Учебное пособие: Оксиды. Кислоты. Основания. Амфотерность. Соли. Реферат способы получения оксидов оснований кислот солей

1.4.6. Способы получения солей.

Известно большое число реакций, приводящих к образованию солей. Приведем наиболее важные из них.

1. Взаимодействие кислот с основаниями (реакция нейтрализации):

NаОН + НNO3 = NаNO3 + Н2О

Al(OH)3 + 3НС1 = AlCl3 + 3Н2О

2. Взаимодействие металлов с кислотами:

Fе + 2HCl = FeCl2 + Н2

Zn + Н2SО4 разб.= ZnSO4 + Н2

3. Взаимодействие кислот с основными и амфотерными оксидами:

СuO + Н2SO4 = СuSO4 + Н2О

ZnO + 2HCl = ZnСl2 + Н2О

4. Взаимодействие кислот с солями:

FeCl2 + h3S = FeS + 2HCl

AgNO3 + HCI = AgCl + HNO3

Ba(NO3)2 + h3SO4 = BaSO4 + 2HNO3

5. Взаимодействие растворов двух различных солей:

BaCl2 + Na2SO4 = ВаSO4 + 2NаСl

Pb(NO3)2 + 2NaCl = РbС12 + 2NaNO3

6. Взаимодействие оснований с кислотными оксидами (щелочей с амфотерными оксидами):

Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3 + Н2О,

2NаОН(тв.) + ZnO Na2ZnO2 + Н2О

7. Взаимодействие основных оксидов с кислотными:

СаO + SiO2 СаSiO3

Na2O + SO3 = Na2SO4

8. Взаимодействие металлов с неметаллами:

2К + С12 = 2КС1

Fе + S FеS

9. Взаимодействие металлов с солями.

Cu + Hg(NO3)2 = Hg + Cu(NO3)2

Pb(NO3)2 + Zn = Рb + Zn(NO3)2

10. Взаимодействие растворов щелочей с растворами солей

CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2↓+ 2NaCl

NaHCO3 + NaOH = Na2CO3+ h3O

Применение солей.

Ряд солей являются соединениями необходимыми в значительных количествах для обеспечения жизнедеятельности животных и растительных организмов (соли натрия, калия, кальция, а также соли, содержащие элементы азот и фосфор). Ниже, на примерах отдельных солей, показаны области применения представителей данного класса неорганических соединений, в том числе, в нефтяной промышленности.

NаС1 - хлорид натрия (соль пищевая, поваренная соль). О широте использования этой соли говорит тот факт, что мировая добыча этого вещества составляет более 200 млн. т.

Эта соль находит широкое применение в пищевой промышленности, служит сырьем для получения хлора, соляной кислоты, гидроксида натрия, кальцинированной соды (Na2CO3). Хлорид натрия находит разнообразное применение в нефтяной промышленности, например, как добавка в буровые растворы для повышения плотности, предупреждения образования каверн при бурении скважин, как регулятор сроков схватывания цементных тампонажных составов, для понижения температуры замерзания (антифриз) буровых и цементных растворов.

КС1 - хлорид калия. Входит в состав буровых растворов, способствующих сохранению устойчивости стенок скважин в глинистых породах. В значительных количествах хлорид калия используется в сельском хозяйстве в качестве макроудобрения.

Na2CO3 - карбонат натрия (сода). Входит в состав смесей для производства стекла, моющих средств. Реагент для увеличения щелочности среды, улучшения качества глин для глинистых буровых растворов. Используется для устранения жесткости воды при ее подготовке к использованию (например, в котлах), широко используется для очистки природного газа от сероводорода и для производства реагентов для буровых и тампонажных растворов.

Al2(SO4)3 - сульфат алюминия. Компонент буровых растворов, коагулянт для очистки воды от тонкодисперсных взвешенных частиц, компонент вязкоупругих смесей для изоляции зон поглощения в нефтяных и газовых скважинах.

Nа2В4О7 - тетраборат натрия (бура). Является эффективным реагентом - замедлителем схватывания цементных растворов, ингибитором термоокислительной деструкции защитных реагентов на основе эфиров целлюлозы.

BаSО4 - сульфат бария (барит, тяжелый шпат). Используется в качестве утяжелителя (  4,5 г/см3) буровых и тампонажных растворов.

Fе2SO4 - сульфат железа (П) (железный купорос). Используется для приготовления феррохромлигносульфоната - реагента-стабилизатора буровых растворов, компонент высокоэффективных эмульсионных буровых растворов на углеводородной основе.

FеС13 - хлорид железа (Ш). В сочетании со щелочью используется для очистки воды от сероводорода при бурении скважин водой, для закачки в сероводородсодержащие пласты с целью снижения их проницаемости, как добавка к цементам с целью повышения их стойкости к действию сероводорода, для очистки воды от взвешенных частиц.

CaCO3 - карбонат кальция в виде мела, известняка. Является сырьем для производства негашеной извести СаО и гашеной извести Ca(OH)2. Используется в металлургии в качестве флюса. Применяется при бурении нефтяных и газовых скважин в качестве утяжелителя и наполнителя буровых растворов. Карбонат кальция в виде мрамора с определенным размером частиц применяется в качестве расклинивающего агента при гидравлическом разрыве продуктивных пластов с целью повышения нефтеотдачи.

CaSO4 - сульфат кальция. В виде алебастра (2СаSО4 · Н2О) широко используется в строительстве, входит в состав быстротвердеющих вяжущих смесей для изоляции зон поглощений. При добавке к буровым растворам в виде ангидрита (СаSО4) или гипса (СаSО4 · 2Н2О) придает устойчивость разбуриваемым глинистым породам.

CaCl2 - хлорид кальция. Используется для приготовления буровых и тампонажных растворов для разбуривания неустойчивых пород, сильно снижает температуру замерзания растворов (антифриз). Применяется для создания растворов высокой плотности, не содержащих твердой фазы, эффективных для вскрытия продуктивных пластов.

