МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра Физической химии

отчет

по лабораторной работе №1

по дисциплине «Химия»

Тема: Химические свойства кислот, оснований, солей

Студент гр. 8802		Попов А. П.
Преподаватель		Васильев Б. В.

Санкт-Петербург

Цель работы.

Ознакомление с методами получения оксидов и оснований и изучение их химических свойств.

Ознакомление с некоторыми способами получения кислот, солей и с их химическими свойствами

Основные теоретические положения.

Оксиды.

Оксиды представляют собой соединения химических элементов с кислородом в степени окисления -2. Оксиды подразделяют на солеобразующие и несолеобразующие. Несолеобразующих оксидов довольно мало (Пр. CO, NO, N₂0), они не образуют солей ни с кислотами, ни с щелочами. Солеобразующие оксиды делят на основные (CuO, Na₂0), кислотные (SO₂, CO₂) и амфотерные.

Основными называются оксиды, которым соответствуют гидроксиды, относящиеся к классу оснований. Реагируя с кислотами, они образуют соль и воду. Основные оксиды — это оксиды металлов со степенью окисления не выше +3 (как правило). Для них характерен ионный тип химической связи.

Кислотными называются оксиды, которым соответствуют гидроксиды, относящиеся к классу кислот. Реагируя с основаниями, эти оксиды образуют соль и воду. Кислотные оксиды — это, главным образом, оксиды неметаллов с ковалентной связью. Степень окисления металлов в кислотных оксидах, как правило, больше +4 (образованы атомами металлов с степенью окисления +5, +6, +7 и атомами неметаллов).

Амфотерными называются оксиды, которые обладают двойственным свойствами и ведут себя в одних условиях как основные, а в других — как кислотные, то есть образуют соли при взаимодействии как с кислотами, так и с основаниями. Они образованы атомами металлов со степенью окисления +3, +4 и 4 оксида образованные атомами металлов со степенью окисления +1: ZnO, SnO, PbO и BeO).

Многие элементы проявляют переменную степень окисления, образуют оксиды различного состава. Что учитывается при названии оксида указанием валентности элемента, например: CrO – оксид хрома (II), Cr₂O₃ – оксид хрома (III).

Существуют соединения элементов с кислородом, которые по составу относятся к классу оксидов, но по своему строению и свойствам принадлежат к классу солей. Это так называемые пероксиды или перекиси. Обычно их рассматривают как соли слабой кислоты (H₂O₂), например Na₂O₂. Характерной особенностью строения этих соединений является наличие в их структуре двух связанных между собой атомов кислорода Na-O-O-Na.

Получение

1. Окисление простых и сложных веществ

S + O₂ = SO₂; 2Mg + O₂ = 2MgO; 2CuS + 3O₂ = 2CuO + 2SO₂.

2. Разложение гидроксидов

Ca(OH)₂ ⇌ CaO + H₂O

3. Разложение карбонатов и других солей

CaCo₃ = CaO + CO₂; NH₄ + NO₃ = N₂O + 2H₂O;

2Cu(NO₃)₂ = 2CuO + 4NO₂ + O₂.

4. Взаимодействие металла с другим оксидом

2Mg + CO₂ = 2MgO + C.

Химические свойства

Основные оксиды

1. Основной оксид + вода = щелочь (в реакцию вступают оксиды щелочных и щелочноземельных металлов)

CaO + H₂O = Ca(OH)₂; Na₂O + H₂O = 2NaOH.

2. Основной оксид + кислота = соль и вода

CuO + 2HCl = CuCl₂ + H₂O; 3K₂0 + H₃PO₄ = 2K₃PO₄ + 3H₂O.

3. Основной оксид + кислотный оксид = соль

MgO + CO₂ = MgCO₃; Na₂O + Na₂O₅ = 2NaNO₃.

Кислотные оксиды

1. Кислотный оксид + вода = кислота (исключение SiO₂)

SO₃ + H₂O = H₂SO₄; Cl₂O₇ + H₂O = 2HClO₄.

2. Кислотный оксид + щелочь = соль + вода

SO₂ + 2NaOH = Na₂SO₃ + H₂O; P₂O₅ + 6KOH = 2K₃PO₄ + 3H₂0.

3. Кислотный оксид + основной оксид = соль

CO₂ + BaO = BaCO₃; SiO₂ + K₂O = K₂SiO₃.

Амфотерные оксиды.

1. Амфотерный оксид + кислота = соль + вода

Al₂O₃ + 6HCl – 2AlCl₂ + 3H₂O; ZnO + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂O

2. Амфотерный оксид + щелочь = соль + вода

ZnO + 2KOH + H₂O = K₂[Zn(OH)₄]; Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O = 2Na[Al(OH)₄]

3. Амфотерный оксид + кислотный оксид = соль

ZnO + CO₂ = ZnCO₃

4. Амфотерный оксид + основной оксид = соль (при сплавлении)

ZnO + Na₂O = Na₂ZnO₂; Al₂O₃ + K₂O = 2KAlO₂; Cr₂O₃ + CaO = Ca(CrO₂)₂.