Nemetalai su rūgštimis ir šarmais. šarminių metalų. Pagrindinės neorganinių junginių klasės. Metalų ir nemetalų oksidai. Šių junginių nomenklatūra. Bazinių, rūgščių ir amfoterinių oksidų cheminės savybės

Tema № 3. CHEMINĖS NEMETALŲ SAVYBĖS

Planuoti

1. Pagrindinės nemetalų cheminės savybės.

2. Nemetalinių elementų oksidai.

3. Nemetalinių elementų pasiskirstymas gamtoje.

4. Nemetalų taikymas.

1. Pagrindinės nemetalų cheminės savybės

Nemetalai (išskyrus inertines dujas) chemiškai veikliosios medžiagos.

Reakcijose su metalais nemetalinių elementų atomai prideda elektronus, o reakcijose su nemetalais sudaro jungtines elektronų poras.

Norėdami sužinoti, į kuriuos atomus bendrinamos elektronų poros yra perkeltos, elektronegatyvumo serija padeda:

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

elektronegatyvumas mažėja

1. Nemetalų sąveika su metalais:

2Mg + O2 = 2MgO (magnio oksidas)

6Li + N2 = 2Li 3N (ličio nitridas)

2Al + 3Cl 2 = 2AlCl 3 (aliuminio chloridas)

Ca + H 2 \u003d CaH 2 (kalcio hidridas)

Fe + S = FeS (fero(II) sulfidas)

Nemetalams sąveikaujant su metalais, susidaro dvejetainiai junginiai su joniniais cheminiais ryšiais.

2 . Nemetalų sąveika su deguonimi:

C + O 2 \u003d CO 2 (anglies (IV) oksidas)

S + O 2 \u003d SO 2 (sieros (IV) oksidas)

Nemetalų sąveikos su deguonimi produktai yra dvejetainiai junginiai su kovalentine poline jungtimi oksidai , kuriame deguonis turi oksidacijos būseną- 2.

3. Nemetalų sąveika su vandeniliu:

H2 + Cl2 = 2HCl (vandenilio chloridas arba vandenilio chloridas)

H2 + S = H2 S (vandenilio sulfidas arba vandenilio sulfidas)

Nemetalams sąveikaujant su vandeniliu, susidaro lakieji (dujiniai arba skysti) dvejetainiai junginiai su kovalentiniu poliniu ryšiu.

4. Nemetalų sąveika su kitais nemetalais:

C + 2S = CS 2 (anglies (IV) sulfidas)

Si + 2Cl 2 \u003d SiCl 4 (silicio (IV) chloridas)

Dviejų nemetalų sąveikos produktai yra skirtingos agregacijos būsenos medžiagos, turinčios kovalentinį cheminį ryšį.

1. Nemetalinių elementų oksidai

Nemetalinių elementų oksidai skirstomi į:

a) formuojasi druska (dauguma jų) ir

b) nesudarantis druskos(CO, NO, N 2 O, H 2 O).

Tarp oksidų yra dujinių medžiagų (CO, CO 2, SO2 ), kietosios medžiagos (P 2 O 5 ), skysčiai (H 2 O, Cl 2 O 7 ).

Visuose oksiduose, be išimties, yra nemetalinių elementų atomai, sujungti su deguonimiteigiamos oksidacijos būsenos.

Dauguma nemetalinių elementų oksidų rūgštus . Jie sąveikauja:

• su vandeniu su rūgščių susidarymu
• su baziniais ir amfoteriniais oksidaisSu druskos susidarymas,
• su bazėmis ir amfoteriniais hidroksidaissu druskų ir vandens susidarymu.

1. Nemetalinių elementų pasiskirstymas gamtoje

nemetalai dažniaugamtoje nei metalai.

Į oro sudėtį įeina: azotas, deguonis, inertinės dujos.

Natūralios sieros telkiniai Karpatuose yra vieni didžiausių pasaulyje.

Pramoninis grafito telkinys Ukrainoje yra Zavaljevskojės telkinys, kurio žaliavą naudoja Mariupolio grafito gamykla.

Žitomiro srityje, Voluinėje, buvo aptiktos uolienų nuosėdos, kuriose gali būti deimantų, tačiau pramoninių telkinių dar neaptikta.

Nemetalinių elementų atomai sudaro įvairias sudėtingas medžiagas, tarp kurių dominuoja oksidai ir druskos.

1. Nemetalų naudojimas

Deguonis:

kvėpavimo procesai,

degimas,

medžiagų apykaita ir energija,

Metalo gamyba.

Vandenilis:

amoniako gamyba,

chlorido rūgštis,

metanolis,

Skystų riebalų pavertimas kietais

Ugniai atsparių metalų suvirinimas ir pjovimas,

Metalų išgavimas iš rūdų.

Siera:

Gauti sulfato rūgštį,

Gumos gamyba iš gumos

degtukų gamyba,

juodi milteliai,

Vaistų gamyba.

Boras:

Branduolinių reaktorių neutronus sugeriančių medžiagų sudedamoji dalis,

Plieno gaminių paviršių apsauga nuo korozijos,

puslaidininkių technologijoje,

Šiluminės energijos keitiklių į elektros energiją gamyba.

Azotas:

Dujinis:

amoniako gamybai,

Norėdami sukurti inertišką atmosferą suvirinant metalus,

Vakuuminiuose įrenginiuose,

elektros lempos,

Skystis:

Kaip šaltnešis šaldikliuose,

Vaistas.

