Asit ve alkali içeren metal olmayanlar. alkali metaller. İnorganik bileşiklerin ana sınıfları. Metallerin ve metal olmayanların oksitleri. Bu bileşiklerin isimlendirilmesi. Bazik, asidik ve amfoterik oksitlerin kimyasal özellikleri

Konu № 3. METAL OLMAYANLARIN KİMYASAL ÖZELLİKLERİ

Plan

1. Metal olmayanların temel kimyasal özellikleri.

2. Metalik olmayan elementlerin oksitleri.

3. Metalik olmayan elementlerin doğadaki dağılımı.

4. Metal olmayanların uygulanması.

1. Metal olmayanların temel kimyasal özellikleri

Kimyasal olarak metal olmayanlar (inert gazlar hariç) aktif maddeler.

Metallerle reaksiyonlarda, metalik olmayan elementlerin atomları elektron ekler ve metal olmayanlarla reaksiyonlarda ortak elektron çiftleri oluştururlar.

Hangi atom ortak elektron çiftlerinin kaydırıldığını bulmak için elektronegatiflik serisi yardımcı olur:

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

elektronegatiflik azalır

1. Metal olmayanların metallerle etkileşimi:

2Mg + O2 = 2MgO (magnezyum oksit)

6Li + N 2 = 2Li 3 N (lityum nitrür)

2Al + 3Cl 2 = 2AlCl 3 (alüminyum klorür)

Ca + H2 \u003d CaH2 (kalsiyum hidrit)

Fe + S = FeS (ferum(II) sülfür)

Metal olmayanlar metallerle etkileşime girdiğinde, iyonik kimyasal bağlara sahip ikili bileşikler oluşur.

2 . Metal olmayanların oksijenle etkileşimi:

C + O2 \u003d CO2 (karbon(IV) oksit)

S + O 2 \u003d SO 2 (kükürt (IV) oksit)

Metal olmayanların oksijen ile etkileşiminin ürünleri, kovalent bir polar bağa sahip ikili bileşiklerdir. oksitler oksijenin oksidasyon durumuna sahip olduğu- 2.

3. Metal olmayanların hidrojen ile etkileşimi:

H2 + Cl2 = 2HCl (hidrojen klorür veya hidrojen klorür)

H2 + S = H2 S (hidrojen sülfür veya hidrojen sülfür)

Metal olmayanlar hidrojen ile etkileşime girdiğinde, kovalent bir polar bağa sahip uçucu (gaz halinde veya sıvı) ikili bileşikler oluşur.

4. Ametallerin diğer ametallerle etkileşimi:

C + 2S = CS2 (karbon(IV) sülfür)

Si + 2Cl2 \u003d SiCl 4 (silikon(IV) klorür)

İki metal olmayan etkileşimin ürünleri, kovalent tipte bir kimyasal bağa sahip farklı bir toplanma durumuna sahip maddelerdir.

1. Metalik olmayan elementlerin oksitleri

Metalik olmayan elementlerin oksitleri aşağıdakilere ayrılır:

a) tuz oluşturan (çoğu) ve

b) tuz oluşturmayan(CO, NO, N 2 O, H 2 O).

Oksitler arasında gaz halinde maddeler vardır (CO, CO 2, SO2 ), katılar (P 2 O 5 ), sıvılar (H 2 O, Cl 2 O 7 ).

İstisnasız tüm oksitlerde, oksijenle birleşen metalik olmayan elementlerin atomları,pozitif oksidasyon durumları.

Metalik olmayan elementlerin çoğu oksitleri asidik . Etkileşime girerler:

• su ile asit oluşumu ile
• bazik ve amfoterik oksitlerleİle birlikte tuz oluşumu,
• bazlar ve amfoterik hidroksitler iletuz ve su oluşumu ile.

1. Metalik olmayan elementlerin doğadaki dağılımı

metal olmayanlar daha yaygındoğada metallerden daha fazla.

Havanın bileşimi şunları içerir: azot, oksijen, inert gazlar.

Karpatlar'daki doğal kükürt yatakları dünyanın en büyüklerinden biridir.

Ukrayna'daki endüstriyel bir grafit yatağı, hammaddesi Mariupol grafit tesisi tarafından kullanılan Zavalyevskoye yatağıdır.

Volyn'deki Zhytomyr bölgesinde, elmas içerebilecek kaya birikintileri keşfedildi, ancak endüstriyel tortular henüz keşfedilmedi.

Metalik olmayan elementlerin atomları, aralarında oksitlerin ve tuzların hakim olduğu çeşitli karmaşık maddeler oluşturur.

1. Metal olmayanların kullanımı

Oksijen:

nefes alma süreçleri,

Yanma,

metabolizma ve enerji,

Metal üretimi.

Hidrojen:

amonyak üretimi,

klorür asidi,

metanol,

Sıvı yağları katı yağlara dönüştürmek

Refrakter metallerin kaynağı ve kesimi,

Cevherlerden metallerin geri kazanımı.

Kükürt:

Sülfat asidi elde etmek,

Kauçuktan kauçuk yapmak

maç üretimi,

Siyah toz,

İlaç imalatı.

Bor:

Nükleer reaktörlerin nötron emici malzemelerinin bileşeni,

Çelik ürünlerin yüzeylerinin korozyondan korunması,

yarı iletken teknolojisinde,

Termal enerjiyi elektrik enerjisine çeviren dönüştürücülerin imalatı.

Azot:

gazlı:

amonyak üretimi için,

Metallerin kaynağında inert bir atmosfer yaratmak için,

Vakum tesislerinde,

elektrik lambaları,

sıvı:

Dondurucularda soğutucu olarak,

İlaç.