Nа2SiО3 - силикат натрия (растворимое стекло). Используется для закрепления неустойчивых грунтов, для приготовления быстросхватывающихся смесей для изоляции зон поглощений. Применяется в качестве ингибитора коррозии металлов, компонента некоторых буровых тампонажных и буферных растворов.

AgNO3 - нитрат серебра. Используется для химического анализа, в том числе пластовых вод и фильтратов буровых растворов на содержание ионов хлора.

Na2SO3 - сульфит натрия. Используется для химического удаления кислорода (деаэрация) из воды в целях борьбы с коррозией при закачке сточных вод. Для ингибирования термоокислительной деструкции защитных реагентов.

Na2Cr2О7 - бихромат натрия. Используется в нефтяной промышленности в качестве высокотемпературного понизителя вязкости буровых растворов, ингибитора коррозии алюминия, для приготовления ряда реагентов.

studfiles.net

Оксиды. Кислоты. Основания. Амфотерность. Соли

1. Оксиды

Оксиды – это сложные вещества, образованные двумя элементами, одним из которых является кислород (O).

Оксиды могут находиться в трех агрегатных состояниях,

а именно: в твердом, жидком и газообразном.

Температура плавления зависит от их строения.

CuO, FeO- твердые вещества, немолекулярного строения.

Оксиды:

MgO – магния

NiO – никеля

SiO - кремния

FeO- железа

ClO - хлора

CO - углерода

NO - азота

1.2. Вода

Массовая доля воды в организме человека составляет 65%.

Взрослый человек потребляет ежедневно почти 2 л воды.

Плотность воды наибольшая при 4градусов – 1 г/см в кубе.

При нуле – лёд, а при 100 – водяной пар.

Вода реагирует:

А) с активными металлами, образуя щелочи и водород(H).

2Na + 2HO = 2NaOH + H

Из этой реакции видим, что водород выделился и образовался гидроксид натрия NaOH – щелочь.

Если при добавлении фиолетового лакмуса окраска становится синей – это признак того, что в растворе есть щелочь.

2K + HO = 2KOH + H

Ca + 2HO = Ca(OH) + H

Б) с оксидами активных металлов, образуя растворимые основания – щелочи.

CaO + HO = Ca(OH)

Оксиды которым соответствуют основания (независимо от того, реагируют они с водой или нет) называются основными.

Б) еще примеры:

NaO + HO = 2NaOH

BaO + HO = Ba(OH)

В) со многими оксидами неметаллов, образуя кислоты.

PO + HO = 2HPO

а с горячей водой:

PO + 3HPO = 2HPO

CO + HO = HCO

SO + HO = HSO

Г) вода разлагается под действие высокой температуры или электрического тока.

2HO = 2H + O

Оксиды которым соответствуют кислоты (независимо от того, реагируют они с водой или нет) называются кислотными.

2. Кислоты

В формулах кислот на первом месте всегда стоит водород, а дальше – кислотный остаток. Во время химических реакций он переходит из одного соединения в другое, не изменяясь.

Пример: SO - кислотный остаток.

Его валентность = 2, поскольку в серной кислоте он соединен с двумя атомами водорода, которые способны замещаться атомами цинка (к примеру).

Вывод: валентность кислотных остатков определяется числом атомов водорода, способных замещаться атомами металла.

Основность кислот – это количество атомов водорода, способных замещаться атомами металла с образованием соли.

Многие кислородосодержащие кислоты можно получить путем взаимодействия кислотных оксидов с водой:

SO + HO = HSO

NO + HO = 2HNO

2.1. Химические свойства кислот

1ое свойство: кислоты действуют на индикаторы.

Вещества, изменяющие свою окраску под действием кислот (или щелочей, называются индикаторами.

Индикаторы: Лакмус, метилоранж, фенолфталеин.

2ое свойство: кислоты реагируют с металлами.

Mg + 2HCl = MgCl + H

Zn + 2HCl = ZnCl + H

Cu + HCl = реакция не происходит!

3е свойство: кислоты реагируют с основными оксидами.

CuO + 2HCl = CuCl + HO - - - - Cu (II)

Реакции обмена: это реакции между двумя сложными веществами, в результате которых они обмениваются своими составными частями.

Примечание: Во время взаимодействия азотной кислоты с металлами вместо водорода выделяются другие газы.

2.2. Соляная кислота и хлороводород

Получают хлороводород таким образом:

1) слабое нагревание

NaCl + HSO = NaHSO + HCl

2) сильное нагревание

2NaCl + HSO = NaSO + 2HCl

HCl – бесцветный газ с резким запахом, немного тяжелее воздуха, во влажном воздухе дымит. При 0 градусов в одном объеме воды растворяется 500 объемов хлороводорода.

Химические свойства соляной кислоты:

1ое свойство: изменяет окраску индикаторов: лакмус в соляной кислоте краснеет, метилоранж – розовеет, фенолфталеин остается бесцветным.

2ое свойство: взаимодействует с металлами:

Mg + 2HCl = MgCl + H

3е свойство: взаимодействует с основными оксиды:

FeO + 6HCl = 2FeCl + 3HO

Примечание: HCl + AgNO = AgCl +HNO

3. Основания

CaO + HO = Ca(OH)

В этой реакции образовался гидрат оксида кальция, или гидроксид кальция. Основания состоят из металла и одновалентных гидроксильных групп (OH), число которых соответсвует валентности металла.

Основания:

NaOH – гидроксид натрия

Mg(OH) - гидроксид магния

Ba(OH) - гидроксид бария.

Fe(OH) - гидроксид железа (II)

Fe(OH) - гидроксид железа (III)

Все основания имеют немолекулярное строение.

По растворимости в воде разделяются на:

А) растворимые (щелочи)

Пример: гидроксид натрия NaOH, гидроксид калия KOH, гидроксид бария Ba(OH) и т.п.

Б) нерастворимые

Пример: гидроксид меди (II) Cu(OH), гидроксид железа (III)

Fe(OH) и т.п.

Растворимые основания можно получить при взаимодействии активных металлов с водой и оксидов активных металлов с водой, которые называются основными оксидами:

2Na + 2HO = 2NaOH + H

BaO + H0 = Ba(OH)

Вывод: все основания реагируют с кислотами, образуя соль и воду.

