При реакции с основными оксидами образуются со ли:

Кислоты реагируют с металлами, находящимися в ряду напряжений до водорода, при этом выделяется газо­образный водород и образуется соль:

Сильные кислоты реагирует с солями слабых ки­слот, вытесняя слабые кислоты из их солей:

Получение кислот. Многие кислоты можно полу­чить при реакции кислотных оксидов с водой:

Концентрированная серная кислота при обычной температуре не действует на многие металлы. По этой причине, например, без­водная серная кислота в отличие от её растворов может сохра­няться в железной таре.

Но концентрированная серная кислота действует почти на все металлы при нагревании. При этом образуются соли серной кис­лоты, однако водород не выделяется, а получаются другие вещест­ва, например сернистый газ.

Так, при нагревании концентрированной серной кислоты с медью вначале серная кислота окисляет медь до окиси меди, а сама восстанавливается при этом до сернистой кислоты, которая тотчас же разлагается на сернистый газ и воду:

Образовавшаяся окись меди реагирует с избытком серной кис­лоты, образуя соль и воду:

Таким образом, окись меди является промежуточным вещест­вом в этой реакции. Сложив эти уравнения, мы получим ито­говое уравнение реакции, в которое входят только исходные и ко­нечные вещества:

Билет №16.

Основания, их классификация и химические свойства на основе представлений об электролитической диссоциации.

Основания — электролиты, при диссоциации ко­торых образуется только один вид анионов — гидроксид-ионы.

Классификация оснований

1. Растворимые в воде (щелочи) — гидроксиды металлов главных подгрупп I и II групп.

2. Нерастворимые в воде — гидроксиды остальных металлов.

Химические свойства. Щелочи изменяют окраску индикаторов (лакмус становится синим, фенолфталеин – малиновым).

Взаимодействие с кислотами:

Взаимодействие с кислотными оксидами:

Растворы щелочей вступают в реакции ионного обмена с растворами солей, если образующийся при этом гидроксид нерастворим в воде:

При нагревании слабые основания разлагаются на оксиды металлов и воду:

Получение оснований. Щелочи получают электро­лизом растворов солей.

Электролиз раствора хлорида натрия. Процессы на катоде и аноде:

Уравнение реакции:

Нерастворимые в воде основания получают реакци­ей обмена со щелочами:

Билет №17.

Средние соли, их состав, названия, химические свойства (взаимодействие с металлами, кислотами, щелочами, друг с другом с учетом особенностей реакций окисления-восстановления и ионного обмена).

Соли — электролиты, в растворах которых есть кати­оны металлов или ион аммония и анионы кислотных остатков.

Названия: название аниона + название катиона в ро­дительном падеже + степень окисления металла.

1.B водных растворах соли могут реаги­ровать со щелочами. Так, хлористый магний MgCl2 взаимодействует с едким натром, образуя новую соль и новое основание:

2. Соли могут реагировать с кислотами. Так, раствор азотнокислого бария Ва(гЮз)а взаимодействует с рас­твором серной кислоты, образуя новую кислоту и новую соль:

З.В водных растворах соли могут реаги­ровать между собой.

Если слить вместе водные растворы хлористого кальция CaCl₂ я углекислого натрия Na₂CO₃ TO тотчас же образуется белый оса­док нерастворимого в воде углекислого кальция СаСО₃, а в рас­творе — хлористый натрий:

4. В водных растворах солей металл, вхо­дящий в их состав, может замещаться дру­гим металлом, стоящим до него в ряду ак­тивности.

Если в раствор сернокислой меди опустить чистую железную проволоку или кусочек цинка, то на их поверхности выделяется медь, а в растворе образуется сернокислое железо (если было опущено железо) или сернокислый цинк (если был опущен цинк):

Но из сернокислого цинка нельзя вытеснить цинк медью: медь в ряду активности стоит после цинка.

Билет №18.

Гидролиз солей (разобрать первую стадию гидролиза солей, образованных сильным основанием и слабой кислотой, слабым основанием и сильной кислотой).

Взаимодействие ионов соли с водой, в результате которого образуются малодиссоциирующие соединения (ионы или молеку­лы), называют гидролизом соли

Четыре типа солей, которые по-разному взаимодей­ствуют с водой.

I. Соль образована сильным основанием и сильной кислотой.

NaCI + НОН — ни один из ионов соли с водой не вза-имодействет. Реакция среды нейтральная.

II. Соль образована сильным основанием и слабой кислотой.

- реакция среды щелоч­ная.

Гидролиз солей, образованных сильным основанием и слабой кислотой, заключается в присоединении анионами кислотного остатка ионов водорода и накоплении в растворе гидроксид-ионов, образующихся при диссоциации воды.

