Неметали с киселини и основи. алкални метали. Основни класове неорганични съединения. Оксиди на метали и неметали. Номенклатурата на тези съединения. Химични свойства на основни, киселинни и амфотерни оксиди

Тема № 3. ХИМИЧНИ СВОЙСТВА НА НЕМЕТАЛИТЕ

Планирайте

1. Основни химични свойства на неметалите.

2. Оксиди на неметални елементи.

3. Разпространение на неметалните елементи в природата.

4. Приложение на неметали.

1. Основни химични свойства на неметалите

Неметалите (с изключение на инертните газове) химическиактивни вещества.

При реакции с метали атомите на неметалните елементи добавят електрони, а при реакции с неметали те образуват съвместни електронни двойки.

За да разберете към кой атом са изместени споделени електронни двойки, серията за електроотрицателност помага:

F, O, N, Cl, Br, I, S, C, Se, H, P, As, B, Si

електроотрицателността намалява

1. Взаимодействие на неметали с метали:

2Mg + O2 = 2MgO (магнезиев оксид)

6Li + N 2 = 2Li 3 N (литиев нитрид)

2Al + 3Cl 2 = 2AlCl 3 (алуминиев хлорид)

Ca + H 2 \u003d CaH 2 (калциев хидрид)

Fe + S = FeS (ферум(II) сулфид)

Когато неметалите взаимодействат с металите, се образуват бинарни съединения с йонни химични връзки.

2 . Взаимодействие на неметали с кислород:

C + O 2 \u003d CO 2 (въглероден (IV) оксид)

S + O 2 \u003d SO 2 (серен (IV) оксид)

Продуктите от взаимодействието на неметали с кислород са бинарни съединения с ковалентна полярна връзкаоксиди , при които кислородът има степен на окисление- 2.

3. Взаимодействие на неметали с водород:

H 2 + Cl 2 = 2HCl (хлороводород или хлороводород)

H 2 + S = H 2 S (сероводород или сероводород)

Когато неметалите взаимодействат с водорода, се образуват летливи (газообразни или течни) бинарни съединения с ковалентна полярна връзка.

4. Взаимодействие на неметали с други неметали:

C + 2S = CS 2 (въглероден (IV) сулфид)

Si + 2Cl 2 \u003d SiCl 4 (силициев (IV) хлорид)

Продуктите от взаимодействието на два неметала са вещества с различно агрегатно състояние, които имат ковалентен тип химична връзка.

1. Оксиди на неметални елементи

Оксидите на неметалните елементи се разделят на:

а) солеобразуващи (повечето от тях) и

б) несолеобразуващи(CO, NO, N2O, H2O).

Сред оксидите има газообразни вещества (CO, CO 2, SO2 ), твърди вещества (P 2 O 5 ), течности (H 2 O, Cl 2 O 7 ).

Във всички оксиди, без изключение, атомите на неметалните елементи, свързани с кислорода, иматположителни степени на окисление.

Повечето оксиди на неметални елементикиселинен . Те си взаимодействат:

• с вода с образуването на киселини
• с основни и амфотерни оксидис образуване на сол,
• с основи и амфотерни хидроксидис образуването на соли и вода.

1. Разпространение на неметалните елементи в природата

неметали по-често срещанв природата от металите.

Съставът на въздуха включва: азот, кислород, инертни газове.

Депозитите на самородна сяра в Карпатите са едни от най-големите в света.

Промишлено графитно находище в Украйна е находището Завальевское, чиято суровина се използва от завода за графит Мариупол.

В района на Житомир, във Волин, са открити находища на скали, които може да съдържат диаманти, но промишлени находища все още не са открити.

Атомите на неметалните елементи образуват различни сложни вещества, сред които преобладават оксиди и соли.

1. Използването на неметали

Кислород:

дихателни процеси,

Изгаряне,

метаболизъм и енергия,

Метално производство.

Водород:

производство на амоняк,

хлоридна киселина,

метанол,

Превръщане на течните мазнини в твърди

Заваряване и рязане на огнеупорни метали,

Извличане на метали от руди.

Сяра:

Получаване на сулфатна киселина,

Изработване на каучук от каучук

производство на кибрит,

черен прах,

Производство на лекарства.

Бор:

Компонент на абсорбиращи неутрони материали на ядрени реактори,

Защита на повърхности на стоманени продукти от корозия,

в полупроводниковата технология,

Производство на преобразуватели на топлинна енергия в електрическа.

Азот:

Газообразен:

за производство на амоняк,

За да създадете инертна атмосфера при заваряване на метали,

Във вакуумни инсталации,

електрически лампи,

течност:

Като хладилен агент във фризери,

Лекарство.

Фосфор:

Бяло - за производство на червен фосфор,

червен - за производство на кибрит.

