Лекция (6) (1134519), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Взаимодействием соли с другой кислотой:Образование новой соли и новой кислоты происходит в том случае,если между солью и кислотой не протекает окислительновосстановительная реакция.NaCN + HCl = NaCl + HCN↑- вытеснение более сильной кислотойNaCl + H2SO4(конц.) = NaHSO4 + HCl↑ - вытеснение менее летучей кислотойNaCl + NaHSO4 = Na2SO4 + HCl↑KClO4 + H2SO4 = KHSO4 + HClO4↑ - особое свойство серной кислотыAgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3- образование одного нерастворимогопродукта2.
В реакциях гидролиза соли, который идет практически до конца:Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3↓ + 3H2S↑3. Гидролизом галогенангидридов кислот:PBr5 + H2O = POBr3 + 2HBr↑POBr3 + 3H2O = H3PO4 + 3HBr↑Общие методы получения кислот - 24. Окислением неметаллов азотной кислотой:3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO↑S + 2HNO3(конц.) = H2SO4 + 2NO↑5. Окислением кислотообразующего элемента до более высокойстепени окисления:H2SO3 + H2O2 = H2SO4 + H2OHNO2 + Br2 + H2O = HNO3 + 2HBr3H2SO4 + 5H3PO3 + 2KMnO4 = 5H3PO4 + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2OХимические свойства кислот1.
Участвуют в реакциях обмена:NaOH + HCl = NaCl + H2OCu(OH)2(тв.)+ H2SO4 = CuSO4(раствор) + 2H2OBaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2HClNa2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2↑ + H2OFeO + H2SO4 = FeSO4 + H2OZnO + 2HNO3 = Zn(NO3)2 + H2Oс растворимым основаниемс нерастворимым основаниемс солью с выпадением осадкас солью с выделением газас основным оксидомс амфотерным оксидом2.
Кислоты, не являющиеся сильными окислителями, реагируют сметаллами, стоящими в электрохимическом ряду напряжений доводорода; при этом металлы вытесняют из кислот водород:Zn + H2SO4(разб.) = ZnSO4 + H2↑Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑3. Участвуют в реакциях с изменением состояния окислениякислотообразующего элемента:4HCl + MnO2 = MnCl2 + Cl2 + 2H2OH3PO4 + H2O2 = H3PO4 + H2O2H2SO4(конц.) + Cu = CuSO4 + SO2 + 2H2O2H2S + H2SO3 = 3S↓ + 3H2OМоноядерные оксокислотыHOH2OH2OH2OFe3+SOHHOOH2OH2H2OАквокислота[Fe(OH2)6]3+HOOOOSSiOHHOГидроксокислотаSi(OH)4OOHOHОксокислотаH2SO4Оксокислоты серы - 1HOHOSOHOcернистаяH2SO3Двухосновная.Неустойчивая.При контакте водногораствора с кислородомокисляется в сернуюкислоту.Хорошийвосстановитель.Соли - сульфиты.OHOSSHOSOcернаяH2SO4Двухосновная.Устойчивая.Водоотнимающеевещество.Сильный окислитель.Соли - сульфаты.HOOтиоcернаяH2S2O3Оксокислоты серы - 2HOOOSOSOHOOOHOOДвухосновная.Дисульфат водорода(двусерная кислота)Принадлежит рядуполисерных кислотобщей формулыH2SO4·nSO3SSSSOнадсернаяH2S2O8OOOHтетратионоваяH2S4O6OHOSOHOSOOпироcернаяH2S2O7OЗамещенные оксокислоты серыH2NOFF3CSSHOOOаминосульфоноваяO2S(NH2)OHHOOSOфторсульфоноваяO2SF(OH)HOOтрифторметансульфоноваяO2S(CF3)OHОксокислоты фосфора - 1HOOкислыйпротонHOPHпротон, неявляющийсякислымOHOPPHфосфорноватистаяH3PO2HOHOHфосфористаяH3PO3HOOOOPPOOOHортофосфорнаяH3PO4PHOOOHOметафосфорная(HPO3)3Оксокислоты фосфора - 2OHHOPOHOOPOHOПирофосфорнаяH4P2O7OHOHHOPOOPOOHOPOHOOтетраполифосфорнаяH6P4O13POOHПоследовательная гидратацияфосфорного ангидрида12OOPOOOP+ 2H2OOOHOOPOPPOOOHOPOOOоксид фосфора (V)P4O10HOOOPOOOOOPO+ H2O- H3PO4OHOH+ H2OPPOHтетраполифосфорная+ H2OPPOHтетраметафосфорная(HPO3)4HOOH+ H2OOHOHOHHOOHPOOOHPOHO3OP- H3PO4OHHOPOHOPOHOP- H3PO4OOOOOортофосфорнаядиполифосфорная(пирофосфорная)триполифосфорная654OHOHБиологическая роль полифосфатовГидролиз АТФ до АДФ с потерей фосфатной группыO-OPOOO-PNO-POCH2O-HHOHOHOPO-NOOPOCH2O-+ 2H2O →HАденозиндифосфат (АДФ)C10H13O10N5P2N-NOHO∆ r G° = −41 кДж ⋅ моль −1NNOO4-NH2Аденозинтрифосфат (АТФ)C10H14O13N5P3OHHOHOHHH3-NH2NN+ HPO42− + H3O+Кислоты-окислители - 11.