Теперь выясним, почему раствор хлорида алюминия приобрел кислую реакцию среды. В растворе АlСl₃ диссоциирует на ионы:

Столкновение ионов Н⁺ и С^– к образованию соединения не приводит. Из имеющихся в растворе ионов малодиссоциирующий продукт образуют ионы Аl³⁺ и ОН^–. Связывание ионов ОН^– в малодиссоциирующий ион АlOН²⁺ (К= 1,38 • 10^–9) вызывает дальнейший распад молекул воды на ионы:

Таким образом, в растворе хлорида алюминия осуществляет­ся реакция, в результате которой появляется избыток ионов Н⁺, т. е. раствор приобретает кислую реакцию. Подобным образом ведут себя в растворах все соли, образованные слабым основа­нием и сильной кислотой.

III. Соль образована слабым основанием и сильной кислотой.

— реакция среды кислая.

Гидролиз соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой, заключается в присоединении катионами металла гидроксид-ионов и накоплении в растворе ионов водорода, образую­щихся при диссоциации воды. Гидролиз хлорида алюминия можно выразить уравнением реакции:

IV. Соль образована слабым основанием и слабой кислотой.

Реакция среды зависит от сравнительной силы кисло­ты и основания. В некоторых случаях гидролиз идет до конца:

Билет №19.

Коррозия металлов (химическая и электрохимическая). Способы предупреждения коррозии.

Разрушение металлов и сплавов вследствие химического взаимодействия их с окружающей средой называются коррозией металлов.

Коррозию, вызванную непосредственным химическим взаимодействием между металлом и окружающей средой, называют химической коррозией.

Химическая коррозия — окисление металла без воз­никновения гальванической пары. Газовая коррозия — при t > 600°С:

Коррозию, сопровождающуюся возникновением электрического тока за счет появления гальванической пары, называют электрохимической коррозией.

Электрохимическая коррозия – разрушение металла в электролите с возникновением гальванической пары.

– ионы выходят в раствор, электроны перемещаются к менее активному металлу, например к меди.

– разряжаются на менее активном ме­талле, например на меди.

Одним из наиболее широко распространенных видов элек­трохимической коррозии является ржавление обычной стали в водной среде и на воздухе. На поверхности металлических изделий всегда имеется пленка влаги, адсорбированной из воз­духа. Она является электролитом, так как в ней растворены раз­личные газы (СО₂, SO₂ и др.). Зерна карбида железа Fe₃С химически менее активны, чем железо. Поэтому возникают микрогальваническис элементы: зерна Fe₃С играют роль катодов, а зерна чистого железа — роль анодов. Железо разрушается — оно ржавеет. Протекающие при этом процессы весьма сложные. Укажем лишь суммарное уравнение реакции:

Ржавчина имеет неопределенный состав

Для защиты от коррозии металлов широко используют лако­красочные покрытия. Однако краски не вечны, изделия прихо­дится перекрашивать. На это затрачивается ручной труд, расхо­дуется много лакокрасочных материалов.

Из неметаллических покрытий для защиты стали и чугуна большое значение имеет эмаль. Эмаль — это силикатное стекло с добавками оксидов металлов. Ее наносят на поверхность ма­териала в виде порошка и обжигают при 500—1000 °С.

Покрытия из эмалей обладают стойкостью по отношению к щелочам и кислотам, длительно противостоят атмосферной кор­розии. Но эмаль легко разрушается при ударе. Благодаря тер­мостойкости, декоративному виду, легкости очистки эмаль широ­ко используется для покрытия изделий домашнего хозяйства и санитарной техники.

С целью защиты металлов от коррозии (и для декоративных целей) издавна используют металлические покрытия. Железо оцинковывают, лудят (покрывают оловом), покрывают никелем, хромируют и т. д.

Защитить металл от коррозии можно с помощью металла и другим способом. Например, если соединить железное изделие или сооружение проводником с куском более активного металла, например магния, то возникает гальванический элемент. При этом сооружение (железо) играет роль катода, а более активный металл выполняет роль анода. Анод разруша­ется, а катод — защищаемый металл — не изменяется. Такая защита называется протекторной.

Одним из способов борьбы с коррозией является использова­ние ингибиторов. Это химические соединения, ничтожные кон­центрации которых способны почти полностью предотвращать коррозию. В некоторых случаях применение ингибиторов позво­ляет изготовлять аппаратуру из обычной стали вместо нержа­веющей.

Одно из наиболее эффективных направлений борьбы с кор­розией металлов — создание коррозионно-стойких сплавов. В больших количествах выплавляют так называемые нержавею­щие стали. В их состав входят металлы (хром, никель), обра­зующие устойчивые защитные оксидные пленки.

Билет №20.

Окислительно-восстановительные реакции (разобрать на примерах взаимодействия алюминия с оксидом железа (III), азотной кислоты с медью).