Например:

NaOH + HNO = NaNO + HO

Cu(OH) + 2HCl = CuCl + 2HO

4. Амфотерные оксиды и гидроксиды

Основания реагируют с кислотами и наоборот. Всегда получается соль и вода.

Ca(OH) + 2HCl = CaCl + 2HO

HCO + 2NaOH = NaCO + 2HO

Есть такие хим. элементы, которые образуют оксиды и гидроксиды, обладающие двойственными свойствами – и основными и кислотными ( в зависимости от условий).

Это такие элементы как цинк, алюминий и др. Например:

Zn(OH) + 2HCl = ZnCl + 2HO

сильнаякислота

Zn(OH) + 2NaOH = NaZnO + 2HO

сильное основание

Пример с оксидом цинка:

ZnO + 2HNO = Zn(NO) + HO

ZnO + 2KOH = KZnO + HO (процесс сплавления)

Способность химических соединений проявлять кислотные или основные свойства в зависимости от природы веществ, с которыми они реагируют, называется амфотерностью.

Zn(OH) - амфотерный гидроксид

ZnO – амфотерный оксид

5. Соли

Соли – это сложные вещества, образованные атомами металлов и кислотными остатками.

Сумма единиц валентностей атомов металла должна равняться сумме единиц валентностей кислотного остатка.

Примеры солей:

NaCl - хлорид натрия

AgCl - серебра

KS - сульфид калия

NaNo - нитрат натрия

Mg(NO) - магния

NaSiO - силикат натрия

Al(SO) - сульфат алюминия

NaSO - натрия

BaSO - бария

NaSO - сульфит натрия

KPO - фосфат калия

CaCO - карбонат кальция

5.1. Химические свойства солей

Соли реагируют:

А) с металлами:

Cu + 2AgNO = Cu(NO) + 2Ag

Образуется новая соль и металл.

Примечание: реагируют с водой только те металлы, которые в вытеснительном ряду размещаются левее от того металла, который входит в состав соли.

Но для таких реакций нельзя брать очень активные металлы, типо Li, Na, K, Ca, Ba и т.п., которые реагируют с водой в н.у.

Б) с растворимыми основаниями (щелочами):

AlCl +3NaOH = Al(OH) + 3NaCl

KSO + Ba(OH) = 2KOH + BaSO

Образуется новая соль и новое основание.

Примечание: реагирующие вещества надо подбирать так, чтобы в результате реакции одно из образующихся веществ (основание или соль) выпадало в осадок.

В) с кислотами:

CaCo + 2HCl = CaCl + HCO

/ \

HO CO

Образуется новая соль и новая кислота.

Поскольку HCO очень непрочная, она разлагается на воду и CO.

Примечание: реакция между солью и кислотой будет происходить при таких условиях:

а) когда образуется осадок, не растворимый в кислотах:

AgNO + HCl = AgCl + HNO

б) когда реагирующая кислота сильнее, чем та, которой образована соль:

Ca(PO) + 3HSO = 3CaSO + 2HPO

в) когда соль образована летучей кислотой, а реагирующая кислота нелетучая:

2NaNO + HSO = NaSO + 2HNO

Г) с солями:

BaCl + NaSO = BaSO + 2NaCl

Примечание: реакция будет происходить только тогда, когда обе исходные соли будут взяты в растворах, но одна из вновь образующихся солей будет выпадать в осадок.

Выводы по всем этим темам ( с параграфа 29-38 ) и классификация неорганических веществ и их реакций:

Ответы на некоторые вопросы после параграфов:

Какие вещества называют оксидами?

Оксиды – это сложные вещества образованные двумя элементами одним из которых является кислород.

Какие вещества относятся к кислотам?

К кислотам относятся сложные вещества, в состав которых входят водород и кислотный остаток.

Что называется реакцией соединения?

Это реакция в результате которой из двух или нескольких веществ (простых или сложных) образуется одно новое сложное вещество.

Напишите уравнения химических реакций которые происходят при таких превращениях: C CO HCO

P PO HPO

C + O = CO

CO + HO = HCO

P + O = PO

Как химическим путем отличить серебро от цинка?

Что такое хлороводород и как его получить?

Хлороводород – это бесцветный газ с резким запахом, немного тяжелее воздуха, во влажном воздухе “дымит”. Очень хорошо растворяется в воде. Получить хлороводород можно из кристаллического хлорида натрия NaCl при нагревании его с концентрированной серной кислотой.

Почему хлороводород на воздухе дымит?

Как доказать что выданный вам раствор кислота и это соляная кислота?

Надо юзить на него индикатором. Лакмус опустить – краснеет, метилоранж – розовеет, фенолфталеин – бесцветный.

Какие вещества относятся к основаниям и как их классифицируют? Привести примеры.

К основаниям относятся вещества имеющие гидроксильную группу и металл. Основания классифицируют на щелочи и нерастворимые.

Все металлы не растворяются, а неметаллы наоборот.

Растворимые – NaOH, KOH, нерастворимые – Cu(OH) Fe(OH).

10) Что вам известно о гидроксиде натрия?

Гидроксид натрия NaOH – растворимый в воде…

11) Ca CaO Ca(OH) Ca(NO)

2Ca + O = 2CaO

CaO + HO = Ca(OH)

Ca(OH) + 2HNO = Ca(NO) + 2HO

12) P PO HPO Mg(PO)

4P + 5O = 2PO

PO + 3HO = 2HPO

Что называется амфотерностью?

Амфотерность – это способность химических соединений

Проявлять кислотные или основные свойства в зависимости от природы веществ, с которыми они реагируют.

Что такое соли?

Соли – это сложные вещества, образованные атомами металлов и кислотными остатками.

Сформулируйте правило для составления формул солей.

Сумма единиц валентностей атомов металла должна равняться сумме единиц валентностей атомом кислотного остатка.