Как и другие кислоты, взаимодействуют в реакциях обмена с оксидами,гидроксидами и солями, катионы которых не проявляют переменнойстепени окисления:Cu(OH)2(тв.)+ H2SO4 = CuSO4(раствор) + 2H2OBaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2HClNa2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2↑ + H2O2. Если металл, образующий оксиды и гидроксиды может иметьнесколько степеней окисления, то реакции могут быть окислительновосстановительными:Fe(OH)2 + 4HNO3(конц.) = Fe(NO3)3 + NO2↑ + 3H2O2FeO + 4H2SO4(конц.) = Fe2(SO4)3 + SO2↑ + 4H2O3. В реакциях с солями, содержащими анион, проявляющийвосстановительные свойства, происходит его окисление:3Na2S + 8HNO3(разб.) = 6NaNO3 + 3S↓ + 2NO↑ + 4H2O8NaI + 5H2SO4(конц.) = 4I2↓ + H2S↑ + 4Na2SO4 + 4H2OКислоты-окислители - 24. Реакции с металлами:Cu + 4HNO3(конц.) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O3Cu + 8HNO3(разб.) = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O5Co + 12HNO3(оч.разб.) = Co(NO3)2 + N2↑ + 6H2O4Zn + 10HNO3(оч.разб.) = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2OCu + 2H2SO4(конц.) = CuSO4 + SO2↑ + 2H2O5.
Концентрированная азотная и серная кислота реагируетс неметаллами - серой, фосфором, углеродом:S + 2HNO3(конц.) = H2SO4 + 2NO↑S + 2H2SO4(конц.) = 3SO2↑ + 2H2O3P + 5HNO3(конц.) + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO↑C + 2H2SO4(конц.) = CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2OКислоты-окислители - 36. Кислоты, образованные переходными металлами в высшихстепенях окисления, являются сильными окислителями:2H2CrO4 + 3SO2 = Cr2(SO4)3 + 2H2O7. Если кислотообразующий элемент находится в промежуточнойстепени окисления, кислоты могут проявлять как окислительные,так и восстановительные свойства:H2SO3 + 2H2S = 3S↓ + 3H2OH2SO3 + NO2 = H2SO4 + NO↑(H2SO3 - окислитель)(H2SO3 - восстановитель)ГидроксидыНеорганические гидроксиды - соединения, содержащие OHгруппы и атомы металла общей формулы M+(OH)−n.(n - степень окисления)В гидроксиде аммония NH4OH роль катиона металла играетион более сложного строения - аммоний-ион NH4+.В водных растворах диссоциируют наионы металла и гидроксид-ионы OH−Ba(OH)2 = Ba2+ +2OH−NH3 + H2O = NH4OH = NH4+ + OH−Гидроксиды щелочных ищелочноземельных металловявляются основаниями.Гидроксиды ряда переходных инекоторых непереходных металловв высших степенях окисленияпроявляют кислотные свойства.OHSiHOHOOHSi(OH)4 ⇒ H4SiO4Ортокремниеваякислота(оксокислота)Классификация гидроксидов1.По кислотности основания.Число групп OH−, способных обмениваться на кислотный остаток:NaOHCa(OH)2-однокислотное-двухкислотное2.По растворимости.3.По силе оснований.4.По термической устойчивости.5.По отношению к кислотам и щелочам(основные и амфотерные).MOH (M=Li-Fr), M(OH)2 (M=Mg-Ra)Be(OH)2, Zn(OH)2, Al(OH)3, Pb(OH)2, Be(OH)2,…-основные-амфотерныеПолучение гидроксидов - 11.
Взаимодействием щелочных и щелочноземельных металлов сводой:2Li + 2H2O = 2LiOH + H2↑Sr + 2H2O = Sr(OH)2 + H2↑Другие металлы могут реагировать сводой при высоких температурах, но приэтом образуются не гидроксиды, а оксиды.2. Растворением оксидов и пероксидов щелочных ищелочноземельных металлов в воде:BaO + H2O = Ba(OH)2↓Na2O2 + 2H2O = 2NaOH + H2O2Оксиды других металловс водой не реагируют.3. Гидролизом солей, у которых он протекает до конца:Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3↓ + 3H2S↑4. Смешиванием водных растворов солей, взаимно усиливающихгидролиз:2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3↓ + 6NaCl +3CO2↑Получение гидроксидов - 25.
