
- •212000, Г. Могилев, пр. Мира, 43
- •2 Классификация неорганических веществ
- •2.1 Бинарные соединения
- •2.2 Оксиды
- •2.2.1 Определение. Состав и строение оксидов.
- •2.2.2 Классификация и номенклатура оксидов.
- •2.2.3 Физические свойства оксидов.
- •2.2.4 Химические свойства оксидов.
- •2.2.6 Применение оксидов.
- •3. Гидроксиды
- •3.1 Основания
- •3.1.1 Определение.
- •3.1.2 Номенклатура и классификация оснований.
- •3.1.3 Физические свойства оснований.
- •3.1.4 Химические свойства оснований.
- •3.1.5 Важнейшие основания.
- •3.1.6 Получение оснований.
- •3.1.6.1 Получение щелочей
- •3.2 Кислоты
- •3.2.1 Определение. Состав и строение кислот.
- •3.3.2 Классификация и номенклатура кислот.
- •3.3.2.4 По растворимости:
- •3.3.2.5 По стабильности:
- •3.3.2.6 По летучести:
- •3.2.3 Химические свойства кислот.
- •3.2.3.1 Реакции с металлами.
- •3.2.3.2 Реакции с основными и амфотерными оксидами.
- •3.2.3.3 Реакции с основаниями и амфотерными гидроксидами.
- •3.2.3.4 Реакции с солями.
- •3.2.4 Получение кислот.
- •3.2.4.1 Получение бескислородных кислот.
- •3.2.4.2 Получение кислородсодержащих кислот.
- •3.2.4.3 Получение слабых или летучих кислот.
- •3.3 Амфотерные гидроксиды
- •3.3.1 Основные понятия.
- •3.3.2 Амфотерные свойства гидроксидов некоторых элементов.
- •3.4 Соли
- •3.4.1 Определение. Классификация. Номенклатура.
- •3.3.2 Общие физические свойства солей.
- •3.4.3 Химические свойства средних солей.
- •3.4.3.1 Соли взаимодействуют с металлами.
- •3.4.3.5 Некоторые соли разлагаются при нагревании.
- •3.4.3.7 Соли подвергаются электролизу.
- •3.4.4 Получение средних солей.
- •3.4.5 Получение кислых солей, их особенности.
- •3.4.5.1 Получение кислых солей:
- •3.4.6 Важнейшие представители класса солей.
- •3.5 Связь между классами неорганических соединений
- •Список литературы
3.1.6 Получение оснований.
3.1.6.1 Получение щелочей
– при взаимодействии щелочных и щелочноземельных металлов с водой:
2Na + 2Н2O = 2NaOH + H2 ;
Са + 2Н2O = Са(ОН)2 + Н2 ;
– при взаимодействии оксидов щелочных и щелочноземельных металлов с водой:
Na2О + Н2О = 2NaOH;
СаО + Н2О = Са(ОН)2;
– при электролизе растворов солей щелочных и щелочноземельных металлов (например, NaCl, раствор):
а) диссоциация соли в растворе: NaCl = Na+ + Сl–;
б) катодный процесс: 2Н2О + 2е = Н2 + 2ОН–;
в) анодный процесс: 2Сl– – 2е = Cl2.
Итоговое ионное уравнение:
эл. ток
2Na+ + 2Сl– + 2Н2О 2Na+ + Н2 + 2ОН– + Cl2.
Итоговое молекулярное уравнение:
эл. ток
2NaCl + 2Н2О 2NaOH + Н2 + Cl2.
3.1.6.2 Получение нерастворимых в воде оснований.
Нерастворимые в воде основания (также как и амфотерные гидроксиды) получают в результате реакции растворов соответствующих солей со щелочами (по реакциям обмена):
La(NО3)3 + 3NaOH = La(OH)3+ 3NaNО3;
Cu(NО3)2 + 2КОН = Cu(OH)2 + 2KNО3;
FeCl2 + 2NaOH = Fe(OH)2 + 2NaCl.
3.2 Кислоты
3.2.1 Определение. Состав и строение кислот.
Кислоты – это вещества, состоящие из атомов водорода и кислотного остатка. При диссоциации в водных растворах дают только один вид катионов – катионы водорода Н+:
HNO3 = Н+ + NO3–;
НС1 = H+ + CI–.
Кислоты, как правило, вещества молекулярного строения. Атомы в молекуле связаны ковалентными полярными химическими связями. Чем более поляризована связь между атомом водорода, способным отщепляться в виде катиона водорода, и атомом какого-либо другого элемента, тем легче происходит диссоциация такой связи, тем больше в растворе находится катионов водорода, тем более кислая среда образуется.
