Оксиды основания кислоты соли таблица: Кислоти, основания, соли основные свойства

Содержание

Кислоти, основания, соли основные свойства

 


Кислоты

 

H2SO4 — серная (сульфаты)

HCl — соляная (хлориды)

HNO3 — азотная (нитраты)

H3PO4 — фосфорная (Фосфаты)

H2SO3 -сернистая (сульфиты)

H2S — сероводород (сульфиды)

H2CO3 — угольная (карбонаты)

H2SiO3 — кремниевая (силикаты)

Основания

NaOH — гидроксид натрия

KOH — гидроксид калия

Ca(OH)2 — гидроксид кальция

Ba(OH)2 — гидроксид бария

Mg(OH)2 — гидроксид магния

Cu(OH)2 — гидроксид меди (II)

Fe(OH)2 — гидроксид железа (II)

Fe(OH)3 — гидроксид железа (III)

Al(OH)3 —  гидроксид алюминия

Соли

CuSO4 — сульфат меди (II)

NaCl — хлориднатрия

Fe(NO3)3 — нитрат железа (III)

Ba3(PO4)3 -фосфат бария

MgSO3 — сульфит магния

FeS -сульфид железа (II)

CaCO3 -карбонат кальция

K2SiO3 -силикат калия

Al2(SO4)3 -сульфат алюминия

 

1. Кислоты реагируют

  • с металлами, стоящими в ряду активностм левее водорода с выделением водорода (кроме азотной и концентрированной серной)
  • с основными оксидами с образованием соли и воды
  • с основаниями с образованием соли и воды
  • с солями, образованными более слабыми кислотами с выпадением осадка или выделением газа

2. Азотная кислота реагирует со всеми металлами, кроме Au, Pt, Al, Fe, при этом водород не выделяется, а образуются различные соединения азота (NH4NO3, N2, N2O, NO, NO2) в зависимости от концентрации кислоты и активности металла.

3. Концентрированная серная кислота реагирует со всеми металлами, кроме Au, Pt, Al, Fe, при этом водород не выделяется, а выделяются различные соединения серы (H2S, S, SO2) в зависимости от активности металла.

4. Вытеснительный ряд кислот (по убыванию):

H2SO4 —> HCl и HNO3 —> H3PO4 —> H2SO3 —> H2S —> H2CO3 —> H2SiO3

5. Кислоты (кроме нерастворимой в воде кремниевой кислоты) изменяют окраску индикаторов: фиолетовый лакмус в кислотах краснеет, оранжевый метилоранж становится розовым.

 

6. Щелочи реагируют с кремнием, галогенами, кислотами, кислотными и амфотерными оксидами, амфотерными металлами и растворимыми солями, если выпадает осадок или выделяется газ аммиак.

7. Щелочи при нагревании не разлагаются, изменяют окраску индикаторов: фиолетовый лакмус в щелочах синеет, оранжевый метилоранж становится желтым, бесцветный фенолфталеин становится малиновым.

8. Нерастворимые основания реагируют с кислотами и разлагаются при нагревании на оксид металла и воду.

9. Амфотерные основания реагируют с кислотами, щелочами и разлагаются при нагревании.

 

10. Соли реагируют

  • со щелочами (если выпадает осадок или выделяется газ аммиак)

  • с кислотами, более сильными, чем та, которой образована соль

  • с другими растворимыми солями (если выпадает осадок)

  • с металлами (более активные вытесняют менее активные)

  • с галогенами (более активные галогены вытесняют менее активные и серу)

11.  Нитраты разлагаются с выделением кислорода:

  • если металл стоит до Mg, образуется нитрит + кислород

  • если металл от Mg до Cu, образуется оксид металла + NO2 + O2

  • если металл стоит после Cu, образуется металл + NO2 + O2

  • нитрат аммония разлагается на N2O и H2O

12. Карбонаты щелочных металлов не разлагаются при нагревании

13. Карбонаты металлов II группы разлагаются на оксид металла и углекислый газ

Давайте порассуждаем вместе

1. Установите соответствие между исходными веществами и продуктами реакции.







Исходные вещества

Продукты реакции

А) Na2CO3 + HCl 1) NaCl + CO2 + H2O
Б) Na2CO3 + CO2 + H2O 2) NaHCO3 + HCl
В) Na2CO3 + CaCl2 3) NaOH + NaHCO3
4) NaHCO3
5) NaCl + CaCO3

 

Ответ:

т. к. Na2CO32HCl = 2NaCl + CO2 + H2O

Na2CO3 + CO2 + H2O = NaHCO3

Na2CO3 + CaCl2 = 2NaCl + CaCO3

2. Установите соответствие между исходными веществами и продуктами реакции.







Исходные вещества

Продукты реакции

А) H2SO4 + MgO 1) MgSO4 + H2O
Б) H2SO4 + Mg(OH)2 2) MgSO4 + H2
В) Mg + H2S 3) MgS + H2O
4) MgH2 + S
5) MgS + H2

 

Ответ:

т. к. H2SO4 + MgO = MgSO4 + H2O

H2SO4 + Mg(OH)2 = MgSO4 + 2H2O

Mg + H2S = MgS + H2

 

 

3. Установите соответствие между исходными веществами и продуктами реакции.







Исходные вещества

Продукты реакции

А) Al2O3 + NaOH 1) NaAlO2 + H2O
Б) Al2O3 + HCl 2) NaH2AlO3
В) Na2SO3 + CaCl2 3) AlCl3 + H2O
4) AlCl3 + H2
5) NaCl + CaSO3

 

Ответ:

т. к. Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O

Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O

Na2SO3 + CaCl2 = 2NaCl + CaSO3

 

Оксиды. Кислоты. Основания. Амфотерность. Соли

1. Оксиды

Оксиды
– это сложные вещества, образованные двумя элементами, одним из которых
является кислород (O).

Оксиды
могут находиться в трех агрегатных состояниях,

а
именно: в твердом, жидком и газообразном.

Температура
плавления зависит от их строения.

CuO,
FeO- твердые вещества, немолекулярного строения.

Оксиды:

MgO
– магния

NiO
– никеля

SiO — кремния

FeO- железа

ClO — хлора

CO — углерода

NO — азота

1.2. Вода

Массовая
доля воды в организме человека составляет 65%.

Взрослый
человек потребляет ежедневно почти 2 л воды.

Плотность
воды наибольшая при 4градусов – 1 г/см в кубе.

При
нуле – лёд, а при 100 – водяной пар.

Вода
реагирует:

А)
с активными металлами, образуя щелочи и водород(H).

2Na
+ 2HO = 2NaOH + H

Из
этой реакции видим, что водород выделился и образовался гидроксид натрия NaOH –
щелочь.

Если
при добавлении фиолетового лакмуса окраска становится синей – это признак того,
что в растворе есть щелочь.

2K + HO = 2KOH + H

Ca + 2HO = Ca(OH) + H

Б)
с оксидами активных металлов, образуя растворимые  основания – щелочи.

CaO
+ HO = Ca(OH)

Оксиды
которым соответствуют основания (независимо от того, реагируют они с водой или
нет) называются основными.

Б)
еще примеры:

NaO + HO = 2NaOH

BaO
+ HO = Ba(OH)

В)
со многими оксидами неметаллов, образуя кислоты.

PO + HO = 2HPO

а
с горячей водой:

PO + 3HPO = 2HPO

CO + HO = HCO

SO + HO = HSO

Г)
вода разлагается под действие высокой температуры или электрического тока.

2HO = 2H + O

Оксиды
которым соответствуют кислоты (независимо от того, реагируют они с водой или
нет) называются кислотными.

2. Кислоты

В
формулах кислот на первом месте всегда стоит водород, а дальше – кислотный
остаток. Во время химических реакций он переходит из одного соединения в
другое, не изменяясь.

Пример:
SO — кислотный остаток.

Его
валентность = 2, поскольку в серной кислоте он соединен с двумя атомами
водорода, которые способны замещаться атомами цинка (к примеру).

Вывод:
валентность кислотных остатков определяется числом атомов водорода, способных
замещаться атомами металла.

Основность
кислот – это количество атомов водорода, способных замещаться атомами металла с
образованием соли.

Многие
кислородосодержащие кислоты можно получить путем  взаимодействия кислотных оксидов с водой:

SO + HO = HSO

NO + HO = 2HNO

2.1. Химические свойства кислот

1ое
свойство: кислоты действуют на индикаторы.

Вещества,
изменяющие свою окраску под действием кислот (или щелочей, называются
индикаторами.

Индикаторы:
Лакмус, метилоранж, фенолфталеин.

2ое
свойство: кислоты реагируют с металлами.

Mg
+ 2HCl = MgCl + H

Zn
+ 2HCl = ZnCl + H

Cu
+ HCl = реакция не происходит!


свойство: кислоты реагируют с основными оксидами.

CuO + 2HCl = CuCl + HO — — — — Cu (II)

Реакции
обмена: это реакции между двумя сложными веществами, в результате которых они
обмениваются своими составными частями.

Примечание:
Во время взаимодействия азотной кислоты с металлами вместо водорода выделяются
другие газы.

2.2. Соляная кислота и хлороводород

Получают
хлороводород таким образом:

1)
слабое нагревание

NaCl
+ HSO = NaHSO + HCl

2)
сильное нагревание

2NaCl
+ HSO = NaSO + 2HCl

HCl
– бесцветный газ с резким запахом, немного тяжелее воздуха, во влажном воздухе
дымит. При 0 градусов в одном объеме воды растворяется 500 объемов
хлороводорода.

Химические
свойства соляной кислоты:

1ое
свойство: изменяет окраску индикаторов: лакмус в соляной кислоте краснеет,
метилоранж – розовеет, фенолфталеин остается бесцветным.

2ое
свойство: взаимодействует с металлами:

Mg
+ 2HCl = MgCl + H


свойство: взаимодействует с основными оксиды:

FeO + 6HCl = 2FeCl + 3HO

Примечание: HCl + AgNO = AgCl +HNO

3. Основания

CaO
+ HO = Ca(OH)

В
этой реакции образовался гидрат оксида кальция, или гидроксид кальция. Основания
состоят из металла и одновалентных гидроксильных групп (OH), число которых
соответсвует валентности металла.

Основания:

NaOH
– гидроксид натрия

Mg(OH) — гидроксид магния

Ba(OH) — гидроксид бария.

Fe(OH) — гидроксид железа (II)

Fe(OH) — гидроксид железа (III)

Все
основания имеют немолекулярное строение.

По
растворимости в воде разделяются на:

А)
растворимые (щелочи)

Пример:
гидроксид натрия NaOH, гидроксид калия KOH, гидроксид бария Ba(OH) и т. п.

Б)
нерастворимые

Пример:
гидроксид меди (II) Cu(OH), гидроксид железа (III)

Fe(OH) и т.п.

Растворимые
основания можно получить при взаимодействии активных металлов с водой и оксидов
активных металлов с водой, которые называются основными оксидами:

2Na + 2HO = 2NaOH + H

BaO + H0 = Ba(OH)

Вывод:
все основания реагируют с кислотами, образуя соль и воду.

Например:

NaOH
+ HNO = NaNO + HO

Cu(OH) + 2HCl = CuCl + 2HO

4. Амфотерные оксиды и гидроксиды

Основания
реагируют с кислотами и наоборот. Всегда получается соль и вода.

Ca(OH) + 2HCl = CaCl + 2HO

HCO + 2NaOH = NaCO + 2HO

Есть
такие хим. элементы, которые образуют оксиды и гидроксиды, обладающие
двойственными свойствами – и основными и кислотными ( в зависимости от
условий).

Это
такие элементы как цинк, алюминий и др. Например:

Zn(OH) + 2HCl = ZnCl + 2HO

сильнаякислота

Zn(OH) + 2NaOH = NaZnO + 2HO

сильное основание

Пример
с оксидом цинка:

ZnO + 2HNO = Zn(NO) + HO

ZnO
+ 2KOH = KZnO + HO (процесс сплавления)

Способность
химических соединений проявлять кислотные или основные свойства в зависимости
от природы веществ, с которыми они реагируют, называется амфотерностью.

Zn(OH) — амфотерный гидроксид

ZnO
– амфотерный оксид

5. Соли

Соли
– это сложные вещества, образованные атомами металлов и кислотными остатками.

Сумма
единиц валентностей атомов металла должна равняться сумме единиц валентностей
кислотного остатка.

Примеры
солей:

NaCl
— хлорид натрия

AgCl
— серебра

KS — сульфид калия

NaNo — нитрат натрия

Mg(NO) — магния

NaSiO — силикат натрия

Al(SO) — сульфат алюминия

NaSO — натрия

BaSO — бария

NaSO — сульфит натрия

KPO — фосфат калия

CaCO — карбонат кальция

5.1. Химические свойства солей

Соли
реагируют:

А)
с металлами:

Cu
+ 2AgNO = Cu(NO) + 2Ag

Образуется
новая соль и металл.

Примечание:
реагируют с водой только те металлы, которые в вытеснительном ряду размещаются
левее от того металла, который входит в состав соли.

Но
для таких реакций нельзя брать очень активные металлы, типо Li, Na, K, Ca, Ba и
т. п., которые реагируют с водой в н.у.

Б)
с растворимыми основаниями (щелочами):

AlCl +3NaOH = Al(OH) + 3NaCl

KSO + Ba(OH) = 2KOH + BaSO

Образуется
новая соль и новое основание.

Примечание:
реагирующие вещества надо подбирать так, чтобы в результате реакции одно из
образующихся веществ (основание или соль) выпадало в осадок.

В)
с кислотами:

CaCo + 2HCl = CaCl + HCO

/
\

HO CO

Образуется
новая соль и новая кислота.

Поскольку
HCO очень непрочная, она разлагается на воду и CO.

Примечание:
реакция между солью и кислотой будет происходить при таких условиях:

а)
когда образуется осадок, не растворимый в кислотах:

AgNO + HCl = AgCl + HNO

б)
когда реагирующая кислота сильнее, чем та, которой образована соль:

Ca(PO) + 3HSO = 3CaSO + 2HPO

в)
когда соль образована летучей кислотой, а реагирующая кислота нелетучая:

2NaNO + HSO = NaSO + 2HNO

Г) с солями:

BaCl + NaSO = BaSO + 2NaCl

Примечание:
реакция будет происходить только тогда, когда обе исходные соли будут взяты в
растворах, но одна из вновь образующихся солей будет выпадать в осадок.

Выводы
по всем этим темам ( с параграфа 29-38 )  и классификация неорганических веществ и их
реакций:

Ответы
на некоторые вопросы после параграфов:

Какие
вещества называют оксидами?

Оксиды
– это сложные вещества образованные двумя элементами одним из которых является
кислород.

Какие
вещества относятся к кислотам?

К
кислотам относятся сложные вещества, в состав которых входят водород и
кислотный остаток.

