- •1.Оксиды – соединения, состоящие из кислорода и другого элемента. По своим свойствам оксиды делятся на: кислотные, основные, амфотерные, безразличные оксиды и пероксиды.
- •2.Кислоты – это электролиты, диссоциирующие в растворе на катионы водорода и анионы кислотного остатка.
- •4.Соли – сложные вещества, состоящие из катионов металлов и кислотных остатков.
- •Практическая часть
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Уральский государственный университет путей сообщения
(УрГУПС)
Кафедра: физики и химии
Лабораторная работа №1
«Классы химических соединений»
Проверил: преподаватель
Соколов В.Н.
Разработал: студент группы ЭД-112
Фаухиев Д.А.
Екатеринбург 2012
СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ
Неорганические вещества делятся на четыре класса: оксиды, основания, кислоты и соли.
1.Оксиды – соединения, состоящие из кислорода и другого элемента. По своим свойствам оксиды делятся на: кислотные, основные, амфотерные, безразличные оксиды и пероксиды.
Кислотными оксидами называются сложные вещества, гидраты которых являются кислотами. Кислотные оксиды взаимодействуют с щелочами, основаниями и основными оксидами с образованием солей.
CO2 + CaO → CaCO3
SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O
Большинство кислотных оксидов взаимодействуют с водой, а в результате их взаимодействия получается кислота.
SO3 + H2O → H2SO4
Кислотными оксидами являются оксиды неметаллов и некоторые оксиды металлов высшей валентности. Например: P2O5, CrO3, MnO3, Mn2O7 и т.п.
Основными оксидами называются вещества, гидраты которых являются основаниями. Большинство основных оксидов с водой не взаимодействуют и соответствующие им гидраты получаются косвенным путём – действием щелочи на раствор соли данного метала.
MnSO4 + 2NaOH → Mn(OH)2 + Na2SO4
Все основные оксиды взаимодействуют с кислотами и кислотными оксидами с образованием солей.
MgO + H2SO4 → H2O + MgSO4
FeO + SO3 → FeSO4
Основными оксидами являются только оксиды металлов, обычно с валентностью 1, 2 и 3: K2O, CaO, FeO, Fe2O3, NiO, Ni2O3, CuO, CdO, MnO, Mn2O3 и т.д.
Амфотерными оксидами называются такие, которые обладают двойственными свойствами: и кислотных и основных оксидов, т.е. они взаимодействуют и с кислотами, и со щелочами с образованием солей. При взаимодействии со щелочами метал амфотерного оксида входит в состав кислотного остатка образовавшейся соли. При взаимодействии с кислотой элемент оксида переходит в соль в виде катиона метела.
ZnO + 2KOH → K2ZnO2 + H2O
ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O
Амфотерными оксидами являются некоторые оксиды металлов. Например: ZnO, BeO, Al2O3, и металлов d-элементов с промежуточной степенью окисления: Cr2O3, MnO2 и т.д.
Все три типа оксидов являются солеобразующими оксидами.
Безразличными оксидами называются такие, которые не взаимодействуют ни со щелочами, ни с кислотами и не образуют солей. Примером таких оксидов являются NO и N2O, CO.
Пероксиды – соли пероксида водорода (Н2О2). В молекуле пероксида атомы кислорода связаны между собой, образуя пероксидную группу «-О-О-». Например: Na2O2, BaO2, CaO2 и т.д. Графически пероксид натрия может быть изображен следующим образом: Na-O-O-Na.
Все перекиси являются сильными окислителями.
2.Кислоты – это электролиты, диссоциирующие в растворе на катионы водорода и анионы кислотного остатка.
HCl → H+ + Cl-
H2SO4 → 2H+ + SO42-
Общие свойства кислот – кислый вкус и способность окрашивать лакмус, метил-оранж в красный цвет – вызваны наличием в их растворах ионов водорода Н+.
Большинство кислот растворяют активные металлы с выделением водорода.
Zn + 2HCl → ZnCl + H2↑
Fe + H2SO4 (разбавленная) → FeSO4 + H2↑
Однако, некоторые кислоты растворяют активные и неактивные металлы без выделения водорода, но с выделением оксида кислотообразующего элемента. Так ведут себя концентрированная серная кислота и азотная кислота любой концентрации.
Сu + 2H2SO4 (концентрированная) → CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
8Fe + 30HNO3 (pразбавленная) → 8Fe(NO3)3 + 3N2O↑ + 15H2O
Кислоты взаимодействуют с основными оксидами, основаниями и со щелочами с образованием солей и воды.
H2SO4 + MgO → MgSO4 + H2O
2HCl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2H2O
Кислоты могут быть получены взаимодействием кислотного оксида с водой или действием на соль данной кислоты более сильной или менее летучей кислотой.
SO3 + H2O → H2SO4
2NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCl
Кроме указанных общих способов существует еще специфические способы получения некоторых кислот.
3.ОСНОВАНИЯ – это электролиты, диссоциирующие с образованием гидроксид-ионов (ОН-).
Большинство оснований практически нерастворимы в воде. Хорошо растворимые в воде основания называются щелочами. К ним относятся только гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов.
Основания и щелочи взаимодействуют с кислотами и кислотными оксидами с образованием солей и воды.
Ca(OH)2 + CO2↑ → CaCO3↓ + H2O
Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2H2O
Обычно основания получаются косвенным путём – действием щелочи на раствор соли данного метала:
CuCl2 + 2KOH → Cu(OH)2↓ + 2KCl
Щелочи могут быть получены непосредственно взаимодействием оксида метала с водой
Na2O + H2O → 2NaOH
BaO + H2O → Ba(OH)2
Гидроксиды тяжелых металлов не прочны довольно легко выделяют воду, особенно при нагревании.
Cu(OH)2 → (to) CuO + H2O
Амфотерными основаниями являются такие, которые ведут себя и как основание, и как кислота, т.е. они взаимодействуют и с кислотами и с основнием с образованием соли и воды.
Cr(OH)3 + 3HCl → CrCl3 + 3H2O
Cr(OH)3 + KOH → KCrO2 + 2H2O