Силиций:

AT електроника и електротехниказа производство на:

схеми,

диоди,

транзистори,

фотоклетки,

за производство на сплави.

хлор:

Производство на перхлорна киселина,

органични разтворители,

лекарства,

Мономери за производство на пластмаси,

белини,

Като дезинфектант.

Въглерод:

Диамант:

Производство на инструменти за пробиване и рязане,

абразивен материал,

Бижута,

Графит:

Леярно, металургично, радиотехническо производство,

производство на батерии,

В нефтената и газовата промишленост за сондажни операции,

Производство на антикорозионни покрития,

Шпакловки, които намаляват силата на триене,

Адсорбция.

Адсорбция способността на някои вещества (по-специално въглерод) да задържат частици от други вещества (газ или разтворено вещество) на повърхността си.

Използването му в медицината се основава на адсорбционния капацитет на въглерода. лечебни целитаблетки ли е или капсули активен въглен. Те се използват през устата при отравяне.

Нагряването е достатъчно, за да възстанови способността на адсорбента да адсорбира и отстрани адсорбираното вещество.

Адсорбционният капацитет на въглерода е използван от M.D. Зелински във въглищната газова маска, изобретена от него през 1915 г. - средство за индивидуална защита на дихателните органи, лицето и очите на човек от излагане вредни вещества. През 1916 г. започва промишленото производство на газови маски, които спасяват живота на стотици хиляди войници по време на Първата световна война. Подобрена противогаз се използва и днес.

Домашна работа

Напишете реакциите на взаимодействие: а) силиций с кислород; б) силиций с водород; в) цинк с хлор; г) фосфор с хлор. Назовете получените съединения.

Алкални метали (АМ) се наричат ​​всички елементи от IA група на периодичната система, т.е. литий Li, натрий Na, калий K, рубидий Rb, цезий Cs, франций Fr.

Алкалните атоми имат само един електрон във външното електронно ниво. с-подниво, лесно се отделя по време на химични реакции. В този случай от неутралния SM атом се образува положително заредена частица - катион със заряд +1:

M 0 - 1 e → M +1

Семейството на алкалните метали е най-активно сред другите групи метали и следователно в природата те могат да бъдат намерени в свободна форма, т.е. под формата на прости вещества е невъзможно.

Простите вещества алкалните метали са изключително силни редуциращи агенти.

Взаимодействие на алкални метали с неметали

с кислород

Алкалните метали реагират с кислорода още при стайна температура и затова трябва да се съхраняват под слой от някакъв въглеводороден разтворител, като например керосин.

Взаимодействието на алкалния метал с кислорода води до различни продукти. С образуването на оксид само литий реагира с кислород:

4Li + O 2 = 2Li 2 O

Натрият в подобна ситуация се образува с кислород натриев пероксид Na2O2:

2Na + O 2 \u003d Na 2 O 2,

а калият, рубидият и цезият са предимно супероксиди (супероксиди) с обща формула MeO 2:

Rb + O 2 \u003d RbO 2

с халогени

Алкалните метали реагират активно с халогени, образувайки халогениди на алкални метали с йонна структура:

2Li + Br 2 = 2LiBr литиев бромид

2Na + I 2 = 2NaI натриев йодид

2K + Cl 2 \u003d 2KCl калиев хлорид

с азот

Литият реагира с азота още при нормална температура, докато азотът реагира с останалите алкални метали при нагряване. Във всички случаи се образуват нитриди на алкални метали:

6Li + N 2 = 2Li 3 N литиев нитрид

6K + N 2 = 2K 3 N калиев нитрид

с фосфор

Алкалните метали реагират с фосфора при нагряване, за да образуват фосфиди:

3Na + P = Na 3 P натриев фосфид

3K + P = K 3 P калиев фосфид

с водород

Нагряването на алкални метали във водородна атмосфера води до образуването на хидриди на алкални метали, съдържащи водород в рядко състояние на окисление - минус 1:

H 2 + 2K = 2KN -1 калиев хидрид

H 2 + 2Rb \u003d 2RbH рубидиев хидрид

със сяра

Взаимодействието на алкален метал със сяра става при нагряване с образуването на сулфиди:

S + 2K = K 2 S сулфид калий

S + 2Na = Na 2 S натриев сулфид

Взаимодействие на алкални метали със сложни вещества

с вода

Всички алкални метали активно реагират с вода с образуването на газообразен водород и алкали, поради което тези метали са получили съответното име:

2HOH + 2Na \u003d 2NaOH + H 2

2K + 2HOH = 2KOH + H2

Литият реагира доста спокойно с вода, натрият и калият спонтанно се запалват по време на реакцията, а рубидият, цезият и францият реагират с вода с мощна експлозия.