Ca CaO Ca(OH) CaCl CaSO

2Ca + O = 2CaO

CaO + HO = Ca(OH)

Ca(OH) + 2HCl = CaCl + 2HO

CaCl + HSO = CaSO + 2HCl

Ba Ba(OH) Ba(NO) BaCO BaCl

Ba + HO = Ba(OH)

Ba(OH) + 2HNO = Ba(NO) + 2HO

Ba(NO) + HCO = BaCO + 2HNO

BaCO + 2HCl = BaCl + HCO

Обобщение знаний:

Какие вещества называются простыми? На какие две группы их можно разделить? Сравнить характерные свойства металлов и неметаллов.

Простые вещества – это вещества состоящие из одного элемента. Их можно разделить на металлы и неметаллы. Металлы – нерастворимые в воде вещества. Они имеют металлический блеск и пластичность. Неметаллы – это растворимые в воде вещества, которые хрупкие и т.п.

Какие вещества называются сложными? На какие классы делятся неорганические вещества?

Сложные вещества – это вещества состоящие из двух или более элементов. Неорганические вещества делятся на простые и сложные. Сложные делятся на оксиды, основания, кислоты и соли.

По какому признаку оксиды делят на основные и кислотные?

Оксиды которым соответствуют основания называют основными, а те которым соответствуют кислоты - кислотными.

21) С чем могут взаимодействовать кислотные и основные оксиды? Что получается?

Кислотные и основные оксиды могут взаимодействовать с водой и получается кислоты или основания.

Короче, об этом дальше.

Что такое основания? Какие элементы их образуют?

Какие свойства для них характерны?

Основания – это сложные вещества, состоящие из металла и гидроксильных групп. Их можно получить при Взаимодействии активных металлов с водой и оксидов активных металлов с водой. Щелочи хорошо растворимы в воде.

Некоторые очень едкие. Они разъедают кожу, бумагу и другие материалы. Их называют едкими щелочами.

Какие вещества называют кислотами? Какие элементы их

Образуют? Какие свойства для них характерны?

Кислотами называют сложные вещества в состав которых входят водород и кислотный остаток. Получить кислородосодержащие кислоты можно взаимодействовать кислотных оксидов с водой. Для них характерны свойства: многие кислоты при н.у. – жидкости, но есть твердые кислоты.

Они хорошо растворяются в воде. Почти все кислоты бесцветны.

Какие вещества относятся к солям? С какими веществами могут реагировать соли?

К солям можно отнести сложные вещества, образованные атомами металлов и кислотными остатками.

Какие продукты образуются во время взаимодействия:

А) основания и кислоты

Образуются соль и вода: NaOH + HCl = NaCl + HO

Б) основного и кислотного оксидов

Образуется тоже самое что и дано.

В) основного оксида и кислоты?

Образуется соль и вода

NaO + HSO = NaSO + HO

Написать уравнения реакций.

Написать уравнения реакций получения фосфата кальция четырьмя способами.

26) Написать уравнения реакций получения гидроксида калия тремя способами.

Как осуществить следующие превращения:

Натрий – Гидроксид натрия – Сульфат натрия – Хлорид натрия – Нитрат натрия

Na + HO = NaOH + H

NaOH + HSO = NaSO + HO

NaSO + HCl = HSO

27) Что называется реакцией замещения и реакцией обмена?

Что с чем взаимодействует и что получается?

Основный оксид + кислота = соль + вода (обмен)

Оксид активных металлов + вода = щелочь (соединение)

Оксид неметаллов + вода = кислота (соединение)

Активные металлы + вода = гидроксид металлов (щелочь) + H

Кислоты + металлы = соль + H

Соляная кислота + металл = соль + H

Соляная кислота + основный оксид = соль + вода (обмен)

Основания + кислота = соль + вода

Щелочи + оксид неметаллов = соль + вода

Соль + металл (не все) = новая соль + новый металл (обмен)

Соль + щелочь = новая соль + новое основание (обмен)

Соль + кислота = новая соль + новая кислота (обмен)

Кислотные оксиды – это оксиды неметаллов – это щелочи.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://ref.com.ua

Дата добавления: 15.03.2007

www.km.ru

Учебное пособие - Оксиды. Кислоты. Основания. Амфотерность. Соли

1. Оксиды

Оксиды – это сложные вещества, образованные двумя элементами, одним из которых является кислород (O).

Оксиды могут находиться в трех агрегатных состояниях,

а именно: в твердом, жидком и газообразном.

Температура плавления зависит от их строения.

CuO, FeO — твердые вещества, немолекулярного строения.

Оксиды:

MgO – магния

NiO – никеля

SiO — кремния

FeO — железа

ClO — хлора

CO — углерода

NO — азота

1.2. Вода

Массовая доля воды в организме человека составляет 65%.

Взрослый человек потребляет ежедневно почти 2 л воды.

Плотность воды наибольшая при 4градусов – 1 г/см в кубе.

При нуле – лёд, а при 100 – водяной пар.

Вода реагирует:

А) с активными металлами, образуя щелочи и водород(H).

2Na + 2HO = 2NaOH + H

Из этой реакции видим, что водород выделился и образовался гидроксид натрия NaOH – щелочь.

2K + HO = 2KOH + H

Ca + 2HO = Ca(OH)+ H

Б) с оксидами активных металлов, образуя растворимые основания – щелочи.

CaO + HO = Ca(OH)

Б) еще примеры:

NaO + HO = 2NaOH

BaO + HO = Ba(OH)

В) со многими оксидами неметаллов, образуя кислоты.

PO+ HO = 2HPO

а с горячей водой:

PO+ 3HPO= 2HPO

CO+ HO = HCO

SO+ HO = HSO

Г) вода разлагается под действие высокой температуры или электрического тока.

2HO = 2H+ O

2. Кислоты

Пример: SO — кислотный остаток.

Многие кислородосодержащие кислоты можно получить путем взаимодействия кислотных оксидов с водой:

SO+ HO = HSO

NO+ HO = 2HNO

2.1. Химические свойства кислот

1ое свойство: кислоты действуют на индикаторы.

Вещества, изменяющие свою окраску под действием кислот (или щелочей, называются индикаторами.

Индикаторы: Лакмус, метилоранж, фенолфталеин.

