Взаємний вплив атомів що дає. Взаємний вплив атомів в молекулах органічних сполук
кислі солі - це солі, Які утворюються при неповному заміщення атомів водню в молекулах кислот атомами металів.Вони містять в своєму складі два види катіонів: катіон металу (або амонію) і катіон водню, і багатозарядний аніон кислотного залишку. катіон водню дає до назви солі приставку «гідро», наприклад, гідрокарбонат натрію. Такі солі дисоціюють в водних розчинах на катіони металів, катіони водню і аніони кислотних залишків. Вони утворюються при надлишку кислоти і містять в своєму складі атоми водню. Кислі солі утворюються тільки багатоосновними кислотами і проявляють властивості як солей, так і кислот. Кислі солі сильних кислот (гидросульфати, Дигідрофосфат) при гідролізі дають кислу реакцію середовища (з чим і пов'язана їх назва). У той же час розчини кислих солей слабких кислот (Гідрокарбонати, тартрати) можуть володіти нейтральною або лужною реакцією середовища.
Фізичні властивості
Кислі солі - тверді кристалічні речовини, Що володіють різною розчинністю, і характеризуються високими температурами плавлення. Забарвлення солей залежить від металу, що входить до їх складу.
Хімічні властивості
1. Кислі солі реагують з металами, що стоять в ряду стандартних електродних потенціалів (ряд Бекетова) лівіше атома водню:
2KНSO 4 + Mg \u003d H 2 + MgSO 4 + K 2 SO 4,
2NaHCO 3 + Fe \u003d H 2 + Na 2 CO 3 + Fe 2 (CO 3) 3
Так як ці реакції протікають у водних розчинах, для дослідів не можна застосовувати такі метали як літій, Натрій, калій, барій та інші активні метали, Які при звичайних умовах реагують з водою.
2. Кислі солі реагують з кислотами, в разі якщо утворюється в результаті реакції кислота слабкіша або летюча, ніж кислота, що вступає в реакцію:
NaHCO 3 + HCl \u003d NaCl + H 2 O + CO 2
Для проведення таких реакцій зазвичай беруть суху сіль і діють на неї концентрованою кислотою.
3. Кислі солі реагують з водними розчинами лугів c утворенням середньої солі і води:
1) Ba (HCO 3) 2 + Ba (OH) 2 \u003d 2BaCO 3 + 2H 2 O
2) 2KHSO 4 + 2NaOH \u003d 2H 2 O + K 2 SO 4 + Na 2 SO 4,
3) NaHCO 3 + NaOH \u003d H 2 O + Na 2 CO 3
Такі реакції використовують для одержання середніх солей. 4. Кислі солі реагують з розчинами солей, в разі, якщо в результаті реакції випадає осад, виділяється газ або утворюється вода:
1) 2KHSO 4 + MgCO 3 \u003d H 2 O + CO 2 + K 2 SO 4 + MgSO 4,
2) 2KHSO 4 + BaCl 2 \u003d BaSO 4 + K 2 SO 4 + 2HCl.
3) 2NaHCO 3 + BaCl 2 \u003d BaCO 3 + Na 2 CO 3 + 2HCl
Зазначені реакції використовуються, в тому числі, для отримання практично нерозчинних солей.
5. Деякі кислі солі при нагріванні розкладаються:
1) Ca (HCO 3) 2 \u003d CaCO 3 + CO 2 + H 2 O
2) 2NaHCO 3 \u003d CO 2 + H 2 O + Na 2 CO 3
6. Кислі солі реагують з основними оксидами з утворенням води і середніх солей:
1) 2KHSO 4 + MgO \u003d H 2 O + MgSO 4 + K 2 SO 4,
2) 2NaHCO 3 + CuO \u003d H 2 O + CuCO 3 + Na 2 CO 3
7. При гідролізі кислі солі розпадаються на катіони металу і кислі аніони: КHSO 4 → До + + НSO 4
Утворені кислі аніони, в свою чергу, можна зупинити диссоциируют: HSO 4 → H + + SO 4 2-
отримання
Кислі солі утворюються при впливі надлишку кислоти на луг. Залежно від кількості молей кислоти (в даному випадку - ортофосфорної) Можуть утворюватися дигідроортофосфат (1) і гідроортофосфат (2) :
Ba (OH) 2 + 2H 3 PO 4 → Ba (H 2 PO 4) 2 + 2H 2 O
Ba (OH) 2 + H 3 PO 4 → BaHPO 4 + 2H 2 O
При отриманні кислих солей важливі молярні співвідношення вихідних речовин. Наприклад, при молярному співвідношенні NaOH і H 2 SO 4 2: 1 утворюється середня сіль:
2NaOH + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + 2H 2 O А при співвідношенні 1: 1 - кисла: NaOH + H 2 SO 4 \u003d NaHSO 4 + H 2 O
1. Кислі солі утворюються в результаті взаємодії розчинів кислот з металами, що стоять в ряду активності металів лівіше водню:
Zn + 2H 2 SO 4 \u003d H 2 + Zn (HSO 4) 2,
2. Кислі солі утворюються в результаті взаємодії кислот з основними оксидами:
1) CaO + H 3 PO 4 \u003d CaHPO 4 + H 2 O,
2) CuO + 2H 2 SO 4 \u003d Cu (HSO 4) 2 + H 2 O
3. Кислі солі утворюються в результаті взаємодії кислот з основами (реакція нейтралізації):
1) NaOH + H 2 SO 4 \u003d NaHSO 4 + H 2 O
2) H 2 SO 4 + KOH \u003d KHSO 4 + H 2 O
3) Mg (OH) 2 + 2H 2 SO 4 \u003d Mg (HSO 4) 2 + 2H 2 O
Залежно від співвідношень концентрацій кислот і підстав, які беруть участь в реакціях нейтралізації, можна отримувати середні, кислі і основні солі.
