроксид-ионы. Растворимы в воде основания называют щелочами.

Растворы щелочей изменяют окраску индикаторов. Щёлочи устойчивы к нагреванию. Остальные основания при нагревании разлагаются на оксид металла и воду. Характерное свойство оснований — взаимодействие с кислотами с образованием соли и воды. Щёлочи реагируют с кислотными оксидами (ангидридами кислот), образуя соль и воду. С растворами солей дают новую соль и основание:

СuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2 + 2NaCl

Реакция используется для получения оснований, нерастворимых в воде. Щёлочи получают взаимодействием с водой щелочных и щелочноземельных металлов, а также их оксидов:

2K + 2H2O = 2KOH + H2