Важное значение имеет также не только полярность обсуждаемой связи, но и ее поляризуемость, то есть способность дополнительно поляризоваться под действием определенных реагентов, например, молекул воды.
3.3.2 Классификация и номенклатура кислот.
Кислоты классифицируют по их силе, по основности и по наличию или отсутствию кислорода в составе кислоты.
3.3.2.1 Классификация кислот по содержанию кислорода:
– бескислородные: например, НС1, HBr, HI, H2S, HCN;
– кислородсодержащие: например, H2SО4, HNО3, H3PО4.
3.3.2.2 Классификация кислот по числу атомов водорода в молекуле кислоты, способных замещаться атомами металлов (по основности):
– одноосновные: НС1, HBr, HI, HNО3;
– двухосновные: H2SО4, H2SО3, H2CО3, H2S;
– трехосновные: H3PО4, H3AsО4.
Существуют и кислоты большей основности. Например, пирофосфорная Н4Р2О7 – четырехосновная.
Кислоты также можно классифицировать и по другим признакам.
3.3.2.3 Классификация кислот по степени диссоциации:
– слабые: H2S, H2SiО3, H2CО3, CH3COOH и т.д.;
– сильные: НС1, HBr, HI, HNО3, H2SО4.
3.3.2.4 По растворимости:
– растворимые воде (H2SО4, HNO3, HC1, СН3СООН);
– не растворимые в воде (H2SiО3).
3.3.2.5 По стабильности:
– стабильные (H2SО4, HC1, Н3РО4);
– нестабильные (H2CО3, H2SО3, HNО2).
3.3.2.6 По летучести:
– летучиме (НС1, HNО3, CH3COOH);
– нелетучие (H2SО4, H3PО4, H2SiО3).
Названия бескислородных кислот составляют, добавляя к корню русского названия кислотообразующего элемента (или к названию группы атомов, например, CN – циан) суффикс «о» и окончание «водород»: НС1 – хлороводород, H2Se – селеноводород, HCN – циановодород.
Названия кислородсодержащих кислот также образуются от русского названия соответствующего 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, НСlO4 – хлорная кислота. С понижением степени окисления кислотообразующего элемента окончания изменяются в следующей последовательности: «оватая», «истая», «оватистая» (таблица 7).
Таблица 7 – Названия кислот хлора
Формула |
Степень окисления атома Cl |
Название |
НСlO4 |
+7 |
Хлорная |
НСlOз |
+5 |
Хлорноватая кислота |
НСlO2 |
+3 |
Хлористая кислота |
НС1O |
+1 |
Хлорноватистая кислота |
Если элемент образует кислоты, находясь только в двух степенях окисления, то название кислоты, отвечающее низшей степени окисления элемента, получает окончание «истая» (HNO3 – азотная кислота, HNO2 – азотистая кислота) (таблица 8).
Одному и тому же кислотному оксиду (например, Р2О5) могут соответствовать несколько кислот, содержащих по одному атому данного элемента в молекуле (например, НРО3 и Н3РО4). В подобных случаях к названию кислоты, содержащей наименьшее число атомов кислорода, добавляется приставка «мета», а к названию кислоты, содержащей наибольшее число атомов кислорода – приставка «орто» (НРОз – метафосфорная кислота, Н3РО4 – ортофосфорная кислота).
Таблица 8 – Важнейшие кислоты и кислотные остатки
Кислота |
Кислотный остаток | ||
Название |
Формула |
Название |
Формула |
Марганцовая |
НМnО4 |
Перманганат |
МnО4– |
Азотная |
HNО3 |
Нитрат |
NО3– |
Азотистая |
HNО2 |
Нитрит |
NО2– |
Фосфорная |
Н3РО4 |
Фосфат |
PО43– |
Фосфористая |
Н3РО3 |
Фосфит |
PО33– |
Серная |
H2SО4 |
Сульфат |
SO42– |
Сернистая |
H2SО3 |
Сульфит |
SO32– |
Сероводородная |
H2S |
Сульфид |
S2– |
Родановодородная |
HCNS |
Роданид |
CNS– |
Ванадиевая |
HVO3 |
Ванадат |
VО3– |
Угольная |
H2CО3 |
Карбонат |
CO32– |
Кремниевая |
H2SiО3 |
Силикат |
SiO32– |
Уксусная |
CH3COOH |
Ацетат |
СН3СОО– |
Хлороводородная (соляная) |
HCl |
Хлорид |
Cl– |
Фтороводородная (плавиковая) |
HF |
Фторид |
F– |
Бромоводородная |
HBr |
Бромид |
Br– |