Fosfor:

Beyaz - kırmızı fosfor üretimi için,

Kırmızı - kibrit üretimi için.

Silikon:

AT elektronik ve elektrik mühendisliğiüretimi için:

şemalar,

diyotlar,

transistörler,

fotoseller,

alaşımların üretimi için.

Klor:

Perklorik asit üretimi,

organik çözücüler,

ilaçlar,

Plastik üretimi için monomerler,

çamaşır suyu

Dezenfektan gibi.

Karbon:

Elmas:

Delme ve kesme aletleri imalatı,

aşındırıcı malzeme,

Takı,

Grafit:

Dökümhane, metalurji, radyo mühendisliği üretimi,

pil üretimi,

Petrol ve gaz endüstrisinde sondaj operasyonları için,

Korozyon önleyici kaplamaların üretimi,

Sürtünme kuvvetini azaltan macunlar,

Adsorpsiyon.

adsorpsiyon bazı maddelerin (özellikle karbon) yüzeyinde diğer maddelerin (gaz veya çözünmüş madde) parçacıklarını tutma yeteneği.

Tıpta kullanımı, karbonun adsorpsiyon kapasitesine dayanmaktadır. tıbbi amaçlar tablet mi kapsül mü aktif karbon. Zehirlenme için ağızdan kullanılırlar.

Isıtma, adsorbanın adsorbe edilen maddeyi adsorbe etme ve uzaklaştırma yeteneğini geri kazanmak için yeterlidir.

Karbonun adsorpsiyon kapasitesi M.D. 1915'te icat ettiği kömür gazı maskesindeki Zelinsky - bir kişinin solunum organlarının, yüzünün ve gözlerinin maruziyetten bireysel olarak korunmasının bir yolu zararlı maddeler. 1916'da, Birinci Dünya Savaşı sırasında yüz binlerce askerin hayatını kurtaran gaz maskelerinin endüstriyel üretimi başlatıldı. Geliştirilmiş bir gaz maskesi bugün hala kullanılmaktadır.

Ev ödevi

Etkileşim reaksiyonlarını yazın: a) silikon ile oksijen; b) hidrojenli silikon; c) klorlu çinko; d) klorlu fosfor. Ortaya çıkan bileşikleri adlandırın.

Alkali metaller (AM), periyodik tablonun IA grubunun tüm elementleri olarak adlandırılır, yani. lityum Li, sodyum Na, potasyum K, rubidyum Rb, sezyum Cs, fransiyum Fr.

Alkali atomları, dış elektronik düzeyde yalnızca bir elektrona sahiptir. s- alt seviye, kimyasal reaksiyonlar sırasında kolayca ayrılabilir. Bu durumda, nötr SM atomundan pozitif yüklü bir parçacık oluşur - +1 yüklü bir katyon:

M 0 - 1 e → M +1

Alkali metal ailesi, diğer metal grupları arasında en aktif olanıdır ve bu nedenle doğada serbest formda bulunabilirler, yani. basit maddeler şeklinde imkansızdır.

Basit maddeler alkali metaller son derece güçlü indirgeyici maddelerdir.

Alkali metallerin metal olmayanlarla etkileşimi

oksijen ile

Alkali metaller zaten oda sıcaklığında oksijenle reaksiyona girer ve bu nedenle örneğin kerosen gibi bir hidrokarbon çözücü tabakası altında depolanmaları gerekir.

Alkali metalin oksijen ile etkileşimi farklı ürünlere yol açar. Oksit oluşumu ile sadece lityum oksijenle reaksiyona girer:

4Li + O 2 = 2Li 2 O

Benzer bir durumda sodyum oksijen ile oluşur sodyum peroksit Na2O2:

2Na + O2 \u003d Na2O2,

ve potasyum, rubidyum ve sezyum, genel formül MeO 2 ile ağırlıklı olarak süperoksitlerdir (süperoksitler):

Rb + O 2 \u003d RbO 2

halojenler ile

Alkali metaller, halojenlerle aktif olarak reaksiyona girerek iyonik yapıya sahip alkali metal halojenürler oluşturur:

2Li + Br 2 = 2LiBr lityum bromür

2Na + I 2 = 2NaI sodyum iyodür

2K + Cl2 \u003d 2KCl Potasyum klorür

nitrojen ile

Lityum zaten normal sıcaklıkta nitrojenle reaksiyona girerken, nitrojen ısıtıldığında diğer alkali metallerle reaksiyona girer. Her durumda, alkali metal nitrürler oluşur:

6Li + N 2 = 2Li 3 N lityum nitrür

6K + N2 = 2K 3N potasyum nitrür

fosforlu

Alkali metaller ısıtıldıklarında fosfor ile reaksiyona girerek fosfitleri oluştururlar:

3Na + P = Na3P sodyum fosfit

3K + P = K3P potasyum fosfit

hidrojen ile

Alkali metallerin bir hidrojen atmosferinde ısıtılması, nadir bir oksidasyon durumunda hidrojen içeren alkali metal hidritlerin oluşumuna yol açar - eksi 1:

H 2 + 2K = 2KN -1 potasyum hidrit

H 2 + 2Rb \u003d 2RbH rubidyum hidrit

kükürt ile

Alkali metalin kükürt ile etkileşimi, sülfit oluşumu ile ısıtıldığında meydana gelir:

