Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Химия (Для студентов-иностранцев). Учебное пособие
.pdf
Таблица 15
Названия и формулы некоторых кислот и их остатков
Кислоты Кислотные остатки
Формула Название Формула Название
HCl Хлороводородная Cl
HI Йодоводородня I
HCN Циановодородная CN
HClO Хлорноватистая ClO
HClO
HClO
HClO
HNO
HNO
HPO
H3PO
Хлористая ClO
2
Хлорноватая ClO
3
Хлорная ClO
4
Сернистая
3
Серная
4
Азотистая NO
2
Азотная NO
3
Метафосфорная PO
3
Ортофосфорная
4
Угольная
3
HMnO4 Марганцовая MnO
HS
2-
S
HSO
SO
HSO
SO
H2PO
HPO
PO
HCO
CO
HCrO
CrO
HCrO
CrO
-
-
Хлорид-ион
Йодид-ион
-
Гидросульфид-ионH2S Сероводородная
Сульфид-ион
-
Цианид-ион
-
Гипохлорит-ион
-
Хлорит-ион
2
-
Хлорат-ион
3
-
Перхлорат-ион
4
-
Гидросульфит-ионH2SO
3
2-
Сульфит-ион
3
-
Гидросульфат-ионH2SO
4
2-
Сульфат-ион
4
-
Нитрит-ион
2
-
Нитрат-ион
3
-
Метафосфат-ион
3
-
Дигидрофосфат-ион
4
2-
Гидрофосфат-ион
4
3-
Ортофосфат-ион
4
-
Гидрокарбонат-ионH2CO
3
2-
Карбонат-ион
3
-
Перманганат-ион
4
-
Гидрохромат-ионH2CrO4 Хромовая
4
2-
Хромат-ион
4
-
Гидродихромат-ионH2CrO7 Дихромовая
7
2-
Дихромат-ион
7
Химические свойства. 1. Кислоты взаимодействуют с
основаниями с образованием воды и:
- средней соли:
KOH + HCl = KCl + H2O;
- основной соли:
2Mg(OH)2 + H2SO4 = (MgOH)2SO4 + 2H2O;
- кислой соли:
KOH + H3PO4 = KH2PO4 + H2O.
161
2. Кислоты реагируют с основными оксидами с образова-
нием также соли и воды: 6HNO3 + Fe2O3 = 2Fe2(NO3)3 + 3H2O.
3. Кислоты взаимодействуют с металлами с образование
соли и выделением водорода: Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑.
Электрохимический ряд напряжений металлов:
K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Pb, H2, Cu, Ag, Au, Pt.
Металлы, которые в ряду напряжений расположены слева
от водорода, вытесняют его из кислот. Металлы, которые в ряду
напряжений расположены справа от водорода, не вытесняют его
из кислот. Не выделяется водород и при взаимодействии металлов с концентрированными азотной и серной кислотами. В этом
случае восстанавливаются (понижают степень окисления) азот
N5+ и сера S6+, например:
Cu + 4HNO3 (концен.) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O;
Cu + 2H2SO4 (концен.) = CuSO4 + SO2 + 2H2O.
4. Кислоты взаимодействуют с солями с образованием:
- новой кислоты и средней соли:
H2SO4 + 2NaNO3 = Na2SO4 + 2HNO3;
- новой кислоты и кислой соли:
H2SO4 + NaCl = NaHSO4 + HСl;
- только кислой соли:
CaCO3 + H2CO3 = Ca(HCO3)2.
5. Кислородсодержащие кислоты при нагревании разлага-
ются на кислотный оксид и воду: H2SO3 = SO2 + H2O.
Получение. Кислоты получают следующими способами.
1. Кислородсодержащие кислоты можно получить взаимо-
действием кислотных оксидов с водой:
P2O5 + 3H2O = 2H3PO4; SO3 + H2O = H2SO4.