Что
называется реакцией соединения?

Это
реакция в результате которой из двух или нескольких веществ (простых или
сложных) образуется одно новое сложное вещество.

Напишите
уравнения химических реакций которые происходят при таких превращениях: C CO HCO

P  PO HPO

C + O = CO

CO + HO = HCO

P + O = PO

Как
химическим путем отличить серебро от цинка?

Что
такое хлороводород и как его получить?

Хлороводород
– это бесцветный газ с резким запахом, немного тяжелее воздуха, во влажном воздухе
“дымит”. Очень хорошо растворяется в воде. Получить хлороводород можно из кристаллического
хлорида натрия NaCl при нагревании его с концентрированной серной кислотой.

Почему
хлороводород на воздухе дымит?

Как
доказать что выданный вам раствор кислота и это соляная кислота?

Надо
юзить на него индикатором. Лакмус опустить – краснеет, метилоранж – розовеет,
фенолфталеин –  бесцветный.

Какие
вещества относятся к основаниям и как их 
классифицируют? Привести примеры.

К
основаниям относятся вещества имеющие гидроксильную группу и металл. Основания
классифицируют на щелочи и нерастворимые.

Все
металлы не растворяются, а неметаллы наоборот.

Растворимые
– NaOH, KOH, нерастворимые – Cu(OH) Fe(OH).

10)
Что вам известно о гидроксиде натрия?

Гидроксид
натрия NaOH – растворимый в воде…

11) Ca CaO Ca(OH) Ca(NO)

2Ca + O = 2CaO

CaO + HO = Ca(OH)

Ca(OH) + 2HNO = Ca(NO) + 2HO

12) P PO HPO Mg(PO)

4P + 5O = 2PO 

PO + 3HO = 2HPO

Что
называется амфотерностью?

Амфотерность
– это способность химических соединений

Проявлять
кислотные или основные свойства в зависимости от природы веществ, с которыми
они реагируют.

Что
такое соли?

Соли
– это сложные вещества, образованные атомами металлов и кислотными остатками.

Сформулируйте
правило для составления формул солей.

Сумма
единиц валентностей атомов металла должна равняться сумме единиц валентностей
атомом кислотного остатка.

Ca CaO Ca(OH) CaCl CaSO

2Ca + O = 2CaO

CaO + HO = Ca(OH)

Ca(OH) + 2HCl = CaCl + 2HO

CaCl + HSO = CaSO + 2HCl

Ba Ba(OH) Ba(NO)   BaCO BaCl

Ba + HO = Ba(OH)

Ba(OH) + 2HNO = Ba(NO) + 2HO

Ba(NO) + HCO = BaCO + 2HNO

BaCO + 2HCl = BaCl + HCO

Обобщение знаний:

Какие
вещества называются простыми? На какие две группы их можно разделить? Сравнить
характерные свойства металлов и неметаллов.

Простые
вещества – это вещества состоящие из одного элемента. Их можно разделить на металлы
и неметаллы. Металлы – нерастворимые в воде вещества. Они имеют металлический
блеск и пластичность. Неметаллы – это растворимые в воде вещества, которые
хрупкие и т. п.

Какие
вещества называются сложными? На какие классы  делятся неорганические вещества?

Сложные
вещества – это вещества состоящие из двух или более элементов. Неорганические
вещества делятся на простые и сложные. Сложные делятся на оксиды, основания,
кислоты и соли.

По
какому признаку оксиды делят на основные и  кислотные?

Оксиды
которым соответствуют основания называют основными, а те которым соответствуют
кислоты — кислотными.

21)
С чем могут взаимодействовать кислотные и основные оксиды? Что получается?

Кислотные
и основные оксиды могут взаимодействовать с водой и получается кислоты или
основания.

Короче,
об этом дальше.

Что
такое основания? Какие элементы их образуют?

Какие
свойства для них характерны?

Основания
– это сложные вещества, состоящие из металла и гидроксильных групп. Их можно
получить при  Взаимодействии активных
металлов с водой и оксидов активных металлов с водой. Щелочи хорошо растворимы
в воде.

Некоторые
очень едкие. Они разъедают кожу, бумагу и другие материалы. Их называют едкими
щелочами.

Какие
вещества называют кислотами? Какие элементы их

Образуют?
Какие свойства для них характерны?

Кислотами
называют сложные вещества в состав которых входят водород и кислотный остаток.
Получить кислородосодержащие кислоты можно взаимодействовать  кислотных оксидов с водой. Для них характерны
свойства: многие кислоты при н.у. – жидкости, но есть твердые кислоты.

Они
хорошо растворяются в воде. Почти все кислоты бесцветны.

Какие
вещества относятся к солям? С какими веществами могут реагировать соли?

К
солям можно отнести сложные вещества, образованные атомами металлов и
кислотными остатками.

Какие
продукты образуются во время взаимодействия:

А)
основания и кислоты

Образуются
соль и вода: NaOH + HCl = NaCl + HO

Б)
основного и кислотного оксидов

Образуется
тоже самое что и дано.

В)
основного оксида и кислоты?

Образуется
соль и вода

NaO + HSO = NaSO + HO

Написать
уравнения реакций.

Написать
уравнения реакций получения фосфата кальция четырьмя способами.

26)
Написать уравнения реакций получения гидроксида калия тремя способами.

Как
осуществить следующие превращения:

Натрий
– Гидроксид натрия – Сульфат натрия – Хлорид натрия – Нитрат натрия

Na + HO = NaOH + H

NaOH + HSO = NaSO + HO

NaSO + HCl = HSO

27)
Что называется реакцией замещения и реакцией обмена?

Что
с чем взаимодействует и что получается?

Основный
оксид + кислота = соль + вода (обмен)

Оксид
активных металлов + вода = щелочь (соединение)

Оксид
неметаллов + вода = кислота (соединение)

Активные
металлы + вода = гидроксид металлов (щелочь) + H

Кислоты
+ металлы = соль + H

Соляная
кислота + металл = соль + H

Соляная
кислота + основный оксид = соль + вода (обмен)

Основания
+ кислота = соль + вода

Щелочи
+ оксид неметаллов = соль + вода

Соль
+ металл (не все) = новая соль + новый металл (обмен)

Соль
+ щелочь = новая соль + новое основание (обмен)

Соль
+ кислота = новая соль + новая кислота (обмен)

Кислотные
оксиды – это оксиды неметаллов – это щелочи.

Список литературы

Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://ref.com.ua

Дата добавления: 15.03.2007

Урок 8: Оксиды, кислоты, основания

План урока:

Оксиды

Кислоты

Основания

Соли

 

Оксиды

В состав оксидов ВСЕГДА входит ТОЛЬКО два элемента, один из которых будет кислород. В этом классе соединений срабатывает правило, третий элемент лишний, он не запасной, его просто не должно быть. Второе правило, степень окисления кислорода равна -2. Из выше сказанного, определение оксидов будет звучать в следующем виде.

Оксиды в природе нас окружают повсюду, честно говоря, сложно представить нашу планету без двух веществ – это вода Н2О и песок SiO2.

Вы можете задаться вопросом, а что бывают другие бинарные соединения с кислородом, которые не будут относиться к оксидам.

Поранившись, Вы обрабатываете рану перекисью водорода Н2О2. Или для примера соединение с фтором OF2. Данные вещества вписываются в определение, так как состоят из 2 элементов и присутствует кислород. Но давайте определим степени окисления элементов.

Данные соединения не относятся к оксидам, так как степень окисления кислорода не равна -2.

Кислород, реагируя с простыми, а также сложными веществами образует оксиды. При составлении уравнения реакции, важно помнить, что элементу О свойственна валентность II (степень окисления -2), а также не забываем о коэффициентах. Если не помните, какую высшую валентность имеет элемент, советуем Вам воспользоваться периодической системой, где можете найти формулу высшего оксида.

Рассмотрим на примере следующих веществ кальций Са, мышьяк As и алюминий Al.

Подобно простым веществам реагируют с кислородом сложные, только в продукте будет два оксида. Помните детский стишок, а синички взяли спички, море синее зажгли, а «зажечь» можно Чёрное море, в котором содержится большое количество сероводорода H2S. Очевидцы землетрясения, которое произошло в 1927 году, утверждают, что море горело.

Чтобы дать название оксиду вспомним падежи, а именно родительный, который отвечает на вопросы: Кого? Чего? Если элемент имеет переменную валентность в скобках её необходимо указать.

Классификация оксидов строится на основе степени окисления элемента, входящего в его состав.

Реакции оксидов с водой определяют их характер. Но как составить уравнение реакции, а тем более определить состав веществ, строение которых Вам ещё не известно. Здесь приходит очень простое правило, необходимо учитывать, что эта реакция относиться к типу соединения, при которой степень окисления элементов не меняется.

Возьмём основный оксид, степень окисления входящего элемента +1, +2(т.е. элемент одно- или двухвалентен). Этими элементами будут металлы. Если к этим веществам прибавить воду, то образуется новый класс соединений – основания, состава Ме(ОН)n, где n равно 1, 2 или 3, что численно отвечает степени окисления металла, гидроксильная группа ОН- имеет заряд –(минус), что отвечает валентности I. При составлении уравнений не забываем о расстановке коэффициентов.

Аналогично реагируют с водой и кислотные оксиды, только продуктом будет кислота, состава НхЭОу. Как и в предыдущем случае, степень окисления не меняется, тип реакции — соединение. Чтобы составить продукт реакции, ставим водород на первое место, затем элемент и кислород.

Особо следует выделить оксиды неметаллов в степени окисления +1 или +2, их относят к несолеобразующим. Это означает, что они не реагируют с водой, и не образуют кислоты либо основания. К ним относят CO, N2O, NO.

Чтобы определить будет ли оксид реагировать с водой или нет, необходимо обратиться в таблицу растворимости. Если полученное вещество растворимо в воде, то реакция происходит.

Источник

Золотую середину занимают амфотерные оксиды. Им могут соответствовать как основания, так и кислоты, но с водой они не реагируют. Они образованные металлами в степени окисления +2 или +3, иногда +4. Формулы этих веществ необходимо запомнить.

 

Кислоты

Если в состав оксидов обязательно входит кислород, то следующий класс узнаваем будет по наличию атомов водорода, которые будут стоять на первом месте, а за ними следовать, словно нитка за иголкой, кислотные остатки.

В природе существует большое количество неорганических кислот. Но в школьном курсе химии рассматривается только их часть. В таблице 1 приведены названия кислот.

Валентность кислотного остатка определяется количеством атомов водорода. В зависимости от числа атомов Н выделяют одно- и многоосновные кислоты.

Если в состав кислоты входит кислород, то они называются кислородсодержащими, к ним относится серная кислота, угольная и другие. Получают их путём взаимодействия воды с кислотными оксидами. Бескислородные кислоты образуются при взаимодействии неметаллов с водородом.

Только одну кислоту невозможно получить подобным способом – это кремниевую. Отвечающий ей оксид SiO2 не растворим в воде, хотя честно говоря, мы не представляем нашу планету без песка.

 

Основания

Для этого класса соединений характерно отличительное свойство, их ещё называют вещества гидроксильной группы — ОН.

Чтобы дать название, изначально указываем класс – гидроксиды, потом добавляем чего, какого металла.

Классификация оснований базируется на их растворимости в воде и по числу ОН-групп.

Следует отметить, что гидроксильная группа, также как и кислотный остаток, это часть целого. Невозможно получить кислоты путём присоединения водорода к кислотному остатку, аналогично, чтобы получить основание нельзя писать уравнение в таком виде.

Na + OH →NaOH        или            H2 + SO4→ H2SO4

В природе не существуют отдельно руки или ноги, эта часть тела. Варианты получения кислот были описаны выше, рассмотрим, как получаются основания. Если к основному оксиду прибавить воду, то результатом этой реакции должно получиться основание. Однако не все основные оксиды реагируют с водой. Если в продукте образуется щёлочь, значит, реакция происходит, в противном случае реакция не идёт.

Данным способом можно получить только растворимые основания. Подтверждением этому служат реакции, которые вы можете наблюдать. На вашей кухне наверняка есть алюминиевая посуда, это могут быть кастрюли или ложки. Эта кухонная утварь покрыта прочным оксидом алюминия, который не растворяется в воде, даже при нагревании. Также весной можно наблюдать, как массово на субботниках белят деревья и бордюры. Берут белый порошок СаО и высыпают в воду, получая гашеную известь, при этом происходит выделение тепла, а это как вы помните, признак химического процесса.

Раствор щёлочи можно получить ещё одним методом, путём взаимодействия воды с активными металлами. Давайте вспомним, где они размещаются в периодической системе – I, II группа. Реакция будет относиться к типу замещения.

Напрашивается вопрос, а каким же образом получаются нерастворимые основания. Здесь на помощь придёт реакция обмена между щёлочью и растворимой солью.

 

Соли

С представителями веществ этого класса вы встречаетесь ежедневно на кухне, в быту, на улице, в школе, сельском хозяйстве.

Объединяет все эти вещества, что они содержат атомы металла и кислотный остаток. Исходя из этого, дадим определение этому классу.

Средние соли – это продукт полного обмена между веществами, в которых содержатся атомы металла и кислотный остаток (КО) (мы помним, что это часть чего-то, которая не имеет возможности существовать отдельно).

Выше было рассмотрено 3 класса соединений, давайте попробуем подобрать комбинации, чтобы получить соли, типом реакции обмена.

Чтобы составить название солей, необходимо указать название кислотного остатка, и в родительном падеже добавить название металла.

Ca(NO3)2– нитрат (чего) кальция, CuSO4– сульфат (чего) меди (II).

Наверняка многие из вас что-то коллекционировали, машинки, куклы, фантики, чтобы получить недостающую модель, вы менялись с кем-то своей. Применим этот принцип и для получения солей. К примеру, чтобы получить сульфат натрия необходимо 2 моль щёлочи и 1 моль кислоты. Допустим, что в наличии имеется только 1 моль NaOH, как будет происходить реакция? На место одного атома водорода станет натрий, а второму Н не хватило Na. Т.е в результате не полного обмена между кислотой и основанием получаются кислые соли. Название их не отличается от средних, только необходимо прибавить приставку гидро.

Однако бывают случаи, с точностью наоборот, не достаточно атомов водорода, чтобы связать ОН-группы. Результатом этой недостачи являются основные соли. Допустим реакция происходит между Ва(ОН)2 и HCl. Чтобы связать две гидроксильные группы, требуется два водорода, но предположим, что они в недостаче, а именно в количестве 1. Реакция пойдёт по схеме.

Особый интерес и некоторые затруднения вызывают комплексные соли, своим внешним, казалось,громоздким и непонятным видом, а именно квадратными скобками:K3[Fe(CN)6] или [Ag(NH3)2]Cl. Но не страшен волк, как его рисуют, гласит поговорка. Соли состоят из катионов (+) и анионов (-). Аналогично и с комплексными солями.