с халогенни производни на въглеводороди (реакция на Wurtz):

2Na + 2C 2 H 5 Cl → 2NaCl + C 4 H 10

2Na + 2C 6 H 5 Br → 2NaBr + C 6 H 5 –C 6 H 5

с алкохоли и феноли

AM реагират с алкохоли и феноли, замествайки водорода в хидроксилната група на органичната материя:

2CH3OH + 2K = 2CH3OK + H2

калиев метоксид

2C 6 H 5 OH + 2Na \u003d 2C 6 H 5 ONa + H 2

натриев фенолат

Взаимодействие с вода

Много неметали реагират с вода, за да образуват оксиди (и/или други съединения). Реакциите протичат при силно нагряване.

C + H 2 O → CO + H 2

6B + 6H 2 O → 2H 3 B 3 O 3 (бороксин) + 3H 2

4P + 10H 2 O → 2P 2 O 5 + 5H 2

3S + 2H 2 O → 2H 2 S + SO 2

Халогените, когато взаимодействат с вода, са непропорционални (те образуват съединения с различни степени на окисление от съединение с едно състояние на окисление) - с изключение на F 2. Реакциите протичат при стайна температура.

Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO

Br 2 + H 2 O → HBr + HBrO

2F 2 + 2H 2 O → 4HF + O 2

Взаимодействие с неметали

взаимодействие с кислород.

Повечето неметали (с изключение на халогени, благородни газове) взаимодействат с кислорода, за да образуват оксиди, а при определени условия (температура, налягане, катализатори) - висши оксиди.

N 2 + O 2 → 2NO (реакцията протича при температура 2000 ° C или в електрическа дъга)

C + O 2 → CO 2

4B + 3O 2 → 2B 2 O 3

S + O 2 → SO 2

Взаимодействие с флуор

Повечето неметали (с изключение на N 2, C (диамант), някои благородни газове) взаимодействат с флуора, за да образуват флуориди.

O 2 + 2F 2 → 2OF 2 (при преминаване електрически ток)

C + 2F 2 → CF 4 (при 900°C)

S +3F 2 → SF 6

2.3 Взаимодействие с халогени (Cl 2 , Br 2)

С неметалите (с изключение на въглерод, азот, флуор, кислород и инертни газове) образува съответните халогениди (хлориди и бромиди).

2S + Cl 2 → S 2 Cl 2

2S + Br 2 → S 2 Br 2

2P + 5Cl 2 → 2PCl 5 (изгаряне в хлорна атмосфера)

Cl 2 + Br 2 → 2BrCl

Cl 2 + I 2 → 2ICl (нагряване до 45°C))

Br 2 + I 2 → 2IBr

Взаимодействие с оксиди

Въглеродът и силицийът редуцират металите и неметалите от техните оксиди. Реакциите протичат при нагряване.

SiO 2 + C \u003d CO 2 + Si

MnO2 + Si → Mn + SiO2.

Взаимодействие с алкали

Повечето неметали (с изключение на F 2 , Si) са непропорционални при взаимодействие с алкали. Благородните газове, O 2 , N 2 и някои други метали не взаимодействат с алкали

Cl 2 + 2NaOH → NaCl + NaClO

3Cl 2 + 6NaOH → 5NaCl + NaClO 3 + H 2 O (при нагряване)

3S + 6NaOH → 2Na 2 S + Na 2 SO 3 + 3H 2 O (синтез)

P + NaOH → Na 3 PO 3 + PH 3

Si + 2NaOH + H 2 O → Na 2 SiO 3 + 2H 2

4F 2 + 6NaOH → OF 2 + 6NaF + 3H 2 O + O 2

Взаимодействие с окислителни киселини

Всички неметали (с изключение на халогени, благородни газове, N 2, O 2, Si) взаимодействат с окислителни киселини, за да образуват съответната киселина (или оксид), съдържаща кислород.

C + 2 H 2 SO 4 → CO 2 + 2SO 2 + 2H 2 O

B + 3HNO 3 → H 3 BO 3 + 3NO 2

S + 6HNO 3 → H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O

Взаимодействие на солта

По-електроотрицателният халоген измества по-малко електроотрицателния реагент от неговата сол, или водородно съединение

2NaBr + Cl 2 → 2NaCl + Br 2

Химичните свойства на неоксидните бинарни съединения са различни. Повечето от тях (с изключение на халогенидите) образуват два оксида при взаимодействие с кислород (в случай на амоняк трябва да се използват катализатори).

Химични свойства на основните оксиди

Взаимодействие с вода

Оксидите на алкални и алкалоземни метали взаимодействат с вода, за да образуват разтворими (слабо разтворими) съединения - алкални

Na 2 O + H 2 O → 2NaOH

Взаимодействие с оксиди

Основните оксиди реагират с киселинни и амфотерни оксиди, за да образуват соли.