4. Кислі солі можна отримати в результаті взаємодії кислот і середніх солей:
Ca 3 (PO 4) 2 + H 3 PO 4 \u003d 3CaHPO 4
5. Кислі солі утворюються в результаті взаємодії підстав з надлишком кислотного оксиду.
солі - це складні речовини, що складаються з одного (кількох) атомів металу (або більш складних катіонних груп, наприклад, амонійних груп N Н 4 +, гідроксильованих груп Ме (ОН) n m +) І одного (декількох) кислотних залишків.Загальна формула солей ме n А m , Де А - кислотний залишок. Солі (з точки зору електролітичноїдисоціації) Являють собою електроліти, диссоциирующие у водних розчинах на катіони металу (або амонію N Н 4 +) і аніони кислотного залишку.
Класифікація. По складу солі поділяють на середні (нормальні ), кислі(гідросолі ), основні (гідроксосолі) , подвійні , змішані і комплексні(Див. таблицю).
Таблиця - Класифікація солей за складом
| СОЛІ | |||||
|
Середні (Нормальні) -продукт повного заміщення атомів водню в кислоті на метал AlCl 3 |
кислі(гідросолі) - продукт неповного заміщення атомів водню в кислоті на метал До HSO 4 |
Основні(гідроксосолі) - продукт неповного заміщення ОН-груп підстави на кислотний залишок FeOHCl |
подвійні -містять два різних металу і один кислотний залишок До NaSO 4 |
змішані -містять один метал і кілька кислотних залишків CaClBr |
комплексні SO 4 |
Фізичні властивості. Солі - це кристалічні речовини різних кольорів і різної розчинності в воді.
Хімічні властивості
1) Дисоціація.Середні, подвійні і змішані солі дисоціюють Одноступінчата. У кислих і основних солей дисоціація відбувається поступово.
NaCl Na + + Cl -.
КNaSO 4 К + + Na + + SO 4 2-.
CaClBr Ca 2+ + Cl - + Br -.
КHSO 4 К + + НSO 4 - HSO 4 - H + + SO 4 2-.
FeOHCl FeOH + + Cl - FeOH + Fe 2+ + OH -.
SO 4 2+ + SO 4 2 2 + Cu 2+ + 4NH 3.
2) Взаємодія з індикаторами. В результаті гідролізу в розчинах солей накопичуються іони Н + (кисле середовище) або іони ОН - (лужне середовище). Гідролізу піддаються розчинні солі, утворені хоча б одним слабким електролітом. Розчини таких солей взаємодіють з індикаторами:
індикатор + Н + (ОН -) забарвлене з'єднання.
AlCl 3 + H 2 O AlOHCl 2 + HCl Al 3+ + H 2 O AlOH 2+ + H +
3) Розкладання при нагріванні. При нагріванні деяких солей вони розкладаються на оксид металу і кислотний оксид:
СаСO 3 СаO + СО 2 .
з оли безкисневих кислот при нагріванні можуть розпадатися на прості речовини:
2AgCl Ag + Cl 2.
Солі, утворені кислотами-окислювачами, розкладаються складніше:
2К NO 3 2К NO 2 + O 2.
4) Взаємодія з кислотами: Реакція відбувається, якщо сіль утворена більш слабкою або летючої кислотою, або якщо утворюється осад.
2HCl + Na 2 CO 3 ® 2NaCl + CO 2 + H 2 O 2H + + CO 3 2- ® CO 2 + H 2 O.