Образует комплексный ион элемент-комплексообразователь, обычно это атом металла, которого, как свита, окружают лиганды.

Источник

Теперь необходимо справиться с задачей дать название этому типу солей.

Попробуем дать название K3[Fe(CN)6]. Существует главный принцип, чтение происходит справа налево. Смотрим, количество лигандов, а их роль выполняют циано-группы CN, равно 6 – приставка гекса. В комплексообразователем будут ионы железа. Значит, вещество будет иметь название гексацианоферрат(III) (чего) калия.

Образование комплексных солей происходит путём взаимодействия, к примеру, амфотерных оснований с растворами щелочей. Амфотерность проявляется способностью оснований реагировать как с кислотами, так и щелочами. Так возьмём гидроксид алюминия или цинка и подействуем на них кислотой и щёлочью.

В природе встречаются соли, где на один кислотный остаток приходится два разных металла. Примером таких соединений служат алюминиевые квасцы, формула которых имеет вид KAl(SO4)2. Это пример двойных солей.

Из всего вышесказанного можно составить обобщающую схему, в которой указаны все классы неорганических соединений.

Источник

 

урок химии « Оксиды. Основания. Кислоты» — Лицей №14

Разработка урока химии в 8 классе

по теме: « Оксиды. Основания. Кислоты»

подготовила учитель химии и биологии

                                                      высшей  квалификационной категории

                                     МАОУ лицей №14 «Экономический»

                                               Кофанова Людмила Владимировн

Ростов-на-Дону

2012 г.

Тема: «Оксиды. Основания. Кислоты». 

(Обобщение, закрепление и расширение знаний обучающихся о классах неорганических соединений).

Задачи:  

   акцентировать внимание обучающихся на основных признаках и свойствах  веществ,

     как   представителей классов неорганических соединений;

 —  продолжить развитие умений анализа, синтеза, умений обобщать и делать выводы;

 —  формировать умения работать с различными источниками информации;

 —  формировать умения записывать формулы веществ;

 —  совершенствовать способности обучающихся к самоанализу и самооценке;

 —  воспитывать чувство взаимопомощи и доброжелательного отношения друг к другу.

Данный урок является обобщающим в теме «Соединения химических элементов» (химия 8 класс, программа Рудзитис, Фельдман) с использованием учебно-лабораторного оборудования нового поколения для проведения уроков химии.

 Компьютерные технологии позволяет излагать достаточно абстрактный материал эмоционально насыщенными визуальными образами.

Урок сохраняет уровень креативности – обучающиеся активно участвуют в работе, тактильно создают информацию.

Использование игровой формы урока способствует активному развитию детей, поскольку происходит естественное саморазвёртывание  системы, её расширение. Играя в новой среде, имеющей, большие и разнообразные возможности, ребёнок учиться манипулировать сложной средой, моделировать различные ситуации. Применение  компьютера позволяет повысить наглядность изучаемого материала, отработку умений и навыков («виртуальная лаборатория», слайды с подвижными объектами).

В ходе данного  урока средствами компьютера, организацией групповой работы решается проблема диалогичности детей при работе с компьютером (выведение на экран результатов групповой деятельности), развития навыков коммуникативности (через групповую работу), пользование средствами мультимедиа (Интернет, литературные источники, создание презентации) конкурс  «Домашнее задание».

Здоровьесберегающим компонентом урока является  разминка  и  релаксминутка, разнообразие видов и форм деятельности, психологическая поддержка группы.

 

 

 

 

 

Цели урока:

— закрепить учебный материал  по пройденным темам  с помощью заданий, связанных с развитием  творческих способностей, и стандартных задач;

— отработать умения различать химические формулы различных классов веществ;

— отработать умения составлять формулы исходных веществ  по их названиям.

— продолжить развитие речевых навыков, наблюдательности и умения делать выводы на основе наблюдений, интереса к предмету, детской фантазии и представлений;

— совершенствовать культуру организации эксперимента; установить связь теории с практикой на примере перехода из одного класса в другой.

 

Тип урока: обобщения и систематизации знаний.

Планируемые результаты обучения :

 

  • Обучающиеся должны уметь составлять химические формулы оксидов, оснований и кислот.
  • Знать состав и номенклатуру неорганических веществ.
  • Уметь переходить от веществ одного класса к веществам другого класса;
  • Уметь объяснять причины многообразия веществ в природе, их материальное единство.
  • Уметь  сравнивать основания и кислоты по составу.

 

ХОД   УРОКА

 

I.Организационный момент.

Проводится разминка, задавая вопросы, цель которых – подготовить обучающихся к активной  учебной деятельности на уроке.

· О каком камне мечтает каждая женщина?

(Алмаз.)

· Инициалы Менделеева?

(Д.И.)

· Как называется расстояние от центра окружности до точки, лежащей на ней?

(Радиус.)

· В дроби над чертой пишем…

(Числитель.)

· Чем дышит все живое на Земле?

(Кислород.)

· Как называется профессия человека, изучающего погодные явления?

(Метеоролог.)

Показ слайда 1

Сегодня у нас урок – обобщение. Давайте вместе с вами постараемся определить, что нам необходимо повторить? Какое лабораторное оборудование используется для изучения данной темы?

Показ слайда 2

II. Проверка домашнего задания.

 

Устный  фронтальный опрос.

 

  1. 1.     Что называют оксидами?

Показ слайдов 3, 4

 

  1. 2.     Какие бывают оксиды?

Показ слайдов 5

 

  1. 3.     Какие вещества называют основаниями?

Показ слайда 6

  1. 4.     Что называют кислотами?

Показ слайда 7

 

  1. 5.     С какими кислотами вы познакомились?

Показ слайдов 8, 9

 

6. Проверка изученного материала игра «Кто лишний?»

      Показ слайда  10

 

  1. 7.      С помощью чего можно распознать кислоты и основания? Покажите, какое лабораторное оборудование используется для этого?

Показ слайдов 11, 12

Химический диктант:

  1. Кислота, которая вырабатывается во время принятия пищи. Способствует пищеварению.  HCl
  2. Едкий натр. Мылкое на ощупь, входит в состав мыла. Разъедает кожу, ткани. NaOH
  3. Оксид водорода, самый распространенный оксид. Н2О
  4. Молекулярный кислород, поддерживающий дыхание и горение. О2
  5. Отработанный газ, который мы выдыхаем (все живое). СО2
  6. Входит в состав кремнезема, горного хрусталя, стекла. SiO2

III. Актуализация  знаний обучающихся.

Оставшееся время используется на уроке для выполнения тренировочных упражнений по темам «Оксиды», «Основания», « Кислоты».

 

Работа в группах.

  1. 1.     Распределить вещества по классам, оформить согласно  предложенной таблице.

K2O, HCl, HNO3, CuO, H2SO4, Al2O3, Na2O, H2S, SO3, Ca(OH)2.

Оксиды Основания Кислоты

Проверка ведется другой группой. Показ слайда 13

 

Проверка тетрадей.  Показ слайда 14

 

  1. 2.     Составить формулы веществ:

оксид натрия, оксид серы(IV), оксид алюминия, гидроксид цинка, гидроксид хрома(III), серная кислота, азотная кислота, соляная кислота.

Показ слайда 15

 

  1. 3.      Составить формулы  оксидов элементов: магния, калия, алюминия, фосфора (V), хлора (VII), железа (III), углерода  (IV), серы (VI).

 

Показ слайда 16

  1. 4.     Написать формулы оснований и кислот, которые соответствуют данным оксидам:  Показ слайдов 17

3, Na2О, Al2O3, СО2, ВаО

 Комментарии. В заданиях 3 разделить сразу оксиды на основные и кислотные. У  доски по одному обучающемуся  каждого варианта.

Релаксоминутка: звучит музыка или зачитывается стихотворение.

Показ слайдов  18, 19, 20

В кружево будто одеты

Деревья, кусты, провода.

И кажется сказкою это,

А все это просто вода.

Безбрежная ширь океана

И тихая заводь пруда,

Каскад водопада и брызги фонтана,

А в сущности, это вода.

Высокие волны вздымая,

Бушует морская вода,

И топит, и губит, играя,

Большие морские суда.

Вот белым легли покрывалом

На землю родную снега…

А время придет — все растает,

И будет простая вода.

  1. Осуществить реакции;
  2. Определить какие свойства (кислот, оснований, оксидов и солей) характеризует каждая реакция;
  3. Определить тип реакции, обратимость;
  4. Для реакций ионного обмена привести уравнения в молекулярном, в полном и сокращенном ионном виде.

Практическая работа. Свойства кислот, оснований, оксидов и солей.

Инструктаж по Т.Б.

Цель работы: осуществить реакции, характеризующие некоторые свойства кислот, оснований, оксидов и солей

Оборудование: спиртовка, штатив с пробирками.

Реактивы: HCl, NaOH, Zn, AgNO3, Ca(OH)2, CaO

Ход работы.

Уравнения реакций Наблюдения, тип реакции
  1. HCl + NaOH =
  2. HCl + Zn =
  3. CaO + HCl =
  4. AgNO3 + NaCl =
  5. Ca(OH)2 + CO2 =

Выводы:Задание:

  1. Осуществить реакции.
  2. Определить какие свойства (кислот, оснований, оксидов и солей) характеризует каждая реакция.
  3. Определить тип реакции, обратимость.
  4. Для реакций ионного обмена привести уравнения в молекулярном, в полном и сокращенном ионном виде.

 Выводы:

IV. Закрепление изученного

Самостоятельная работа по карточкам  3 варианта

Карточки

Ф.И. обучающегося ___________________________ класс _______

1 вариант

1. Написать по названию формулы кислот и оснований:

Сернистая кислота, гидроксид лития, азотная кислота, гидроксид железа (II), гидроксид алюминия

2. Написать к составленным формулам соответствующие оксиды.

 

Ф.И. обучающегося ___________________________ класс _______

2 вариант

1. Написать по названию формулы кислот и оснований:

Фосфорная кислота, гидроксид натрия, азотистая кислота, гидроксид хрома (III), гидроксид кальция

2. Написать к составленным формулам соответствующие оксиды.

 

Ф.И. обучающегося ___________________________ класс _______

3 вариант

1. Написать по названию формулы кислот и оснований:

Угольная кислота, гидроксид железа (III), серная кислота, гидроксид  меди (II), гидроксид бария

2. Написать к составленным формулам соответствующие оксиды.

 

 

 

V. Подведение итогов. Выставление оценок.

VI. Домашнее задание: повторить § 18, 19, 20.

Рефлексия.

Понравился ли вам урок?

Удалось ли достигнуть поставленной цели?

Оксиды.