Fosforas:

Baltas - raudonojo fosforo gamybai,

Raudona - degtukų gamybai.

Silicis:

AT elektronika ir elektrotechnikagaminant:

schemos,

diodai,

tranzistoriai,

fotoelementai,

lydinių gamybai.

Chloras:

Perchloro rūgšties gamyba,

organiniai tirpikliai,

vaistai,

Monomerai plastikų gamybai,

Balikliai,

Kaip dezinfekcinė priemonė.

Anglis:

Deimantas:

Gręžimo ir pjovimo įrankių gamyba,

abrazyvinė medžiaga,

Papuošalai,

Grafitas:

Liejyklos, metalurgijos, radiotechnikos gamyba,

baterijų gamyba,

Naftos ir dujų pramonėje gręžimo operacijoms,

Antikorozinių dangų gamyba,

Glaistai, mažinantys trinties jėgą,

Adsorbcija.

Adsorbcija kai kurių medžiagų (ypač anglies) gebėjimas sulaikyti kitų medžiagų daleles (dujas ar ištirpusią medžiagą) savo paviršiuje.

Jo naudojimas medicinoje pagrįstas anglies adsorbcijos gebėjimu. medicininiais tikslais ar tai tabletės ar kapsulės aktyvuota anglis. Jie vartojami per burną apsinuodijimui.

Kaitinimas yra pakankamas, kad būtų atkurtas adsorbento gebėjimas adsorbuoti ir pašalinti adsorbuotą medžiagą.

Anglies adsorbcijos pajėgumą panaudojo M.D. Zelinskis anglies dujokaukėje, kurią jis išrado 1915 m. - priemonė individualiai apsaugoti žmogaus kvėpavimo organus, veidą ir akis nuo poveikio. kenksmingų medžiagų. 1916 metais buvo pradėta pramoninė dujokaukių gamyba, kuri per Pirmąjį pasaulinį karą išgelbėjo šimtus tūkstančių karių. Patobulinta dujokaukė naudojama ir šiandien.

Namų darbai

Parašykite sąveikos reakcijas: a) silicio su deguonimi; b) silicio su vandeniliu; c) cinkas su chloru; d) fosforas su chloru. Pavadinkite gautus junginius.

Šarminiais metalais (AM) vadinami visi periodinės lentelės IA grupės elementai, t.y. ličio Li, natrio Na, kalio K, rubidžio Rb, cezio Cs, francio Fr.

Šarminiai atomai turi tik vieną elektroną išoriniame elektroniniame lygyje. s-žemesnio lygio, lengvai atsiskiria cheminių reakcijų metu. Tokiu atveju iš neutralaus SM atomo susidaro teigiamai įkrauta dalelė - katijonas, kurio krūvis yra +1:

M 0 - 1 e → M +1

Šarminių metalų šeima yra pati aktyviausia tarp kitų metalų grupių, todėl gamtoje jų galima rasti laisvos formos, t.y. paprastų medžiagų pavidalu neįmanoma.

Paprastos medžiagos šarminiai metalai yra ypač stiprūs reduktoriai.

Šarminių metalų sąveika su nemetalais

su deguonimi

Šarminiai metalai reaguoja su deguonimi jau kambario temperatūroje, todėl juos reikia laikyti po kokio nors angliavandenilio tirpiklio sluoksniu, pavyzdžiui, žibalu.

Šarminio metalo sąveika su deguonimi sukelia skirtingus produktus. Susidarant oksidui, tik litis reaguoja su deguonimi:

4Li + O 2 = 2Li 2 O

Natris panašioje situacijoje susidaro su deguonimi natrio peroksidas Na2O2:

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

o kalis, rubidis ir cezis daugiausia yra superoksidai (superoksidai), kurių bendra formulė MeO 2:

Rb + O 2 \u003d RbO 2

su halogenais

Šarminiai metalai aktyviai reaguoja su halogenais, sudarydami šarminių metalų halogenidus, turinčius joninę struktūrą:

2Li + Br 2 = 2LiBr ličio bromidas

2Na + I 2 = 2NaI natrio jodidas

2K + Cl 2 \u003d 2KCl kalio chloridas

su azotu

Litis reaguoja su azotu jau įprastoje temperatūroje, o azotas kaitinant reaguoja su likusiais šarminiais metalais. Visais atvejais susidaro šarminių metalų nitridai:

6Li + N 2 = 2Li 3 N ličio nitridas

6K + N 2 = 2K 3 N kalio nitridas

su fosforu

Kaitinant šarminiai metalai reaguoja su fosforu, sudarydami fosfidus:

3Na + P = Na3P natrio fosfidas

3K + P = K 3 P kalio fosfidas

su vandeniliu

Kaitinant šarminius metalus vandenilio atmosferoje, susidaro šarminių metalų hidridai, kuriuose yra retos oksidacijos būsenos vandenilio - minus 1:

H 2 + 2K = 2KN -1 kalio hidrido

H 2 + 2Rb \u003d 2RbH rubidžio hidridas

su siera

Šarminio metalo sąveika su siera atsiranda kaitinant, kai susidaro sulfidai:

S + 2K = K 2 S sulfidas kalio

S + 2Na = Na 2S natrio sulfidas

Šarminių metalų sąveika su sudėtingomis medžiagomis

su vandeniu

Visi šarminiai metalai aktyviai reaguoja su vandeniu, sudarydami dujinį vandenilį ir šarmą, todėl šie metalai gavo atitinkamą pavadinimą:

2HOH + 2Na \u003d 2NaOH + H2

2K + 2HOH = 2KOH + H2

Litis gana ramiai reaguoja su vandeniu, reakcijos metu savaime užsiliepsnoja natris ir kalis, o rubidis, cezis ir francis reaguoja su vandeniu galingu sprogimu.

su angliavandenilių halogeno dariniais (Wurtz reakcija):

2Na + 2C 2H 5Cl → 2NaCl + C 4 H 10

2Na + 2C6H5Br → 2NaBr + C6H5 –C6H5

su alkoholiais ir fenoliais

AM reaguoja su alkoholiais ir fenoliais, pakeisdamas vandenilį organinių medžiagų hidroksilo grupėje:

2CH 3 OH + 2K = 2CH 3 OK + H 2

kalio metoksidas

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

natrio fenolatas

Sąveika su vandeniu

Daugelis nemetalų reaguoja su vandeniu, sudarydami oksidus (ir (arba) kitus junginius). Reakcijos vyksta stipriai kaitinant.

C + H 2 O → CO + H 2

6B + 6H2O → 2H3B3O3 (boroksinas) + 3H2

4P + 10H2O → 2P2O5 + 5H2

3S + 2H 2O → 2H 2S + SO 2

Halogenai, sąveikaudami su vandeniu, yra neproporcingi (sudaro junginius su skirtingomis oksidacijos būsenomis iš junginio su viena oksidacijos būsena) - išskyrus F 2. Reakcijos vyksta kambario temperatūroje.

Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO

Br 2 + H 2 O → HBr + HBrO

2F 2 + 2H 2 O → 4HF + O 2

Sąveika su nemetalais

sąveika su deguonimi.

Dauguma nemetalų (išskyrus halogenus, tauriąsias dujas) sąveikauja su deguonimi, sudarydami oksidus, o esant tam tikroms sąlygoms (temperatūra, slėgis, katalizatoriai) – aukštesnius oksidus.

N 2 + O 2 → 2NO (reakcija vyksta 2000 ° C temperatūroje arba elektros lanku)

C + O 2 → CO 2

4B + 3O 2 → 2B 2 O 3

S + O 2 → SO 2

Sąveika su fluoru

Dauguma nemetalų (išskyrus N 2, C (deimantą), kai kurias tauriąsias dujas) sąveikauja su fluoru, sudarydami fluoridus.

O 2 + 2F 2 → 2OF 2 (pravažiuojant elektros srovė)

C + 2F 2 → CF 4 (esant 900 °C)

S +3F 2 → SF 6

2.3 Sąveika su halogenais (Cl 2 , Br 2)

Su nemetalais (išskyrus anglį, azotą, fluorą, deguonį ir inertines dujas) susidaro atitinkami halogenidai (chloridai ir bromidai).

2S + Cl 2 → S 2 Cl 2

2S + Br 2 → S 2 Br 2

2P + 5Cl 2 → 2PCl 5 (degimas chloro atmosferoje)

Cl2 + Br2 → 2BrCl

Cl 2 + I 2 → 2ICl (kaitinant iki 45°C)

Br 2 + I 2 → 2IBr

Sąveika su oksidais

Anglis ir silicis redukuoja metalus ir nemetalus iš savo oksidų. Kaitinant, reakcijos vyksta.

SiO 2 + C \u003d CO 2 + Si

MnO2 + Si → Mn + SiO2.

Sąveika su šarmais

Dauguma nemetalų (išskyrus F 2 , Si) sąveikaudami su šarmais yra neproporcingi. Tauriosios dujos, O 2 , N 2 ir kai kurie kiti metalai nesąveikauja su šarmais

Cl 2 + 2NaOH → NaCl + NaClO

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

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

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

Sąveika su oksiduojančiomis rūgštimis

Visi nemetalai (išskyrus halogenus, tauriąsias dujas, N 2, O 2, Si) sąveikauja su oksiduojančiomis rūgštimis ir sudaro atitinkamą deguonies turinčią rūgštį (arba oksidą).

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

B + 3HNO3 → H3BO3 + 3NO2

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

Druskos sąveika

Kuo daugiau elektronneigiamo halogeno išstumia mažiau elektroneigiamo reagento iš jo druskos, arba vandenilio junginys

2NaBr + Cl2 → 2NaCl + Br 2

Neoksidinių dvejetainių junginių cheminės savybės yra skirtingos. Dauguma jų (išskyrus halogenidus) sąveikaudami su deguonimi sudaro du oksidus (amoniako atveju turi būti naudojami katalizatoriai).

Bazinių oksidų cheminės savybės

Sąveika su vandeniu

Šarminių ir šarminių žemės metalų oksidai sąveikauja su vandeniu, sudarydami tirpius (mažai tirpius) junginius – šarmus

Na 2 O + H 2 O → 2NaOH

Sąveika su oksidais

Baziniai oksidai reaguoja su rūgštiniais ir amfoteriniais oksidais, sudarydami druskas.