Сa Cl 2 + H 2 SO 4 ® CaSO 4 ¯ + 2HCl Сa 2+ + SO 4 2 ® CaSO 4 ¯.
Основні солі при дії кислот переходять в середні:
FeOHCl + HCl ® FeCl 2 + H 2 O.
Середні солі, утворені багатоосновними кислотами, при взаємодії з ними утворюють кислі солі:
Na 2 SO 4 + H 2 SO 4 ® 2NaHSO 4.
5) Взаємодія з лугами. З лугами реагують солі, катіонів яких відповідають нерозчинні підстави .
CuSO 4 + 2NaOH ® Cu (OH) 2 ¯ + Na 2 SO 4 Cu 2+ + 2OH - ® Cu (OH) 2 ¯.
6) Взаємодія один з одним. Реакція відбувається, якщо взаємодіють розчинні солі і при цьому утворюється осад.
AgNO 3 + NaCl ® AgCl ¯ + NaNO 3 Ag + + Cl - ® AgCl ¯.
7) Взаємодія з металами. Кожен попередній метал в ряду напруг витісняє наступний за ним з розчину його солі:
Fe + CuSO 4 ® Cu ¯ + FeSO 4 Fe + Cu 2+ ® Cu ¯ + Fe 2+.
Li, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr,Fe , Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H , Sb, Bi,Cu , Hg, Ag, Pd, Pt,Au
8) Електроліз (розкладання під дією постійного електричного струму). Солі піддаються електролізу в розчинах і розплавах:
2NaCl + 2H 2 O H 2 + 2NaOH + Cl 2.
2NaCl розплав 2Na + Cl 2.
9) Взаємодія з кислотними оксидами.
СО 2 + Na 2 SiO 3 ® Na 2 CO 3 + SiO 2
Na 2 CO 3 + SiO 2 СО 2 + Na 2 SiO 3
Отримання. 1) Взаємодією металів з неметалами:
2Na + Cl 2 ® 2NaCl.
2) Взаємодією основних і амфотерних оксидів з кислотними оксидами:
CaO + SiO 2 CaSiO 3 ZnO + SO 3 ZnSO 4.
3) Взаємодією основних оксидів з амфотерними оксидами:
Na 2 O + ZnO Na 2 ZnO 2.
4) Взаємодією металів з кислотами:
2HCl + Fe ® FeCl 2 + H 2 .
5 ) Взаємодією основних і амфотерних оксидів з кислотами:
Na 2 O + 2HNO 3 ® 2NaNO 3 + H 2 O ZnO + H 2 SO 4 ® ZnSO 4 + H 2 O.
6) Взаємодією амфотерних оксидів і гідроксидів з лугами:
У розчині: 2NaOH + ZnO + H 2 O ® Na 2 2OH - + ZnO + H 2 О ® 2.
При сплаві з амфотерним оксидом: 2NaOH + ZnO Na 2 ZnO 2 + H 2 O.
У розчині: 2NaOH + Zn (OH) 2 ® Na 2 2OH - + Zn (OH) 2 ® 2
При сплаві: 2NaOH + Zn (OH) 2 Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O.
7) Взаємодією гідроксидів металів з кислотами:
Ca (OH) 2 + H 2 SO 4 ® CaSO 4 ¯ + 2H 2 O Zn (OH) 2 + H 2 SO 4 ® ZnSO 4 + 2H 2 O.
8) Взаємодією кислот з солями:
2HCl + Na 2 S ® 2NaCl + Н 2 S .
9) Взаємодією солей з лугами:
Zn S О 4 + 2NaOH ® Na 2 SO 4 + Zn (OH) 2 ¯ .
10) Взаємодією солей один з одним:
AgNO 3 + KCl ® AgCl ¯ + KNO 3.
Л.А. Яковишин
Для того щоб відповісти на питання, що таке сіль, зазвичай довго замислюватися не доводиться. Це хімічна сполука в повсякденному житті зустрічається досить часто. Про звичайної кухонної солі і говорити не доводиться. Детальний внутрішню будову солей і їх з'єднань вивчає неорганічна хімія.
визначення солі
Чітку відповідь на питання, що таке сіль, можна знайти в працях М. В. Ломоносова. Таке ім'я він привласнив крихким тіл, які можуть розчинятися у воді і не запалюються під впливом високих температур або відкритого вогню. Пізніше визначення виводили не з їх фізичних, а з хімічних властивостей даних речовин.
Прикладом змішаної є кальцієва сіль соляної і хлорнуватистої кислоти: CaOCl 2.