2. Бескислородные кислоты получаются при растворении в
воде продуктов соединения неметаллов с водородом:
H2 + Cl2 = 2HCl; H2 + Br2 = 2HBr.
3. Бескислородные и кислородсодержащие кислоты полу-
чают при действии на их соли других кислот (более сильных или
менее летучих):
2CH3COONa + H2SO4 = 2CH3COOH + Na2SO4;
FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S;
NaCl + H2SO4 = HCl + NaHSO4;
162
6.4. Соли
Словарь
Русский Английский Французский Арабский
средняя соль average salt un moyen sel ﻲﻄﺳو ﺢﻠﻣ
кислая соль acid salt un sel aigre ﻲﻀﻤﺣ ﺢﻠﻣ
основная соль basic salt sel principal ﻲﺳﺎﺳأ ﺢﻠﻣ
двойная соль double-face salt se l doubl e ﺐﻛﺮﻣ ﺢﻠﻣ)ﻦﯿﻨﺛا (
комплексная соль complex salt sel complexe ﻂﺑاﺮﺘﻣ ﺢﻠﻣ
полный complete complet ﺊﻠﺘﻤﻣ
неполный deficient incomplet ﺊﻠﺘﻤﻣ ﺮﯿﻏ
Соли – это соединения, представляющие собой продукты
замещения водорода кислот металлами или гидроксогрупп оснований кислотными остатками. Например:
H2SO4 + Zn = ZnSO4 + H2↑;
Ca(OH)2 + 2HСl = CaCl2 + 2H2O.
Salt s ar e com pounds that are produ ct s of t h e r epl a cem ent of h ydr ogen
acids by metals or hydroxyl groups of bases by acidic residues.
Les sels sont d es composés q ui sont des pr oduits du remplacement des
acides hydrogène par des métaux ou des groupes hydroxyles de bases par
des résidus aci d es.
ورﺪﯿھ ةﺪﻋﺎﻗ تﺎﻋﻮﻤﺠﻣ وأ ندﺎﻌﻤﻟا ﻊﻣ ﻦﯿﺟورﺪﯿﮭﻟا لاﺪﺒﺘﺳا تﺎﺠﺘﻨﻣ تﺎﺒﻛﺮﻣ ﻲھ حﻼﻣﻷا
.ﺾﻤﺤﻟا ﺎﯾﺎﻘﺑ ﻊﻣ ﻞﯿﺴﻛ
Графические формулы:
KNO
3
O
K – O – N
O
нитрат
калия
MgOHCl Na2HPO
O – H
Mg
Cl
гидроксохлорид
магния
Na – O
Na – O – P = O
H – O
4
гидрофосфат
натрия
Классификация. В зависимости от состава различают сле-
дующие типы солей: средние, кислые, основные, двойные и комплексные.
163
Средняя соль – это продукт полного замещения водорода
кислоты металлом или гидроксогрупп основания кислотным остатком (NaCl, Ca(NO3)2, AlPO4 и т.п.):
Ca(OH)2 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + 2H2O.
Кислая соль – это продукт неполного замещения водорода
многоосновной кислоты металлом (KH2PO4, NaHSO4, Ca(HCO3)2):
2Na + 2H2SO4 = 2NaHSO4 + H2↑.
Основная соль – это продукт неполного замещения гидроксогрупп многокислотного основания кислотными остатками
(MgOHCl, (ZnOH)2SO4, BiOHCl2):
Mg(OH)2 + HCl = MgOHCl + H2O.
Двойная соль – это продукт замещения водорода в кислоте
атомами разных металлов ( KAl(SO4)2 ) или гидроксогрупп основания разными кислотными остатками ( Ca(OCl)Cl ).
Комплексная соль – это соль, в состав которой входит
сложный (комплексный) ион (в формулах комплексный ион заключается в квадратных скобках). Например, K4[Fe(CN)6] (комплексный ион [Fe(CN)6]4-), [Ag(NH3)2]Cl (комплексный ион
[Ag(NH3)2]2+).