Na 2 O + SO 3 → Na 2 SO 4

CaO + Al 2 O 3 → CaAl 2 O 4 (синтез)

Взаимодействие с киселини

Основните оксиди взаимодействат с киселини

CaO + 2HCl → CaCl 2 + H 2 O

FeO + 2HCl → FeCl 2 + H 2 O

Основни оксиди на елементи с променлива степен на окисление могат да участват в редокс реакции

FeO + 4HNO 3 → Fe(NO 3) 3 + NO 2 + 2H 2 O

2MnO + O 2 → 2MnO 2

Химични свойства на амфотерните оксиди

Взаимодействие с оксиди

Амфотерните оксиди реагират с основни, киселинни и амфотерни оксиди, за да образуват соли.

Na 2 O + Al 2 O 3 → 2NaAlO 2

3SO 3 + Al 2 O 3 → 2Al 2 (SO 4) 3

ZnO + Al 2 O 3 → ZnAl 2 O 4 (синтез)

Взаимодействие с киселини и основи

Амфотерните оксиди взаимодействат с основи и киселини

6HCl + Al 2 O 3 → 2AlCl 3 + 3H 2 O

ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O (при нагряване)

Взаимодействие на солта

Нисколетливите амфотерни оксиди изместват по-летливите киселинни оксиди от техните соли

Al 2 O 3 + Na 2 CO 3 → 2NaAlO 2 + CO 2

Окислител - редуциращи реакции

Амфотерните оксиди на елементи с променлива степен на окисление могат да участват в редокс реакции.

MnO 2 + 4HCl → MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O

Химични свойства на киселинните оксиди

1. Взаимодействие с вода

Повечето киселинни оксиди се разтварят във вода, за да образуват съответната киселина (металните оксиди с по-високи степени на окисление и SiO 2 не се разтварят във вода).

SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4

P 2 O 5 + 3H 2 O → 2H 3 PO 4

Взаимодействие с оксиди

Киселинните оксиди реагират с основни и амфотерни оксиди, за да образуват соли.

Разделянето на базите на групи по различни критерии е представено в таблица 11.

Таблица 11
Базова класификация

Всички основи, с изключение на разтвор на амоняк във вода, са твърди вещества с различни цветове. Например калциев хидроксид Ca (OH) 2 бял, меден (II) хидроксид Cu (OH) 2 син, никелов (II) хидроксид Ni (OH) 2 зелен, железен (III) хидроксид Fe (OH) 3 червено-кафяв, и т.н.

Воден разтвор на амоняк NH 3 H 2 O, за разлика от други основи, не съдържа метални катиони, а сложен еднократно зареден амониев катион NH - 4 и съществува само в разтвор (този разтвор ви е известен като амоняк). Лесно се разлага на амоняк и вода:

Въпреки това, колкото и различни да са базите, всички те се състоят от метални йони и хидроксо групи, чийто брой е равен на степента на окисление на метала.

Всички основи и предимно алкали (силни електролити) образуват хидроксидни йони OH - по време на дисоциация, които определят редица общи свойства: сапуненост на допир, обезцветяване на индикатори (лакмус, метилоранж и фенолфталеин), взаимодействие с други вещества.

Типични основни реакции

Първата реакция (универсална) беше разгледана в § 38.

Лабораторен опит No23
Взаимодействието на алкали с киселини

Запишете две уравнения на молекулни реакции, чиято същност се изразява със следното йонно уравнение:

H + + OH - \u003d H 2 O.

Проведете реакциите, чиито уравнения сте съставили. Спомнете си какви вещества (с изключение на киселини и основи) са необходими за наблюдение на тези химични реакции.

Втората реакция протича между алкали и неметални оксиди, които съответстват на киселини, напр.

Съответства

Когато оксидите взаимодействат с основите, се образуват соли на съответните киселини и вода:

Ориз. 141.
Взаимодействието на алкали с неметален оксид

Лабораторен опит No24
Взаимодействие на алкали с оксиди на неметали

Повторете опита, който направихте преди. Изсипете 2-3 ml бистър разтвор на варна вода в епруветка.

Поставете сламка за сок в него, която действа като тръба за изпускане на газ. Внимателно прокарайте издишания въздух през разтвора. Какво гледате?

Запишете молекулярните и йонните уравнения на реакцията.

Ориз. 142.
Взаимодействието на алкали със соли:
а - с образуване на утайка; b - с образуването на газ

Третата реакция е типична йонообменна реакция и възниква само ако резултатът е утайка или се отделя газ, например:

Лабораторен опит No25
Взаимодействието на алкали със соли

В три епруветки изсипете 1-2 ml разтвори на вещества по двойки: 1-ва епруветка - натриев хидроксид и амониев хлорид; 2-ра епруветка - калиев хидроксид и железен сулфат (III); 3-та епруветка - натриев хидроксид и бариев хлорид.