номенклатура
Солі, утворені металами зі змінною валентністю, мають додаткове позначення: після формули в дужках пишуть римськими цифрами валентність. Так, існує сульфат заліза FeSO 4 (II) і Fe 2 (SO4) 3 (III). У назві солей є приставка гідро-, якщо в її складі існують незаміщені атоми водню. Наприклад, гідрофосфат калію має формулою K 2 HPO 4.
Властивості солей в електролітах
Теорія електролітичноїдисоціації дає власне тлумачення хімічними властивостями. У світлі цієї теорії сіль може бути визначена як слабкий електроліт, який в розчиненому вигляді дисоціює (розпадається) в воді. Таким чином, розчин солі можна уявити як комплекс позитивних негативних іонів, причому перші - це не атоми водню Н +, а другий - не атоми гидроксогрупп ОН -. Іонів, які були присутні б у всіх видах розчинів солей, не існує, тому будь-якими загальними властивостями вони не володіють. Чим менше заряди іонів, що утворюють розчин солі, тим краще вони дисоціюють, тим краще електропровідність такої рідкої суміші.
Розчини кислих солей
Кислі солі в розчині розпадаються на складні негативні іони, що представляють собою кислотний залишок, і прості аніони, є позитивно зарядженими частинками металу.
Наприклад, реакція розчинення бікарбонату натрію веде до розпаду солі на іони натрію і залишок НСО 3 -.
Повна формула виглядає таким чином: NaHCO 3 \u003d Na + + HCO 3 -, HCO 3 - \u003d H + + CO 3 2-.
Розчини основних солей
Дисоціація основних солей веде до утворення аніонів кислоти і складних катіонів, що складаються з металів та гідроксокрупп. Ці складні катіони, в свою чергу, також здатні розпадатися в процесі дисоціації. Тому в будь-якому розчині солі основної групи присутні іони ОН -. Наприклад, дисоціація хлориду гідроксомагнія протікає в такий спосіб:
поширення солей
Що таке сіль? Цей елемент є одним з найпоширеніших хімічних сполук. Всім відомі кухонна сіль, крейда (карбонат кальцію) та інше. Серед солей карбонатної кислоти найпоширенішим є карбонат кальцію. Він являється складовою частиною мармуру, вапняку, доломіту. А ще карбонат кальцію - основа для формування перлів і коралів. Це хімічна сполука є невід'ємною складовою для формування твердих покривів у комах і скелетів у хордових тварин.
Кухонна сіль відома нам з дитинства. Лікарі застерігають від її надмірного вживання, але в помірних кількостях вона вкрай необхідна для здійснення життєвих процесів в організмі. А потрібна вона для підтримки правильного складу крові і формування шлункового соку. Фізіологічні розчини, невід'ємна частина ін'єкцій і крапельниць, є не що інше, як розчин кухонної солі.
хімічні рівняння
хімічне рівняння - це вираз реакції за допомогою хімічних формул. хімічні рівняння показують, які речовини вступають в хімічну реакцію і які речовини утворюються в результаті цієї реакції. Рівняння складається на основі закону збереження маси і показує кількісні співвідношення речовин, що беруть участь в хімічній реакції.
Як приклад розглянемо взаємодію гідроксиду калію з фосфорною кислотою :
Н 3 РО 4 + 3 КОН \u003d К 3 РО 4 + 3 Н 2 О.
З рівняння видно, що 1 моль ортофосфорної кислоти (98 г) реагує з 3 молями гідроксиду калію (3 · 56 г). В результаті реакції утворюється 1 моль фосфату калію (212 г) і 3 благаючи води (3 · 18 г).
98 + 168 \u003d 266 г; 212 + 54 \u003d 266 г бачимо, що маса речовин, що вступили в реакцію, дорівнює масі продуктів реакції. Рівняння хімічної реакції дозволяє виробляти різні розрахунки, пов'язані з цією реакцією.
Складні речовини діляться на чотири класи: оксиди, підстави, кислоти і солі.
оксиди - це складні речовини, що складаються з двох елементів, один з яких кисень, тобто оксид - це з'єднання елемента з киснем.
Назва оксидів утворюється від назви елемента, що входить до складу оксиду. Наприклад, BaO - оксид барію. Якщо оксид елемент має змінну валентність, то після назви елемента в дужках вказується його валентність римською цифрою. Наприклад, FeO - оксид заліза (I), Fe2О3 - оксид заліза (III).
Всі оксиди поділяються на солеобразующіе і несолеобразующіе.
Солеобразующіе оксиди - це такі оксиди, які в результаті хімічних реакцій утворюють солі. Це оксиди металів і неметалів, які при взаємодії з водою утворюють відповідні кислоти, а при взаємодії з підставами - відповідні кислі і нормальні солі. Наприклад, оксид міді (CuO) є оксидом солеобразующіе, тому що, наприклад, при взаємодії її з соляною кислотою (HCl) утворюється сіль:
CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O.