2ое свойство: кислоты реагируют с металлами.

Mg + 2HCl = MgCl+ H

Zn + 2HCl = ZnCl+ H

Cu + HCl = реакция не происходит!

3е свойство: кислоты реагируют с основными оксидами.

CuO + 2HCl = CuCl+ HO — - — - Cu (II)

Примечание: Во время взаимодействия азотной кислоты с металлами вместо водорода выделяются другие газы.

2.2. Соляная кислота и хлороводород

Получают хлороводород таким образом:

1) слабое нагревание

NaCl + HSO= NaHSO+ HCl

2) сильное нагревание

2NaCl + HSO= NaSO+ 2HCl

Химические свойства соляной кислоты:

2ое свойство: взаимодействует с металлами:

Mg + 2HCl = MgCl+ H

3е свойство: взаимодействует с основными оксиды:

FeO+ 6HCl = 2FeCl+ 3HO

Примечание: HCl + AgNO= AgCl+HNO

3. Основания

CaO + HO = Ca(OH)

Основания:

NaOH – гидроксид натрия

Mg(OH) — гидроксид магния

Ba(OH) — гидроксид бария.

Fe(OH) — гидроксид железа (II)

Fe(OH) — гидроксид железа (III)

Все основания имеют немолекулярное строение.

По растворимости в воде разделяются на:

А) растворимые (щелочи)

Пример: гидроксид натрия NaOH, гидроксид калия KOH, гидроксид бария Ba(OH)и т.п.

Б) нерастворимые

Пример: гидроксид меди (II) Cu(OH), гидроксид железа (III)

Fe(OH)и т.п.

2Na + 2HO = 2NaOH + H

BaO + H0 = Ba(OH)

Вывод: все основания реагируют с кислотами, образуя соль и воду.

Например:

NaOH + HNO= NaNO+ HO

Cu(OH)+ 2HCl = CuCl+ 2HO

4. Амфотерные оксиды и гидроксиды

Основания реагируют с кислотами и наоборот. Всегда получается соль и вода.

Ca(OH)+ 2HCl = CaCl+ 2HO

HCO+ 2NaOH = NaCO+ 2HO

Это такие элементы как цинк, алюминий и др. Например:

Zn(OH)+ 2HCl = ZnCl+ 2HO

сильнаякислота

Zn(OH)+ 2NaOH = NaZnO+ 2HO

сильное основание

Пример с оксидом цинка:

ZnO + 2HNO= Zn(NO)+ HO

ZnO + 2KOH = KZnO+ HO (процесс сплавления)

Zn(OH) — амфотерный гидроксид

ZnO – амфотерный оксид

5. Соли

Соли – это сложные вещества, образованные атомами металлов и кислотными остатками.

Сумма единиц валентностей атомов металла должна равняться сумме единиц валентностей кислотного остатка.

Примеры солей:

NaCl — хлорид натрия

AgCl — серебра

KS — сульфид калия

NaNo — нитрат натрия

Mg(NO) — магния

NaSiO — силикат натрия

Al(SO) — сульфат алюминия

NaSO — натрия

BaSO — бария

NaSO — сульфит натрия

KPO — фосфат калия

CaCO — карбонат кальция

5.1. Химические свойства солей

Соли реагируют:

А) с металлами:

Cu + 2AgNO= Cu(NO)+ 2Ag

Образуется новая соль и металл.

Б) с растворимыми основаниями (щелочами):

AlCl+3NaOH = Al(OH)+ 3NaCl

KSO+ Ba(OH)= 2KOH + BaSO

Образуется новая соль и новое основание.

В) с кислотами:

CaCo+ 2HCl = CaCl+ HCO

/ \

HO CO

Образуется новая соль и новая кислота.

Поскольку HCOочень непрочная, она разлагается на воду и CO.

Примечание: реакция между солью и кислотой будет происходить при таких условиях:

а) когда образуется осадок, не растворимый в кислотах:

AgNO+ HCl = AgCl+ HNO

б) когда реагирующая кислота сильнее, чем та, которой образована соль:

Ca(PO)+ 3HSO= 3CaSO+ 2HPO

в) когда соль образована летучей кислотой, а реагирующая кислота нелетучая:

2NaNO+ HSO= NaSO+ 2HNO

Г) с солями:

BaCl+ NaSO= BaSO+ 2NaCl

Выводы по всем этим темам ( с параграфа 29-38 ) и классификация неорганических веществ и их реакций:

Ответы на некоторые вопросы после параграфов:

Какие вещества называют оксидами?

Оксиды – это сложные вещества образованные двумя элементами одним из которых является кислород.

Какие вещества относятся к кислотам?

К кислотам относятся сложные вещества, в состав которых входят водород и кислотный остаток.

Что называется реакцией соединения?

Напишите уравнения химических реакций которые происходят при таких превращениях: CCOHCO

P POHPO

C + O= CO

CO+ HO = HCO

P + O= PO

Как химическим путем отличить серебро от цинка?

Что такое хлороводород и как его получить?

Почему хлороводород на воздухе дымит?

Как доказать что выданный вам раствор кислота и это соляная кислота?

Какие вещества относятся к основаниям и как их классифицируют? Привести примеры.

Все металлы не растворяются, а неметаллы наоборот.

Растворимые – NaOH, KOH, нерастворимые – Cu(OH)Fe(OH).

10) Что вам известно о гидроксиде натрия?

Гидроксид натрия NaOH – растворимый в воде…

11) CaCaOCa(OH)Ca(NO)

2Ca + O= 2CaO

CaO + HO = Ca(OH)

Ca(OH)+ 2HNO= Ca(NO)+ 2HO

12) PPOHPOMg(PO)

4P + 5O= 2PO

PO+ 3HO = 2HPO

Что называется амфотерностью?

Амфотерность – это способность химических соединений

Проявлять кислотные или основные свойства в зависимости от природы веществ, с которыми они реагируют.

Что такое соли?

Соли – это сложные вещества, образованные атомами металлов и кислотными остатками.

Сформулируйте правило для составления формул солей.