Загрейте съдържанието на първата епруветка и идентифицирайте един от реакционните продукти по миризмата.

Формулирайте заключение за възможността за взаимодействие на алкали със соли.

Неразтворимите основи се разлагат при нагряване до метален оксид и вода, което не е характерно за основите, например:

Fe (OH) 2 \u003d FeO + H 2 O.

Лабораторен опит No26
Получаване и свойства на неразтворимите основи

Изсипете 1 ml разтвор на меден (II) сулфат или хлорид в две епруветки. Добавете 3-4 капки разтвор на натриев хидроксид към всяка епруветка. Опишете получения меден(II) хидроксид.

Забележка. Оставете епруветките с получения меден (II) хидроксид за следващите експерименти.

Напишете молекулните и йонните уравнения за реакцията. Посочете вида на реакцията въз основа на "броя и състава на изходните материали и реакционните продукти".

Добавете 1-2 ml солна киселина в една от епруветките с меден (II) хидроксид, получен в предишния опит. Какво гледате?

С помощта на пипета се поставят 1-2 капки от получения разтвор върху стъклена или порцеланова чиния и с щипка за тигел внимателно се изпарява. Разгледайте кристалите, които се образуват. Обърнете внимание на цвета им.

Напишете молекулните и йонните уравнения за реакцията. Посочете вида на реакцията въз основа на "броя и състава на изходните материали и реакционните продукти", "участието на катализатор" и "обратимостта на химичната реакция".

Загрейте една от епруветките с меден хидроксид, получен по-рано или даден от учителя () (фиг. 143). Какво гледате?

Ориз. 143.
Разлагане на меден (II) хидроксид при нагряване

Направете уравнение за реакцията, посочете условието за нейното протичане и вида на реакцията според признаците "брой и състав на изходните материали и продуктите на реакцията", "отделяне или поглъщане на топлина" и "обратимост". химическа реакция».

Ключови думи и фрази

1. Базова класификация.
2. Характерни свойства на основите: взаимодействието им с киселини, неметални оксиди, соли.
3. Типично свойство на неразтворимите основи: разлагане при нагряване.
4. Условия за типични основни реакции.

Работа с компютър

1. Вижте електронното приложение. Проучете материала от урока и изпълнете предложените задачи.
2. Потърсете в интернет имейл адреси, които могат да служат като допълнителни източници, които разкриват съдържанието на ключовите думи и фрази на параграфа. Предложете на учителя своята помощ при подготовката на нов урок - направете доклад за ключовите думи и фрази от следващия параграф.

1. Метал + неметал. Инертните газове не влизат в това взаимодействие. Колкото по-висока е електроотрицателността на един неметал, с толкова повече метали ще реагира. Например флуорът реагира с всички метали, а водородът - само с активните. Колкото по-наляво е даден метал в серията активности от метали, с толкова повече неметали може да реагира. Например златото реагира само с флуор, литият с всички неметали.

2. Неметал + неметал. В този случай по-електроотрицателният неметал действа като окислител, по-малко EO - като редуциращ агент. Неметалите с близка електроотрицателност взаимодействат слабо помежду си, например взаимодействието на фосфор с водород и силиций с водород е практически невъзможно, тъй като равновесието на тези реакции се измества към образуването на прости вещества. Хелий, неон и аргон не реагират с неметали, други инертни газове при тежки условия могат да реагират с флуор.
Кислородът не взаимодейства с хлор, бром и йод. Кислородът може да реагира с флуор при ниски температури.

3. Метал + киселинен оксид. Металът възстановява неметала от оксид. След това излишният метал може да реагира с получения неметал. Например:

2 Mg + SiO 2 \u003d 2 MgO + Si (при липса на магнезий)

2 Mg + SiO 2 \u003d 2 MgO + Mg 2 Si (с излишък на магнезий)

4. Метал + киселина. Металите отляво на водорода в серията напрежения реагират с киселини, за да освободят водород.

Изключение правят киселините - окислители (концентрирана сярна и всякаква азотна киселина), които могат да реагират с метали, които са в поредицата от напрежения вдясно от водорода, при реакциите не се отделя водород, а водата и продуктът на киселинна редукция получено.

Необходимо е да се обърне внимание на факта, че когато метал взаимодейства с излишък от многоосновна киселина, може да се получи кисела сол: Mg +2 H 3 PO 4 \u003d Mg (H 2 PO 4) 2 + H 2.