В результаті хімічних реакцій можна отримувати і інші солі:
CuO + SO3 → CuSO4.
Несолеобразующіе оксидами називаються такі оксиди, які не утворюють солей. Прикладом можуть служити СО, N2O, NO.
Солеобразующіе оксиди бувають 3-х типів: основними (від слова «підставу»), кислотними та амфотерними.
Основні оксиди - це оксиди металів, яким відповідають гідроксиди, що відносяться до класу підстав. До основних оксидів належать, наприклад, Na2O, K2O, MgO, CaO і т.д.
Хімічні властивості основних оксидів
1. Розчинні у воді основні оксиди вступають в реакцію з водою, утворюючи основи:
Na2O + H2O → 2NaOH.
2. взаємодіють з кислотними оксидами, утворюючи відповідні солі
Na2O + SO3 → Na2SO4.
3. Реагують з кислотами, утворюючи сіль і воду:
CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O.
4. Реагують з амфотерними оксидами:
Li2O + Al2O3 → 2LiAlO2.
5. Основні оксиди реагують з кислотними оксидами, утворюючи солі:
Na2O + SO3 \u003d Na2SO4
Якщо в складі оксидів в якості другого елементу буде неметалл або метал, що виявляє вищу валентність (зазвичай виявляють від IV до VII), то такі оксиди будуть кислотними. Кислотними оксидами (ангідридами кислот) називаються такі оксиди, яким відповідають гідроксиди, які відносять до класу кислот. Це, наприклад, CO2, SO3, P2O5, N2O3, Cl2O5, Mn2O7 і т.д. Кислотні оксиди розчиняються у воді і лугах, утворюючи при цьому сіль і воду.
Хімічні властивості кислотних оксидів
1. взаємодіють з водою, утворюючи кислоту:
SO3 + H2O → H2SO4.
Але не всі кислотні оксиди безпосередньо реагують з водою (SiO2 і ін.).
2. Реагують з заснованими оксидами з утворенням солі:
CO2 + CaO → CaCO3
3. взаємодіють з лугами, утворюючи сіль і воду:
CO2 + Ba (OH) 2 → BaCO3 + H2O.
До складу амфотерного оксиду входить елемент, який має амфотерні властивості. Під амфотерного розуміють здатність з'єднань проявляти в залежності від умов кислотні та основні властивості. Наприклад, оксид цинку ZnO може бути як підставою, так і кислотою (Zn (OH) 2 і H2ZnO2). амфотерность виражається в тому, що в залежності від умов амфотерні оксиди проявляють або осно? вние, або кислотні властивості, наприклад - Al2O3, Cr2O3, MnO2; Fe2O3 ZnO. Наприклад, амфотерний характер оксиду цинку проявляється при взаємодії його як з соляною кислотою, так і з гідроксидом натрію:
ZnO + 2HCl \u003d ZnCl 2 + H 2 O
ZnO + 2NaOH \u003d Na 2 ZnO 2 + H 2 O
Так як далеко не всі амфотерні оксиди расворімие в воді, то довести амфотерность таких оксидів помітно складніше. Наприклад, оксид алюмінію (III) в реакції сплаву його з дисульфат калію проявляє основні властивості а при сплаву з гідроксидами кислотні:
Al2O3 + 3K2S2O7 \u003d 3K2SO4 + A12 (SO4) 3
Al2O3 + 2KOH \u003d 2KAlO2 + H2O
У різних амфотерних оксидів подвійність властивостей може бути виражена в різному ступені. Наприклад, оксид цинку однаково легко розчиняється і в кислотах, і в лугах, а оксид заліза (III) - Fe2O3 - має переважно основними властивостями.
Хімічні властивості амфотерних оксидів
1. взаємодіють з кислотами, утворюючи сіль і воду:
ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O.
2. Реагують з твердими лугами (при сплаву), утворюючи в результаті реакції сіль - цинкат натрію і воду:
ZnO + 2NaOH → Na2 ZnO2 + H2O.
При взаємодії оксиду цинку з розчином лугу (того ж NaOH) протікає інша реакція:
ZnO + 2 NaOH + H2O \u003d\u003e Na2.
Координаційне число - характеристика, яка визначає число найближчих частинок: атомів або інів в молекулі або кристалі. Для кожного амфотерного металу характерно своє координаційне число. Для Be і Zn - це 4; Для і Al - це 4 або 6; Для і Cr - це 6 або (дуже рідко) 4;
Амфотерні оксиди зазвичай не розчиняються у воді і не реагують з нею.