Na 2 O + SO 3 → Na 2 SO 4

CaO + Al 2 O 3 → CaAl 2 O 4 (susiliejimas)

Sąveika su rūgštimis

Baziniai oksidai sąveikauja su rūgštimis

CaO + 2HCl → CaCl 2 + H 2 O

FeO + 2HCl → FeCl 2 + H 2 O

Pagrindiniai elementų oksidai, turintys kintamą oksidacijos būseną, gali dalyvauti redokso reakcijose

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

2MnO + O 2 → 2MnO 2

Amfoterinių oksidų cheminės savybės

Sąveika su oksidais

Amfoteriniai oksidai reaguoja su baziniais, rūgštiniais ir amfoteriniais oksidais, sudarydami druskas.

Na 2 O + Al 2 O 3 → 2 NaAlO 2

3SO 3 + Al 2 O 3 → 2Al 2 (SO 4) 3

ZnO + Al 2 O 3 → ZnAl 2 O 4 (susiliejimas)

Sąveika su rūgštimis ir bazėmis

Amfoteriniai oksidai sąveikauja su bazėmis ir rūgštimis

6HCl + Al2O3 → 2AlCl3 + 3H2O

ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O (kaitinant)

Druskos sąveika

Mažai lakūs amfoteriniai oksidai iš jų druskų išstumia daugiau lakiųjų rūgščių oksidų

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

Oksidacinis - mažinančias reakcijas

Kintamos oksidacijos būsenos elementų amfoteriniai oksidai gali dalyvauti redokso reakcijose.

MnO 2 + 4HCl → MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O

Rūgščių oksidų cheminės savybės

1. Sąveika su vandeniu

Dauguma rūgščių oksidų ištirpsta vandenyje, kad susidarytų atitinkama rūgštis (aukštesnės oksidacijos laipsnio metalų oksidai ir SiO 2 netirpsta vandenyje).

SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4

P 2 O 5 + 3H 2 O → 2H 3 PO 4

Sąveika su oksidais

Rūgščių oksidai reaguoja su baziniais ir amfoteriniais oksidais, sudarydami druskas.

Bazių skirstymas į grupes pagal įvairius kriterijus pateiktas 11 lentelėje.

11 lentelė
Bazinė klasifikacija

Visos bazės, išskyrus amoniako tirpalą vandenyje, yra skirtingų spalvų kietos medžiagos. Pavyzdžiui, kalcio hidroksidas Ca (OH) 2 baltas, vario (II) hidroksidas Cu (OH) 2 mėlynas, nikelio (II) hidroksidas Ni (OH) 2 žalias, geležies (III) hidroksidas Fe (OH) 3 raudonai rudas, ir tt

Vandeniniame amoniako NH 3 H 2 O tirpale, skirtingai nei kitose bazėse, yra ne metalo katijonų, o kompleksinio viengubo krūvio amonio katijono NH - 4 ir jis egzistuoja tik tirpale (šis tirpalas jums žinomas kaip amoniakas). Jis lengvai skyla į amoniaką ir vandenį:

Tačiau kad ir kokios skirtingos būtų bazės, jos visos susideda iš metalo jonų ir hidrokso grupių, kurių skaičius lygus metalo oksidacijos laipsniui.

Visos bazės, o pirmiausia šarmai (stiprūs elektrolitai), disociacijos metu sudaro hidroksido jonus OH, kurie nulemia daugybę bendrų savybių: muiliškumą liesti, indikatorių (lakmuso, metilo apelsino ir fenolftaleino) spalvos pakitimą, sąveiką su kitomis medžiagomis.

Tipiškos bazinės reakcijos

Pirmoji reakcija (universali) buvo svarstoma § 38.

Laboratorinis eksperimentas Nr.23
Šarmų sąveika su rūgštimis

Užrašykite dvi molekulinės reakcijos lygtis, kurių esmė išreiškiama šia jonine lygtimi:

H + + OH - \u003d H 2 O.

Atlikite reakcijas, kurių lygtis sudarėte. Prisiminkite, kokių medžiagų (išskyrus rūgštis ir šarmus) reikia šioms cheminėms reakcijoms stebėti.

Antroji reakcija vyksta tarp šarmų ir nemetalų oksidų, kurie atitinka rūgštis, pvz.

Atitinka

Kai oksidai sąveikauja su bazėmis, susidaro atitinkamų rūgščių druskos ir vanduo:

Ryžiai. 141.
Šarmų sąveika su nemetalų oksidu

Laboratorinis eksperimentas Nr.24
Šarminių medžiagų sąveika su nemetalų oksidais

Pakartokite anksčiau atliktą eksperimentą. Į mėgintuvėlį supilkite 2-3 ml skaidraus kalkių vandens tirpalo.

Įdėkite sulčių šiaudelį, kuris veikia kaip dujų išleidimo vamzdis. Švelniai praleiskite iškvėptą orą per tirpalą. Ką tu žiūri?

Užrašykite reakcijos molekulines ir jonines lygtis.

Ryžiai. 142.
Šarmų sąveika su druskomis:
a - susidarius nuosėdoms; b - su dujų susidarymu

Trečioji reakcija yra tipinė jonų mainų reakcija ir įvyksta tik tada, kai susidaro nuosėdos arba išsiskiria dujos, pavyzdžiui:

Laboratorinis eksperimentas Nr.25
Šarmų sąveika su druskomis

Į tris mėgintuvėlius poromis supilkite 1-2 ml medžiagų tirpalų: 1 mėgintuvėlis - natrio hidroksidas ir amonio chloridas; 2 vamzdelis - kalio hidroksidas ir geležies sulfatas (III); 3 vamzdelis - natrio hidroksidas ir bario chloridas.