Ако продуктът от взаимодействието на киселина и метал е неразтворима сол, тогава металът е пасивиран, тъй като повърхността на метала е защитена от неразтворимата сол от действието на киселината. Например действието на разредена сярна киселина върху олово, барий или калций.

5. Метал + сол. в разтвор тази реакция включва метал отдясно на магнезия в серията напрежения, включително самия магнезий, но отляво на металната сол. Ако металът е по-активен от магнезия, тогава той не реагира със сол, а с вода, за да образува алкали, които след това реагират със сол. В този случай първоначалната сол и получената сол трябва да са разтворими. Неразтворимият продукт пасивира метала.

Има обаче изключения от това правило:

2FeCl 3 + Cu \u003d CuCl 2 + 2FeCl 2;

2FeCl3 + Fe = 3FeCl2. Тъй като желязото има междинна степен на окисление, неговата сол в най-висока степен на окисление лесно се редуцира до сол в междинна степен на окисление, окислявайки дори по-малко активни метали.

в стопиредица метални напрежения не работят. Възможно е да се определи дали е възможна реакция между сол и метал само с помощта на термодинамични изчисления. Например, натрият може да измести калия от стопилката на калиев хлорид, тъй като калият е по-летлив: Na + KCl = NaCl + K (тази реакция се определя от ентропийния фактор). От друга страна, алуминият се получава чрез изместване от натриев хлорид: 3 Na + AlCl 3 \u003d 3 NaCl + Al . Този процес е екзотермичен и се определя от фактора енталпия.

Възможно е солта да се разложи при нагряване и продуктите от нейното разлагане да реагират с метала, като алуминиев нитрат и желязо. Алуминиевият нитрат се разлага при нагряване до алуминиев оксид, азотен оксид (IV ) и кислород, кислород и азотен оксид ще окислят желязото:

10Fe + 2Al(NO 3) 3 = 5Fe 2 O 3 + Al 2 O 3 + 3N 2

6. Метал + основен оксид. Също така, както при разтопените соли, възможността за тези реакции се определя термодинамично. Като редуциращи агенти често се използват алуминий, магнезий и натрий. Например: 8 Al + 3 Fe 3 O 4 \u003d 4 Al 2 O 3 + 9 Fe екзотермична реакция, коефициент на енталпия);2 Al + 3 Rb 2 O = 6 Rb + Al 2 O 3 (летлив рубидий, коефициент на енталпия).

8. Неметални + основа. Като правило реакцията протича между неметал и алкали.Не всички неметали могат да реагират с алкали: трябва да се помни, че халогените влизат в това взаимодействие (различно в зависимост от температурата), сярата (при нагряване), силиций, фосфор.

KOH + Cl 2 \u003d KClO + KCl + H 2 O (на студено)

6 KOH + 3 Cl 2 = KClO 3 + 5 KCl + 3 H 2 O (в горещ разтвор)

6KOH + 3S = K 2 SO 3 + 2K 2 S + 3H 2 O

2KOH + Si + H 2 O \u003d K 2 SiO 3 + 2H 2

3KOH + 4P + 3H 2 O = PH 3 + 3KPH 2 O 2

1) неметал - редуциращ агент (водород, въглерод):

CO 2 + C \u003d 2CO;

2NO 2 + 4H 2 \u003d 4H 2 O + N 2;

SiO 2 + C \u003d CO 2 + Si. Ако полученият неметал може да реагира с метала, използван като редуциращ агент, тогава реакцията ще продължи по-далеч (с излишък на въглерод) SiO 2 + 2 C \u003d CO 2 + Si C

2) неметален - окислител (кислород, озон, халогени):

2C O + O 2 \u003d 2CO 2.

С O + Cl 2 \u003d CO Cl 2.

2 NO + O 2 \u003d 2 N O 2.

10. Киселинен оксид + основен оксид . Реакцията протича, ако получената сол принципно съществува. Например алуминиевият оксид може да реагира със серен анхидрид, за да образува алуминиев сулфат, но не може да реагира с въглероден диоксид, тъй като съответната сол не съществува.

11. Вода + основен оксид . Реакцията е възможна, ако се образува основа, т.е. разтворима основа (или слабо разтворима, в случай на калций). Ако основата е неразтворима или слабо разтворима, тогава има обратна реакция на разлагане на основата в оксид и вода.

12. Основен оксид + киселина . Реакцията е възможна, ако съществува получената сол. Ако получената сол е неразтворима, тогава реакцията може да бъде пасивирана чрез блокиране на достъпа на киселината до повърхността на оксида. В случай на излишък на многоосновна киселина е възможно образуването на кисела сол.

13. киселинен оксид + база. По правило реакцията протича между алкален и киселинен оксид. Ако киселинният оксид съответства на многоосновна киселина, може да се получи киселинна сол: CO 2 + KOH = KHCO 3 .

