- •37 Амфотерные гидроксиды. Характеристика химических свойств с точки зрения теории электролитической диссоциации.
- •38 Фосфор. Оксиды фосфора. Ортофосфорная кислота. Получение, свойства и применение. Качественная реакция на фосфат-анион.
- •Получение
- •Физические свойства
- •Белый фосфор
- •Жёлтый фосфор
- •Красный фосфор
- •Чёрный фосфор
- •Металлический фосфор
- •Химические свойства
- •Взаимодействие с простыми веществами
- •40 Дисперсные системы.
- •43 Истинные растворы. Гидратная теория растворов д. И. Менделеева.
- •49 Теория электролитической диссоциации с. Аррениуса.
- •50 Водородные соединения галогенов, особенности строения и свойств. Получение и применение. Качественные реакции на хлорид, бромид и йодид-анионы.
- •Свойства галогеноводородов
- •52 Гидролиз солей. Факторы, усиливающие или ослабляющие гидролиз.
- •55 Скорость химической реакции. Факторы, влияющие на скорость химической реакции.
- •58 Классификация химических реакций.
- •1. Реакции соединения
- •2. Реакции разложения
- •3. Реакции замещения
- •4. Реакции обмена
- •1. Протолитические реакции.
- •2. Окислительно-восстановительные реакции.
- •3. Лиганднообменные реакции.
- •4. Реакции атомно-молекулярного обмена.
- •61 Обратимые химические реакции. Химическое равновесие. Условия смещения химического равновесия. Принцип Ле-Шателье.
- •64 Окислительно-восстановительные реакции. Окислители и восстановители.
- •Описание
- •Окисление
- •Восстановление
- •Виды окислительно-восстановительных реакций
- •Химические свойства
- •73 Реакции ионного обмена. Условия протекания реакций ионного обмена до конца.
- •Введение, правило Бертолле
- •Изображение реакций ионного обмена
- •Правила написания реакций двойного обмена
- •Условия, при которых реакции ионного обмена протекают до конца
- •1. Если в результате реакции выделяется малодиссоциирующее вещество – вода.
- •2. Если в результате реакции выделяется нерастворимое в воде вещество.
- •3. Если в результате реакции выделяется газообразное вещество.
- •76 Понятие об аллотропии. Аллотропные видоизменения кислорода, водорода, углерода.
- •77 Соединения цинка. Особенности строения, свойства, получения. Применение соединений цинка в медицине. Качественная реакция на катион цинка.
- •79 Электролиз расплавов и растворов солей.
- •80 Соединения хрома. Физические и химические свойства, получение, применение. Превращение хроматов в дихроматы и наоборот.
- •Окись хрома (III)(Зеленый крон, хромовая зелень)
- •Бихромат аммония
- •Хромоаммониевые квасцы
- •Хлорид хрома (III)
- •Гексакарбонил хрома
- •86 Соединения марганца. Физические и химические свойства, получение и применение. Участие соединений марганца в окислительно-восстановительных реакциях.
- •Перманганат калия (Калий марганцовокислый)
- •Стеарат-пальмитат марганца
- •Циклопентадиенилтрикарбонил марганца(цтм)
- •Метилциклопентадиенилтрикарбонил марганца (Метил-цтм)
- •88 Электролиз растворов солей.
- •89 Кислородсодержащие соединения хлора, имеющие наибольшее практическое значение.
77 Соединения цинка. Особенности строения, свойства, получения. Применение соединений цинка в медицине. Качественная реакция на катион цинка.
Цинк образует многочисленные бинарные соединения с неметаллами, некоторые из них обладают полупроводниковыми свойствами.
Соли цинка бесцветны (если не содержат окрашенных анионов), их растворы имеют кислотную среду вследствие гидролиза. При действии растворов щелочей и аммиака (начиная с pH ~ 5) основные соли осаждаются и переходят в гидроксид, который растворяется в избытке осадителя.
Оксид цинка ZnO является самым важным промышленным цинксодержащим соединением. Будучи побочным продуктом производства латуни, он стал известен раньше, чем сам металл. Оксид цинка получают, сжигая на воздухе пары цинка, образующиеся при плавке руды. Более чистый и белый продукт производят сжиганием паров, полученных из предварительно очищенного цинка.