Можно сказать, что соли состоят из остатков оснований и
кислотных остатков. При составлении формул солей необходимо
помнить следующее правило: абсолютная величина произведения
заряда остатка основания на число остатков основания равна абсолютной величине произведения заряда кислотного остатка на
число кислотных остатков.
Номенклатура. Название солей состоят из названия ки-
слотного остатка (см. табл. 15) в именительном падеже и названия остатка основания в родительном падеже (без слова ион). Например, KNO3 – нитрат калия, Al2(SO4)3 – сульфат алюминия.
Аналогично складывается название двойных солей: KAl(SO4)2 –
сульфат калия-алюминия, Ca(OCl)Cl – хлорид-гипохлорит кальция. Если один и тот же металл проявляет переменную степень
окисления, то ее указывают в скобках римской цифрой: FeCl2 –
хлорид железа (II), FeCl3 – хлорид железа (III).
Название кислых солей образуют добавлением к аниону
приставки гидро-, а если необходимо, то с соответствующим
164
числительным: NaHSO4 – гидросульфат натрия, KH2PO4 - дигидрофосфат калия.
Название основных солей образуют, добавляя к наименованию аниона соответствующей средней соли приставки гидроксо-:
MgOHCl – гидроксохлорид магния, Al(OH)2Cl – дигидроксохлорид алюминия.
Физические свойства. Большинство солей при обычных
условиях представляют собой твердые кристаллические вещества
различной окраски. Остатки кислот и оснований в солях связаны
между собой, как правило, ионной связью.
Среди солей есть хорошо растворимые, малорастворимые и
практически нерастворимые в воде вещества. В частности, хорошо растворимыми в воде являются почти все соли натрия и калия, а также соли азотной (нитраты) и уксусной (ацетаты) кислот.
Растворимы в воде соли хлороводородной кислоты, кроме хлоридов серебра и ртути. Многие карбонаты, фосфаты и сульфиды
практически не растворимы в воде.
Химические свойства. Химические свойства солей обу-
словливаются их отношением к щелочам, кислотам, металлам и
солям.
1. Соли реагируют со щелочами с образованием:
- новой соли и нового основания:
ZnCl2 + 2NaOH = Zn(OH)2 + 2NaCl;
- основной соли:
ZnCl2 + NaOH = ZnOHCl + NaCl.
2. Соли взаимодействуют с кислотами с образованием:
- новой кислоты и новой средней соли:
Ba(NO3)2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HNO3;
- кислой и средней солей:
Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 = Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4;
- только кислой соли:
Na2S + H2S = 2NaHS.
3. Соли могут реагировать между собой:
CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaCl.
4. Соли взаимодействуют с металлами:
CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu.
165
Каждый металл может вытеснить из раствора солей все металлы, стоящие в электрохимическом ряду напряжение после него, и не может вытеснять металлы, стоящие перед ним:
FeSO4 + Cu → реакция не идет.
Металлы, расположенные слева от магния (K, Ba, Ca, Na и
др.), не используют для вытеснения металлов из растворов солей,
так как эти металлы реагируют с водой.
5. Некоторые соли разлагаются при нагревании:
CaCO3 = CaO + CO2;
2NaNO3 = 2NaNO2 + O2;
4KClO3 = 3KClO4 + KCl;
2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NO2 + O2;
Ca(HCO3)2 = CaCO3 + CO2 + H2O.
Характер термического разложения солей зависит от природы соли, температуры, присутствия катализаторов и других
факторов.
Получение. Соли получают при взаимодействии следую-
щих веществ между собой.
1. Металлов с неметаллами:
Fe + S = FeS.
2. Металлов с кислотами:
Zn + HCl = ZnCl2 + H2.
3. Металлов с солями:
Cu + Hg(NO3)2 = Hg + Cu(NO3)2.