Киселинните оксиди, съответстващи на силни киселини, също могат да реагират с неразтворими основи.

Понякога оксидите, съответстващи на слаби киселини, реагират с неразтворими основи и може да се получи средна или основна сол (като правило се получава по-малко разтворимо вещество): 2 Mg (OH) 2 + CO 2 \u003d (MgOH) 2 CO 3 + H2O.

14. киселинен оксид + сол.Реакцията може да протече в стопилка и в разтвор. В стопилката по-малко летливият оксид измества по-летливия оксид от солта. В разтвора оксидът, съответстващ на по-силната киселина, измества оксида, съответстващ на по-слабата киселина. Например, Na 2 CO 3 + SiO 2 \u003d Na 2 SiO 3 + CO 2 , в посока напред, тази реакция протича в стопилката, въглеродният диоксид е по-летлив от силициевия оксид; в обратна посока, реакцията протича в разтвор, въглеродната киселина е по-силна от силициевата киселина и силициевият оксид се утаява.

Възможно е да се комбинира киселинен оксид със собствена сол, например дихромат може да се получи от хромат, а дисулфат може да се получи от сулфат, а дисулфит може да се получи от сулфит:

Na 2 SO 3 + SO 2 \u003d Na 2 S 2 O 5

За да направите това, трябва да вземете кристална сол и чист оксид или наситен солен разтвор и излишък от киселинен оксид.

В разтвор солите могат да реагират със собствените си киселинни оксиди, за да образуват киселинни соли: Na 2 SO 3 + H 2 O + SO 2 = 2 NaHSO 3

15. Вода + киселинен оксид . Реакцията е възможна, ако се образува разтворима или слабо разтворима киселина. Ако киселината е неразтворима или слабо разтворима, тогава има обратна реакция на разлагане на киселината в оксид и вода. Например, сярната киселина се характеризира с реакцията на получаване от оксид и вода, реакцията на разлагане практически не се случва, силициевата киселина не може да се получи от вода и оксид, но лесно се разлага на тези компоненти, но въглеродната и сярната киселина могат да участват в двете директни и обратни реакции.

16. Основа + киселина. Реакцията протича, ако поне един от реагентите е разтворим. В зависимост от съотношението на реагентите могат да се получат средни, киселинни и основни соли.

17. Основа + сол. Реакцията протича, ако и двата изходни материала са разтворими и като продукт се получава поне един неелектролит или слаб електролит (утайка, газ, вода).

18. Сол + киселина. По правило реакцията протича, ако и двата изходни материала са разтворими и като продукт се получава поне един неелектролит или слаб електролит (утайка, газ, вода).

Силна киселина може да реагира с неразтворими соли на слаби киселини (карбонати, сулфиди, сулфити, нитрити) и се отделя газообразен продукт.

Реакции между концентрирани киселини и кристални солиса възможни, ако се получи по-летлива киселина: например хлороводородът може да се получи чрез действието на концентрирана сярна киселина върху кристален натриев хлорид, бромоводород и йодоводород - чрез действието на фосфорна киселина върху съответните соли. Можете да действате с киселина върху собствената си сол, за да получите кисела сол, например: BaSO 4 + H 2 SO 4 \u003d Ba (HSO 4) 2.

19. Сол + сол.По правило реакцията протича, ако и двата изходни материала са разтворими и като продукт се получава поне един неелектролит или слаб електролит.

1) сол не съществува, защото необратимо хидролизирани . Това са повечето карбонати, сулфити, сулфиди, силикати на тривалентни метали, както и някои соли на двувалентни метали и амоний. Тривалентните метални соли се хидролизират до съответната основа и киселина, а двувалентните метални соли до по-малко разтворими основни соли.

Помислете за примери:

2 FeCl 3 + 3 Na 2 CO 3 = Fe 2 (CO 3 ) 3 + 6 NaCl (1)

Fe 2 (CO 3) 3+ 6H 2 O \u003d 2Fe (OH) 3 + 3 H2CO3

з 2 CO 3 се разлага на вода и въглероден диоксид, водата в лявата и дясната част се редуцира и се оказва: Fe 2 (CO 3 ) 3 + 3 H 2 O \u003d 2 Fe (OH) 3 + 3 CO 2 (2)

Ако сега комбинираме (1) и (2) уравнения и намалим железния карбонат, получаваме общо уравнение, отразяващо взаимодействието на железен хлорид (III ) и натриев карбонат: 2 FeCl 3 + 3 Na 2 CO 3 + 3 H 2 O \u003d 2 Fe (OH) 3 + 3 CO 2 + 6 NaCl

CuSO 4 + Na 2 CO 3 \u003d CuCO 3 + Na 2 SO 4 (1)

Подчертаната сол не съществува поради необратима хидролиза:

2CuCO3+ H 2 O \u003d (CuOH) 2 CO 3 + CO 2 (2)

Ако сега комбинираме (1) и (2) уравнения и редуцираме медния карбонат, получаваме общото уравнение, отразяващо взаимодействието на сулфата (II ) и натриев карбонат:

2CuSO 4 + 2Na 2 CO 3 + H 2 O \u003d (CuOH) 2 CO 3 + CO 2 + 2Na 2 SO 4

13. Основни класове неорганични съединения. Оксиди на метали и неметали. Номенклатурата на тези съединения. Химични свойства на основни, киселинни и амфотерни оксиди.