Разложением некоторых бинарных соединений металл - неметаллводой:Li3N +3H2O = 3LiOH + NH3↑NaH +H2O = NaOH + H2↑Ca3P2 + 6H2O = 3Ca(OH)2 + 2PH3↑6. Осаждением из растворов солей щелочами или раствором аммиака:MgSO4 + 2KOH = Mg(OH)2↓ + K2SO4↑AlCl3 + 3NH4OH = Al(OH)3↓ + 3NH4ClОбменные реакции7. Окислением катиона от низшей степени до высшей:4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)38. Электролизом водных растворов щелочных и щелочноземельныхметаллов:2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2↑ + Cl2↑Химические свойства оснований -1Основания реагируют:1. С кислотами:NaOH + HCl = NaCl + H2OCu(OH)2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O2.
С кислотными оксидами:2NaOH + CO2 = Na2CO3NaOH + CO2 = NaHCO3Сa(OH)2 + CO2 = СaCO33. С амфотерными оксидами:Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2OZnO + 2NaOH + H2O = Na2[Zn(OH)4]4. С солями (растворимые в воде основания):2NaOH + FeCl2 = Fe(OH)2↓ + 2NaClХимические свойства оснований -25. С некоторыми неметаллами:6NaOH + 3Cl2 = 5NaCl + NaClO3 + 3H2O6NaOH + 3S = 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O3KOH + 4P + 3H2O = PH3↑ + 3KH2PO2Как правило, протекает реакциядиспропорционирования.6. С некоторыми металлами, гидроксиды которых амфотерны:2NaOH + Zn + 2H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2↑2NaOH + 2Al + 10H2O = 2Na[Al(OH)4(H2O)2] + 3H2↑7. С различными веществами, в реакциях с которыми образуютсякомплексные соединения:Cu(OH)2 +4NH4OH = [Cu(NH3)4](OH)2 + 4H2OCu(OH)2 +4HCN = H2[Cu(CN)4] + 2H2O8.
Термически разлагаются на оксид и воду:2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2OСоли Общепринятого понятия «соль» в настоящее время не существует. Соли могут рассматриваться как: продукты замещения протонов H+ кислоты на катионы металлов илиболее сложные катионы (NH4+, CH3NH3+, и др.) продукты замещения групп OH− основания на анионы кислотногоостатка (Cl−, SO42−, и др.) С точки зрения электролитической теории соли - это электролиты,которые в водных растворах диссоциируют на катионы металловдругие, более сложные катионы (UO22+, [Cu(NH3)4]2+, и др) и анионыкислотного остатка.Классификация солейСолиNa2CO3NaHCO3Al(OH)Cl2СредниеКислыеОсновныеДвойныеKAl(SO4)2СмешанныеКомплексныеCaOCl2K3[Fe(CN)6]Комментарии к классификации солейДвойные соли:общий анион, несколько разных катионовK+Al3+(SO42−)2K2Al2(SO4)4·24H2Oалюмокалиевые квасцы[NH4]2Fe2(SO4)4·24H2Oжелезо-аммониевые квасцыKCr(SO4)2·24H2Oхромово-калиевые квасцыСмешанные соли:общий катион, несколько разных анионовCa2+Cl−(OCl−)хлорная известьCl− - остаток кислоты HCl (соляная)OCl− - остаток кислоты HClO (хлорноватистая)Комплексные соли:имеют сложные катионы или анионы, в которых связь образована подонорно-акцепторному механизмуK3[Fe(CN)6], K[BF4], Na[Al(OH)4(H2O)2 анион в квадратных скобках[Ag(NH3)2]OH, [Cu(NH3)4](OH)2катион в квадратных скобкахПолучение солей - 11.
Взаимодействием металлов с кислотами и щелочами:Cr + 2HCl = CrCl2 + H2↑ (без доступа воздуха)Cu + 4HNO3,конц. = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O2Al + 2NaOH +10H2O = 2Na[Al(OH)4(H2O)2 + 3H2↑2. Нагреванием металлов с неметаллами в инертной атмосфере:2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3↓Zn + S = ZnS2Li + H2 = 2LiH6Mg + 2N2 = 2Mg3N23. Вытеснением металлов из солей другими металлами:Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl22FeCl3 + Hg = 2FeCl2 + HgCl2Используется для очисткипомещений от разлитой ртути.4.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