Кислоты. Основания. Амфотерность. Соли реферат по биологии

Оксиды. Кислоты. Основания. Амфотерность. Соли. 1. Оксиды Оксиды –это сложные вещества, образованные двумя элементами, одним из которых является кислород (O). Оксиды могут находиться в трех агрегатных состояниях, а именно: в твердом, жидком и газообразном. Температура плавления зависит от их строения. CuO, Fe O — твердые вещества, немолекулярного строения. Оксиды: MgO –магния NiO –никеля SiO — кремния Fe O — железа ClO — хлора CO — углерода NO — азота 1.2. Вода Массовая доля воды в организме человека составляет 65%. Взрослый человек потребляет ежедневно почти 2 л воды. Плотность воды наибольшая при 4градусов –г/см в кубе. При нуле –лёд, а при 100 –водяной пар. Вода реагирует: А) с активными металлами, образуя щелочи и водород(H). 2Na + 2H O = 2NaOH + H Из этой реакции видим, что водород выделился и образовался гидроксид натрия NaOH –щелочь. Если при добавлении фиолетового лакмуса окраска становится синей –это признак того, что в растворе есть щелочь. 2K + H O = 2KOH + H Ca + 2H O = Ca(OH) + H Б) с оксидами активных металлов, образуя растворимые основания –щелочи. CaO + H O = Ca(OH) Оксиды которым соответствуют основания (независимо от того, реагируют они с водой или нет) называются основными. Б) еще примеры: Na O + H O = 2NaOH BaO + HO = Ba(OH) В) со многими оксидами неметаллов, образуя кислоты. P O + H O = 2HPO а с горячей водой: P O + 3H PO = 2H PO CO + H O = H CO SO + H O = H SO Г) вода разлагается под действие высокой температуры или электрического тока. 2H O = 2H + O Оксиды которым соответствуют кислоты (независимо от того, реагируют они с водой или нет) называются кислотными. 2. Кислоты В формулах кислот на первом месте всегда стоит водород, а дальше –кислотный остаток. Во время химических реакций он переходит из одного соединения в другое, не изменяясь. Пример: SO — кислотный остаток. Его валентность = 2, поскольку в серной кислоте он соединен с двумя атомами водорода, которые способны замещаться атомами цинка (к примеру). Вывод: валентность кислотных остатков определяется числом атомов водорода, способных замещаться атомами металла. Основность кислот –это количество атомов водорода, способных замещаться атомами металла с образованием соли. Многие кислородосодержащие кислоты можно получить путем взаимодействия кислотных оксидов с водой: SO + H O = H SO N O + H O = 2HNO 2.1. Химические свойства кислот 1ое свойство: кислоты действуют на индикаторы. Вещества, изменяющие свою окраску под действием кислот (или щелочей, называются индикаторами. Индикаторы: Лакмус, метилоранж, фенолфталеин. 2ое свойство: кислоты реагируют с металлами. Mg + 2HCl = MgCl + H Zn + 2HCl = ZnCl + H Cu + HCl = реакция не происходит! 3е свойство: кислоты реагируют с основными оксидами. CuO + 2HCl = CuCl + H O — — — — Cu (II) Реакции обмена: это реакции между двумя сложными веществами, в результате которых они обмениваются своими составными частями. Примечание: Во время взаимодействия азотной кислоты с металлами вместо водорода выделяются другие газы. BaSO — бария Na SO — сульфит натрия K PO — фосфат калия CaCO — карбонат кальция 5.1. Химические свойства солей Соли реагируют: А) с металлами: Cu + 2AgNO = Cu(NO ) + 2Ag Образуется новая соль и металл. Примечание: реагируют с водой только те металлы, которые в вытеснительном ряду размещаются левее от того металла, который входит в состав соли. Но для таких реакций нельзя брать очень активные металлы, типо Li, Na, K, Ca, Ba и т.п., которые реагируют с водой в н.у. Б) с растворимыми основаниями (щелочами): AlCl +3NaOH = Al(OH) + 3NaCl K SO + Ba(OH) = 2KOH + BaSO Образуется новая соль и новое основание. Примечание: реагирующие вещества надо подбирать так, чтобы в результате реакции одно из образующихся веществ (основание или соль) выпадало в осадок. В) с кислотами: CaCo + 2HCl = CaCl + H CO / \ H O CO Образуется новая соль и новая кислота. Поскольку H CO очень непрочная, она разлагается на воду и CO . Примечание: реакция между солью и кислотой будет происходить при таких условиях: а) когда образуется осадок, не растворимый в кислотах: AgNO + HCl = AgCl + HNO б) когда реагирующая кислота сильнее, чем та, которой образована соль: Ca (PO ) + 3H SO = 3CaSO + 2H PO в) когда соль образована летучей кислотой, а реагирующая кислота нелетучая: 2NaNO + H SO = Na SO + 2HNO Г) с солями: BaCl + Na SO = BaSO + 2NaCl Примечание: реакция будет происходить только тогда, когда обе исходные соли будут взяты в растворах, но одна из вновь образующихся солей будет выпадать в осадок. Выводы по всем этим темам ( с параграфа 29-38 ) и классификация неорганических веществ и их реакций: Ответы на некоторые вопросы после параграфов: Какие вещества называют оксидами? Оксиды –это сложные вещества образованные двумя элементами одним из которых является кислород. Какие вещества относятся к кислотам? К кислотам относятся сложные вещества, в состав которых входят водород и кислотный остаток. Что называется реакцией соединения? Это реакция в результате которой из двух или нескольких веществ (простых или сложных) образуется одно новое сложное вещество. Напишите уравнения химических реакций которые происходят при таких превращениях: C CO H CO P P O HPO C + O = CO CO + H O = H CO P + O = P O Как химическим путем отличить серебро от цинка? Что такое хлороводород и как его получить? Хлороводород –это бесцветный газ с резким запахом, немного тяжелее воздуха, во влажном воздухе “дымит”. Очень хорошо растворяется в воде. Получить хлороводород можно из кристаллического хлорида натрия NaCl при нагревании его с концентрированной серной кислотой. Почему хлороводород на воздухе дымит? Как доказать что выданный вам раствор кислота и это соляная кислота? Надо юзить на него индикатором. Лакмус опустить – краснеет, метилоранж –розовеет, фенолфталеин – бесцветный. Какие вещества относятся к основаниям и как их классифицируют? Привести примеры. К основаниям относятся вещества имеющие гидроксильную группу и металл. Основания классифицируют на щелочи и нерастворимые. Все металлы не растворяются, а неметаллы наоборот. Растворимые –NaOH, KOH, нерастворимые –Cu(OH) Fe(OH) . ) Что вам известно о гидроксиде натрия? Гидроксид натрия NaOH –растворимый в воде… 11) Ca CaO Ca(OH) Ca(NO ) Ca + O = 2CaO CaO + H O = Ca(OH) Ca(OH) + 2HNO = Ca(NO ) + 2H O ) P P O H PO Mg(PO ) P + 5O = 2P O P O + 3H O = 2H PO Что называется амфотерностью? Амфотерность –это способность химических соединений Проявлять кислотные или основные свойства в зависимости от природы веществ, с которыми они реагируют. Что такое соли? Соли –это сложные вещества, образованные атомами металлов и кислотными остатками. Сформулируйте правило для составления формул солей. Сумма единиц валентностей атомов металла должна равняться сумме единиц валентностей атомом кислотного остатка. Ca CaO Ca(OH) CaCl CaSO Ca + O = 2CaO CaO + H O = Ca(OH) Ca(OH) + 2HCl = CaCl + 2H O CaCl + H SO = CaSO + 2HCl Ba Ba(OH) Ba(NO ) BaCO BaCl Ba + H O = Ba(OH) Ba(OH) + 2HNO = Ba(NO ) + 2H O Ba(NO ) + H CO = BaCO + 2HNO BaCO + 2HCl = BaCl + H CO Обобщение знаний: Какие вещества называются простыми? На какие две группы их можно разделить? Сравнить характерные свойства металлов и неметаллов. Простые вещества –это вещества состоящие из одного элемента. Их можно разделить на металлы и неметаллы. Металлы –нерастворимые в воде вещества. Они имеют металлический блеск и пластичность. Неметаллы –это растворимые в воде вещества, которые хрупкие и т.п. Какие вещества называются сложными? На какие классы делятся неорганические вещества? Сложные вещества –это вещества состоящие из двух или более элементов. Неорганические вещества делятся на простые и сложные. Сложные делятся на оксиды, основания, кислоты и соли. По какому признаку оксиды делят на основные и кислотные? Оксиды которым соответствуют основания называют основными, а те которым соответствуют кислоты — кислотными. ) С чем могут взаимодействовать кислотные и основные оксиды? Что получается? Кислотные и основные оксиды могут взаимодействовать с водой и получается кислоты или основания.

Химические свойства оксидов, оснований, кислот и солей.


Кислоты в свете ТЭД


  1.                Химические свойства кислот.

  1.                    Кислота Р., Н. + Ме(ОН)х Р., Н. = соль + вода  (р. Обмена, р. Нейтрализации, если Ме(ОН)х— щелочь)


  1.               Кислота Р. + МехОу (степень окисления Ме от  +1до +4) = сольР. + вода  (р. Обмена,)

  2.               Кислота  Р.+ соль Р. иногда Н.=    новая кислота + новая соль (р. Обмена, ↓, ↑-СО2, SO2, Н2S,  кислота  сильнее новой кислоты)  

  3.               Кислота  +   Ме   =   соль + Н2 (р. Замещения, происходит если: а) Ме стоит в ЭХРН до Н2, б) Соль —  р., в) Кислота – р. , г) Кислота не HNO3 и не конц. Н2SO4)


  1.       Способы получения

  1.                Кислотный оксид + вода = кислота (кислородсодержащие кислоты)

  2.                НеМе + Н2= НхнеМе (бескислородные кислоты)

  3.                Соль + кислота = новая кислота + новая соль↓


 


Основания в свете ТЭД


  1. Химические свойства оснований.

  1. Кислота Р., Н. + Ме(ОН)х Р., Н. = соль + вода  (р. Обмена, р. Нейтрализации, если Ме(ОН)х— щелочь)

  2.               Основание Р.+ МехОу  (степень окисления Ме от  +5 до +7) = соль + вода  (р. Обмена)


Основание Р.+ неМехОу  = соль + вода  (р. Обмена)


  1.               Основание Р.+ соль Р.=    новое основание  + новая соль (р. Обмена, ↓, ↑-NH3)  

  2.               Нерастворимое основание   t=   неМехОу + Н2О↑ (р. Разложения)

  1.       Способы получения

  1.          Оксид Ме + вода = щелочь (Li2O, Na2O, K2O, Rb2O, Cs2O, CaO, BaO, SrO)

  2.          Щелочной  2Ме  + 2Н2О= 2МеОН Р + Н2↑ (щелочь) ( Li, Na, K, Rb, Cs)


Щелочноземельный Ме + 2Н2О= Ме(ОН) Р (щелочь) + Н2↑ (Ca, Ba, Sr)


  1.          Соль р + основание р = новое основание↓+ новая соль


Соли, их классификация, свойства в свете ТЭД


Соли


 


  1.  

  2.  


 


Свойства солей


1. Соль + кислота = другая соль + другая кислота   (↓ или ↑ CO2, SO2, H2S)


2. Соль (р) + щелочь = другая соль + другое основание  (↓ или ↑ NH3)


3. Соль1 (р) + соль2 (р) = соль3 + соль4 (↓ )


4. Соль (р) + металл (более активный, но не IA, IIA-подгрупп) = другая соль (р) + другой металл (менее активный)


5.   Некоторые соли могут разлагаться при прокаливании.


СаСО3 = СаО + СО2


(CuOH)2 СО3 CuO + CO2 + H2O


2NaHCO3Na2CO3 + CO2 + H2O


 


 


 


 


MeNO3


 


 


 


Оксиды, их классификация, свойства в свете ТЭД


Оксиды


Несолеобразующие       Солеобразующие


CO, N2O, NO, SiO,


Основные            Амфотерные      Кислотные


                                     Ме+1,+2xOy          Ме+3,+4xOy             Ме>+4xOy


          НЕМеxOy


Химические свойства основных оксидов


1. О.О + кислота = соль + вода


2. O.O+  вода = щелочь!!!


3. О.О + К.О = соль


4. О.О + А.О = соль


Химические свойства кислотных оксидов


1. К.О + основание = соль + вода


2. К.O+  вода = кислота (искл. SiO2)


3. О.О + К.О = соль


4. K.О + А.О = соль


5. K.O +  соль летучих К.О= новая соль + летучий К.О↑


Химические свойства  амфотерных оксидов


1.   А.О + щелочь = соль + вода


  А.О + кислота = соль + вода


2.   А.O+  вода = реакция не идет


3.   А.О + К.О = соль


4.   А.О + О.О = соль


5.   А.O +  соль летучих К.О= новая соль + летучий К.О↑

Химические свойства оксидов, оснований, кислот и солей | Материал по химии (8 класс) на тему:

Кислотно основные химические свойства                                                                                   Кислотно основные химические свойства

Растворимые основания:

  1. Взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды.

(щелочь + кислота = соль = h3O)

  1. Взаимодействую с растворимыми солями с образованием нерастворимого основания.

(щелочь + соль = основание↓)

  1. Взаимодействуют с кислотными оксидами с образованием соли и воды.

(щелочь + оксиднеметалла = соль = h3O)

Нерастворимые основания:

  1. Взаимодействуют с кислотными оксидами с образованием соли и воды.

(основание + оксилнеметалла = соль + h3O)

  1. При нагревании разлагаются на оксид металла и воду.

(основание = оксидметалла + h3O)

Кислоты:

  1. Взаимодействуют с металлами с образованием водорода и соли, если металл в электрохимическом ряду напряжении металлов стоит до водорода.

(кислота + металл = соль + h3)

  1. Взаимодействуют с основаниями с образованием соли и воды.

(кислота + основание = соль + h3O)

  1. Взаимодействуют с оксидами металлов с образованием соли и воды.

(кислота + оксидметалла = соль + h3O)

  1. Взаимодействуют с растворимыми солями с образованием новой соли и новой кислоты (образуется осадок).

(кислота + соль = нов.соль(↓) + нов.кислота(↓))

Основные оксиды:

  1. Взаимодействует с водой с образованием растворимого основания (щелочи).

(оксид + h3O = щелочь)

  1. Взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды.

(оксид = кислота = соль + h3O)

  1. Взаимодействуют с кислотами с образованием соли.

(оксидметалла + оксиднметалла = соль)

Кислотные оксиды:

  1. Взаимодействуют с водой с образованием соответствующей растворимой кислоты.

(оксид + h3O = кислота)

  1. Взаимодействуют с растворимыми основаниями (щелочами) с образованием соли и воды.

(оксид + щелочь = соль + h3O)

  1. Взаимодействуют с основными оксидами с образованием соли.

(оскиднеметалла + оксидметалла = соль)

Соли:

  1. Взаимодействуют с кислотами с образованием новой соли и новой кислоты (если образуется осадок или газ).

(соль + кислота = нов.соль↓ + нов.кислота)

  1. Взаимодействуют с растворимыми основаниями (щелочами) с образованием новой соли и нового основания.

(соль + щелочь = нов.соль+ нов.основание)

  1. Соль1 + соль2 = соль3 и соль4
  2. Взаимодействуют с металлами (если он в ряду напряжении металлов стоит до водорода) с образованием новой соли и новым металлом.

(соль + металл = нов.соль + нов.металл)

Кислотно-основное поведение оксидов

На этой странице обсуждаются реакции оксидов элементов периода 3 (натрия в хлор) с водой, а также с кислотами или основаниями, где это необходимо (как и раньше, аргон опускается, потому что он не образует окись).

Краткое описание тенденции

Оксиды: Представляющие интерес оксиды приведены ниже:

Na 2 O MgO Al 2 O 3 SiO 2 П 4 О 10 СО 3 Класс 2 O 7
П 4 О 6 СО 2 класс 2 O

Тенденцию кислотно-щелочного поведения можно резюмировать следующим образом:

Кислотность увеличивается слева направо, от сильно основных оксидов слева до сильнокислых справа, с амфотерным оксидом (оксидом алюминия) в середине.Амфотерный оксид — это оксид, который проявляет как кислотные, так и основные свойства.

Эта тенденция применима только к самым высоким оксидам отдельных элементов (см. Верхнюю строку таблицы) с наивысшими степенями окисления для этих элементов. Для других оксидов картина менее ясна. Кислотность неметаллических оксидов определяется в терминах кислотных растворов, образующихся в реакциях с водой — например, триоксид серы реагирует с водой с образованием серной кислоты. Однако все они будут реагировать с основаниями, такими как гидроксид натрия, с образованием солей, таких как сульфат натрия, как подробно описано ниже.

Оксид натрия

Оксид натрия — это простой сильноосновной оксид. Он является основным, поскольку содержит ион оксида, O 2-, который является очень сильным основанием с высокой тенденцией к объединению с ионами водорода.

Реакция с водой : Оксид натрия экзотермически реагирует с холодной водой с образованием раствора гидроксида натрия. Концентрированный раствор оксида натрия в воде будет иметь pH 14.

\ [Na_2O + H_2O \ стрелка вправо 2NaOH \]

Реакция с кислотами: Оксид натрия, как сильное основание, также реагирует с кислотами.Например, он реагирует с разбавленной соляной кислотой с образованием раствора хлорида натрия.

\ [Na_2O + 2HCl \ стрелка вправо 2NaCl + H_2O \]

Оксид магния

Оксид магния — еще один простой основной оксид, который также содержит ионы оксида. Однако он не такой сильно основной, как оксид натрия, потому что ионы оксида не так слабо связаны. В оксиде натрия твердое вещество удерживается вместе за счет притяжения между ионами 1+ и 2-. В оксиде магния притяжение составляет от 2+ до 2- ионов.Из-за более высокого заряда металла требуется больше энергии, чтобы разорвать эту ассоциацию. Даже с учетом других факторов (таких как энергия, выделяемая при ионно-дипольном взаимодействии между катионами и водой), общий эффект заключается в том, что реакции с участием оксида магния всегда будут менее экзотермическими, чем реакции оксида натрия.

Реакция с водой: На первый взгляд кажется, что порошок оксида магния не реагирует с водой. Однако pH полученного раствора составляет около 9, что указывает на образование гидроксид-ионов.Фактически, в реакции образуется некоторое количество гидроксида магния, но, поскольку этот компонент почти нерастворим, фактически растворяется небольшое количество гидроксид-ионов. Реакция показана ниже:

\ [MgO + H_2O \ стрелка вправо Mg (OH) _2 \]

Реакция с кислотами: Оксид магния реагирует с кислотами, как и предполагалось для простого оксида металла. Например, он реагирует с теплой разбавленной соляной кислотой с образованием раствора хлорида магния.