S + 2K = K 2 S sülfür potasyum

S + 2Na = Na2S Sodyum Sülfat

Alkali metallerin karmaşık maddelerle etkileşimi

su ile

Tüm alkali metaller, gaz halinde hidrojen ve alkali oluşumu ile su ile aktif olarak reaksiyona girer, bu nedenle bu metaller uygun adı almıştır:

2HOH + 2Na \u003d 2NaOH + H2

2K + 2HOH = 2KOH + H2

Lityum su ile oldukça sakin reaksiyona girer, reaksiyon sırasında sodyum ve potasyum kendiliğinden tutuşur ve rubidyum, sezyum ve fransiyum su ile güçlü bir patlama ile reaksiyona girer.

hidrokarbonların halojen türevleri ile (Wurtz reaksiyonu):

2Na + 2C 2H 5Cl → 2NaCl + C 4H 10

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

alkoller ve fenoller ile

AM, organik maddenin hidroksil grubundaki hidrojenin yerini alarak alkoller ve fenollerle reaksiyona girer:

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

potasyum metoksit

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

sodyum fenolat

su ile etkileşim

Birçok ametal, oksitler (ve/veya diğer bileşikler) oluşturmak için su ile reaksiyona girer. Reaksiyonlar güçlü ısıtma ile devam eder.

C + H 2 O → CO + H 2

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

4P + 10H 2 O → 2P 2 O 5 + 5H 2

3S + 2H 2 O → 2H 2 S + SO 2

Halojenler, suyla etkileşime girdiğinde orantısızdır (bir oksidasyon durumuna sahip bir bileşikten farklı oksidasyon durumlarına sahip bileşikler oluştururlar) - F 2 hariç. Reaksiyonlar oda sıcaklığında devam eder.

Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO

Br 2 + H 2 O → HBr + HBrO

2F 2 + 2H 2 O → 4HF + O 2

Metal olmayanlarla etkileşim

oksijen ile etkileşim.

Metal olmayanların çoğu (halojenler, asil gazlar hariç), oksitler oluşturmak için oksijen ile etkileşime girer ve belirli koşullar altında (sıcaklık, basınç, katalizörler) - daha yüksek oksitler.

N 2 + O 2 → 2NO (reaksiyon 2000 ° C sıcaklıkta veya bir elektrik arkında gerçekleşir)

C + O 2 → CO 2

4B + 3O 2 → 2B 2 O 3

S + O 2 → SO 2

Flor ile etkileşim

Çoğu metal olmayan (N 2, C (elmas), bazı soy gazlar hariç) florürler oluşturmak için flor ile etkileşime girer.

O 2 + 2F 2 → 2OF 2 (geçerken elektrik akımı)

C + 2F 2 → CF 4 (900°C'de)

S +3F 2 → SF 6

2.3 Halojenlerle etkileşim (Cl 2 , Br 2)

Metal olmayanlarla (karbon, nitrojen, flor, oksijen ve inert gazlar hariç), ilgili halojenürleri (klorürler ve bromürler) oluşturur.

2S + Cl 2 → S 2 Cl 2

2S + Br 2 → S 2 Br 2

2P + 5Cl 2 → 2PCl 5 (klor atmosferinde yanma)

Cl 2 + Br 2 → 2BrCl

Cl 2 + I 2 → 2ICl (45°C'ye kadar ısıtma)

Br 2 + I 2 → 2IBr

Oksitlerle etkileşim

Karbon ve silikon, metalleri ve metal olmayanları oksitlerinden azaltır. Reaksiyonlar ısıtıldığında devam eder.

SiO 2 + C \u003d CO 2 + Si

MnO2 + Si → Mn + SiO2.

Alkalilerle etkileşim

Çoğu metal olmayan madde (F 2 , Si hariç) alkalilerle etkileşime girdiğinde orantısızdır. Soy gazlar, O 2 , N 2 ve diğer bazı metaller alkalilerle etkileşime girmez

Cl 2 + 2NaOH → NaCl + NaClO

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

3S + 6NaOH → 2Na2S + Na2SO3 + 3H20 (füzyon)

P + NaOH → Na3PO3 + PH3

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

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

Oksitleyici asitlerle etkileşim

Tüm metal olmayanlar (halojenler, soy gazlar, N 2, O 2, Si hariç), karşılık gelen oksijen içeren asidi (veya oksiti) oluşturmak için oksitleyici asitlerle etkileşime girer.

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

tuz etkileşimi

Daha elektronegatif halojen, tuzundan daha az elektronegatif reaktanı yer değiştirir veya hidrojen bileşiği

2NaBr + Cl 2 → 2NaCl + Br 2

Oksit olmayan ikili bileşiklerin kimyasal özellikleri farklıdır. Çoğu (halojenürler hariç) oksijen ile etkileşime girdiğinde iki oksit oluşturur (amonyak durumunda katalizörler kullanılmalıdır).

Bazik oksitlerin kimyasal özellikleri

su ile etkileşim

Alkali ve toprak alkali metallerin oksitleri, çözünür (az çözünür) bileşikler oluşturmak için su ile etkileşime girer - alkali

Na 2 O + H 2 O → 2NaOH

Oksitlerle etkileşim

Bazik oksitler, tuzları oluşturmak için asidik ve amfoterik oksitlerle reaksiyona girer.

Na 2 O + SO 3 → Na 2 SO 4

CaO + Al 2 O 3 → CaAl 2 O 4 (füzyon)

asitlerle etkileşim

Bazik oksitler asitlerle etkileşime girer

CaO + 2HCl → CaCl 2 + H 2 O

FeO + 2HCl → FeCl 2 + H 2 O

Değişken oksidasyon durumuna sahip elementlerin bazik oksitleri redoks reaksiyonlarına katılabilir

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

2MnO + O 2 → 2MnO 2

Amfoterik oksitlerin kimyasal özellikleri

Oksitlerle etkileşim

Amfoterik oksitler, tuzlar oluşturmak için bazik, asidik ve amfoterik oksitlerle reaksiyona girer.