4. Металлов, оксиды которых амфотерны, с расплавами
щелочами:
Zn + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2.
5. Основных оксидов с кислотами:
CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O.
6. Основных оксидов с кислотными оксидами:
MgO + SiO2 = MgSiO3.
7. Оснований с кислотами:
2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O;
NaOH + H2SO4 = NaHSO4 + H2O;
Bi(OH)3 + HCl = Bi(OH)2Cl H2O.
8. Оснований с кислотными оксидами:
NaOH + CO2 = NaHCO3;
166
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O.
9. Щелочей с неметаллами:
2KOH + Cl2 = KCl + KClO + H2O.
10. Щелочей с солями:
NaOH + CuCl2 = CuOHCl + NaCl;
2NaOH + CuCl2 = Cu(OH)2 + 2NaCl;
11. Солей с неметаллами:
2KBr + Cl2 = 2NaCl + Br2.
12. Солей с кислотами:
BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HCl
13. Солей с кислотными оксидами:
Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2;
CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2.
14. Солей между собой:
Ba(NO3)2 + Na2SO4 = BaSO4↓ + 2NaNO3.
6.5. Генетическая связь между классами
неорганических соединений
Между простыми и сложными веществами существует генетическая взаимосвязь, а именно – возможность их взаимного
перехода. Из простых веществ можно получить сложное вещество, например:
4P + 5O2 = 2P2O5.
Из сложного вещества можно получить простые:
2HgO = 2Hg + O2.
Также из соединений одного класса можно получить вещества другого класса. Так, например, кальций (простое вещество)
в результате соединения его с кислородом превращается в оксид
кальция:
2Ca + O2 = 2CaO.
При взаимодействии с водой оксид кальция образует гидроксид кальция:
CaO + H2O = Ca(OH)2.
167
В результате реакции с кислотой гидроксид кальция превращается в соль – сульфат кальция:
Ca(OH)2 + H2SO4 = CaSO4 + 2H2O.
Эти превращения можно представить схемой:
Ca → 2CaO → Ca(OH)2 → CaSO4.
Тот же продукт можно получить исходя из неметалла, например серы:
S → SO3 → H2SO4 → CaSO4.
При сгорании серы на воздухе или в кислороде образуется
оксид серы (IV) SO2: S + O2 = SO2, который при нагревании в
присутствии катализатора присоединяет кислорода воздуха и образуется оксид серы (VI) SO3: 2SO2 + O2 = SO3.
При взаимодействии оксида серы (VI) с водой образуется
серная кислота:
SO3 + H2O = H2SO4.
В результате реакции серной кислоты, например, с оксидом
кальция, образуется соль – сульфат кальция:
H2SO4 + CaO = CaSO4 + H2O.
Возможен и обратный переход – от соли к другим классам
неорганических соединений и простым веществам. При взаимодействии сульфата меди со щелочью, например, гидроксидом
калия, образуется гидроксид меди (II):
CuSO4 + 2KOH = K2SO4 + Cu(OH)2.
C помощью реакции разложения Cu(OH)2 можно перейти к
оксиду меди (II): t
Cu(OH)2 = CuO + H2O.
Из гидроксида меди (II) посредством восстановления водо-
родом при нагревании можно получить простое вещество медь:
t
CuO + H2 = Сu + H2O.
Эти превращения можно представить схемой:
CuSO4 → Cu(OH)2 → CuO → Cu.
Подобная связь между простыми веществами, оксидами, основаниями, кислотами и солями, основанная на получении веществ
одного класса из веществ другого класса, называется генетической.
Зная генетическую связь, можно не только превращать одни вещества в другие, но и вновь получать исходные вещества (рис. 28 ).
168
The rel ationshi p between si mple and comp lex subst ances, based on
Металл
Нем
еталл
Основной оксид
Кислотный оксид
Основание
Кислота
Соль
obtaining substances of one class from substances of another class, is
call ed g en etic.