\ [MgO + 2HCl \ стрелка вправо MgCl_2 + H_2O \]

Оксид алюминия

Описание свойств оксида алюминия может сбивать с толку, поскольку он существует в нескольких различных формах.Одна из этих форм очень инертна (химически известна как альфа-Al 2 O 3 ) и производится при высоких температурах. Следующие ниже реакции касаются более реакционноспособных форм молекулы. Оксид алюминия амфотерный. Он вступает в реакцию как с основанием, так и с кислотой.

Реакция с водой: Оксид алюминия не растворяется в воде и не реагирует подобно оксиду натрия и оксиду магния. Ионы оксида слишком прочно удерживаются в твердой решетке, чтобы реагировать с водой.

Реакция с кислотами: Оксид алюминия содержит ионы оксида и поэтому реагирует с кислотами так же, как оксиды натрия или магния. Оксид алюминия реагирует с горячей разбавленной соляной кислотой с образованием раствора хлорида алюминия.

\ [Al_2O_3 + 6HCl \ стрелка вправо 2AlCl_3 + 3H_2O \]

Эта и другие реакции демонстрируют амфотерную природу оксида алюминия.

Реакция с основаниями: Оксид алюминия также проявляет кислотные свойства, как показано в его реакциях с основаниями, такими как гидроксид натрия.Существуют различные алюминаты (соединения, в которых алюминий является компонентом отрицательного иона), что возможно, потому что алюминий может образовывать ковалентные связи с кислородом. Это возможно, потому что разница электроотрицательностей между алюминием и кислородом мала, в отличие от разницы между натрием и кислородом, например (электроотрицательность увеличивается за период)

Оксид алюминия реагирует с горячим концентрированным раствором гидроксида натрия с образованием бесцветного раствора тетрагидроксоалюмината натрия:

\ [Al_2O_3 + 2NaOH + 3H_2O \ стрелка вправо 2NaAl (OH) _4 \]

Диоксид кремния (оксид кремния (IV))

Кремний слишком похож по электроотрицательности на кислород, чтобы образовывать ионные связи.Следовательно, поскольку диоксид кремния не содержит оксидных ионов, он не имеет основных свойств. На самом деле он очень слабокислый, реагирует с сильными основаниями.

Взаимодействие с водой: Диоксид кремния не реагирует с водой из-за термодинамической трудности разрушения его ковалентной сетевой структуры.

Реакция с основаниями : Диоксид кремния реагирует с горячим концентрированным раствором гидроксида натрия, образуя бесцветный раствор силиката натрия:

\ [SiO_2 + 2NaOH \ стрелка вправо Na_2SiO_3 + h3O \]

В другом примере реакции кислого диоксида кремния с основанием, извлечения железа в доменной печи, оксид кальция из известняка реагирует с диоксидом кремния с образованием жидкого шлака, силиката кальция:

\ [SiO_2 + CaO \ стрелка вправо CaSiO_3 \]

Оксиды фосфора

Здесь рассматриваются два оксида фосфора: оксид фосфора (III) P 4 O 6 и оксид фосфора (V) P 4 O 10 .

Оксид фосфора (III): Оксид фосфора (III) реагирует с холодной водой с образованием раствора слабой кислоты, H 3 PO 3 — известной как фосфористая кислота, ортофосфористая кислота или фосфоновая кислота:

\ [P_4O_6 + 6H_2O \ rightarrow 4H_3PO_3 \]

Структура полностью протонированной кислоты показана ниже:

Протоны остаются связанными до тех пор, пока не будет добавлена ​​вода; даже в этом случае, поскольку фосфорная кислота является слабой кислотой, некоторые молекулы кислоты депротонируются.Фосфорная кислота имеет pK a , равное 2,00, что является более кислым, чем обычные органические кислоты, такие как этановая кислота (pK a = 4,76).

Маловероятно, что оксид фосфора (III) непосредственно взаимодействует с основанием. В фосфористой кислоте два атома водорода в группах -ОН являются кислотными, а третий атом водорода — нет. Следовательно, есть две возможные реакции с основанием, таким как гидроксид натрия, в зависимости от количества добавленного основания:

\ [NaOH + H_3PO_3 \ rightarrow NaH_2PO_3 + H_2O \]

\ [2NaOH + H_3PO_3 \ rightarrow Na_2HPO_3 + 2H_2O \]

В первой реакции только один из протонов реагирует с гидроксид-ионами основания.Во втором случае (используя вдвое больше гидроксида натрия) реагируют оба протона.

Если вместо этого оксид фосфора (III) вводить в реакцию непосредственно с раствором гидроксида натрия, возможны те же соли:

\ [4NaOH + P_4O_6 + 2H_2O \ стрелка вправо 4NaH_2PO_3 \]

\ [9NaOH + P_4O_6 \ стрелка вправо 4Na_2HPO_3 + 2H_2O \]

Оксид фосфора (V): Оксид фосфора (V) бурно реагирует с водой с образованием раствора, содержащего смесь кислот, природа которой зависит от условий реакции.Обычно рассматривается только одна кислота, фосфорная (V) кислота, H 3 PO 4 (также известная как фосфорная кислота или ортофосфорная кислота).

\ [P_4O_ {10} + 6H_2O \ rightarrow 4H_3PO_4 \]

На этот раз полностью протонированная кислота имеет следующую структуру:

Фосфорная (V) кислота — еще одна слабая кислота с pK a , равным 2,15, что незначительно слабее, чем фосфористая кислота. Растворы каждой из этих кислот с концентрацией около 1 моль дм -3 имеют pH около 1.

Оксид фосфорной кислоты (V) также вряд ли будет напрямую реагировать с основанием, но гипотетические реакции рассматриваются. В кислотной форме молекула имеет три кислотные -ОН группы, которые могут вызывать трехстадийную реакцию с гидроксидом натрия:

\ [NaOH + H_3PO_4 \ rightarrow NaH_2PO_4 + H_2O \]

\ [2NaOH + H_3PO_4 \ rightarrow Na_2HPO_4 + 2H_2O \]

\ [3NaOH + H_3PO_4 \ rightarrow Na_3PO_4 + 3H_2O \]

Подобно оксиду фосфора (III), если оксид фосфора (V) взаимодействует непосредственно с раствором гидроксида натрия, образуется такая же возможная соль, как на третьей стадии (и только эта соль):

\ [12NaOH + P_4O_ {10} \ rightarrow 4Na_3PO_4 + 6H_2O \]

Оксиды серы

Рассматриваются два оксида: диоксид серы SO 2 и триоксид серы SO 3 .

Диоксид серы: Диоксид серы хорошо растворяется в воде, реагируя с образованием раствора сернистой кислоты (также известной как серная (IV) кислота), H 2 SO 3 , как показано в реакции ниже. Этот вид существует только в растворе, и при любой попытке его изолировать выделяется диоксид серы.

\ [SO_2 + H_2O \ стрелка вправо H_2SO_3 \]

Протонированная кислота имеет следующую структуру:

Сернистая кислота также является относительно слабой кислотой с pK и около 1.8, но немного сильнее, чем две указанные выше фосфорсодержащие кислоты. Достаточно концентрированный раствор сернистой кислоты имеет pH около 1.

.

Диоксид серы также напрямую реагирует с основаниями, такими как раствор гидроксида натрия. Барботирование диоксида серы через раствор гидроксида натрия сначала образует раствор сульфита натрия, а затем раствор гидросульфита натрия, если диоксид серы находится в избытке.

\ [SO_2 + 2NaOH \ стрелка вправо Na_2SO_3 + H_2O \]

\ [Na_2SO_3 + H_2O \ rightarrow 2NaHSO_3 \]

Другая важная реакция диоксида серы — с основным оксидом кальция с образованием сульфита кальция (также известного как сульфат кальция (IV)).Это один из важных методов удаления диоксида серы из дымовых газов на электростанциях.

\ [CaO + SO_2 \ стрелка вправо CaSO_3 \]

Триоксид серы: Триоксид серы бурно реагирует с водой с образованием тумана из капель концентрированной серной кислоты.

\ [SO_3 + H_2O \ rightarrow H_2SO_4 \]

Чистая, полностью протонированная серная кислота имеет структуру:

Серная кислота — сильная кислота, и растворы обычно имеют pH около 0.{2-} (водн.) \]

Это полезно, если вы понимаете причину, по которой серная кислота является более сильной кислотой, чем серная кислота. Вы можете применить те же рассуждения к другим кислотам, которые вы найдете на этой странице.

Серная кислота сильнее серной кислоты, потому что, когда ион водорода теряется из одной из групп -ОН серной кислоты, отрицательный заряд, оставшийся на кислороде, распространяется (делокализуется) по иону за счет взаимодействия с кислородом с двойной связью. атомы. Отсюда следует, что большее количество атомов кислорода с двойной связью в ионе делает возможной большую делокализацию; большая делокализация приводит к большей стабильности, что снижает вероятность рекомбинации иона с ионом водорода и его превращения в неионизированную кислоту.

Серная кислота имеет только один кислород с двойной связью, тогда как серная кислота имеет два; дополнительная двойная связь обеспечивает гораздо более эффективную делокализацию, гораздо более стабильный ион и более сильную кислоту. Серная кислота проявляет все реакции, характерные для сильной кислоты. Например, при реакции с гидроксидом натрия образуется сульфат натрия; в этой реакции оба кислых протона реагируют с гидроксид-ионами, как показано:

\ [2NaOH + H_2SO_4 \ стрелка вправо Na_2SO_4 + 2H_2O \]

В принципе, гидросульфат натрия можно получить, используя вдвое меньше гидроксида натрия; в этом случае удаляется только один из кислых атомов водорода.

Сам по себе триоксид серы также напрямую реагирует с основаниями, такими как оксид кальция, с образованием сульфата кальция:

\ [CaO + SO_3 \ стрелка вправо CaSO_4 \]

Эта реакция аналогична описанной выше реакции с диоксидом серы.

Оксиды хлора

Хлор образует несколько оксидов, но здесь рассматриваются только два (оксид хлора (VII), Cl 2 O 7 и оксид хлора (I), Cl 2 O). Оксид хлора (VII) также известен как гептоксид дихлора, а оксид хлора (I) — как монооксид дихлора.

Оксид хлора (VII): Оксид хлора (VII) является высшим оксидом хлора — атом хлора находится в максимальной степени окисления +7. Он продолжает тенденцию высших оксидов элементов периода 3 к тому, чтобы быть более сильными кислотами. Оксид хлора (VII) реагирует с водой, давая очень сильную кислоту, хлорную (VII) кислоту, также известную как хлорная кислота.

\ [Cl_2O_7 + H_2O \ стрелка вправо 2HClO_4 \]

Как и в серной кислоте, pH типичных растворов хлорной кислоты составляет около 0.Нейтральная хлорная (VII) кислота имеет следующую структуру:

Когда ион хлората (VII) (перхлорат-ион) образуется в результате потери протона (например, в реакции с водой), заряд делокализован по каждому атому кислорода в ионе. Это делает ион очень стабильным, а хлорную (VII) кислоту очень сильной.

Хлорная (VII) кислота реагирует с раствором гидроксида натрия с образованием раствора хлората натрия (VII):

\ [NaOH + HClO_4 \ стрелка вправо NaClO_4 + h3O \]

Сам оксид хлора (VII) также непосредственно реагирует с раствором гидроксида натрия с образованием того же продукта:

\ [2NaOH + Cl_2O_7 \ стрелка вправо 2NaClO_4 + H_2O \]

Оксид хлора (I): Оксид хлора (I) намного менее кислый, чем оксид хлора (VII).- \) также известна как хлорноватистая кислота.

\ [Cl_2O + H_2O \ rightleftharpoons 2HOCl \]

Структура хлорноватой (I) кислоты в точности такая, как показано ее формулой HOCl. У него нет атомов кислорода с двойными связями и нет способа делокализации заряда по отрицательному иону, образовавшемуся в результате потери водорода. Следовательно, образовавшийся отрицательный ион не очень стабилен и легко восстанавливает свой протон, чтобы превратиться в кислоту. Хлорная (I) кислота очень слабая (pK a = 7,43) и реагирует с раствором гидроксида натрия с образованием раствора хлората натрия (I) (гипохлорита натрия):

\ [NaOH + HOCl \ rightarrow NaOCl + H_2O \]

Оксид хлора (I) также напрямую реагирует с гидроксидом натрия с образованием того же продукта:

\ [2NaOH + Cl_2O \ стрелка вправо 2NaOCl + H_2O \]

Кислотно-основные свойства солей | Безграничная химия

Соли, из которых производятся базовые растворы

При растворении в воде основной соли образуется раствор с pH более 7.0.

Цели обучения

Отличить основные соли от неосновных солей

Основные выводы

Ключевые моменты
  • В кислотно-основной химии соли — это ионные соединения, образующиеся в результате реакции нейтрализации кислоты и основания.
  • Основные соли содержат сопряженное основание слабой кислоты, поэтому, когда они растворяются в воде, они реагируют с водой с образованием раствора с pH более 7,0.
Ключевые термины
  • основная соль : продукт нейтрализации сильного основания и слабой кислоты; его анион является сопряженным основанием слабой кислоты

В кислотно-основной химии соль определяется как ионное соединение, которое образуется в результате реакции нейтрализации между кислотой и основанием.Таким образом, соли состоят из катионов (положительно заряженных ионов) и анионов (отрицательных ионов), и в их несольватированных твердых формах они электрически нейтральны (без чистого заряда). Ионы, составляющие соль, могут быть неорганическими; примеры включают хлорид (Cl ), органический ацетат (CH 3 COO ) и одноатомный фторид (F ), а также многоатомные ионы, такие как сульфат (SO 4 2− ).

Реакция основной соли в воде

Существует несколько разновидностей солей, и в этом разделе мы рассмотрим основные соли.- (\ text {aq}) [/ latex]

Поскольку он способен депротонировать воду и давать щелочной раствор, бикарбонат натрия является основной солью.

Другие примеры основных солей включают:

  • Карбонат кальция (CaCO 3 )
  • Ацетат натрия (NaOOCCH 3 )
  • Цианид калия (KCN)
  • Сульфид натрия (Na 2 S)

Обратите внимание, что для всех этих примеров анион является сопряженным основанием слабой кислоты (угольная кислота, бисульфат (вторая стадия диссоциации серной кислоты), уксусная кислота, синильная кислота, сероводород).

Конъюгированные основы слабых и сильных кислот

Имейте в виду, что соль будет основной только в том случае, если она содержит сопряженное основание слабой кислоты . Например, хлорид натрия содержит хлорид (Cl ), который является сопряженным основанием HCl. Но поскольку HCl — сильная кислота, ион Cl не является основным в растворе и не способен депротонировать воду.

Бикарбонат натрия : Поскольку ион бикарбоната является сопряженным основанием с угольной кислотой, слабая кислота, бикарбонат натрия будет давать щелочной раствор в воде.