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 (füzyon)

Asitler ve bazlarla etkileşim

Amfoterik oksitler bazlar ve asitlerle etkileşime girer

6HCl + Al 2 O 3 → 2AlCl 3 + 3H 2 O

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

tuz etkileşimi

Düşük uçucu amfoterik oksitler, daha uçucu asidik oksitleri tuzlarından uzaklaştırır

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

Oksidatif - reaksiyonları azaltma

Değişken oksidasyon durumuna sahip elementlerin amfoterik oksitleri redoks reaksiyonlarına katılabilir.

MnO 2 + 4HCl → MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O

Asit oksitlerin kimyasal özellikleri

1. su ile etkileşim

Çoğu asidik oksit, karşılık gelen asidi oluşturmak için suda çözünür (daha yüksek oksidasyon durumlarına sahip metal oksitler ve Si02, suda çözünmez).

SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4

P 2 O 5 + 3H 2 O → 2H 3 PO 4

Oksitlerle etkileşim

Asit oksitler, tuzlar oluşturmak için bazik ve amfoterik oksitlerle reaksiyona girer.

Bazların çeşitli kriterlere göre gruplara ayrılması tablo 11'de sunulmaktadır.

Tablo 11
Temel sınıflandırma

Sudaki bir amonyak çözeltisi hariç tüm bazlar, farklı renklerde katılardır. Örneğin, kalsiyum hidroksit Ca (OH) 2 beyaz, bakır (II) hidroksit Cu (OH) 2 mavi, nikel (II) hidroksit Ni (OH) 2 yeşil, demir (III) hidroksit Fe (OH) 3 kırmızı-kahverengi, vb.

Sulu bir amonyak NH 3 H 2 O çözeltisi, diğer bazlardan farklı olarak, metal katyonları içermez, ancak karmaşık bir tek yüklü amonyum katyonu NH - 4'tür ve yalnızca çözeltide bulunur (bu çözelti sizin tarafınızdan amonyak olarak bilinir). Amonyak ve suya kolayca ayrışır:

Ancak bazlar ne kadar farklı olursa olsun hepsi metal iyonlarından ve sayısı metalin oksidasyon durumuna eşit olan hidrokso gruplarından oluşur.

Tüm bazlar ve esas olarak alkaliler (güçlü elektrolitler), ayrışma sırasında bir dizi ortak özelliği belirleyen hidroksit iyonları OH oluşturur: dokunulduğunda sabunluluk, göstergelerin renginin değişmesi (turnusol, metil portakal ve fenolftalein), diğer maddelerle etkileşim.

Tipik baz reaksiyonları

İlk tepki (evrensel) § 38'de ele alındı.

Laboratuvar deneyi No. 23
Alkalilerin asitlerle etkileşimi

Özü aşağıdaki iyonik denklemle ifade edilen iki moleküler reaksiyon denklemini yazın:

H + + OH - \u003d H20.

Denklemlerini oluşturduğunuz reaksiyonları gerçekleştirin. Bu kimyasal reaksiyonları gözlemlemek için hangi maddelerin (asit ve alkaliler hariç) gerekli olduğunu unutmayın.

İkinci reaksiyon, örneğin asitlere karşılık gelen alkaliler ve metal olmayan oksitler arasında gerçekleşir.

karşılık gelir

Oksitler bazlarla etkileşime girdiğinde, karşılık gelen asitlerin ve suyun tuzları oluşur:

Pirinç. 141.
Alkalinin metal olmayan oksit ile etkileşimi

Laboratuvar deneyi No. 24
Alkalilerin metal olmayan oksitlerle etkileşimi

Daha önce yaptığınız deneyi tekrarlayın. Bir test tüpüne 2-3 ml berrak bir kireç suyu çözeltisi dökün.

İçine gaz çıkış borusu görevi gören bir meyve suyu pipeti yerleştirin. Solunan havayı solüsyondan yavaşça geçirin. Ne izliyorsun?

Reaksiyonun moleküler ve iyonik denklemlerini yazınız.

Pirinç. 142.
Alkalilerin tuzlarla etkileşimi:
a - bir çökelti oluşumu ile; b - gaz oluşumu ile

Üçüncü reaksiyon tipik bir iyon değiştirme reaksiyonudur ve yalnızca sonucun bir çökelti olması veya bir gazın serbest kalması durumunda meydana gelir, örneğin:

Laboratuvar deneyi No. 25
Alkalilerin tuzlarla etkileşimi

Üç tüpte, çiftler halinde 1-2 ml madde çözeltisi dökün: 1. tüp - sodyum hidroksit ve amonyum klorür; 2. tüp - potasyum hidroksit ve demir sülfat (III); 3. tüp - sodyum hidroksit ve baryum klorür.

1. test tüpünün içeriğini ısıtın ve reaksiyon ürünlerinden birini kokuyla tanımlayın.

Alkalilerin tuzlarla etkileşim olasılığı hakkında bir sonuç formüle edin.

Çözünmeyen bazlar, alkaliler için tipik olmayan metal oksit ve suya ısıtıldığında ayrışır, örneğin:

Fe (OH) 2 \u003d FeO + H20.

