Лекция (6) (1134519), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

реагирует с водным раствором кислоты:CaO(тв.) + H2O(ж.) → Ca2+(aq.) + 2OH−(aq.)CaO(тв.) + 2H3O+(aq.) → Ca2+(aq.) + 3H2O(ж.)HOHOCaCa(OH)2Солеобразующие оксиды:кислотно-основные свойства - 2Кислотный:• Оксид, элемент которого при образовании соли иликислоты входит в состав аниона.• Оксид, который при растворении в воде присоединяетмолекулы H2O и отдает протон растворителю:CO2(г.) + H2O(ж.) → [OC(OH)2](aq.)[OC(OH)2](aq.) + H2O(ж.) → [O2C(OH)]−(aq.) + H3O+(aq.)т.е. реагирует с водным раствором основания (щелочи):CO2(г.) + OH−(aq.) → [O2C(OH)]−(aq.)O2-OCOOHHH2CO3COOКарбонат-ионСолеобразующие оксиды:кислотно-основные свойства - 3Амфотерный:• Оксид, который в зависимости от условий реакции (взаимодействие ссильной кислотой или сильным основанием) может проявлять каксвойства кислотных, так и свойства основных оксидов.• Оксид, который при растворении в воде реагирует и с кислотами и сщелочами.Al2O3(тв.) + 6H3O+(aq.) + 3H2O(ж.) → 2[Al(OH2)6]3+(aq.)Al2O3(тв.) + 2OH−(aq.) + 3H2O(ж.) → 2[Al(OH)4]−(aq.)Амфотерность: от греческого amphóteros - и тот и другой.Несолеобразующие оксиды (СО, N2O) не вступают вкислотно-основные взаимодействия!Закономерности изменениясвойств оксидов в периодахС увеличением порядкового номера происходит усилениекислотных свойств оксидов и увеличение силысоответствующих им кислот.Главная причина: растет степень окисления элемента → уменьшаетсяразмер его иона → падает эффективный заряд на атоме кислорода.Na2OMgOAl2O3SiO2P4O10SO3Cl2O7-0.81-0.42-0.31-0.23-0.13-0.06-0.01основныйоксидосновныйоксидамфотерный оксидсильноеоснованиеслабоеоснованиеамфотерноеоснованиекислотный кислотный кислотный кислотныйоксидоксидоксидоксидоченьслабаякислотакислотасреднейсилысильнаякислотаоченьсильнаякислотаЗакономерности изменениясвойств оксидов в подгруппахBeOамфотерныйMgOосновныйCaOосновныйSrOосновныйBaOосновныйRaOосновныйВ главных подгруппахпериодической системы припереходе от одного элемента кдругому сверху вниз основныесвойства оксидов усиливаются.Закономерности изменения свойств оксидовв зависимости от степени окисленияэлементаС увеличением степени окисления усиливаются кислотныесвойства оксида и ослабевают основные свойства.MnOMn2O3MnO2MnO3Mn2O7+2+3+4+6+7кислотныйкислотныйосновныйамфотерный с амфотерный спреобладанием преобладаниемосновныхкислотныхсвойствсвойствДвойные оксидыТак называются оксиды, в которых металлыпроявляют несколько степеней окисления.Pb3O4 ⇔ 2PbO·PbO2Fe3O4 ⇔ FeO·Fe2O3Mn3O4 ⇔ MnO·Mn2O3Fe3O 4 ≡ FeO2O3{ ⋅ Fe123основныйоксидамфотерныйоксидВ данном соединении Fe2O3проявляет свойствакислотного оксидаФормальный процесс образованиядвойной соли из основания и кислоты+3+3+2+2 }}}}Fe(OH) 2 + 2H FeO 2 = Fe(FeO 2 ) 2 + 2H 2 O14243 14243 14243основаниекислотаFe3O 4Кислота HFeO2 в природене существует!Оксиды: получение - 11.

Взаимодействием простых веществ с кислородом:2Mg + O2 = 2MgO4P + 5O2 = 2P2O52. Горением бинарных соединений в кислороде:4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2↑4PH3 + 8O2 = P4O10 + 6H2O ⇒ 4H3PO43. Обезвоживанием (термическим или химическим) гидроксидов икислородсодержащих кислот:Ca(OH)2 = CaO + H2OH2СO3 = CO2↑ + H2O4. Действием водоотнимающих веществ на кислоты и соли:4HNO3 + P4O10 = 4HPO3 + 2N2O52KMnO4 + H2SO4(конц.) = K2SO4 + Mn2O7 + H2O5. Окислением низших оксидов с получением высших:4FeO + O2 = 2Fe2O32NO +O2 = 2NO22NO2 + O3 = N2O5 + O2Если элемент в своихсоединениях проявляетразличные степени окисленияОксиды: получение - 26. Вытеснением некоторыми металлами водорода из воды:Fe + H2O = FeO +H2↑ (t > 570°C)7. Нагреванием солей с кислотными оксидами:Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2↑2Na2SO4 + 2B2O3 = 4NaBO2 + 2SO2↑ + O2↑Менее летучийоксид вытесняет изсоли более летучий8.