Įkaitinkite 1-ojo mėgintuvėlio turinį ir pagal kvapą atpažinkite vieną iš reakcijos produktų.

Suformuluokite išvadą apie šarmų sąveikos su druskomis galimybę.

Netirpios bazės kaitinamos skyla į metalo oksidą ir vandenį, o tai nebūdinga šarmams, pavyzdžiui:

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

Laboratorinis eksperimentas Nr.26
Netirpių bazių paruošimas ir savybės

Į du mėgintuvėlius įpilkite 1 ml vario (II) sulfato arba chlorido tirpalo. Į kiekvieną mėgintuvėlį įlašinkite 3-4 lašus natrio hidroksido tirpalo. Apibūdinkite gautą vario(II) hidroksidą.

Pastaba. Palikite mėgintuvėlius su gautu vario (II) hidroksidu tolesniems eksperimentams.

Parašykite reakcijos molekulines ir jonines lygtis. Nurodykite reakcijos tipą pagal „pradinių medžiagų ir reakcijos produktų skaičių ir sudėtį“.

Į vieną iš mėgintuvėlių su vario (II) hidroksidu, gautu ankstesniame eksperimente, įpilkite 1-2 ml druskos rūgšties. Ką tu žiūri?

Pipete 1-2 lašus gauto tirpalo užlašinkite ant stiklinės ar porcelianinės lėkštelės ir tiglio žnyplėmis atsargiai išgarinkite. Ištirkite besiformuojančius kristalus. Atkreipkite dėmesį į jų spalvą.

Parašykite reakcijos molekulines ir jonines lygtis. Nurodykite reakcijos tipą pagal "pradinių medžiagų ir reakcijos produktų skaičių ir sudėtį", "katalizatoriaus dalyvavimą" ir "cheminės reakcijos grįžtamumą".

Vieną iš mėgintuvėlių pašildykite anksčiau gautu arba mokytojo duotu vario hidroksidu () (143 pav.). Ką tu žiūri?

Ryžiai. 143.
Vario (II) hidroksido skilimas kaitinant

Sudarykite reakcijos lygtį, nurodykite jos atsiradimo sąlygą ir reakcijos tipą pagal ženklus „pradinių medžiagų ir reakcijos produktų skaičius ir sudėtis“, „šilumos išsiskyrimas arba sugertis“ ir „grįžtamumas“. cheminė reakcija».

Raktažodžiai ir frazės

1. Bazinė klasifikacija.
2. Tipinės bazių savybės: jų sąveika su rūgštimis, nemetalų oksidais, druskomis.
3. Tipinė netirpių bazių savybė: skilimas kaitinant.
4. Tipiškų bazinių reakcijų sąlygos.

Darbas kompiuteriu

1. Žiūrėkite elektroninę paraišką. Išstudijuokite pamokos medžiagą ir atlikite siūlomas užduotis.
2. Internete ieškokite el. pašto adresų, kurie gali būti papildomi šaltiniai, atskleidžiantys pastraipos raktinių žodžių ir frazių turinį. Pasiūlykite mokytojui savo pagalbą ruošiant naują pamoką – parašykite kitos pastraipos raktinius žodžius ir frazes.

1. Metalas + nemetalas. Inertinės dujos į šią sąveiką neįeina. Kuo didesnis nemetalo elektronegatyvumas, tuo daugiau metalų jis reaguos. Pavyzdžiui, fluoras reaguoja su visais metalais, o vandenilis tik su aktyviais. Kuo toliau į kairę metalas yra metalų aktyvumo serijoje, tuo daugiau nemetalų jis gali reaguoti. Pavyzdžiui, auksas reaguoja tik su fluoru, litis su visais nemetalais.

2. Nemetalas + nemetalas. Šiuo atveju labiau elektroneigiamas nemetalas veikia kaip oksidatorius, mažiau EO – kaip reduktorius. Nemetalai, turintys artimą elektronegatyvumą, prastai sąveikauja tarpusavyje, pavyzdžiui, fosforo sąveika su vandeniliu ir silicio su vandeniliu praktiškai neįmanoma, nes šių reakcijų pusiausvyra pasislenka į paprastų medžiagų susidarymą. Helis, neonas ir argonas nereaguoja su nemetalais, kitos inertinės dujos atšiauriomis sąlygomis gali reaguoti su fluoru.
Deguonis nesąveikauja su chloru, bromu ir jodu. Deguonis gali reaguoti su fluoru esant žemai temperatūrai.

3. Metalas + rūgšties oksidas. Metalas atkuria nemetalą iš oksido. Tada metalo perteklius gali reaguoti su susidariusiu nemetalu. Pavyzdžiui:

2 Mg + SiO 2 \u003d 2 MgO + Si (dėl magnio trūkumo)

2 Mg + SiO 2 \u003d 2 MgO + Mg 2 Si (su magnio pertekliumi)

4. Metalas + rūgštis. Įtampos serijoje esantys metalai, esantys kairėje nuo vandenilio, reaguoja su rūgštimis, išskirdami vandenilį.

Išimtis yra rūgštys – oksidatoriai (koncentruota sieros ir bet kokia azoto rūgštis), kurios gali reaguoti su metalais, esančiais įtampų eilėje į dešinę nuo vandenilio, reakcijose vandenilis neišsiskiria, bet vanduo ir rūgšties redukcijos produktas yra gautas.