Laboratuvar deneyi No. 26
Çözünmeyen bazların hazırlanması ve özellikleri

1 ml bakır (II) sülfat veya klorür solüsyonunu iki test tüpüne dökün. Her tüpe 3-4 damla sodyum hidroksit solüsyonu ekleyin. Ortaya çıkan bakır(II) hidroksiti tanımlayın.

Not. Aşağıdaki deneyler için test tüplerini elde edilen bakır (II) hidroksitle bırakın.

Reaksiyon için moleküler ve iyonik denklemleri yazın. "Başlangıç ​​malzemelerinin ve reaksiyon ürünlerinin sayısı ve bileşimi" temelinde reaksiyon tipini belirtin.

Bir önceki deneyde elde edilen bakır (II) hidroksit ile test tüplerinden birine 1-2 ml hidroklorik asit ekleyin. Ne izliyorsun?

Bir pipet kullanarak, elde edilen çözeltiden 1-2 damla cam veya porselen bir tabağa koyun ve pota maşası kullanarak dikkatlice buharlaştırın. Oluşan kristalleri inceleyin. Renklerine dikkat edin.

Reaksiyon için moleküler ve iyonik denklemleri yazın. "Başlangıç ​​malzemelerinin ve reaksiyon ürünlerinin sayısı ve bileşimi", "bir katalizörün katılımı" ve "bir kimyasal reaksiyonun tersine çevrilebilirliği" temelinde reaksiyon türünü belirtin.

Test tüplerinden birini daha önce elde edilen veya öğretmen tarafından verilen bakır hidroksitle ısıtın () (Şek. 143). Ne izliyorsun?

Pirinç. 143.
Isıtıldığında bakır (II) hidroksitin ayrışması

Reaksiyon için bir denklem yapın, "başlangıç ​​malzemelerinin ve reaksiyon ürünlerinin sayısı ve bileşimi", "ısı salınımı veya absorpsiyonu" ve "ters çevrilebilirlik" işaretlerine göre meydana gelme koşulunu ve reaksiyon tipini belirtin. Kimyasal reaksiyon».

Anahtar kelimeler ve ifadeler

1. Temel sınıflandırma.
2. Bazların tipik özellikleri: asitlerle etkileşimleri, metal olmayan oksitler, tuzlar.
3. Çözünmeyen bazların tipik özelliği: ısıtıldığında bozunma.
4. Tipik baz reaksiyonları için koşullar.

Bilgisayarla çalışmak

1. Elektronik uygulamaya bakın. Dersin materyalini inceleyin ve önerilen görevleri tamamlayın.
2. Paragrafın anahtar kelimelerinin ve kelime öbeklerinin içeriğini ortaya çıkaran ek kaynaklar olarak hizmet edebilecek e-posta adreslerini İnternet'te arayın. Öğretmene yeni bir ders hazırlama konusunda yardımınızı sunun - bir sonraki paragrafın anahtar kelimeleri ve ifadeleri hakkında bir rapor hazırlayın.

1. Metal + Metal olmayan. İnert gazlar bu etkileşime girmezler. Metal olmayan bir maddenin elektronegatifliği ne kadar yüksek olursa, o kadar fazla metalle reaksiyona girer. Örneğin, flor tüm metallerle ve hidrojen yalnızca aktif olanlarla reaksiyona girer. Bir metal, metallerin aktivite serisinde ne kadar soldaysa, o kadar fazla metal olmayanla reaksiyona girebilir. Örneğin, altın sadece flor ile, lityum ise tüm metal olmayanlarla reaksiyona girer.

2. Metal olmayan + metal olmayan. Bu durumda, daha elektronegatif metal olmayan bir oksitleyici ajan, daha az EO - bir indirgeyici ajan olarak işlev görür. Yakın elektronegatifliğe sahip metal olmayanlar birbirleriyle zayıf etkileşime girer, örneğin, fosforun hidrojen ve silikonun hidrojen ile etkileşimi, bu reaksiyonların dengesi basit maddelerin oluşumuna doğru kaydırıldığından pratik olarak imkansızdır. Helyum, neon ve argon metal olmayanlarla reaksiyona girmez, diğer inert gazlar zorlu koşullar altında flor ile reaksiyona girebilir.
Oksijen klor, brom ve iyot ile etkileşime girmez. Oksijen, düşük sıcaklıklarda flor ile reaksiyona girebilir.

3. Metal + asit oksit. Metal, metal olmayanları oksitten geri yükler. Fazla metal daha sonra elde edilen metal olmayan ile reaksiyona girebilir. Örneğin:

2 Mg + SiO 2 \u003d 2 MgO + Si (magnezyum eksikliği için)

2 Mg + SiO 2 \u003d 2 MgO + Mg 2 Si (fazla magnezyum ile)

4. Metal + asit. Voltaj serisindeki hidrojenin solundaki metaller, hidrojeni serbest bırakmak için asitlerle reaksiyona girer.

Bunun istisnası asitlerdir - hidrojenin sağındaki voltaj serisindeki metallerle reaksiyona girebilen oksitleyici maddeler (konsantre sülfürik ve herhangi bir nitrik asit), reaksiyonlarda hidrojen salınmaz, ancak su ve asit indirgeme ürünü Elde edilen.

Bir metalin fazla polibazik asit ile etkileşime girdiğinde, bir asit tuzu elde edilebileceğine dikkat etmek gerekir: Mg +2 H3PO4 \u003d Mg (H2PO4) 2 + H2.