CaCaOCa(OH)CaClCaSO

2Ca + O= 2CaO

CaO + HO = Ca(OH)

Ca(OH)+ 2HCl = CaCl+ 2HO

CaCl+ HSO= CaSO+ 2HCl

BaBa(OH)Ba(NO) BaCOBaCl

Ba + HO = Ba(OH)

Ba(OH)+ 2HNO= Ba(NO)+ 2HO

Ba(NO)+ HCO= BaCO+ 2HNO

BaCO+ 2HCl = BaCl+ HCO

Обобщение знаний:

Какие вещества называются сложными? На какие классы делятся неорганические вещества?

По какому признаку оксиды делят на основные и кислотные?

Оксиды которым соответствуют основания называют основными, а те которым соответствуют кислоты — кислотными.

21) С чем могут взаимодействовать кислотные и основные оксиды? Что получается?

Кислотные и основные оксиды могут взаимодействовать с водой и получается кислоты или основания.

Короче, об этом дальше.

Что такое основания? Какие элементы их образуют?

Какие свойства для них характерны?

Некоторые очень едкие. Они разъедают кожу, бумагу и другие материалы. Их называют едкими щелочами.

Какие вещества называют кислотами? Какие элементы их

Образуют? Какие свойства для них характерны?

Они хорошо растворяются в воде. Почти все кислоты бесцветны.

Какие вещества относятся к солям? С какими веществами могут реагировать соли?

К солям можно отнести сложные вещества, образованные атомами металлов и кислотными остатками.

Какие продукты образуются во время взаимодействия:

А) основания и кислоты

Образуются соль и вода: NaOH + HCl = NaCl + HO

Б) основного и кислотного оксидов

Образуется тоже самое что и дано.

В) основного оксида и кислоты?

Образуется соль и вода

NaO + HSO= NaSO+ HO

Написать уравнения реакций.

Написать уравнения реакций получения фосфата кальция четырьмя способами.

26) Написать уравнения реакций получения гидроксида калия тремя способами.

Как осуществить следующие превращения:

Натрий – Гидроксид натрия – Сульфат натрия – Хлорид натрия – Нитрат натрия

Na + HO = NaOH + H

NaOH + HSO= NaSO+ HO

NaSO+ HCl = HSO

27) Что называется реакцией замещения и реакцией обмена?

Что с чем взаимодействует и что получается?

Основный оксид + кислота = соль + вода (обмен)

Оксид активных металлов + вода = щелочь (соединение)

Оксид неметаллов + вода = кислота (соединение)

Активные металлы + вода = гидроксид металлов (щелочь) + H

Кислоты + металлы = соль + H

Соляная кислота + металл = соль + H

Соляная кислота + основный оксид = соль + вода (обмен)

Основания + кислота = соль + вода

Щелочи + оксид неметаллов = соль+ вода

Соль + металл (не все) = новая соль + новый металл (обмен)

Соль + щелочь = новая соль + новое основание (обмен)

Соль + кислота = новая соль + новая кислота (обмен)

Кислотные оксиды – это оксиды неметаллов – это щелочи.

www.ronl.ru

Состав, названия и характерные свойства оксидов, оснований кислот, солей

1. Состав, названия и характерные свойства оксидов, оснований кислот, солей

1.1 Определения

Оксиды (кислотные, основные и амфотерные), гидроксиды (часть кислот, основания, амфотерные гидроксиды) относятся к важнейшим классам неорганических веществ. Вещества, относящиеся к одному и тому же классу, обладают сходными химическими свойствами.

Основные оксиды – оксиды, способные реагировать с кислотами и не способные реагировать со щелочами.

Кислотные оксиды – оксиды, способные реагировать со щелочами и не способные реагировать с кислотами.

Амфотерные оксиды – оксиды, способные реагировать и с кислотами, и со щелочами.

Существует несколько оксидов, которые в обычных условиях не реагируют ни с кислотами, ни со щелочами. Такие оксиды называют несолеобразующими. Это, например, CO, SiO, N2O, NO, MnO2. В отличие от них, остальные оксиды называют солеобразующими.

Определение. Оксидами называются вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород в степени окисления – 2. В оксидах атомы кислорода соединяются только с атомами других элементов и не связаны между собой.

Номенклатура. Названия оксидов элементов, имеющих постоянную степень окисления, составляются из двух слов: оксид + нaзвaние элемента в родительном падеже: MgO — оксид магния, Na2O - оксид натрия, СаО - оксид кальция.

Если элемент образует несколько оксидов, то после названия элемента указывается его степень окисления римской цифрой в скобках: МnО — оксид марганца (II), Мn2О3 — оксид марганца (III).

Название оксидов можно также образовывать добавлением к слову "оксид" греческих числительных. Например, СО2 -диоксид углерода, SО2 — диоксид серы, SO3 — триоксид серы, OsO4 — тетраоксид осмия.

Большинство кислот и оснований относится к гидроксидам. По способности гидроксидов реагировать и с кислотами, и со щелочами среди них (как и среди оксидов) выделяют амфотерные гидроксиды

Амфотерные гидроксиды – гидроксиды, способные реагировать и с кислотами, и со щелочами.

Основные оксиды

Основные оксиды – твердые немолекулярные вещества с ионной связью. К основным оксидам относятся:

а) оксиды щелочных и щелочноземельных элементов,

б) оксиды некоторых других элементов, образующих металлы, в низших степенях окисления, например: СrO, MnO, FeO, Ag2O и др.

В их состав входят однозарядные, двухзарядные (очень редко трехзарядные катионы) и оксид-ионы.

Наиболее характерные химические свойства основных оксидов как раз и связаны с присутствием в них двухзарядных оксид-ионов (очень сильных частиц-оснований). Химическая активность основных оксидов зависит прежде всего от прочности ионной связи в их кристаллах.

1) Все основные оксиды реагируют с растворами сильных кислот

Li2O + 2h4O = 2Li + 3h3O, NiO + 2h4O = Ni2 +3h3O, Li2O + 2HClp = 2LiClp + h3O, NiO + h3SO4p = NiSO4p + h3O.