Способи отримання оксидів з простих речовин - це або пряма реакція елемента з киснем:
або розкладання складних речовин:
а) оксидів
4CrO3 \u003d 2Cr2O3 + 3O2-
б) гідроксидів
Ca (OH) 2 \u003d CaO + H2O
в) кислот
H2CO3 \u003d H2O + CO2-
CaCO3 \u003d CaO + CO2
А також взаємодія кислот - окислювачів з металами і неметалами:
Cu + 4HNO3 (конц) \u003d Cu (NO3) 2 + 2NO2 + 2H2O
Оксиди можуть бути отримані при безпосередній взаємодії кисню з іншим елементом, так і непрямим шляхом (наприклад, при розкладанні солей, основ, кислот). У звичайних умовах оксиди бувають в твердому, рідкому і газоподібному стані, цей тип з'єднань вельми поширений в природі. Оксиди містяться в земній корі. Іржа, пісок, вода, вуглекислий газ - це оксиди.
Основи - це складні речовини, в молекулах яких атоми металу з'єднані з однією або декількома гідроксильними групами.
Підстави - це електроліти, які при дисоціації утворюють як аніонів тільки гідроксид-іони.
NaOH \u003d Na + + OH -
Ca (OH) 2 \u003d CaOH + + OH - \u003d Ca 2 + + 2OH -
Існує кілька ознак класифікації підстав:
Залежно від розчинності в воді підстави ділять на лугу і нерозчинні. лугами є гідроксиди лужних металів (Li, Na, K, Rb, Cs) і лужноземельних металів (Ca, Sr, Ba). Всі інші підстави є нерозчинними.
Залежно від ступеня дисоціації підстави діляться на сильні електроліти (всі луги) і слабкі електроліти (нерозчинні підстави).
Залежно від числа гідроксильних груп в молекулі підстави діляться на однокіслотние (1 група ОН), наприклад, гідроксид натрію, гідроксид калію, двухкіслотние (2 групи ОН), наприклад, гідроксид кальцію, гідроксид міді (2), і многокіслотние.
Хімічні властивості.
Іони ОН - в розчині визначають лужне середовище.
Розчини лугів змінюють забарвлення індикаторів:
Фенолфталеїн: безбарвний ® малиновий,
Лакмус: фіолетовий ® синій,
Метилоранж: помаранчевий ® жовтий.
Розчини лугів взаємодіють з кислотними оксидами з утворенням солей тих кислот, які відповідають реагує кислотних оксидів. Залежно від кількості лугу утворюються середні або кислі солі. Наприклад, при взаємодії гідроксиду кальцію з оксидом вуглецю (IV) утворюються карбонат кальцію і вода:
Ca (OH) 2 + CO2 \u003d CaCO3? + H2O
А при взаємодії гідроксиду кальцію з надлишком оксиду вуглецю (IV) утворюється гідрокарбонат кальцію:
Ca (OH) 2 + CO2 \u003d Ca (HCO3) 2
Ca2 + + 2OH- + CO2 \u003d Ca2 + + 2HCO32-
Всі підстави взаємодіють з кислотами з утворенням солі і води, наприклад: при взаємодії гідроксиду натрію з соляною кислотою утворюються хлорид натрію і вода:
NaOH + HCl \u003d NaCl + H2O
Na + + OH- + H + + Cl- \u003d Na + + Cl- + H2O
Гідроксид міді (II) розчиняється в соляній кислоті з утворенням хлориду міді (II) і води:
Cu (OH) 2 + 2HCl \u003d CuCl2 + 2H2O
Cu (OH) 2 + 2H + + 2Cl- \u003d Cu2 + + 2Cl- + 2H2O
Cu (OH) 2 + 2H + \u003d Cu2 + + 2H2О.
Реакція між кислотою і підставою називається реакцією нейтралізації.
Нерозчинні основи при нагріванні розкладаються на воду і відповідний основи оксид металу, наприклад:
Cu (OH) 2 \u003d CuO + H2 2Fe (OH) 3 \u003d Fe2O3 + 3H2O
Луги вступають у взаємодію з розчинами солей, якщо виконується одна з умов протікання реакції іонного обміну до кінця (випадає осад),
2NaOH + CuSO4 \u003d Cu (OH) 2? + Na2SO4
2OH- + Cu2 + \u003d Cu (OH) 2
Реакція протікає за рахунок зв'язування катіонів міді з гідроксид-іонами.
При взаємодії гідроксиду барію з розчином сульфату натрію утворюється осад сульфату барію.