Bir asit ve bir metalin etkileşiminin ürünü çözünmeyen bir tuz ise, metalin yüzeyi çözünmeyen tuz tarafından asidin etkisinden korunduğu için metal pasifleştirilir. Örneğin, seyreltik sülfürik asidin kurşun, baryum veya kalsiyum üzerindeki etkisi.

5. Metal + tuz. çözümde bu reaksiyon, magnezyumun kendisi de dahil olmak üzere voltaj serisinde magnezyumun sağındaki, ancak tuz metalinin solundaki bir metali içerir. Metal magnezyumdan daha aktifse, tuzla değil, suyla reaksiyona girerek alkali oluşturur ve daha sonra tuzla reaksiyona girer. Bu durumda, başlangıç ​​tuzu ve elde edilen tuz çözünür olmalıdır. Çözünmeyen ürün metali pasifleştirir.

Ancak, bu kuralın istisnaları vardır:

2FeCl3 + Cu \u003d CuCl 2 + 2FeCl2;

2FeCl3 + Fe = 3FeCl2 . Demir bir ara oksidasyon durumuna sahip olduğundan, en yüksek oksidasyon durumundaki tuzu, daha az aktif metalleri bile oksitleyerek, ara oksidasyon durumunda bir tuza kolayca indirgenir.

erimiş haldebir dizi metal stresi çalışmaz. Bir tuz ve bir metal arasındaki reaksiyonun mümkün olup olmadığını ancak termodinamik hesaplamaların yardımıyla belirlemek mümkündür. Örneğin, potasyum daha uçucu olduğu için sodyum, potasyum klorür eriyiğinden potasyumun yerini alabilir: Na + KCl = NaCl + K (bu reaksiyon entropi faktörü tarafından belirlenir). Öte yandan, sodyum klorürden yer değiştirme ile alüminyum elde edildi: 3 Na + AlCl3 \u003d 3 NaCl + Al . Bu süreç ekzotermiktir ve entalpi faktörü tarafından belirlenir.

Tuz ısıtıldığında bozunabilir ve bozunma ürünleri alüminyum nitrat ve demir gibi metalle reaksiyona girebilir. Alüminyum nitrat, alümina, nitrik oksite (IV) ısıtıldığında ayrışır. ) ve oksijen, oksijen ve nitrik oksit demiri oksitleyecektir:

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

6. Metal + bazik oksit. Ayrıca erimiş tuzlarda olduğu gibi bu reaksiyonların olasılığı termodinamik olarak belirlenir. Alüminyum, magnezyum ve sodyum genellikle indirgeyici ajanlar olarak kullanılır. Örneğin: 8 Al + 3 Fe 3 O 4 \u003d 4 Al 2 O 3 + 9 Fe ekzotermik reaksiyon, entalpi faktörü);2 Al + 3 Rb 2 O = 6 Rb + Al 2 O 3 (uçucu rubidyum, entalpi faktörü).

8. Metal olmayan + taban. Kural olarak, reaksiyon metal olmayan ve alkali arasında gerçekleşir Metal olmayanların tümü alkalilerle reaksiyona giremez: halojenlerin bu etkileşime (sıcaklığa bağlı olarak farklı), kükürt (ısıtıldığında), silikon, fosfor.

KOH + Cl2 \u003d KClO + KCl + H20 (soğukta)

6 KOH + 3 Cl 2 = KClO 3 + 5 KCl + 3 H 2 O (sıcak çözeltide)

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 + 3H20 = PH 3 + 3KPH 2 O 2

1) metal olmayan indirgeyici ajan (hidrojen, karbon):

CO2 + C \u003d 2CO;

2NO 2 + 4H2 \u003d 4H20 + N2;

SiO 2 + C \u003d CO 2 + Si. Elde edilen metal olmayan, indirgeyici ajan olarak kullanılan metal ile reaksiyona girebilirse, reaksiyon daha da ileri gidecektir (fazla karbon ile) SiO 2 + 2 C \u003d CO 2 + Si C

2) metal olmayan oksitleyici ajan (oksijen, ozon, halojenler):

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

O + Cl2 = CO Cl2 İLE.

2 HAYIR + O 2 \u003d 2 N O 2.

10. Asit oksit + bazik oksit . Oluşan tuz prensipte mevcutsa reaksiyon devam eder. Örneğin, alümina, alüminyum sülfat oluşturmak için sülfürik anhidrit ile reaksiyona girebilir, ancak karşılık gelen tuz olmadığı için karbon dioksit ile reaksiyona giremez.

11. Su + bazik oksit . Reaksiyon, bir alkali, yani çözünür bir baz (veya kalsiyum durumunda az çözünür) oluşursa mümkündür. Baz çözünmez veya az çözünür ise, o zaman bazın oksit ve suya ayrışmasının ters bir reaksiyonu vardır.

12. Bazik oksit + asit . Elde edilen tuz varsa reaksiyon mümkündür. Elde edilen tuz çözünmezse, asidin oksit yüzeyine erişimini bloke ederek reaksiyon pasifleştirilebilir. Bir polibazik asidin fazla olması durumunda, bir asit tuzu oluşumu mümkündür.

13. asit oksit + baz. Kural olarak, reaksiyon alkali ve asit oksit arasında gerçekleşir. Asit oksit bir polibazik aside karşılık geliyorsa, bir asit tuzu elde edilebilir: CO2 + KOH = KHC03.

Güçlü asitlere karşılık gelen asit oksitler de çözünmeyen bazlarla reaksiyona girebilir.

Bazen zayıf asitlere karşılık gelen oksitler, çözünmeyen bazlarla reaksiyona girer ve ortalama veya bazik bir tuz elde edilebilir (kural olarak, daha az çözünür bir madde elde edilir): 2 Mg (OH) 2 + CO2 \u003d (MgOH) 2 CO 3 + H2O.