В первом случае кроме реакции с ионами оксония протекает еще и реакция с водой, но, так как ее скорость значительно меньше, ею можно пренебречь, тем более, что в итоге все равно получаются те же продукты. Возможность реакции с раствором слабой кислоты определяется как силой кислоты (чем сильнее кислота, тем она активнее), так и прочностью связи в оксиде (чем слабее связь, тем активнее оксид).

2) Оксиды щелочных и щелочноземельных металлов реагируют с водой.

Li2O + h3O = 2Li + 2OH BaO + h3O = Ba2 + 2OH Li2O + h3O = 2LiOHp, BaO + h3O = Ba(OH)2p. 3)

Кроме того, основные оксиды реагируют с кислотными оксидами:

BaO + CO2 = BaCO3, FeO + SO3 = FeSO4, Na2O + N2O5 = 2NaNO3.

В зависимости от химической активности тех и других оксидов реакции могут протекать при обычной температуре или при нагревании.В чем причина протекания таких реакций? Рассмотрим реакцию образования

BaCO3 из BaO и CO2.

Реакция протекает самопроизвольно, а энтропия в этой реакции уменьшается (из двух веществ, твердого и газообразного, образуется одно кристаллическое вещество), следовательно, реакция экзотермическая.

В экзотермических реакциях энергия образующихся связей больше, чем энергия рвущихся, следовательно, энергия связей в BaCO3 больше, чем в исходных BaO и CO2. И в исходных веществах, и в продуктах реакции два типа химической связи: ионная и ковалентная. Энергия ионной связи (энергия решетки) в BaO несколько больше, чем в BaCO3 (размер карбонатного иона больше, чем оксид-иона), следовательно, энергия системы O2 + CO2 больше, чем энергия CO32 .

+ Q

Иными словами, ион CO32 более устойчив, чем отдельно взятые ион O2 и молекула CO2. А большая устойчивость карбонат-иона (его меньшая внутренняя энергия) связана с распределением заряда этого иона (– 2 е) по трем атомам кислорода карбонат-иона вместо одного в оксид-ионе. 4) Многие основные оксиды могут быть восстановлены до металла более активным металлом или неметаллом-восстановителем:

MnO + Ca = Mn + CaO

(при нагревании),

FeO + h3 = Fe + h3O

(при нагревании). Возможность протекания таких реакций зависит не только от активности восстановителя, но и от прочности связей в исходном и образующемся оксиде. Общим способом получения почти всех основных оксидов является окисление соответствующего металла кислородом. Таким способом не могут быть получены оксиды натрия, калия и некоторых других очень активных металлов (в этих условиях они образуют пероксиды и более сложные соединения), а также золота, серебра, платины и других очень малоактивных металлов (эти металлы не реагируют с кислородом). Основные оксиды могут быть получены термическим разложением соответствующих гидроксидов, а также некоторых солей (например, карбонатов). Так, оксид магния может быть получен всеми тремя способами:

2Mg + O2 = 2MgO, Mg(OH)2 = MgO + h3O, MgCO3 = MgO + CO2.

1.2 Кислотные оксиды

Все кислотные оксиды - вещества с ковалентной связью. К кислотным оксидам относятся:

а) оксиды элементов, образующих неметаллы,

б) некоторые оксиды элементов, образующих металлы, если металлы в этих оксидах находятся в высших степенях окисления, например, CrO3, Mn2O7.

Среди кислотных оксидов есть вещества, представляющие собой при комнатной температуре газы (например: СО2, N2O3, SO2, SeO2), жидкости (например, Mn2O7) и твердые вещества (например: B2O3, SiO2, N2O5, P4O6, P4O10, SO3, I2O5, CrO3). Большинство кислотных оксидов - молекулярные вещества (исключения составляют B2O3, SiO2, твердый SO3, CrO3 и некоторые другие; существуют и немолекулярные модификации P2O5). Но и немолекулярные кислотные оксиды при переходе в газообразное состояние становятся молекулярными. Для кислотных оксидов характерны следующие химические свойства. 1) Все кислотные оксиды реагируют с сильными основаниями, как с твердыми:

CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + h3OSiO2 + 2KOH = K2SiO3 + h3O

(при нагревании), так и с растворами щелочей (§ 12.8):

SO3 + 2OH = SO42 + h3O, N2O5 + 2OH = 2NO3 + h3O, SO3 + 2NaOHр = Na2SO4р + h3O, N2O5 + 2KOHр = 2KNO3р + h3O.

Причина протекания реакций с твердыми гидроксидами та же, что с оксидами Наиболее активные кислотные оксиды (SO3, CrO3, N2O5, Cl2O7) могут реагировать и с нерастворимыми (слабыми) основаниями. 2) Кислотные оксиды реагируют с основными оксидами

CO2 + CaO = CaCO3P4O10 + 6FeO = 2Fe3(PO4)2

(при нагревании) 3) Многие кислотные оксиды реагируют с водой

N2O3 + h3O = 2HNO2 SO2 + h3O = h3SO3

(более правильная запись формулы сернистой кислоты

-SO2 .h3ON2O5 + h3O = 2HNO3 SO3 + h3O = h3SO4Многие

кислотные оксиды могут быть получены путем окисления кислородом (сжигания в кислороде или на воздухе) соответствующих простых веществ (Cгр, S8, P4, Pкр, B, Se, но не N2 и не галогены): C + O2 = CO2, S8 + 8O2 = 8SO2,

или при разложении соответствующих кислот:

h3SO4 = SO3 + h3O

(при сильном нагревании),

h3SiO3 = SiO2 + h3O

(при высушивании на воздухе),

h3CO3 = CO2 + h3O

(при комнатной температуре в растворе),

h3SO3 = SO2 + h3O (

при комнатной температуре в растворе). Неустойчивость угольной и сернистой кислот позволяет получать CO2 и SO2 при действии сильных кислот на карбонаты

Na2CO3 + 2HClp = 2NaClp + CO2 +h3O

(реакция протекает как в растворе, так и с твердым Na2CO3), и сульфиты

K2SO3тв + h3SO4конц = K2SO4 + SO2 + h3O

(если воды много, диоксид серы в виде газа не выделяется).