Взаимодействием металлов с кислотами-окислителями:Происходит частичноеCu + H2SO4(конц.) = CuSO4 + SO2↑ + 2H2Oвосстановление кислотоZn + 4HNO3(конц.) = Zn(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O образующего элемента9. Взаимодействием солей слабых неустойчивых кислот с растворамисильных кислот:Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2↑ + H2O10.Термическим разложением солей кислородсодержащих кислот :CaCO3 = CaO + CO2↑2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NO2↑ + O2↑2FeSO4 = Fe2O3 + SO2↑ + SO3↑Соль образована катионом металлас переменной степенью окисления ианионом кислоты, обладающейокислительными свойствамиХимические свойства основных оксидовОсновные оксиды - это оксиды типичных металлов: Всех щелочных металлов (Li - Fr) Всех щелочноземельных (кроме бериллия, Mg -Ra) Переходных металлов в низших степенях окисления(Na2O)(CaO, MgO)(MnO, FeO) Многие (Li-Fr, Ca-Ra) при обычных условиях реагируют с водой собразованием гидроксидов, обладающих свойствами сильныхводорастворимых оснований (щелочей).

Растворяются в водных растворах кислот с образованием солей. Взаимодействуют с кислотными оксидами с образованием солей.основный оксид + вода = основаниеBaO + H2O = Ba(OH)2основный оксид + кислота = соль + вода CaO + 2HCl = CaCl2 + H2Oосновный оксид + кислотный оксид = сольCaO(тв.) + 2SO3(ж.) = CaSO4Na2O(тв.) + 2CO2(г.) = Na2CO3tCaO(тв.) + 2SiO2(тв.) = CaSiO3Химические свойства кислотных оксидовКислотные оксиды - это оксиды: Большинства неметаллов Переходных металлов в высшихстепенях окисления(CO2, SO3, P4O10)(CrO3, Mn2O7) Большинство (за исключением SiO2, MoO3 и некоторых других)реагирует с водой с образованием соответствующих кислот.