Būtina atkreipti dėmesį į tai, kad metalui sąveikaujant su daugiabazės rūgšties pertekliumi, galima gauti rūgšties druską: Mg +2 H 3 PO 4 \u003d Mg (H 2 PO 4) 2 + H 2.

Jei rūgšties ir metalo sąveikos produktas yra netirpi druska, tada metalas pasyvinamas, nes metalo paviršius yra apsaugotas netirpios druskos nuo rūgšties poveikio. Pavyzdžiui, praskiestos sieros rūgšties poveikis švinui, bariui ar kalciui.

5. Metalas + druska. tirpale ši reakcija apima metalą, esantį dešinėje nuo magnio įtampos serijoje, įskaitant patį magnį, bet į kairę nuo druskos metalo. Jei metalas yra aktyvesnis už magnį, jis reaguoja ne su druska, o su vandeniu, sudarydamas šarmą, kuris vėliau reaguoja su druska. Tokiu atveju pradinė druska ir susidariusi druska turi būti tirpios. Netirpus produktas pasyvina metalą.

Tačiau yra šios taisyklės išimčių:

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

2FeCl 3 + Fe = 3FeCl 2 . Kadangi geležis turi vidutinę oksidacijos būseną, jos druska aukščiausioje oksidacijos būsenoje lengvai redukuojama į vidurinės oksidacijos būsenos druską, oksiduojant net mažiau aktyvius metalus.

lydytuosekai kurie metalo įtempiai neveikia. Nustatyti, ar reakcija tarp druskos ir metalo įmanoma, galima tik termodinaminių skaičiavimų pagalba. Pavyzdžiui, natris gali išstumti kalį iš kalio chlorido lydalo, nes kalis yra labiau lakus: Na + KCl = NaCl + K (šią reakciją lemia entropijos koeficientas). Kita vertus, aliuminis buvo gautas išstumiant iš natrio chlorido: 3 Na + AlCl 3 \u003d 3 NaCl + Al . Šis procesas yra egzoterminis ir jį lemia entalpijos faktorius.

Gali būti, kad druska kaitinama suyra, o jos skilimo produktai gali reaguoti su metalu, pavyzdžiui, aliuminio nitratas ir geležis. Aliuminio nitratas suyra kaitinant iki aliuminio oksido, azoto oksido (IV ) ir deguonis, deguonis ir azoto oksidas oksiduos geležį:

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

6. Metalas + bazinis oksidas. Taip pat, kaip ir išlydytose druskose, šių reakcijų galimybė nustatoma termodinamiškai. Aliuminis, magnis ir natris dažnai naudojami kaip reduktorius. Pavyzdžiui: 8 Al + 3 Fe 3 O 4 \u003d 4 Al 2 O 3 + 9 Fe egzoterminė reakcija, entalpijos faktorius);2 Al + 3 Rb 2 O = 6 Rb + Al 2 O 3 (lakusis rubidis, entalpijos faktorius).

8. Nemetalas + pagrindas. Paprastai reakcija vyksta tarp nemetalo ir šarmo.Ne visi nemetalai gali reaguoti su šarmais: reikia atsiminti, kad į šią sąveiką įsijungia halogenai (skirtingai priklausomai nuo temperatūros), siera (kaitinant), silicis, fosforas.

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

6 KOH + 3 Cl 2 = KClO 3 + 5 KCl + 3 H 2 O (karštame tirpale)

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 2O = PH 3 + 3KPH 2 O 2

1) nemetalas – reduktorius (vandenilis, anglis):

CO 2 + C \u003d 2CO;

2NO2 + 4H2 \u003d 4H2O + N2;

SiO 2 + C \u003d CO 2 + Si. Jei susidaręs nemetalas gali reaguoti su metalu, naudojamu kaip reduktorius, tada reakcija vyks toliau (su anglies pertekliumi) SiO 2 + 2 C \u003d CO 2 + Si C

2) nemetalas – oksidatorius (deguonis, ozonas, halogenai):

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

SU O + Cl 2 \u003d CO Cl 2.

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

10. Rūgštinis oksidas + bazinis oksidas . Reakcija vyksta, jei gauta druska iš esmės egzistuoja. Pavyzdžiui, aliuminio oksidas gali reaguoti su sieros anhidridu, sudarydamas aliuminio sulfatą, bet negali reaguoti su anglies dioksidu, nes atitinkamos druskos nėra.

11. Vanduo + bazinis oksidas . Reakcija įmanoma, jei susidaro šarmas, tai yra tirpi bazė (arba šiek tiek tirpi kalcio atveju). Jei bazė yra netirpi arba mažai tirpi, tada vyksta atvirkštinė bazės skilimo į oksidą ir vandenį reakcija.

12. Bazinis oksidas + rūgštis . Reakcija įmanoma, jei yra susidariusi druska. Jei susidariusi druska yra netirpi, reakcija gali būti pasyvinta blokuojant rūgšties patekimą į oksido paviršių. Esant daugiabazinės rūgšties pertekliui, gali susidaryti rūgšties druska.

13. rūgšties oksidas + bazė. Paprastai reakcija vyksta tarp šarmo ir rūgšties oksido. Jei rūgšties oksidas atitinka daugiabazę rūgštį, galima gauti rūgšties druską: CO 2 + KOH = KHCO 3.