Ba (OH) 2 + Na2SO4 \u003d BaSO4? + 2NaOH
Ba2 + + SO42- \u003d BaSO4
Реакція протікає за рахунок зв'язування катіонів барію і і сульфат-аніонів.
кислоти -це складні речовини, до складу молекул яких входять атоми водню, здатні заміщатися чи обмінюватися на атоми металу і кислотний залишок.
За наявністю або відсутністю кисню в молекулі кислоти діляться на кисень (H2SO4 сірчана кислота, H2SO3 сірчиста кислота, HNO3 азотна кислота, H3PO4 фосфорна кислота, H2CO3 вугільна кислота, H2SiO3 кремнієва кислота) і безкисневі (HF фтороводородной кислота, HCl хлороводородная кислота (соляна кислота), HBr бромоводородной кислота, HI іодоводородной кислота, H2S сірководнева кислота).
Залежно від числа атомів водню в молекулі кислоти кислоти бувають одноосновні (з 1 атомом Н), двохосновні (з 2 атомами Н) і триосновні (з 3 атомами Н).
До М О Т И
Частина молекули кислоти без водню називається кислотним залишком.
Кислотні залишки можуть складатися з одного атома (-Cl, -Br, -I) - це прості кислотні залишки, а можуть - з групи атомів (-SO3, -PO4, -SiO3) - це складні залишки.
У водних розчинах при реакціях обміну і заміщення кислотні залишки не руйнуються:
H2SO4 + CuCl2 → CuSO4 + 2 HCl
слово ангідрид означає безводний, тобто кислота без води. наприклад,
H2SO4 - H2O → SO3. Безкисневі кислоти ангідридів не мають.
Свою назву кислоти отримують від назви утворює кислоту елемента (кислотоутворювачами) з додаванням закінчень «ная» і рідше «вая»: H2SO4 - сірчана; H2SO3 - вугільна; H2SiO3 - кремнієва і т.д.
Елемент може утворити кілька кисневих кислот. В такому випадку зазначені закінчення в назві кислот будуть тоді, коли елемент проявляє вищу валентність (в молекулі кислоти великий вміст атомів кисню). Якщо елемент проявляє нижчу валентність, закінчення в назві кислоти буде «щира»: HNO3 - азотна, HNO2 - азотистая.
Кислоти можна отримувати розчиненням ангідридів в воді. У разі, якщо ангідриди в воді не розчиняються, кислоту можна отримати дією іншого більш сильної кислоти на сіль необхідної кислоти. Цей спосіб характерний як для кисневих так і безкисневих кислот. Безкисневі кислоти отримують так само прямим синтезом з водню і неметалла з наступним розчиненням отриманого з'єднання в воді:
H2 + Cl2 → 2 HCl;
Розчини отриманих газоподібних речовин HCl і H2S і є кислотами.
При звичайних умовах кислоти бувають як в рідкому, так і в твердому стані.
Хімічні властивості кислот
1. Розчини кислот діють на індикатори. Все кислоти (крім кремнієвої) добре розчиняються у воді. Спеціальні речовини - індикатори дозволяють визначити присутність кислоти.
Індикатори - це речовини складної будови. Вони змінюють своє забарвлення в будь якій взаємодії з різними хімічними речовинами. У нейтральних розчинах - вони мають одну забарвлення, в розчинах підстав - іншу. При взаємодії з кислотою вони змінюють своє забарвлення: індикатор метиловий оранжевий забарвлюється в червоний колір, індикатор лакмус - теж в червоний колір.
2. взаємодіють з підставами з утворенням води і солі, в якій міститься незмінний кислотний залишок (реакція нейтралізації):
H2SO4 + Ca (OH) 2 → CaSO4 + 2 H2O.
3. взаємодіють з заснованими оксидами з утворенням води і солі. Сіль містить кислотний залишок тієї кислоти, яка використовувалася в реакції нейтралізації:
H3PO4 + Fe2O3 → 2 FePO4 + 3 H2O.
4. взаємодіють з металами.
Для взаємодії кислот з металами повинні виконуватися деякі умови:
1. Метал повинен бути досить активним по відношенню до кислот (в ряду активності металів він повинен розташовуватися до водню). Чим лівіше знаходиться метал в ряду активності, тим інтенсивніше він взаємодіє з кислотами;
К, Са, Na, Мn, Аl, Zn, Fе, Ni, Sn, РЬ, Н2, Сu, Нg, Аg, Аu.
А ось реакція між розчином соляної кислоти і міддю неможлива, так як мідь стоїть в ряду напруг після водню.
2. Кислота повинна бути достатньо сильною (тобто здатною віддавати іони водню H +).