1.3 Амфотерные оксиды

К амфотерным оксидам относят ZnO, Al2O3, BeO, Cr2O3, PbO, CuO и некоторые другие оксиды. Химическая связь в них плохо описывается как в рамках модели ионной связи, так и в рамках модели ковалентной связи. По химическим свойствам амфотерные оксиды похожи на основные оксиды и отличаются от них только своей способностью реагировать с щелочами, как с твердыми (при сплавлении), так и с растворами, а также с основными оксидами. Рассмотрим эти реакции на примере оксида цинка. При сплавлении оксида цинка со щелочью (например, NaOH) оксид цинка ведет себя как кислотный оксид, образуя в результате реакции соль - цинкат натрия:

ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + h3O

При взаимодействии оксида цинка с раствором щелочи (того же NaOH) протекает другая реакция:

ZnO + 2OH + h3O = [Zn(OH)4]2

Молекулярное уравнение:

ZnO + 2NaOHp + h3O = Na2[Zn(OH)4]p.

Образующийся анион называется тетрагидроксоцинкат-ионом, а соль, которую можно выделить из раствора - тетрагидроксоцинкатом натрия. В аналогичные реакции вступают и другие амфотерные оксиды. Состав и названия этих веществ легко можно определить, пользуясь таблицей 1.

При нагревании амфотерные оксиды реагируют с основными оксидами

ZnO + Na2O = Na2ZnO2,

но только в случае оксидов щелочных металлов может идти речь об образовании солей, в остальных случаях образуются сложные оксиды. Способы получения амфотерных оксидов те же, что и основных оксидов. Резкой границы как между амфотерными и основными, так и между амфотерными и кислотными оксидами нет. В очень жестких условиях амфотерные свойства могут проявлять как некоторые основные оксиды (например, MgO под давлением при высокой температуре и высокой концентрации щелочи), так и некоторые кислотные оксиды (например, B2O3).

Таблица 1. Состав и названия анионов, образующихся при реакции со щелочью амфотерных оксидов

Амфотерныйоксид	Анионы, образующиеся в расплаве щелочи		Анионы, образующиеся в растворе щелочи.
Амфотерныйоксид	Формула	Название		Формула	Название
ZnO	ZnO22	цинкат-ион	[Zn(OH)4]2		тетрагидроксоцинкат-ион
BeO	BeO22	бериллат-ион	[Be(OH)4]2		тетрагидроксобериллат-ион
CuO	CuO22	купрат-ион	[Cu(OH)4]2		тетрагидроксокупрат-ион
PbO	PbO22	плюмбат(II)-ион	[Pb(OH)3]		тригидроксоплюмбат(II)-ион
Cr2O3	CrO2	хромат(III)-ион	[Cr(OH)6]3		гексагидроксохромат(III)-ион
Al2O3	AlO2	алюминат-ион	[Al(h3O)2(OH)4] [Al(OH)6]3		диакватетрагидроксоалюминат-ион,гексагидроксоалюминат-ион

1.4 Основания

Определение. Основаниями называются соединения, которые состоят из атома металла и гидроксогрупп (OH-). Например, NaOH, Mg(OH)2, La (OH)3, Ca (OH)2.

ОН- — это гидроксид - ион, заряд его равен — 1. Число гидроксид - ионов в основании определяется степенью окисления металла.

Номенклатура. Название основания составляется из слов "гидроксид" + название металла в родительном падеже. Например, КОН — гидроксид калия, Ва(ОH)2 — гидроксид бария, La(OH)3 — гидроксид лантана.

Если металл образует несколько гидроксидов, то указывают степень его окисления римской цифрой в скобках. Например, Fe(ОН)2 — гидроксид железa (II), Bi(OH)3 — гидроксид висмута (III). нaзвание основания составляют и так: к слову гидроксид добавляют приставки, которые показывают количество гидроксогрупп в основании. Например, Са(ОН)2 — дигидроксид кальция, Вi (ОН)3 — тригидроксид висмута.

Число гидроксогрупп в молекуле основания определяет его кислотность. Например, NaOH, КОН, Nh5OH — однокислотные основания, Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ва(OH)2 — двухкислотные основания, La(OH)3, Bi(OH)3 — трехкислотные основания, Th(OH)4 — четырехкислотное основание. Пятикислотные и шестикислотные основания неизвестны.

Остатки оснований. Положительно заряженные группы атомов (положительные ионы), которые остаются после отрыва от молекулы основания одной или нескольких гидроксогрупп, называются остатками основания или радикалами основания. Величина положительного заряда остатка основания определяется числом отрывавшихся гидроксогрупп.

В табл. 2 приведены формулы и названия некоторых оснований и их остатков.

Таблица 2. Названия и формулы некоторых оснований и их остатков

Основания			Остатки оснований
Формула	Название	кислотность	формула	название
NaОН	Гидроксид натрия	1	Na+	Натрий-ион
Mg(ОН)2	Гидроксид магния	2	MgOH+	Гидроксомагний - ион
			Mg2+	Магний –ион
Bi(OH)3	Гидроксид висмута (III)	3	Bi(OH)	Дигидроксовисмут (III)-ион
			Bi(OH)2+	Гидроксовисмут (III)-ион
			Bi3+	Висмут (III)-ион
CuOH	Гидроксид меди (I)	1	Cu+	Медь (I)-ион
Mn (OH)2	Гидроксид марганца (II)	2	MnOH+	Гидроксомарганец (II) – ион
			Mn2+	Марганец (II) – ион

myunivercity.ru

Учебное пособие: Оксиды. Кислоты. Основания. Амфотерность. Соли. Реферат способы получения оксидов оснований кислот солей

1.4.6. Способы получения солей.

Применение солей.

Оксиды. Кислоты. Основания. Амфотерность. Соли

Учебное пособие - Оксиды. Кислоты. Основания. Амфотерность. Соли

Состав, названия и характерные свойства оксидов, оснований кислот, солей

Смотрите также