Химические свойства оснований

1. Основание + кислота соль + вода

КОН + HCl KCl + H₂O.

2. Основание + кислотный оксид соль + вода

2KOH + SO₂ K₂SO₃ + H₂O.

3. Щелочь + амфотерный оксид/гидроксид соль + вода

2NaOH_(тв) + Al₂O₃ 2NaAlO₂ + H₂O;

NaOH_(тв) + Al(OH)₃ NaAlO₂ + 2H₂O.

4. Основание + соль соль + основание.

Реакция обмена между основанием и солью протекает только в растворе (и основание, и соль должны быть растворимы) и только в том случае, если хотя бы один из продуктов – осадок или слабый электролит (NH₄OH, H₂O)

Ba(OH)₂ + Na₂SO₄ BaSO₄+ 2NaOH;

Ba(OH)₂ + NH₄Cl BaCl₂ + NH₄OH.

5. Основание основной оксид + вода.

Термостойки только основания щелочных металлов за исключением LiOH

Ca(OH)₂ CaO + H₂O;

NaOH ;

NH₄OH NH₃ + H₂O.

6. Щелочь + металл (образующий амфотерный оксид) соль + Н₂

2NaOH_(тв) + Zn Na₂ZnO₂ + H₂.

КИСЛОТЫ

Кислотами с позиции ТЭД называются сложные вещества, диссоциирующие в растворах с образованием иона водорода Н⁺.

Классификация кислот

1. По числу атомов водорода, способных к отщеплению в водном растворе, кислоты делят на одноосновные (HF, HNO₂), двухосновные (H₂CO₃, H₂SO₄), трехосновные (H₃PO₄).

2. По составу кислоты делят на бескислородные (HCl, H₂S) и кислородсодержащие (HClO_4, HNO₃).

3. По способности кислот диссоциировать в водных растворах их делят на слабые и сильные. Молекулы сильных кислот в водных растворах распадаются на ионы полностью и их диссоциация необратима.

Например, HCl H⁺ + Cl^-;

H₂SO₄ H⁺ + HSO.

Слабые кислоты диссоциируют обратимо, т.е. их молекулы в водных растворах распадаются на ионы частично, а многоосновные - ступенчато.

СН₃СООН СН₃СОО^- + Н⁺;

1) H₂S HS^- + H⁺, 2) HS^- H⁺ + S^2-.

Часть молекулы кислоты без одного или нескольких ионов водорода Н⁺ называется кислотным остатком. Заряд кислотного остатка всегда отрицательный и определяется числом ионов Н⁺, отнятых от молекулы кислоты. Например, ортофосфорная кислота H₃PO₄ может образовать три кислотных остатка: H₂PO- дигидрофосфат-ион, HPO- гидрофосфат-ион, PO- фосфат-ион.

Названия бескислородных кислот составляют, добавляя к корню русского названия кислотообразующего элемента (или к названию группы атомов, например, CN^- - циан) окончание - водородная: HCl – хлороводородная кислота (соляная кислота), H₂S – сероводородная кислота, HCN – циановодородная кислота (синильная кислота).

Названия кислородсодержащих кислот также образуются от русского названия кислотообразующего элемента с добавлением слова «кислота». При этом название кислоты, в которой элемент находится в высшей степени окисления, оканчивается на «…ная» или «…овая», например, H₂SO₄ – серная кислота, H₃AsO₄ – мышьяковая кислота. С понижением степени окисления кислотообразующего элемента окончания изменяются в следующей последовательности: «…ная» (HClO₄ – хлорная кислота), «…оватая» (HClO₃ – хлорноватая кислота), «…истая» (HClO₂ – хлористая кислота), «…оватистая» (HClO- хлорноватистая кислота). Если элемент образует кислоты, находясь только в двух степенях окисления, то название кислоты, отвечающей низшей степени окисления элемента, получает окончание «…истая» (HNO₃ – азотная кислота, HNO₂ – азотистая кислота).