При протіканні хімічних реакцій кислоти з металами утворюється сіль і виділяється водень (крім взаємодії металів з азотної і концентрованої сірчаної кислотами,):
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2;
Cu + 4HNO3 → CuNO3 + 2 NO2 + 2 H2O.
Однак, якими б різними не були кислоти, всі вони утворюють при дисоціації катіони водню, які і обумовлюють ряд загальних властивостей: Кислий смак, зміна забарвлення індикаторів (лакмус і метилового оранжевого), взаємодія з іншими речовинами.
Так само реакція протікає між оксидами металів і більшістю кислот
CuO + H2SO4 \u003d CuSO4 + H2O
Наведемо реакції:
2) При другий реакції повинна вийти розчинна сіль. У багатьох випадках взаємодія металу з кислотою практично не відбувається тому, що утворюється сіль нерастворима і покриває поверхню металу зашитную плівкою, наприклад:
Рb + H2SO4 \u003d / PbSO4 + H2
Нерозчинний сульфат свинцю (II) припиняє доступ кислоти до металу, і реакція припиняється, ледве встигнувши початися. З цієї причини більшість важких металів практично не взаємодіє з фосфорною, вугільної і сірководневої кислотами.
3) Третя реакція характерна для розчинів кислот, тому-нерозчинні кислоти, наприклад кремнієва, не вступають в реакції з металами. Концентрований розчин сірчаної кислоти і розчин азотної кислоти будь-якої концентрації взаємодіють з металами трохи інакше, тому рівняння реакцій між металами і цими кислотами записуються подругою схемою. Розведений розчин сірчаної кислоти взаємодіє з металами. що стоять в ряду напрузі до водню, утворюючи сіль і водень.
4) Четверта реакція є типовою реакцією іонного обміну п протікає тільки в тому випадку, якщо утворюється осад або газ.
солі -це складні речовини, молекули яких, складаються з атомів металів і кислотних залишків (іноді можуть містити водень). Наприклад, NaCl - хлорид натрію, СаSO4 - сульфат кальцію і т. Д.
Практично всі солі є іонними з'єднаннями, тому в солях між собою пов'язані іони кислотних залишків і іони металу:
Na + Cl - хлорид натрію
Ca2 + SO42 - сульфат кальцію і т.д.
Сіль є продуктом часткового або повного заміщення металом атомів водню кислоти.
Звідси розрізняють наступні види солей:
1. Середні солі - всі атоми водню в кислоті заміщені металом: Na2CO3, KNO3 і т.д.
2. Кислі солі - не всі атоми водню в кислоті заміщені металом. Зрозуміло, кислі солі можуть утворювати лише дво- або багатоосновні кислоти. Одноосновні кислоти кислих солей давати не можуть: NaHCO3, NaH2PO4 ит. д.
3. Подвійні солі - атоми водню двох-або багатоосновної кислоти заміщені не одним металом, а двома різними: NaKCO3, KAl (SO4) 2 і т.д.
4. Солі основні можна розглядати як продукти неповного, або часткового, заміщення гідроксильних груп підстав кислотними залишками: Аl (OH) SO4, Zn (OH) Cl і т.д.
За міжнародною номенклатурою назва солі кожної кислоти походить від латинської назви елемента. Наприклад, солі сірчаної кислоти називаються сульфатами: СаSO4 - сульфат кальцію, Mg SO4 - сульфат магнію і т.д .; солі соляної кислоти називаються хлоридами: NaCl - хлорид натрію, ZnCI2 - хлорид цинку і т.д.
У назву солей двоосновний кислот додають частку «бі» або «гідро»: Mg (HCl3) 2 - бікарбонат або гідрокарбонат магнію.
За умови, що в Трехосновной кислоті заміщений на метал тільки один атом водню, то додають приставку «дигидро»: NaH2PO4 - дигідрофосфат натрію.
Солі - це тверді речовини, що володіють самої різної розчинність в воді.
Хімічні властивості солей визначаються властивостями катіонів та аніонів, які входять до їх складу.
1. Деякі солі розкладаються при прожарюванні:
CaCO3 \u003d CaO + CO2
2. взаємодіють з кислотами з утворенням нової солі і нової кислоти. Для здійснення цієї реакції необхідно, щоб кислота була сильніша ніж сіль, на яку впливає кислота:
2NaCl + H2 SO4 → Na2SO4 + 2HCl.
3. взаємодіють з підставами, утворюючи нову сіль і нове підстава:
Ba (OH) 2 + Mg SO4 → BaSO4 ↓ + Mg (OH) 2.
4. взаємодіють один з одним з утворенням нових солей:
NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3.
5. взаємодіють з металами, які стоять в раду активності до металу, який входить до складу солі.