Rūgščių oksidai, atitinkantys stiprias rūgštis, taip pat gali reaguoti su netirpiomis bazėmis.

Kartais oksidai, atitinkantys silpnas rūgštis, reaguoja su netirpiomis bazėmis ir galima gauti vidutinę arba bazinę druską (paprastai gaunama mažiau tirpi medžiaga): 2 Mg (OH) 2 + CO 2 \u003d (MgOH) 2 CO 3 + H2O.

14. rūgšties oksidas + druska. Reakcija gali vykti lydyte ir tirpale. Lydete mažiau lakus oksidas išstumia lakiesnį oksidą iš druskos. Tirpale oksidas, atitinkantis stipresnę rūgštį, išstumia oksidą, atitinkantį silpnesnę rūgštį. Pavyzdžiui, Na 2 CO 3 + SiO 2 \u003d Na 2 SiO 3 + CO 2 , į priekį, ši reakcija vyksta lydalo pavidalu, anglies dioksidas yra lakesnis nei silicio oksidas; priešinga kryptimi, reakcija vyksta tirpale, anglies rūgštis yra stipresnė už silicio rūgštį, o silicio oksidas nusėda.

Galima sujungti rūgšties oksidą su savo druska, pavyzdžiui, iš chromato galima gauti dichromatą, o iš sulfato - disulfatą, o iš sulfito - disulfitą:

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

Norėdami tai padaryti, turite paimti kristalinę druską ir gryną oksidą arba prisotintą druskos tirpalą ir rūgštinio oksido perteklių.

Tirpale druskos gali reaguoti su savo rūgščių oksidais, sudarydamos rūgščiąsias druskas: Na 2 SO 3 + H 2 O + SO 2 = 2 NaHSO 3

15. Vanduo + rūgšties oksidas . Reakcija įmanoma, jei susidaro tirpi arba mažai tirpi rūgštis. Jei rūgštis netirpi arba mažai tirpi, tada vyksta atvirkštinė rūgšties skilimo į oksidą ir vandenį reakcija. Pavyzdžiui, sieros rūgštis pasižymi gavimo iš oksido ir vandens reakcija, skilimo reakcija praktiškai nevyksta, silicio rūgšties negalima gauti iš vandens ir oksido, tačiau ji lengvai skyla į šiuos komponentus, tačiau gali dalyvauti anglies ir sieros rūgštys. tiek tiesioginėse, tiek atgalinėse reakcijose.

16. Bazė + rūgštis. Reakcija vyksta, jei bent viena iš reagentų yra tirpi. Priklausomai nuo reagentų santykio, galima gauti vidutines, rūgštines ir bazines druskas.

17. Pagrindas + druska. Reakcija vyksta, jei abi pradinės medžiagos yra tirpios ir gaunamas bent vienas neelektrolitas arba silpnas elektrolitas (nuosėdos, dujos, vanduo).

18. Druska + rūgštis. Paprastai reakcija vyksta, jei abi pradinės medžiagos yra tirpios ir gaunamas bent vienas neelektrolitas arba silpnas elektrolitas (nuosėdos, dujos, vanduo).

Stipri rūgštis gali reaguoti su netirpiomis silpnų rūgščių druskomis (karbonatais, sulfidais, sulfitais, nitritais) ir išsiskiria dujinis produktas.

Reakcijos tarp koncentruotų rūgščių ir kristalinės druskos yra įmanomi, jei gaunama labiau laki rūgštis: pavyzdžiui, vandenilio chloridą galima gauti koncentruota sieros rūgštimi veikiant kristalinį natrio chloridą, vandenilio bromidą ir vandenilio jodidą - fosforo rūgštį veikiant atitinkamoms druskoms. Norėdami gauti rūgšties druską, galite veikti su rūgštimi, pavyzdžiui: BaSO 4 + H 2 SO 4 \u003d Ba (HSO 4) 2.

19. Druska + druska.Paprastai reakcija vyksta, jei abi pradinės medžiagos yra tirpios ir gaunamas bent vienas neelektrolitas arba silpnas elektrolitas.

1) druska neegzistuoja, nes negrįžtamai hidrolizuojamas . Tai dauguma karbonatų, sulfitų, sulfidų, trivalenčių metalų silikatų, taip pat kai kurių dvivalenčių metalų ir amonio druskų. Trivalenčių metalų druskos hidrolizuojamos iki atitinkamos bazės ir rūgšties, o dvivalenčių metalų druskos į mažiau tirpias bazines druskas.

Apsvarstykite pavyzdžius:

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

H 2 CO 3 suyra į vandenį ir anglies dioksidą, vandens kiekis kairėje ir dešinėje sumažėja ir pasirodo: Fe 2 (CO 3 ) 3 + 3 H 2 O \u003d 2 Fe (OH) 3 + 3 CO 2 (2)

Jei dabar sujungsime (1) ir (2) lygtis ir sumažinsime geležies karbonatą, gautume bendrą lygtį, atspindinčią geležies chlorido sąveiką (III ) ir natrio karbonatas: 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)

Pabraukta druska neegzistuoja dėl negrįžtamos hidrolizės:

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

Jei dabar sujungsime (1) ir (2) lygtis ir sumažinsime vario karbonatą, gausime bendrą lygtį, atspindinčią sulfato sąveiką (II ) ir natrio karbonatas:

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

13. Pagrindinės neorganinių junginių klasės. Metalų ir nemetalų oksidai. Šių junginių nomenklatūra. Bazinių, rūgščių ir amfoterinių oksidų cheminės savybės.

oksidai- elemento junginiai su deguonimi.