Соли, образующие кислотные растворы

При растворении в воде кислые соли образуют растворы с pH менее 7,0.

Цели обучения

Объясните образование кислотных солей и их влияние на pH раствора.

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Кислотные соли содержат гидролизуемый протон в катионе, анионе или обоих; например, соль бисульфата аммония (NH 4 HSO 4 ) содержит кислый протон как в катионе, так и в анионе.
  • Чтобы определить кислотность / щелочность гидролизуемого аниона, сравните значения K a и K b для иона; если K a > K b , ион кислый; если K b > K a , ион является основным.
Ключевые термины
  • кислотная соль : соль, дающая раствор с pH менее 7,0
  • гидролизуемый : способный диссоциировать в воде

Соли с гидролизуемым катионом

При растворении в воде кислые соли образуют растворы с pH менее 7.0. Это происходит либо из-за присутствия катиона металла, который действует как кислота Льюиса (что будет обсуждено позже), либо, что довольно часто, из-за гидролизуемого протона в катионе или анионе. Соли с кислыми протонами в катионе чаще всего представляют собой соли аммония или органические соединения, содержащие протонированную аминогруппу. Примеры включают:

  • аммоний (NH 4 + )
  • метиламмоний (CH 3 NH 3 + )
  • этиламмоний (CH 3 CH 2 NH 3 + )
  • анилиний (C 6 H 6 NH 2 + )

Примером кислой соли является соль, содержащая любой из этих катионов с нейтральным основанием, например хлорид аммония (NH 4 Cl).

Соли с гидролизуемыми протонами в анионе

Кислотные соли также могут содержать кислотный протон в анионе. Примеры анионов с кислотным протоном включают:

  • бисульфат (HSO 4 )
  • дигидроцитрат (H 2 C 6 H 5 O 7 )
  • биоксалат (HO 2 C 2 O )

Каждый из этих анионов содержит протон, который слабо диссоциирует в воде.Следовательно, соли, содержащие эти анионы, такие как бисульфат калия, будут давать слабокислые растворы в воде.

Определение кислотности или щелочности гидролизуемого иона

Из предыдущей концепции мы знаем, что соли, содержащие ион бикарбоната (HCO 3 ), являются основными, тогда как соли, содержащие ион бисульфата (HSO 4 ), являются кислыми. Мы определяем, является ли гидролизуемый ион кислотным или основным, сравнивая значения K a и K b для иона; если K a > K b , ион будет кислым, тогда как если K b > K a , ион будет основным.

Хлорид анилиния : Хлорид анилиния является примером кислой соли. Группа NH 3+ содержит кислотный протон, способный диссоциировать в растворе; следовательно, раствор хлорида анилиния в чистой воде будет иметь pH менее 7.

Обзор кислотно-основных свойств соли

Некоторые соли, такие как бикарбонат аммония (NH 4 HCO 3 ), содержат катионы и анионы, которые могут подвергаться гидролизу.

Цели обучения

Предскажите pH раствора соли, содержащей катионы и анионы, оба из которых участвуют в гидролизе.

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Основные соли образуются в результате нейтрализации сильного основания слабой кислотой.
  • Кислотные соли образуются в результате нейтрализации сильной кислоты слабым основанием.
  • Для солей, в которых и катион, и анион способны к гидролизу, сравните значения K a и K b , чтобы определить результирующий pH раствора.
Ключевые термины
  • реакция нейтрализации : реакция между кислотой и основанием, в которой образуются вода и соль
  • гидролиз : реакция с водой, в которой разрываются химические связи
  • соль : в кислотно-основной химии, один из продуктов реакции нейтрализации

Сводка кислых и основных солей

Как мы уже обсуждали, соли могут образовывать кислые или основные растворы, если их катионы и / или анионы гидролизуются (способны реагировать в воде).Основные соли образуются в результате нейтрализации сильного основания и слабой кислоты; например, реакция гидроксида натрия (сильное основание) с уксусной кислотой (слабая кислота) дает воду и ацетат натрия. Ацетат натрия — основная соль; Ион ацетата способен депротонировать воду, тем самым повышая pH раствора.

Кислотные соли являются противоположностью основных солей; они образуются в реакции нейтрализации между сильной кислотой и слабым основанием. Конъюгированная кислота слабого основания делает соль кислой.Например, при реакции соляной кислоты (сильная кислота) с аммиаком (слабое основание) вместе с хлоридом аммония образуется вода. Ион аммония содержит гидролизуемый протон, что делает его кислой солью.

Соли, в которых гидролизуются оба иона

Ниже приводится более сложный сценарий, в котором соль содержит катион и анион, оба из которых способны участвовать в гидролизе. Хорошим примером такой соли является бикарбонат аммония, NH 4 HCO 3 ; Как и все соли аммония, он хорошо растворим, и его реакция диссоциации в воде следующая:

[латекс] \ text {NH} _4 \ text {CO} _3 (\ text {s}) \ rightarrow \ text {NH} _4 ^ + (\ text {aq}) + \ text {HCO} _3 ^ — ( \ text {aq}) [/ latex]

Однако, как мы уже обсуждали, ион аммония действует в растворе как слабая кислота, а ион бикарбоната действует как слабое основание.{-8} [/ латекс]

Поскольку оба иона могут гидролизоваться, будет ли раствор бикарбоната аммония кислотным или основным? Мы можем определить ответ, сравнив значения K a и K b для каждого иона. В этом случае значение K b для бикарбоната больше, чем значение K a для аммония. Следовательно, бикарбонат немного более щелочной, чем аммоний кислый, а раствор бикарбоната аммония в чистой воде будет слабощелочным (pH> 7.0). Таким образом, если соль содержит два гидролизующихся иона, сравните их значения K a и K b :

  • Если K a > K b , раствор будет слабокислым.
  • Если K b > K a , решение будет немного простым.

Гидролиз солей : В этом видео рассматривается гидролиз кислой соли, основной соли и соли, в которой оба иона гидролизуются.{-}) \) ионов, то также образуется воды . Слово соль — это общий термин, который применяется к продуктам всех кислотно-основных реакций. Соль — это продукт, состоящий из \ (\ color {blue} {\ textbf {cation}} \) из \ (\ color {blue} {\ textbf {base}} \) и \ (\ color {red} {\ textbf {anion}} \) из \ (\ color {red} {\ textbf {acid}} \).

Реакции нейтрализации (ESCP9)

Катион — ион (заряженный атом или молекула) с положительным (+) зарядом.Анион — это ион с отрицательным (-) зарядом.

Соль — это не просто поваренная соль, которую вы добавляете в пищу. Соль — это любое соединение, состоящее из стехиометрически эквивалентных количеств катионов и анионов, образующих нейтральное ионное соединение.

Гептагидрат сульфата магния (\ (\ text {MgSO} _ {4} .7 \ text {H} _ {2} \ text {O} \)), широко известный как соль Эпсома, можно использовать в качестве геля для лечения боли и боли, как соли для ванн, и имеет много других применений.

Когда эквивалентное количество кислоты и основания вступает в реакцию (так что ни кислота, ни основание не находятся в избытке), говорят, что реакция достигла точки эквивалента .На данный момент нейтрализация достигнута.

Точка эквивалентности

Когда в реакционный сосуд добавлено стехиометрически эквивалентное количество молей обоих реагентов.

Чтобы лучше понять стехиометрическую эквивалентность, посмотрите на следующие уравнения:

  1. \ (1 \ color {red} {\ text {HA (aq)}} + 1 \ color {blue} {\ text {BOH (aq)}} \ to \) \ (1 \ text {AB} (\ текст {aq}) + 1 \ text {H} _ {2} \ text {O} (\ text {l}) \)

  2. \ (1 \ color {red} {\ text {H} _ {2} {\ text {A (aq)}}} + 2 \ color {blue} {\ text {BOH (aq)}} \ to \ ) \ (1 \ text {AB} _ {2} (\ text {aq}) + 2 \ text {H} _ {2} \ text {O} (\ text {l}) \)

В первом примере выше стехиометрически эквивалентное количество молей составляет один моль \ (\ color {red} {\ text {HA}} \) на каждые один моль \ (\ color {blue} {\ text {BOH}} \).Во втором примере стехиометрически эквивалентное количество молей составляет на один молей \ (\ color {red} {\ text {H} _ {2} {\ text {A}}} \) на каждые два молей. из \ (\ color {blue} {\ text {BOH}} \).

Нейтрализация

Реакция нейтрализации включает реакцию кислоты и основания с образованием соли.

Посмотрите на следующие примеры:

  • Соляная кислота с гидроксидом натрия

    Соляная кислота реагирует с гидроксидом натрия с образованием хлорида натрия (соли) и воды.{-} \) анионы кислоты \ ((\ text {HCl}) \).

    \ (\ text {H} {\ color {red} {\ textbf {Cl}}} {\ text {(aq)}} + \ color {blue} {\ textbf {Na}} {\ text {OH ( aq)}} \ to {\ color {blue} {\ textbf {Na}}} {\ color {red} {\ textbf {Cl}}} {\ text {(aq)}} + {\ text {H} } _ {2} {\ text {O (l)}} \)

  • Бромистый водород с гидроксидом калия

    Бромистый водород реагирует с гидроксидом калия с образованием бромида калия (соли) и воды.{-} \) анионы кислоты \ ((\ text {HBr}) \).

    \ (\ text {H} {\ color {red} {\ textbf {Br}}} {\ text {(aq)}} + \ color {blue} {\ textbf {K}} \ text {OH (aq )} \ to \ color {blue} {\ textbf {K}} \ color {red} {\ textbf {Br}} {\ text {(aq)}} + {\ text {H}} _ {2} \ текст {O (l)} \)

  • Соляная кислота с гидрокарбонатом натрия

    Соляная кислота реагирует с гидрокарбонатом натрия с образованием хлорида натрия (соли), воды и диоксида углерода.{-} \) ионы. Соль по-прежнему образуется как один из продуктов, но вместе с водой образуется углекислый газ (\ (\ text {CO} _ {2} \)).

    Этот эксперимент можно использовать для неформальной оценки. Это поможет определить, понимают ли учащиеся, что происходит в реакции нейтрализации. Учащиеся работают с сильной кислотой и сильным основанием в этой реакции. Концентрированные сильные кислоты и основания могут вызвать серьезные ожоги. Напоминайте учащимся, что при обращении со всеми химическими веществами, особенно концентрированными кислотами и щелочами, необходимо быть осторожными и носить соответствующее защитное снаряжение. {3} $} \) раствор гидроксида натрия в стакан.{3} $} \)):

    Объем (HCl)

    Температура (℃)

    \ (\ text {0} \)

    комнатная температура

    Обсуждение

    Вы должны обнаружить, что реакция выделяет тепло, и поэтому температура увеличивается. После того, как вся основа нейтрализована, температура больше не должна повышаться.Это потому, что реакция нейтрализации экзотермична, (она выделяет тепло). Когда все основание нейтрализовано, добавление кислоты не происходит и тепло больше не выделяется.

    После завершения реакции (нейтрализация основания) тепло больше не выделяется. В результате температура больше не поднимется. Фактически, может даже произойти снижение температуры до комнатной температуры, поскольку тепло из реакционного сосуда (стакана) рассеивается.

    Соли могут быть разных цветов.

    \ (\ color {purple} {\ textbf {Перманганат калия}} \) (\ (\ color {purple} {\ textbf {KMnO} _ {4}} \))

    \ (\ color {blue} {\ textbf {Медный купорос}} \) (\ (\ color {blue} {\ textbf {CuSO} _ {4}} \))

    \ (\ color {darkgreen} {\ textbf {хлорид никеля}} \) (\ (\ color {darkgreen} {\ textbf {NiCl} _ {2}} \))

    \ (\ definecolor {gold} {rgb} {1 0,65 0} \ color {gold} {\ textbf {хромат натрия}} \) (\ (\ definecolor {gold} {rgb} {1 0.65 0} \ color {gold} {\ textbf {Na} _ {2} {\ textbf {CrO}} _ {4}} \))

    \ (\ color {red} {\ textbf {Дихромат калия}} \) (\ (\ color {red} {\ textbf {K} _ {2} {\ textbf {Cr}} _ {2} {\ textbf {O}} _ {7}} \))

    Реакции нейтрализации очень важны в повседневной жизни. Ниже приведены несколько примеров:

    • Бытовое использование

      Оксид кальция \ ((\ text {CaO}) \) используется для нейтрализации кислой почвы. Порошок известняка \ ((\ text {CaCO} _ {3}) \) также можно использовать, но его действие намного медленнее и менее эффективно.Эти вещества также могут использоваться в больших количествах в сельском хозяйстве и в реках.

    • Биологическое использование

      Соляная кислота \ ((\ text {HCl}) \) в желудке играет важную роль в переваривании пищи. Важно отметить, что слишком много кислоты в желудке может привести к образованию язв в тех случаях, когда слизистая оболочка желудка повреждена (например, из-за инфекции).

      Антациды (которые являются основаниями) принимаются для нейтрализации избытка желудочной кислоты и предотвращения повреждения кишечника.Примерами антацидов являются гидроксид алюминия, гидроксид магния («молоко магнезии») и бикарбонат натрия («бикарбонат соды»).

    • Промышленное использование

      Щелочной гидроксид кальция (известковая вода) используется для поглощения вредного кислого \ (\ text {SO} _ {2} \) газа, который выделяется на электростанциях и при сжигании ископаемого топлива.

    Пожалуйста, не используйте основание для нейтрализации кислоты, если вы пролили ее на себя во время эксперимента.Сильное основание может обжечь вас не меньше, чем сильная кислота. Лучше тщательно промойте это место водой.

    Укусы пчел являются кислыми и имеют pH от \ (\ text {5} \) до \ (\ text {5,5} \). Их можно успокоить, используя такие вещества, как лосьон с каломином, который представляет собой мягкую щелочь на основе оксида цинка. Также можно использовать бикарбонат соды или мыло. Щелочи помогают нейтрализовать кислотный укус пчелы и частично снимают зуд.

    Кислоты и соединения металлов

    Изучите реакции, которые происходят при добавлении кислоты к следующим соединениям:

    (Ваша книга для 11-го класса будет полезна в этом исследовании)

    Напишите отчет, который включает:

    • Общее уравнение (прописью) каждой реакции.

    • Описание происходящего в этой реакции.

    • Пример реакции данного типа в виде сбалансированного уравнения.