14. asit oksit + tuz. Reaksiyon eriyik içinde ve çözelti içinde gerçekleşebilir. Eriyikte, daha az uçucu oksit, daha uçucu oksidi tuzdan uzaklaştırır. Çözeltide, daha güçlü aside karşılık gelen oksit, daha zayıf aside karşılık gelen oksitin yerini alır. Örneğin, Na 2 CO 3 + SiO 2 \u003d Na 2 SiO 3 + CO 2 , ileri yönde, bu reaksiyon eriyikte ilerler, karbon dioksit silikon oksitten daha uçucudur; ters yönde reaksiyon çözeltide ilerler, karbonik asit silisik asitten daha güçlüdür ve silikon oksit çöker.

Bir asit oksidi kendi tuzuyla birleştirmek mümkündür, örneğin dikromat kromattan elde edilebilir ve disülfat sülfattan elde edilebilir ve disülfit sülfitten elde edilebilir:

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

Bunu yapmak için, bir kristal tuz ve saf oksit veya doymuş bir tuz çözeltisi ve fazla miktarda asidik oksit almanız gerekir.

Çözeltide tuzlar, asit tuzları oluşturmak için kendi asit oksitleriyle reaksiyona girebilir: Na 2 SO 3 + H 2 O + SO 2 = 2 NaHSO 3

15. Su + asit oksit . Reaksiyon, çözünür veya az çözünür bir asit oluşursa mümkündür. Asit çözünmez veya az çözünür ise, asidin oksit ve suya ayrışmasının ters bir reaksiyonu vardır. Örneğin, sülfürik asit, oksit ve sudan elde etme reaksiyonu ile karakterize edilir, ayrışma reaksiyonu pratik olarak gerçekleşmez, silisik asit su ve oksitten elde edilemez, ancak bu bileşenlere kolayca ayrışır, ancak karbonik ve kükürtlü asitler katılabilir. hem doğrudan hem de geri reaksiyonlarda.

16. Baz + asit. Reaksiyon, reaktanlardan en az biri çözünürse devam eder. Reaktiflerin oranına bağlı olarak orta, asidik ve bazik tuzlar elde edilebilir.

17. Baz + tuz. Her iki başlangıç ​​materyali de çözünürse ve ürün olarak en az bir elektrolit olmayan veya zayıf elektrolit (çökelti, gaz, su) elde edilirse reaksiyon ilerler.

18. Tuz + asit. Kural olarak, her iki başlangıç ​​materyali de çözünürse ve bir ürün olarak en az bir elektrolit olmayan veya zayıf bir elektrolit (çökelti, gaz, su) elde edilirse reaksiyon ilerler.

Güçlü bir asit, zayıf asitlerin (karbonatlar, sülfitler, sülfitler, nitritler) çözünmeyen tuzları ile reaksiyona girebilir ve gaz halinde bir ürün açığa çıkar.

Konsantre asitler arasındaki reaksiyonlar ve kristal tuzlar daha uçucu bir asit elde edilirse mümkündür: örneğin, konsantre sülfürik asidin kristalli sodyum klorür, hidrojen bromür ve hidrojen iyodür üzerindeki etkisiyle hidrojen klorür elde edilebilir - fosforik asidin karşılık gelen tuzlar üzerindeki etkisiyle. Bir asit tuzu elde etmek için kendi tuzunuz üzerinde bir asit ile hareket edebilirsiniz, örneğin: BaSO 4 + H 2 SO 4 \u003d Ba (HSO 4) 2.

19. Tuz + tuz.Kural olarak, her iki başlangıç ​​materyali de çözünürse ve ürün olarak en az bir elektrolit olmayan veya zayıf bir elektrolit elde edilirse reaksiyon ilerler.

1) tuz yoktur çünkü geri dönüşümsüz olarak hidrolize . Bunlar karbonatların, sülfitlerin, sülfürlerin, üç değerlikli metallerin silikatlarının ve ayrıca iki değerlikli metallerin ve amonyumun bazı tuzlarının çoğunluğudur. Üç değerlikli metal tuzları karşılık gelen baz ve aside hidrolize edilir ve iki değerlikli metal tuzları daha az çözünür bazik tuzlara hidrolize edilir.

Örnekleri düşünün:

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

Fe 2 (CO 3) 3+ 6H20 \u003d 2Fe (OH) 3 + 3 H2CO3

H 2 CO 3 suya ve karbondioksite ayrışır, sol ve sağ kısımlardaki su azalır ve ortaya çıkar: Fe 2 (CO 3 ) 3 + 3 H20 \u003d 2 Fe (OH) 3 + 3 CO 2 (2)

Şimdi (1) ve (2) denklemlerini birleştirir ve demir karbonatı azaltırsak, demir klorürün (III) etkileşimini yansıtan toplam bir denklem elde ederiz. ) ve sodyum karbonat: 2 FeCl 3 + 3 Na 2 CO 3 + 3 H 2 O \u003d 2 Fe (OH) 3 + 3 CO 2 + 6 NaCl

CuSO 4 + Na2CO3 \u003d CuCO 3 + Na2SO4 (1)

Altı çizili tuz, tersinmez hidroliz nedeniyle mevcut değildir:

2CuCO3+ H20 \u003d (CuOH) 2 CO3 + CO2 (2)

Şimdi (1) ve (2) denklemlerini birleştirir ve bakır karbonatı azaltırsak, sülfatın (II) etkileşimini yansıtan toplam denklemi elde ederiz. ) ve sodyum karbonat:

2CuSO 4 + 2Na 2C03 + H 2 O \u003d (CuOH) 2 CO3 + CO 2 + 2Na 2 SO 4

13. Ana inorganik bileşik sınıfları. Metallerin ve metal olmayanların oksitleri. Bu bileşiklerin isimlendirilmesi. Bazik, asidik ve amfoterik oksitlerin kimyasal özellikleri.

oksitler- oksijenli bir elementin bileşikleri.