Растворяются в водных растворах оснований (щелочами) собразованием солей. Взаимодействуют с основными оксидами с образованием солей. Мало летучие оксиды вытесняют летучие из солей.кислотный оксид + вода = кислотаSO3 + H2O = H2SO4кислотный оксид + основание = соль + водаCrO3 + 2NaOH = Na2CrO4 + H2OCO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2OCaCO3 + H2O + CO2 = Ca(HCO3)2соль + кислотный оксид = соль + кислотный оксидtNa2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2↑Химические свойства амфотерных оксидовАмфотерные оксиды - это оксиды: Поливалентных металлов Вода(Al2O3, Cr2O3, ZnO)(H2O) Могут вступать в реакции, типичные как для кислотных, так и дляосновных оксидов. Реагируя с сильной кислотой или кислотным оксидом, проявляетсвойства основного оксида. То же вещество, реагируя с сильным основанием или основнымоксидом, проявляет свойства кислотного оксида. Способны вытеснять летучие оксиды из солей.амфотерный оксид + сильная кислота = соль + водаFeO + H2SO4 = FeSO4 + H2Oамфотерный оксид + сильное основание = соль + водаВ водном раствореZnO + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4]tZnO + CaO = CaZnO2 + H2Oсоль + амфотерный оксид = соль + летучий оксидПри сплавлении, tK2CO3 + ZnO = K2ZnO2 + CO2↑Восстановление оксидовВосстановители (C, CO, H2, CH4,…,активные металлыMg, Al,…) при нагревании восстанавливают многиеэлементы до простых веществ.tZnO + C → Zn + COtWO 3 + H 2 → W + 3H 2 OtCr2 O 3 + Al → 2Cr + Al2 O 3tCuO + CO → Cu + CO 2 ↑tCO 2 + 2Mg → C + 2MgOt2NO 2 + 4Cu → 2N 2 + 4CuOОкисление оксидовОксиды элементов, проявляющих переменнуюстепень окисления (Cr, Pb, Fe, N,…), могутучаствовать в реакциях, приводящих к повышениюстепени окисления данного элемента.+33 Pb O + KClO3+2t→сплавление+43 Pb O 2 + KClХромат натрия - сольсуществующей кислоты H2CrO4+42 N O + O2 → 2 N O2+3Cr2 O 3 + 4NaOH + 3NaNO3+3Fe 2 O 3 + 4KOH + 3KNO 3→сплавление→2 Na 2 Cr O 4 + 3NaNO 2 + 2H 2 O ↑+6tсплавление+3+6t2K 2 Fe O 4 + 3KNO 2 + 2H 2 O ↑+6Fe 2 O 3 + 10 KOH + 3Cl 2 → 2K 2 Fe O 4 + 6KCl + 5H 2 O ↑( конц.)+4+32 N O 2 + O3 → N 2 O5 + O 2Феррат калия - сольнесуществующей кислоты H2FeO4Традиционная классификация кислот - 1По принадлежности к различным классам:неорганическиеорганическиеOOOHOSNOOазотнаяHNO3O2NOHCOHOHсернаяH2SO4O2S(OH)2OHOCOH3CCOHщавелеваяC2O4H2(COOH)2OHуксуснаяC2O2H4CH3COOHПо устойчивости:• Существуют как индивидуальные вещества H2SO4• Существуют только в разбавленных водных растворахи термически неустойчивыH2CO3, H2SO3, HClO, HClO2По растворимости в воде:• Растворимые• НерастворимыеHNO3, H3PO4SiO2·xH2O, H2MoO4Традиционная классификация кислот - 2По содержанию кислорода в кислотном остатке:• Кислородсодержащие (оксокислоты)HnЭmOp• БескислородныеHnXX - галоген, халькоген или неорганический радикал типа CN, NCSHFHClH2SHCNHNCSHN3плавиковаясолянаясероводороднаясинильнаяроданистоводороднаяазотистоводороднаяПо основности: числу атомов водорода, способных отщепляться придиссоциации или замещаться на катионы металла при взаимодействиис основанием или металлом.• Одноосновные• МногоосновныеHNO3, HClH2SO4 (двух-), H3PO4 (трех-)Традиционная классификация кислот - 3По силе: степени диссоциации в растворе.Для оксокислот состава HnEOp справедлива качественная оценка:p−n=0p−n=1p−n=2p−n=3очень слабаяслабаясильнаяочень сильнаяHClOHClO2HClO3HClO4По соотношению воды и оксида:• орто-кислоты• мета-кислоты• пиро-кислоты• кислотыпеременного составаH3PO4ν(H2O):ν(P2O5) = 3:1HPO3, HNO3, H2SO4ν(H2O):ν(P2O5) = 1:1получаются из орто-кислот в результатеотщепления воды при нагревании:2H3PO4 → H4P2O7 + H2O↑или растворением кислотного оксидав кислоте:H2SO4 + SO3 → H2S2O7xSiO2·yH2O, xSiO2·yH2O, xSiO2·yH2OНоменклатура бескислородных кислотназвание неметалла - водороднаяHFфтороводороднаяHClхлороводороднаяHBrбромоводороднаяHIиодоводороднаяH2SсероводороднаяH2SeселеноводороднаяHCNцианистоводороднаяHNCSроданистоводороднаяНоменклатура солей бескислородных кислотОбщий принцип:название аниона + название катионаназвание неметалла - идNaFфторид натрияFeCl2хлорид железа(II)AgBrбромид серебраZnSсульфид цинкаKCNцианид калияPb(N3)2азид свинцаКислородсодержащие кислоты: НnEmOpВ водных растворах диссоциируют накатионы H+ и анионы кислотного остаткаHNO3 = H+ + NO3−Получение:Кислотный оксид + вода = кислотаSO3 + H2O = H2SO4Соль + кислота = соль + кислотаAgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3Кислый протонHOH P OHФосфорноватистаякислотаНоменклатура кислородных кислотСтепень окисления неметалласоответствует номеру группы:название неметалла - ная, ваяHClO4хлорнаяHNO3азотнаяHClO3хлорноватаяHNO2азотистаяHClO2хлористаяH2N2O2азотноватистаяHClOхлорноватистаяH3AsO4мышьяковаяH2SO4сернаяH3AsO3мышьяковистаяH2SO3сернистая---------------------------------------HClO4перхлорнаяHClOгипохлористаяНоменклатура солейкислородсодержащих кислотлатинское название элемента - ат, итCa(ClO4)2перхлорат кальцияKClO3хлорат калияPb(ClO2)2хлорит свинцаNaClOгипохлорит натрияKMnO4перманганат калияAgNO3нитрат серебраKNO2нитрит калияFe2(SO4)3сульфат железа (III)FeSO3сульфит железа (II)Na2N2O2гипонитрит натрияНазвания некоторых анионовАнионH−OH−F−НазваниеГидридГидроксидФторидАнионCN−OCN−SCN−НазваниеЦианидЦианатТиоцианатАнионO 2−O22−O 3−НазваниеНадпероксидПероксидОзонидCl−ХлоридSO42−СульфатMnO4−ПерманганатBr−I−O2−S2−Se2−N3−N3−P3−БромидИодидОксидСульфидСеленидНитридАзидФосфидSO32−NO3−NO2−PO43−PO33−NH2−ClO4−CO32−СульфитНитратНитритФосфатФосфитАмидПерхлоратКарбонатMnO42−CrO42−Cr2O72−C22−I 3−P2O62−P2O74−МанганатХроматДихроматАцетилидТрииодидГипофосфатДифосфатОбщие методы получения кислот - 11.

Характеристики

Список файлов лекций