Обычно оксид цинка – это белый тонкий порошок. При нагревании его окраска меняется на желтую в результате удаления кислорода из кристаллической решетки и образованиея нестехиометрической фазы Zn1+xO (x 7,10–5). Избыточное количество атомов цинка приводит к появлению дефектов решетки, захватывающих электроны, которые впоследствии возбуждаются при поглощении видимого света. Добавляя в оксид цинка 0,02–0,03%-ный избыток металлического цинка, можно получить целый спектр цветов – желтый, зеленый, коричневый, красный, однако красноватые оттенки природной формы оксида цинка – цинкита – появляются по другой причине: за счет присутствия марганца или железа. Оксид цинка ZnO амфотерен; он растворяется в кислотах с образованием солей цинка и в щелочах с образованием гидроксоцинкатов, таких как [Zn(OH)3]– и [Zn(OH)4]2–:
ZnO + 2OH– + H2O = [Zn(OH)4]2–
Основное промышленное применение оксида цинка – производство резины, в котором он сокращает время вулканизации исходного каучука.
В качестве пигмента при производстве красок оксид цинка имеет преимущества по сравнению с традиционными свинцовыми белилами (основной карбонат свинца), благодаря отсутствию токсичности и потемнения под действием соединений серы, однако уступает оксиду титана по показателю преломления и кроющей способности.
Оксид цинка увеличивает срок жизни стекла и поэтому используется в производстве специальных стекол, эмалей и глазурей. Еще одна важная область применения – в составе нейтрализующих косметических паст и фармацевтических препаратов.
В химической промышленности оксид цинка обычно является исходным веществом для получения других соединений цинка, в которых наиболее важными являются мыла (т.е. соединения жирных кислот, такие как стеарат, пальмитат и другие соли цинка). Их используют в качестве отвердителей красок, стабилизаторов пластмасс и фунгицидов.
Небольшая, но важная область применения оксида цинка – производство цинковых ферритов. Это шпинели типа ZnIIxMII1–xFeIII2O4, содержащие еще один двухзарядный катион (обычно MnII или NiII). При х = 0 они имеют структуру обращенной шпинели. Если х = 1, то структура соответствует нормальной шпинели. Понижение количества ионов FeIII в тетраэдрических позициях приводит к понижению температуры Кюри. Таким образом, изменяя содержание цинка, можно влиять на магнитные свойства ферритов.
Гидроксид цинка Zn(OH)2 образуется в виде студенистого белого осадок при добавлении щелочи к водным растворам солей цинка. Гидроксид цинка, так же как и оксид, амфотерен:
Zn(OH)2 + 2OH– = [Zn(OH)4]2–
Применяется для синтеза различных соединений цинка.
Сульфид цинка ZnS выделяется в виде белого осадка при взаимодействии растворимых сульфидов и солей цинка в водном растворе. В кислотной среде осадок сульфида цинка не выпадает в кислотной среде. Сероводородная вода осаждает сульфид цинка лишь в присутствии анионов слабых кислот, например, ацетат-ионов, которые понижают кислотность среды, что приводит к повышению концентрации сульфид-ионов в растворе.
Сфалерит ZnS является наиболее распространенным минералом цинка и главным источником металла, однако известна и вторая природная, хотя и намного более редкая форма вюрцит, более устойчивая при высокой температуре. Названия этих минералов используются для обозначения кристаллических структур, которые являются важными структурными типами, найденными для многих других соединений АВ. В обеих структурах атом цинка тетраэдрически координирован четырьмя атомами серы, а каждый атом серы тетраэдрически координирован четырьмя атомами цинка. Структуры существенно различаются только типом плотнейшей упаковки: в вюрците она кубическая, а в сфалерите – гексагональная.
Чистый сульфид цинка – белый и, подобно оксиду цинка, применяется как пигмент, для этого его часто получают (как литопон) вместе с сульфатом бария при взаимодействии водных растворов сульфата цинка и сульфида бария.
Свежеосажденный сульфид цинка легко растворяется в минеральных кислотах с выделением сероводорода:
ZnS + 2H3O+ = Zn2+ + H2S + 2H2O
Однако прокаливание делает его менее реакционноспособным, и поэтому он является подходящим пигментом в красках для детских игрушек, так как безвреден при проглатывании. Кроме того, у сульфида цинка интересные оптические свойства. Он становится серым при действии ультрафиолетового излучения (возможно, за счет диссоциации). Однако этот процесс можно замедлить, например, добавлением следов солей кобальта. Катодное, рентгеновское и радиоактивное излучение вызывает появление флуоресценции или люминесценции различных цветов, которую можно усилить добавлением следов различных металлов или замещением цинка кадмием, а серы селеном. Это широко используется для производства электроннолучевых трубок и экранов радаров.