Normal şartlarda asit, baz ve tuz oluşturmayan oksitlere denir. tuz oluşturmaz.

tuz oluşturan oksitler asidik, bazik ve amfoterik (ikili özelliklere sahip) olarak ayrılır. Metal olmayanlar yalnızca asidik oksitler, metaller oluşturur - geri kalan her şey ve bazı asidik olanlar.

Bazik oksitler- Asitler veya asit oksitlerle kimyasal reaksiyona girerek tuzlar oluşturan ve bazlar veya bazik oksitlerle reaksiyona girmeyen oksitlerle ilgili karmaşık kimyasal maddelerdir.

Özellikleri:

1. Su ile Etkileşim:

Bir baz (veya alkali) oluşturmak için su ile etkileşim

CaO+H2O = Ca(OH)2 (çok fazla ısı açığa çıkaran iyi bilinen bir kireç söndürme reaksiyonu!)

2. Asitlerle Etkileşim:

Asit ile reaksiyona girerek tuz ve su oluşturur (tuzun suda çözünmesi)

CaO + H2SO4 \u003d CaSO4 + H2O (Bu maddenin CaSO4 kristalleri herkes tarafından "alçıtaşı" adı altında bilinir).

3. Asit oksitlerle etkileşim: tuz oluşumu

CaO + CO2 \u003d CaCO3 (Bu madde herkes tarafından bilinir - sıradan tebeşir!)

asit oksitler- bunlar, bazlar veya bazik oksitlerle kimyasal olarak etkileşime girdiğinde tuz oluşturan ve asidik oksitlerle etkileşime girmeyen oksitlerle ilgili karmaşık kimyasallardır.

Özellikleri:

Su ile kimyasal reaksiyon CO 2 +H 2 O=H 2 CO 3 bir maddedir - karbonik asit - zayıf asitlerden biridir, gaz "kabarcıkları" için maden suyuna eklenir.

Alkaliler (bazlar) ile reaksiyon: CO2 +2NaOH=Na2C03 +H2O- soda külü veya çamaşır sodası.

Bazik oksitlerle reaksiyon: CO2 +MgO=MgC03 - elde edilen tuz - magnezyum karbonat - "acı tuz" olarak da adlandırılır.

amfoterik oksitler- bunlar, hem asitler (veya asit oksitler) hem de bazlar (veya bazik oksitler) ile kimyasal etkileşim üzerine tuzlar oluşturan oksitlerle de ilgili olan karmaşık kimyasallardır. Bizim durumumuzda "amfoterik" kelimesinin en yaygın kullanımı metal oksitleri ifade eder.

Özellikleri:

Amfoterik oksitlerin kimyasal özellikleri, hem bazlara hem de asitlere karşılık gelen kimyasal reaksiyonlara girebilmeleri bakımından benzersizdir. Örneğin:

Asit oksit ile reaksiyon:

ZnO + H2CO3 \u003d ZnCO3 + H2O - Elde edilen madde, sudaki bir "çinko karbonat" tuzu çözeltisidir.

Bazlarla reaksiyon:

ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2O - ortaya çıkan madde bir çift sodyum ve çinko tuzudur.

14. Bazlar Bazların isimlendirilmesi. Bazların kimyasal özellikleri. Amfoterik bazlar, asitler ve alkalilerle etkileşimlerinin reaksiyonları.

Bazlar, metal atomlarının hidroksil gruplarına bağlı olduğu maddelerdir.

Bir madde, diğer maddelerle tepkimelerde ayrılabilen (tek bir "atom" gibi) hidroksi grupları (OH) içeriyorsa, böyle bir madde bir bazdır.

Özellikleri:

Metal olmayanlarla etkileşim:

normal koşullar altında, hidroksitler çoğu metal olmayanlarla etkileşime girmez, bunun istisnası alkalilerin klor ile etkileşimidir.

Tuz oluşturmak için asit oksitlerle etkileşim: 2NaOH + SO 2 = Na 2 SO 3 + H 2 O

Asitlerle etkileşim - Nötrleştirme reaksiyonu:

orta tuzların oluşumu ile: 3NaOH + H3PO4 = Na3PO4 + 3H2O

ortalama bir tuzun oluşumu için koşul, fazla miktarda alkalidir;

asit tuzlarının oluşumu ile: NaOH + H3PO4 = NaH2PO4 + H2O

bir asit tuzu oluşumunun koşulu, asit fazlalığıdır;

bazik tuzların oluşumu ile: Cu(OH)2 + HCl = Cu(OH)Cl + H2O

bazik tuzun oluşumu için koşul, bir baz fazlasıdır.

Bazlar, bir reaksiyon, gaz oluşumu veya düşük ayrışmalı bir maddenin oluşumu sonucunda bir çökelti oluştuğunda tuzlarla reaksiyona girer.

amfoterik koşullara bağlı olarak hem bazik hem de asidik özellikler sergileyen hidroksitler olarak adlandırılır, yani. asitlerde ve alkalilerde çözünür.

Bazların tüm özelliklerine bazlarla etkileşim eklenir.