La rela ti on entre les su bst an ces si mples et comp lex es, basée s ur l' ob-
tention de su bst ances d 'une cla sse à partir d e substances d'u n e autr e classe,
est ap p elée généti q u e.
داﻮﻣ ﻦﻣ ﺔﺌﻔﻟا ﺲﻔﻧ داﻮﻣ مﻼﺘﺳا ﻰﻠﻋ ﺔﻤﺋﺎﻘﻟا ةﺪﻘﻌﻤﻟاو ﺔﻄﯿﺴﺒﻟا داﻮﻤﻟا ﻦﯿﺑ ﺔﻗﻼﻌﻟا نإ
.ﺔﺛارﻮﻟا ﻰﻤﺴﺗ ىﺮﺧأ ﺔﺌﻓ
Рис. 28 . Генетическая связь между классами
неорганических соединений
осуществляется не прямым, а косвенным путем. Например, гидроксид меди (II) нельзя получить взаимодействием оксида
меди (II) с водой. В этом случае взаимодействие отсутствует. Тогда применяют косвенный способ: на оксид меди (II) действуют
кислотой и получают соль:
а из сульфата меди (II) действием щелочи получают гидроксид
меди (II):
свидетельствует о единстве элементного состава веществ.
Однако следует иметь в виду, что часто получение веществ
CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O,
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4.
Взаимная связь между соединениями и их превращениями
169
Задачи и упражнения для самостоятельной работы
1. Расставьте коэффициенты и определите тип реакции:
а) S iO2 + HF ® SiF4 + H2O; б) Zn + HCl ® ZnCl2 + H2;
в) NaOH + H2SO4® Na2SO4 + H2O; г) MgCO3® MgO + CO2;
д) Ca Br2+AgNO3®AgBr + Ca(NO3)2; е) Na + S ® Na2S.
2. Назовите следующие оксиды и дайте их графические
формулы: N2O3, Ag2O, Mn3O4, SiO2, CO.
3. Напишите формулы оксидов следующих элементов
(в скобках даны степени окисления элементов): азот (+1, +2, +3);
хром (+2, +6); хлор (+1, +7).
4. Закончите уравнения реакций:
а) BaO + H2O ®; б) CrO3 + H2O ®;
в) CaO + H2CO3®; г) S iO2 + NaOH ®;
д) Fe2O3 + CO2®; е) Al2O3 + HNO3®;
ж) CuO + H2SO4®; з) MnO2 + NaOH ®.
5. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
а) Ag → Ag2O → AgOH → AgH2PO4 → Ag3PO4;
б) FeCl3 → Fe(OH)3 → Fe2O3 → Fe2(SO4)3;
в) P ®P2O5®H3PO4®Na2HPO4®Na3PO4® Ca3(PO4)2;
г) Be ® BeO ® BeSO4® Be(OH)2® K2BeO2;
д) Bi → B iCl3 → Bi(OH)3 → KBiO2 → BiCl3 → BiOHCl2 →
Bi(OH)2Cl → Bi(O H)3 → Bi2O3.
6. Назовите следующие соли и дайте их графические формулы: Na2SiO3, Mg(ClO4)2, Al(HSO4)3, CaHAsO4, ZnOHCl,
K3[Fe(CN)6].
7. Составьте уравнения следующих реакций: оксид серы
(VI) + оксид железа (III); оксид кремния (IV) + гидроксид калия;
оксид азота (V) + оксид цинка; гидроксид алюминия + азотная
кислота; гидроксид меди (II) + хлорная кислота; цезий + вода.
8. Напишите уравнения реакция получения всех возможных
солей: H2S + Al(OH)3; H2CO3 + NaOH; H2SiO3 + Ca(OH)2;
H2Cr2O7 + Zn(OH)2.
9. Напишите уравнения реакций получения: гидроксида
марганца (II), гидроксида железа (III),
170
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]