Vadinami oksidai, kurie normaliomis sąlygomis nesudaro rūgščių, bazių ir druskų nesudaro druskos.

Druskos formavimas oksidai skirstomi į rūgštinius, bazinius ir amfoterinius (turi dvejopų savybių). Nemetalai sudaro tik rūgštinius oksidus, metalai - visus likusius ir kai kuriuos rūgštinius.

Pagrindiniai oksidai- Tai sudėtingos cheminės medžiagos, susijusios su oksidais, kurios cheminės reakcijos metu su rūgštimis arba rūgštiniais oksidais sudaro druskas ir nereaguoja su bazėmis ar baziniais oksidais.

Savybės:

1. Sąveika su vandeniu:

Sąveika su vandeniu, kad susidarytų bazė (arba šarmas)

CaO+H2O = Ca(OH)2 (gerai žinoma kalkių gesinimo reakcija, kuri išskiria daug šilumos!)

2. Sąveika su rūgštimis:

Reakcija su rūgštimi, kad susidarytų druska ir vanduo (druskos tirpalas vandenyje)

CaO + H2SO4 \u003d CaSO4 + H2O (Šios medžiagos CaSO4 kristalai visiems žinomi pavadinimu „gipsas“).

3. Sąveika su rūgščių oksidais: druskų susidarymas

CaO + CO2 \u003d CaCO3 (Ši medžiaga yra žinoma visiems - paprasta kreida!)

Rūgščių oksidai- tai sudėtingos cheminės medžiagos, susijusios su oksidais, kurios, chemiškai sąveikaudamos su bazėmis arba baziniais oksidais, sudaro druskas ir nesąveikauja su rūgštiniais oksidais.

Savybės:

Cheminė reakcija su vandeniu CO 2 +H 2 O=H 2 CO 3 yra medžiaga – anglies rūgštis – viena iš silpnųjų rūgščių, jos dedama į gazuotą vandenį dujų „burbulams“.

Reakcija su šarmais (bazėmis): CO 2 +2NaOH=Na 2 CO 3 +H 2 O- soda arba skalbimo soda.

Reakcija su baziniais oksidais: CO 2 +MgO=MgCO 3 - susidaro druska - magnio karbonatas - dar vadinamas "karčiąja druska".

Amfoteriniai oksidai- tai sudėtingos cheminės medžiagos, taip pat susijusios su oksidais, kurios cheminės sąveikos metu su rūgštimis (arba rūgštiniais oksidais) ir bazėmis (arba baziniais oksidais) sudaro druskas. Mūsų atveju dažniausiai vartojamas žodis „amfoterinis“ reiškia metalų oksidus.

Savybės:

Amfoterinių oksidų cheminės savybės yra unikalios tuo, kad jie gali dalyvauti cheminėse reakcijose, atitinkančiose tiek bazes, tiek rūgštis. Pavyzdžiui:

Reakcija su rūgšties oksidu:

ZnO + H2CO3 \u003d ZnCO3 + H2O - Gauta medžiaga yra "cinko karbonato" druskos tirpalas vandenyje.

Reakcija su bazėmis:

ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2O – gauta medžiaga yra dviguba natrio ir cinko druska.

14. Bazės.Pagrindų nomenklatūra. Cheminės bazių savybės. Amfoterinės bazės, jų sąveikos su rūgštimis ir šarmais reakcijos.

Bazės yra medžiagos, kuriose metalų atomai yra prijungti prie hidroksilo grupių.

Jei medžiagoje yra hidroksigrupių (OH), kurios gali atsiskirti (kaip vienas „atomas“) reakcijose su kitomis medžiagomis, tokia medžiaga yra bazė.

Savybės:

Sąveika su nemetalais:

normaliomis sąlygomis hidroksidai nesąveikauja su dauguma nemetalų, išimtis yra šarmų sąveika su chloru

Sąveika su rūgščių oksidais, kad susidarytų druskos: 2NaOH + SO 2 = Na 2 SO 3 + H 2 O

Sąveika su rūgštimis - neutralizavimo reakcija:

susidarant vidutinėms druskoms: 3NaOH + H3PO4 = Na3PO4 + 3H2O

vidutinės druskos susidarymo sąlyga yra šarmo perteklius;

susidarant rūgščių druskoms: NaOH + H3PO4 = NaH2PO4 + H2O

rūgšties druskos susidarymo sąlyga yra rūgšties perteklius;

su bazinių druskų susidarymu: Cu(OH)2 + HCl = Cu(OH)Cl + H2O

bazinės druskos susidarymo sąlyga – bazės perteklius.

Bazės reaguoja su druskomis, kai dėl reakcijos, dujų išsiskyrimo arba mažai disocijuojančios medžiagos susidarymo susidaro nuosėdos.

amfoterinis vadinami hidroksidais, kurie, priklausomai nuo sąlygų, pasižymi ir bazinėmis, ir rūgštinėmis savybėmis, t.y. tirpsta rūgštyse ir šarmuose.

Prie visų bazių savybių pridedama sąveika su bazėmis.