    Ниже приведен пример того, как ученики по кислотам и соединениям металлов могут выглядеть по отчету :

    • Кислота + металл \ (\ to \) соль + водород

      К чистому металлу добавляют разбавленную кислоту с образованием соли и газообразного водорода.Соль образована катионом металла и анионом кислоты. В этой реакции металл выступает в качестве основы. Например:

      \ (\ color {red} {\ text {соляная кислота}} + \ color {blue} {\ text {zinc}} \ to \ color {blue} {\ text {zinc}} \ color {red} {\ текст {хлорид}} \) + водород

      \ (2 \ text {HCl} (\ text {aq}) + \ text {Zn} (\ text {s}) \) \ (\ to \) \ (\ text {ZnCl} _ {2} (\ текст {aq}) + \ text {H} _ {2} (\ text {g}) \)

    • Кислота + гидроксид металла \ (\ to \) соль + вода

      Разбавленная кислота добавляется к гидроксиду металла с образованием соли и воды.Соль образована катионом металла и анионом кислоты. В этой реакции гидроксид металла действует как основание. Например:

      \ (\ color {red} {\ text {соляная кислота}} + \ color {blue} {\ text {гидроксид цинка}} \ to \ color {blue} {\ text {zinc}} \ color {red} { \ text {хлорид}} \) + вода

      \ (2 \ text {HCl} (\ text {aq}) + \ text {Zn} (\ text {OH}) _ {2} (\ text {s}) \) \ (\ to \) \ ( \ text {ZnCl} _ {2} (\ text {aq}) + 2 \ text {H} _ {2} \ text {O} (\ text {l}) \)

    • Кислота + оксид металла \ (\ to \) соль + вода

      К оксиду металла добавляют разбавленную кислоту с образованием соли и воды.Соль образована катионом металла и анионом кислоты. В этой реакции оксид металла действует как основание. Например:

      \ (\ color {red} {\ text {соляная кислота}} + \ color {blue} {\ text {оксид цинка}} \ to \ color {blue} {\ text {zinc}} \ color {red} { \ text {хлорид}} \) + вода

      \ (2 \ text {HCl} (\ text {aq}) + \ text {ZnO} (\ text {s}) \) \ (\ to \) \ (\ text {ZnCl} _ {2} (\ текст {aq}) + \ text {H} _ {2} \ text {O} (\ text {l}) \)

    • Кислота + карбонат металла \ (\ to \) соль + вода + диоксид углерода

      К карбонату металла добавляют разбавленную кислоту с образованием соли, воды и газообразного диоксида углерода.Соль образована катионом металла и анионом кислоты. В этой реакции карбонат металла действует как основание. Например:

      \ (\ color {red} {\ text {соляная кислота}} + \ color {blue} {\ text {карбонат цинка}} \ to \ color {blue} {\ text {zinc}} \ color {red} { \ text {хлорид}} \) + вода + углекислый газ

      \ (2 \ text {HCl} (\ text {aq}) + \ text {ZnCO} _ {3} (\ text {s}) \) \ (\ to \) \ (\ text {ZnCl} _ { 2} (\ text {aq}) + \ text {H} _ {2} \ text {O} (\ text {l}) + \ text {CO} _ {2} (\ text {g}) \)

    • Кислота + гидрокарбонат металла \ (\ to \) соль + вода + диоксид углерода

      К гидрокарбонату металла добавляют разбавленную кислоту с образованием соли, воды и газообразного диоксида углерода.Соль образована катионом металла и анионом кислоты. В этой реакции гидрокарбонат металла действует как основание. Например:

      \ (\ color {red} {\ text {соляная кислота}} + \ color {blue} {\ text {бикарбонат цинка}} \ to \ color {blue} {\ text {zinc}} \ color {red} { \ text {хлорид}} \) + вода + углекислый газ

      \ (2 \ text {HCl} (\ text {aq}) + \ text {Zn} (\ text {HCO} _ {3}) _ {2} (\ text {s}) \) \ (\ to \) \ (> \ text {ZnCl} _ {2} (\ text {aq}) + 2 \ text {H} _ {2} \ text {O} (\ text {l}) + 2 \ text {CO } _ {2} (\ text {g}) \)

    Опасность кислот и щелочей

    Найдите информацию о следующих сильных кислотах и ​​основаниях:

    • Соляная кислота (\ (\ text {HCl} \))

    • Серная кислота (\ (\ text {H} _ {2} \ text {SO} _ {4} \))

    • Гидроксид натрия (\ (\ text {NaOH} \))

    • Гидроксид калия (\ (\ text {KOH} \))

    Напишите отчет, который включает:

    • Использование этих соединений в промышленности

    • Если применимо, экологические отходы, содержащие эти соединения

    • Каким будет эффект большого разлива этих соединений

    Ниже приводится пример информации, о которой учащиеся должны сообщать:

    Соляная кислота

    Соляная кислота используется в промышленности для очистки железа и стали от ржавчины, а также при переработке руд.При попадании в окружающую среду соляная кислота снижает pH любой воды, которую она загрязняет. Это изменение pH может серьезно повлиять на рост растений и нанести ущерб экосистемам.

    Рабочий пример 8: Определение уравнений из исходных материалов

    Карбонат магния (\ (\ text {MgCO} _ {3} \)) растворяется в азотной кислоте (\ (\ text {HNO} _ {3} \)). Приведите сбалансированное химическое уравнение этой реакции.

    Какие реагенты?

    Кислота (\ (\ text {HNO} _ {3} \)) и карбонат металла (\ (\ text {MgCO} _ {3} \)).{2 +} \).

    Следовательно, формула соли будет следующей: \ (\ text {Mg} (\ text {NO} _ {3}) _ {2} \).

    Напишите уравнение этой реакции

    \ (\ text {HNO} _ {3} (\ text {aq}) + \ text {MgCO} _ {3} (\ text {s}) \) \ (\ to \) \ (\ text {Mg } (\ text {NO} _ {3}) _ {2} (\ text {aq}) + \ text {H} _ {2} \ text {O} (\ text {l}) + \ text {CO } _ {2} (\ text {g}) \)

    Убедитесь, что уравнение сбалансировано

    Уравнение не сбалансировано.

    Номер слева

    Номер справа

    H

    \ (\ text {1} \)

    \ (\ text { 2} \)

    N

    \ (\ text {1} \)

    \ (\ text {2} \)

    O

    \ (\ text {6} \)

    \ (\ text {9} \)

    Mg

    \ (\ text {1} \)

    \ (\ text {1} \)

    C

    \ (\ text {1} \)

    \ (\ text {1} \)

    Кому Чтобы сбалансировать это уравнение, в левой части должны быть две молекулы азотной кислоты.

    \ (2 \ text {HNO} _ {3} (\ text {aq}) + \ text {MgCO} _ {3} (\ text {s}) \) \ (\ to \) \ (\ text { Mg} (\ text {NO} _ {3}) _ {2} (\ text {aq}) + \ text {H} _ {2} \ text {O} (\ text {l}) + \ text { CO} _ {2} (\ text {g}) \)

    Номер слева

    Номер справа

    H

    \ (\ text {2} \)

    \ (\ text { 2} \)

    N

    \ (\ text {2} \)

    \ (\ text {2} \)

    O

    \ (\ text {9} \)

    \ (\ text {9} \)

    Mg

    \ (\ text {1} \)

    \ (\ text {1} \)

    C

    \ (\ text {1} \)

    \ (\ text {1} \)

    уравнение теперь сбалансировано.

    Рабочий пример 9: Определение уравнений из исходных материалов

    Йодоводородная кислота (\ (\ text {HI} \)) добавляется к твердому гидроксиду калия (\ (\ text {KOH} \)). Приведите сбалансированное химическое уравнение этой реакции.

    Какие реагенты?

    Кислота (\ (\ text {HI} \)) и основание (\ (\ text {KOH} \)).

    Какие будут продукты?

    Поскольку это реакция кислоты и основания (которое содержит гидроксид-анион), продукты будут солью и водой.{-} (\ text {aq}) + \ text {H} _ {2} \ text {O} (\ text {l}) \)

    Убедитесь, что уравнение сбалансировано

    Уравнение сбалансировано.

    Рабочий пример 10: Определение уравнений из исходных материалов

    Серная кислота (\ (\ text {H} _ {2} \ text {SO} _ {4} \)) и аммиак (\ (\ text {NH} _ {3} \)) объединены. Приведите сбалансированное химическое уравнение этой реакции.

    Какие реагенты?

    Кислота (\ (\ text {H} _ {2} \ text {SO} _ {4} \)) и основание (\ (\ text {NH} _ {3} \)).{2 -} \).

    Следовательно, формула соли будет следующей: \ ((\ text {NH} _ {4}) _ {2} \ text {SO} _ {4} \).

    Напишите уравнение этой реакции

    \ (\ text {H} _ {2} \ text {SO} _ {4} (\ text {aq}) + \ text {NH} _ {3} (\ text {g}) \) \ (\ к \) \ ((\ text {NH} _ {4}) _ {2} \ text {SO} _ {4} (\ text {aq}) \) (+ возможно другой продукт)

    Определить, будет ли другой товар

    Нет типов атомов, которые не учитывались бы обеими сторонами уравнения, поэтому маловероятно, что будет другой продукт.Если уравнение можно сбалансировать, другого продукта нет.

    Убедитесь, что уравнение сбалансировано

    Уравнение не сбалансировано.

    Номер слева

    Номер справа

    H

    \ (\ text {5} \)

    \ (\ text { 8} \)

    S

    \ (\ text {1} \)

    \ (\ text {1} \)

    O

    \ (\ text {4} \)

    \ (\ text {4} \)

    N

    \ (\ text {1} \)

    \ (\ text {2} \)

    Чтобы сбалансировать это уравнение, в левой части должны быть две молекулы аммиака.

    \ (\ text {H} _ {2} \ text {SO} _ {4} (\ text {aq}) + 2 \ text {NH} _ {3} (\ text {g}) \) \ ( \ to \) \ ((\ text {NH} _ {4}) _ {2} \ text {SO} _ {4} (\ text {aq}) \)

    Номер слева

    Номер справа

    H

    \ (\ text {8} \)

    \ (\ text { 8} \)

    S

    \ (\ text {1} \)

    \ (\ text {1} \)

    O

    \ (\ text {4} \)

    \ (\ text {4} \)

    N

    \ (\ text {2} \)

    \ (\ text {2} \)

    Теперь уравнение сбалансировано.{2 +} \).

    Следовательно, соль — это \ (\ text {CaCl} _ {2} \).

    \ (\ text {HCl} (\ text {aq}) + \ text {Ca} (\ text {s}) \) \ (\ to \) \ (\ text {CaCl} _ {2} (\ text {aq}) + \ text {H} _ {2} (\ text {g}) \)

    Чтобы сбалансировать это уравнение, должны быть две молекулы \ (\ text {HCl} \). {2 +} \).

    Следовательно, соль — это \ (\ text {MgSO} _ {4} \).

    \ (\ text {H} _ {2} \ text {SO} _ {4} (\ text {aq}) + \ text {MgO} (\ text {s}) \) \ (\ to \) \ (\ text {MgSO} _ {4} (\ text {aq}) + \ text {H} _ {2} \ text {O} (\ text {l}) \)

    Это уравнение сбалансировано.

    открытых учебников | Сиявула

    Математика

    Наука

      • Читать онлайн
      • Учебники

        • Английский

          • Класс 7A

          • Марка 7Б

          • 7 класс (A и B вместе)

        • Африкаанс

          • Граад 7А

          • Граад 7Б

          • Граад 7 (A en B saam)

      • Пособия для учителя

      • Читать онлайн
      • Учебники

        • Английский

          • Марка 8A

          • Сорт 8Б

          • Оценка 8 (вместе A и B)

        • Африкаанс

          • Граад 8А

          • Граад 8Б

          • Граад 8 (A en B saam)

      • Пособия для учителя

      • Читать онлайн
      • Учебники

        • Английский

          • Марка 9А

          • Марка 9Б

          • 9 класс (A и B вместе)

        • Африкаанс

          • Граад 9А

          • Граад 9Б

          • Граад 9 (A en B saam)

      • Пособия для учителя

      • Читать онлайн
      • Учебники

        • Английский

          • Класс 4A

          • Класс 4Б

          • Класс 4 (вместе A и B)

        • Африкаанс

          • Граад 4А

          • Граад 4Б

          • Граад 4 (A en B saam)

      • Пособия для учителя

      • Читать онлайн
      • Учебники

        • Английский

          • Марка 5А

          • Марка 5Б

          • Оценка 5 (вместе A и B)

        • Африкаанс

          • Граад 5А

          • Граад 5Б

          • Граад 5 (A en B saam)

      • Пособия для учителя

      • Читать онлайн
      • Учебники

        • Английский

          • Марка 6А

          • Марка 6Б

          • 6 класс (A и B вместе)

        • Африкаанс

          • Граад 6А

          • Граад 6Б

          • Граад 6 (A en B saam)

      • Пособия для учителя

    Наша книга лицензионная

    Эти книги не просто бесплатные, они также имеют открытую лицензию! Один и тот же контент, но разные версии (брендированные или нет) имеют разные лицензии, как объяснено:

    CC-BY-ND (фирменные версии)

    Вам разрешается и поощряется свободное копирование этих версий.Вы можете делать ксерокопии, распечатывать и распространять их сколько угодно раз. Вы можете скачать их на свой мобильный телефон, iPad, ПК или флешку. Вы можете записать их на компакт-диск, отправить по электронной почте или загрузить на свой веб-сайт. Единственное ограничение заключается в том, что вы не можете адаптировать или изменять эти версии учебников, их содержание или обложки каким-либо образом, поскольку они содержат соответствующие бренды Siyavula, спонсорские логотипы и одобрены Департаментом базового образования. Для получения дополнительной информации посетите Creative Commons Attribution-NoDerivs 3.0 Непортированный.

    Узнайте больше о спонсорстве и партнерстве с другими, которые сделали возможным выпуск каждого из открытых учебников.

    CC-BY (версии без марочного знака)

    Эти небрендовые версии одного и того же контента доступны для вас, чтобы вы могли делиться ими, адаптировать, трансформировать, изменять или дополнять их любым способом, с единственным требованием — дать соответствующую оценку Siyavula. Для получения дополнительной информации посетите Creative Commons Attribution 3.0 Unported.

    14.4 Гидролиз солевых растворов — Химия

    Цели обучения

    К концу этого раздела вы сможете:

    • Предсказать, будет ли солевой раствор кислым, основным или нейтральным
    • Вычислить концентрации различных веществ в солевом растворе
    • Опишите процесс, при котором растворы некоторых ионов металлов становятся кислыми

    Как мы видели в разделе о химических реакциях, когда кислота и основание смешиваются, они подвергаются реакции нейтрализации.Слово «нейтрализация», по-видимому, подразумевает, что стехиометрически эквивалентный раствор кислоты и основания будет нейтральным. Иногда это верно, но соли, которые образуются в этих реакциях, могут обладать собственными кислотными или основными свойствами, как мы сейчас увидим.