оксиди- съединения на елемент с кислород.

Наричат ​​се оксиди, които при нормални условия не образуват киселини, основи и соли не солеобразуващи.

Солеобразуващиоксидите се делят на киселинни, основни и амфотерни (с двойни свойства). Неметалите образуват само киселинни оксиди, металите - всички останали и някои киселинни.

Основни оксиди- Това са сложни химични вещества, свързани с оксиди, които образуват соли чрез химична реакция с киселини или киселинни оксиди и не реагират с основи или основни оксиди.

Имоти:

1. Взаимодействие с вода:

Взаимодействие с вода за образуване на основа (или основа)

CaO+H2O = Ca(OH)2 (добре позната реакция на гасене на вар, която отделя много топлина!)

2. Взаимодействие с киселини:

Реакция с киселина за образуване на сол и вода (разтвор на сол във вода)

CaO + H2SO4 \u003d CaSO4 + H2O (Кристалите на това вещество CaSO4 са известни на всички под името "гипс").

3. Взаимодействие с киселинни оксиди: образуване на соли

CaO + CO2 \u003d CaCO3 (Това вещество е известно на всички - обикновена креда!)

Киселинни оксиди- това са сложни химикали, свързани с оксиди, които образуват соли при химично взаимодействие с основи или основни оксиди и не взаимодействат с киселинни оксиди.

Имоти:

Химическа реакция с вода CO 2 +H 2 O=H 2 CO 3 е вещество - въглена киселина - една от слабите киселини, добавя се към газирана вода за "балончета" газ.

Реакция с алкали (основи): CO 2 +2NaOH=Na 2 CO 3 +H 2 O- калцинирана сода или сода за пране.

Реакция с основни оксиди: CO 2 +MgO=MgCO 3 - получена сол - магнезиев карбонат - наричана още "горчива сол".

Амфотерни оксиди- това са сложни химикали, също свързани с оксиди, които образуват соли при химично взаимодействие както с киселини (или киселинни оксиди), така и с основи (или основни оксиди). Най-честата употреба на думата "амфотерни" в нашия случай се отнася до метални оксиди.

Имоти:

Химичните свойства на амфотерните оксиди са уникални с това, че могат да влизат в химични реакции, съответстващи както на основи, така и на киселини. Например:

Реакция с киселинен оксид:

ZnO + H2CO3 \u003d ZnCO3 + H2O - Полученото вещество е разтвор на сол "цинков карбонат" във вода.

Реакция с основи:

ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2O - полученото вещество е двойна сол на натрий и цинк.

14. Бази.Номенклатура на базите. Химични свойства на основите. Амфотерни основи, реакции на тяхното взаимодействие с киселини и основи.

Основите са вещества, в които металните атоми са свързани с хидроксилни групи.

Ако дадено вещество съдържа хидрокси групи (ОН), които могат да бъдат отцепени (като единичен „атом“) при реакции с други вещества, тогава такова вещество е основа.

Имоти:

Взаимодействие с неметали:

при нормални условия хидроксидите не взаимодействат с повечето неметали, изключение прави взаимодействието на алкали с хлор

Взаимодействие с киселинни оксиди за образуване на соли: 2NaOH + SO 2 = Na 2 SO 3 + H 2 O

Взаимодействие с киселини - реакция на неутрализация:

с образуването на средни соли: 3NaOH + H3PO4 = Na3PO4 + 3H2O

условието за образуване на средна сол е излишъкът от алкали;

с образуването на киселинни соли: NaOH + H3PO4 = NaH2PO4 + H2O

условието за образуване на кисела сол е излишък на киселина;

с образуването на основни соли: Cu(OH)2 + HCl = Cu(OH)Cl + H2O

условието за образуване на основната сол е излишък на основа.

Основите реагират със соли, когато се образува утайка в резултат на реакция, отделяне на газ или образуване на слабо дисоцииращо вещество.

амфотернинаречени хидроксиди, които проявяват както основни, така и киселинни свойства, в зависимост от условията, т.е. разтваря се в киселини и основи.

Към всички свойства на базите се добавя взаимодействие с базите.