Одному и тому же кислотному оксиду (например, Р₂О₅) могут соответствовать несколько кислот, содержащих по одному атому данного элемента в молекуле (например, HPO₃ и H₃PO₄). В подобных случаях к названию кислоты, содержащей наименьшее число атомов кислорода в молекуле, добавляется приставка «мета…», а к названию кислоты, содержащей в молекуле наибольшее число атомов кислорода – приставка «орто…» (HPO₃ – метафосфорная кислота, H₃PO₄ – ортофосфорная кислота).

Если же молекула кислоты содержит несколько атомов кислотообразующего элемента, то к ее названию добавляется числительная приставка, например, Н₄Р₂О₇ – двуфосфорная кислота, Н₂В₄О₇ – четырехборная кислота.

Кислоты, содержащие в своем составе группировки атомов –О-О-, можно рассматривать как производные перекиси водорода. В случае необходимости после приставки «пероксо…» в название кислоты помещают числительную добавку, указывающую на число атомов кислотообразующего элемента, входящего в состав молекулы, например,

Н₂SO₅ H₂S₂O₈

H - O O O O

S H – O – S –O – O – S – O - H

H - O - O O O O

Пероксосерная кислота Пероксодвусерная кислота

Химические свойства кислот

1. Кислота + основание соль + вода

HF + KOH KF + H₂O.

2. Кислота + основной оксид соль + вода

H₂SO₄ + CuO CuSO₄ + H₂O.

3. Кислота + амфотерный оксид/гидроксид соль + вода

2HCl + BeO BeCl₂ + H₂O.

4. Кислота + соль соль + кислота.

Кислоты взаимодействуют с растворами солей, если при этом образуется нерастворимая в кислотах соль или более слабая (летучая) по сравнению с исходной кислота

H₂SO₄ + BaCl₂ BaSO₄ +2HCl;

2HNO₃ + Na₂CO₃ 2NaNO₃ + H₂O + CO_2.

5. Кислота кислотный оксид + вода

Н₂СО₃ Н₂О + СО₂.

6. Кислота + металл (в ряду напряжений до Н₂) соль + Н₂

H₂SO_4(разб) + Fe FeSO₄ + H₂;

HCl + Cu .

На рисунке 2 показано взаимодействие кислот с металлами.

КИСЛОТА - ОКИСЛИТЕЛЬ

Металл в ряду напряжения после Н₂

+реакция не идет

Металл в ряду напряжения до Н₂

+ соль металла + Н₂

в min степени

H₂SO₄ концентриро-

ванная

Au, Pt, Ir, Rh, Ta

окисления (с.о.)

+ реакция не идет

Металл щелочной/ щелочноземельный/Mq/Zn

H₂S/SO₂/S

от условий

Сульфат металла в max с.о.

Н₂О

+ + +

+

Металл (остальные)

SO₂

+ + +

HNO₃ концентриро-

ванная

Au, Pt, Ir, Rh, Ta

+ реакция не идет

Металл щелочной/ щелочноземельный

N₂O

Нитрат металла в max с.о.

Н₂О

Металл (остальные; Al,Cr, Fe, Co, Ni при нагревании)

NO₂

ТN +

+

+

+

HNO₃ разбавленная

Au, Pt, Ir, Rh, Ta

+ реакция не идет

Металл щелочной/ щелочноземельный

NH₃ (NH₄NO₃)

Нитратметал

ла в max с.о.

Н₂О

+ +

Металл (остальные в ярду напряжений до Н₂)

NO/N₂O/N₂/NH₃(NH₄NO₃)

от условий

+

Металл (остальные в ряду напряжений после Н₂)

NO

+ +

Рис.2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ КИСЛОТ С МЕТАЛЛАМИ

СОЛИ

Соли – это сложные вещества, диссоциирующие в растворах с образованием положителльно заряженных ионов (катионов – основных остатков), за исключением ионов водорода, и отрицательно заряженных ионов (анионов – кислотных остатков), отличных от гидрокисид – ионов.