    Раствор считается нейтральным, если он содержит равные концентрации ионов гидроксония и гидроксида. Когда мы смешиваем растворы кислоты и основания, происходит кислотно-щелочная реакция нейтрализации. Однако, даже если мы смешаем стехиометрически эквивалентные количества, мы можем обнаружить, что полученный раствор не является нейтральным.Он может содержать либо избыток ионов гидроксония, либо избыток гидроксид-ионов, поскольку природа образующейся соли определяет, будет ли раствор кислотным, нейтральным или основным. Следующие четыре ситуации иллюстрируют, как растворы с различными значениями pH могут возникать после реакции нейтрализации с использованием стехиометрически эквивалентных количеств:

    1. Сильная кислота и сильное основание, такие как HCl ( водн. ) и NaOH ( водн. ), будут реагировать с образованием нейтрального раствора, поскольку полученные конъюгированные партнеры имеют незначительную силу (см. Главу 14.3 относительная сила кислот и оснований):

      [латекс] \ text {HCl} (aq) \; + \; \ text {NaOH} (aq) \; {\ rightleftharpoons} \; \ text {NaCl} (aq) \; + \; \ text {H } _2 \ text {O} (l) [/ латекс]

    2. Сильная кислота и слабое основание дают слабокислый раствор не из-за задействованной сильной кислоты, а из-за сопряженной кислоты слабого основания.
    3. Слабая кислота и сильное основание дают слабощелочной раствор. Раствор слабой кислоты реагирует с раствором сильного основания с образованием сопряженного основания слабой кислоты и сопряженной кислоты сильного основания.Конъюгированная кислота сильного основания является более слабой кислотой, чем вода, и не влияет на кислотность полученного раствора. Однако сопряженное основание слабой кислоты является слабым основанием и слегка ионизируется в воде. Это увеличивает количество гидроксид-иона в растворе, образующемся в реакции, и делает его слегка щелочным.
    4. Слабая кислота плюс слабое основание могут давать кислотный, основной или нейтральный раствор. Это самый сложный из четырех типов реакций. Когда конъюгированная кислота и конъюгат основания имеют неодинаковые силы, раствор может быть либо кислотным, либо основным, в зависимости от относительной силы двух конъюгатов.Иногда слабая кислота и слабое основание будут иметь той же силы , поэтому их соответствующие конъюгированные основание и кислота будут иметь одинаковую силу, и раствор будет нейтральным. Чтобы предсказать, будет ли конкретная комбинация кислотной, основной или нейтральной, необходимо сравнить табличные значения K конъюгатов.

    Желудочные антациды

    Наши желудки содержат раствор примерно 0,03 M HCl, который помогает нам переваривать пищу, которую мы едим.Чувство жжения, связанное с изжогой, является результатом утечки желудочной кислоты через мышечный клапан в верхней части желудка в нижнюю часть пищевода. Выстилка пищевода не защищена от разъедающего воздействия желудочной кислоты, как слизистая оболочка желудка, и результаты могут быть очень болезненными. Когда у нас изжога, мы чувствуем себя лучше, если уменьшаем избыток кислоты в пищеводе с помощью антацидов. Как вы уже догадались, антациды — это основы.Одним из наиболее распространенных антацидов является карбонат кальция CaCO 3 . Реакция,

    [латекс] \ text {CaCO} _3 (s) \; + \; 2 \ text {HCl} (aq) \; {\ rightleftharpoons} \; \ text {CaCl} _2 (aq) \; + \; \ текст {H} _2 \ text {O} (l) \; + \; \ text {CO} _2 (g) [/ latex]

    не только нейтрализует желудочную кислоту, но и производит CO 2 ( г, ), что может вызвать удовлетворительную отрыжку.

    Молоко магнезии представляет собой суспензию труднорастворимого основного гидроксида магния, Mg (OH) 2 .{-} \; {\ rightleftharpoons} \; 2 \ text {H} _2 \ text {O} (l) [/ latex]

    При этой реакции не образуется углекислый газ, но антациды, содержащие магний, могут оказывать слабительное действие.

    Некоторые антациды содержат гидроксид алюминия, Al (OH) 3 , в качестве активного ингредиента. Гидроксид алюминия имеет тенденцию вызывать запор, а некоторые антациды используют гидроксид алюминия вместе с гидроксидом магния, чтобы сбалансировать побочные эффекты двух веществ.

    Кулинарные аспекты химии

    Кулинария — это синтетическая химия, которую можно употреблять в пищу.В кулинарном мире существует ряд примеров кислотно-щелочной химии. Одним из примеров является использование пищевой соды или бикарбоната натрия в выпечке. NaHCO 3 — это база. Когда он вступает в реакцию с кислотой, такой как лимонный сок, пахта или сметана в жидком тесте, в результате разложения образовавшейся угольной кислоты образуются пузырьки углекислого газа, и тесто «поднимается». Разрыхлитель представляет собой комбинацию бикарбоната натрия и одной или нескольких кислотных солей, которые вступают в реакцию, когда два химических вещества вступают в контакт с водой в жидком тесте.

    Многие люди любят добавлять в приготовленную рыбу лимонный сок или уксус, которые являются кислотами (рис. 1). Оказывается, в системе рыб есть летучие амины (основания), которые нейтрализуются кислотами с образованием нелетучих солей аммония. Это уменьшает запах рыбы, а также добавляет «кислый» вкус, который нам нравится.

    Рис. 1. Реакция нейтрализации происходит между лимонной кислотой в лимонах или уксусной кислотой в уксусе и основаниями в мясе рыбы.

    Маринование — это метод консервирования овощей в кислой среде естественного происхождения. Овощ, например огурец, помещают в герметичную банку, погруженную в рассол. Рассол способствует росту полезных бактерий и подавляет рост вредных бактерий. Полезные бактерии питаются крахмалом в огурце и производят молочную кислоту в качестве побочного продукта в процессе, называемом ферментацией. Молочная кислота в конечном итоге увеличивает кислотность рассола до уровня, который убивает любые вредные бактерии, которым необходима щелочная среда.Без вредных бактерий, потребляющих огурцы, они могут прожить гораздо дольше, чем если бы они были незащищенными. Побочный продукт процесса маринования изменяет вкус овощей из-за кислоты, делая их кислыми на вкус.

    Когда мы нейтрализуем слабое основание сильной кислотой, продукт представляет собой соль, содержащую сопряженную кислоту слабого основания. Эта сопряженная кислота является слабой кислотой. Например, хлорид аммония, NH 4 Cl, представляет собой соль, образованную реакцией слабого основного аммиака с сильной кислотой HCl:

    [латекс] \ text {NH} _3 (aq) \; + \; \ text {HCl} (aq) \; {\ longrightarrow} \; \ text {NH} _4 \ text {Cl} (aq) [/ латекс]

    Раствор этой соли содержит ионы аммония и ионы хлорида.{\; \; +} [/ latex] из значения константы ионизации воды, K w и K b , константы ионизации сопряженного с ней основания, NH 3 , используя следующие отношения:

    [латекс] K _ {\ text {w}} = K _ {\ text {a}} \; \ times \; K _ {\ text {b}} [/ латекс]

    Это соотношение сохраняется для любого основания и сопряженной с ним кислоты или для любой кислоты и сопряженного с ним основания. {\; \; +} [/ latex] равно 2.{\; \; +} [/ latex] — более сильная кислота.

    Когда мы нейтрализуем слабую кислоту сильным основанием, мы получаем соль, содержащую сопряженное основание слабой кислоты. Это сопряженное основание обычно является слабым основанием. Например, ацетат натрия, NaCH 3 CO 2 , представляет собой соль, образованную реакцией слабокислой уксусной кислоты с сильным основным гидроксидом натрия:

    [латекс] \ text {CH} _3 \ text {CO} _2 \ text {H} (aq) \; + \; \ text {NaOH} (aq) \; {\ longrightarrow} \; \ text {NaCH} _3 \ text {CO} _2 (aq) \; + \; \ text {H} _2 \ text {O} (aq) [/ latex]

    Раствор этой соли содержит ионы натрия и ионы ацетата.{-10} [/ латекс]

    В некоторых справочниках не указаны значения K b . Они сообщают только константы ионизации для кислот. Если мы хотим определить значение K b с помощью одного из этих справочников, мы должны найти значение K a для конъюгированной кислоты и преобразовать его в значение K b . {\; \; -}] = 0.{-10} [/ латекс]

    Решая это уравнение, мы получаем [CH 3 CO 2 H] = 1,1 × 10 −5 M .

    Проверьте свои знания
    Каков pH 0,083– M раствора CN ? Используйте 4,9 × 10 −10 как K и для HCN. Подсказка: нам, вероятно, потребуется преобразовать pOH в pH или найти [H 3 O + ], используя [OH ] на заключительных этапах решения этой проблемы.

    В растворе соли, образованной реакцией слабой кислоты и слабого основания, чтобы предсказать pH, мы должны знать как K a слабой кислоты, так и K b слабая база.Если K a > K b , раствор является кислым, а если K b > K a , раствор является основным.

    Пример 3

    Определение кислотной или основной природы солей
    Определите, являются ли водные растворы следующих солей кислотными, основными или нейтральными:

    (а) KBr

    (б) NaHCO 3

    (в) NH 4 Класс

    (г) Na 2 HPO 4

    (e) NH 4 F

    Раствор
    Рассмотрим каждый из ионов отдельно с точки зрения его влияния на pH раствора, как показано здесь:

    (a) Катион K + и анион Br являются наблюдателями, поскольку они являются катионом сильного основания (KOH) и анионом сильной кислоты (HBr) соответственно.{\; \; +} [/ latex] составляет 5,6 × 10 −10 , что кажется очень маленьким, но K b F составляет 1,4 × 10 −11 , поэтому решение является кислым, так как K a > K b .

    Проверьте свои знания
    Определите, являются ли водные растворы следующих солей кислотными, основными или нейтральными:

    (а) К 2 CO 3

    (б) CaCl 2

    (в) KH 2 PO 4

    (г) (NH 4 ) 2 CO 3

    (e) AlBr 3

    Ответ:

    (а) базовый; (б) нейтральный; (в) базовая; (г) базовая; (д) кислая

    Если мы измерим pH растворов различных ионов металлов, мы обнаружим, что эти ионы действуют как слабые кислоты в растворе.{\; \; -} (водн.) [/ латекс]

    Мы часто видим формулу этого иона просто как «Al 3+ ( aq )», без явного упоминания шести молекул воды, которые являются ближайшими к иону алюминия, и просто описывая ион как сольватированный в воде. (гидратированный). Это похоже на упрощение формулы иона гидроксония, H 3 O + до H + . Однако в этом случае гидратированный ион алюминия является слабой кислотой (рис. 2) и отдает протон молекуле воды.{+} (aq) \; + \; \ text {Al (H} _2 \ text {O}) _ 3 (\ text {OH}) _ 3 (aq) \ end {array} [/ latex]

    Обратите внимание, что некоторые из этих разновидностей алюминия проявляют амфипротическое поведение, поскольку они действуют как кислоты, когда они появляются в левой части выражений равновесия, и как основания, когда они появляются в правой части.

    Рисунок 2. Когда ион алюминия вступает в реакцию с водой, гидратированный ион алюминия становится слабой кислотой.

    Однако ионизация катиона, несущего более одного заряда, обычно не происходит за пределами первой стадии.{2 +}] [/ latex] в 0,15- M растворе Al (NO 3 ) 3 , который содержит достаточно сильной кислоты HNO 3 для получения [H 3 O + ] до 0,10 M ?

    Константы для различных стадий ионизации для многих ионов металлов неизвестны, поэтому мы не можем рассчитать степень их ионизации. Однако практически все гидратированные ионы металлов, кроме ионов щелочных металлов, ионизируются с образованием кислых растворов. Ионизация увеличивается по мере увеличения заряда иона металла или уменьшения размера иона металла.

    Характерные свойства водных растворов кислот Бренстеда-Лоури обусловлены присутствием ионов гидроксония; водные растворы оснований Бренстеда-Лоури обусловлены присутствием гидроксид-ионов. Нейтрализация, которая происходит при объединении водных растворов кислот и оснований, является результатом реакции ионов гидроксония и гидроксида с образованием воды. Некоторые соли, образующиеся в реакциях нейтрализации, могут сделать растворы продуктов слабокислыми или слабощелочными.

    Растворы, содержащие соли или гидратированные ионы металлов, имеют pH, который определяется степенью гидролиза ионов в растворе. PH растворов может быть рассчитан с использованием известных методов равновесия, или он может быть качественно определен как кислотный, основной или нейтральный в зависимости от относительных K a и K b вовлеченных ионов.

    Химия: упражнения в конце главы

    1. Определите, являются ли водные растворы следующих солей кислотными, основными или нейтральными:

      (а) Al (NO 3 ) 3

      (б) РБИ

      (в) KHCO 2

      (г) CH 3 NH 3 Br

    2. Определите, являются ли водные растворы следующих солей кислотными, основными или нейтральными:

      (а) FeCl 3

      (б) К 2 CO 3

      (в) NH 4 Br

      (г) KClO 4

    3. Новокаин, C 13 H 21 O 2 N 2 Cl, представляет собой соль основного прокаина и соляной кислоты.Константа ионизации новокаина составляет 7 · 10 −6 . Кислый или щелочной раствор новокаина? Что такое [H 3 O + ], [OH ] и pH 2,0% -ного по массе раствора новокаина, при условии, что плотность раствора составляет 1,0 г / мл.

    Решения

    Ответы на упражнения по химии в конце главы
    2. (а) кислая; (б) базовый; (в) кислая; (г) нейтральный

    Оксид | химическое соединение | Британника

    Оксид , любой из большого и важного класса химических соединений, в котором кислород сочетается с другим элементом.За исключением более легких инертных газов (гелий [He], неон [Ne], аргон [Ar] и криптон [Kr]), кислород (O) образует по крайней мере один бинарный оксид с каждым из элементов.

    Как металлы, так и неметаллы могут достигать своих наивысших степеней окисления (т. Е. Отдавать максимальное количество доступных валентных электронов) в соединениях с кислородом. Щелочные металлы и щелочноземельные металлы, а также переходные металлы и постпереходные металлы (в их более низких степенях окисления) образуют ионные оксиды — т.е.е., соединения, содержащие анион O 2-. Металлы с высокой степенью окисления образуют оксиды, связи которых имеют более ковалентную природу. Неметаллы также образуют ковалентные оксиды, которые обычно имеют молекулярный характер. Плавное изменение типа связи в оксидах от ионного к ковалентному наблюдается по мере перехода таблицы Менделеева от металлов слева к неметаллам справа. Такое же изменение наблюдается в реакции оксидов с водой и, как следствие, кислотно-щелочном характере продуктов.Ионные оксиды металлов реагируют с водой с образованием гидроксидов (соединений, содержащих ион OH ) и образующихся основных растворов, тогда как большинство оксидов неметаллов реагируют с водой с образованием кислот и образующихся кислотных растворов ( см. таблицу).

    Периодическое изменение свойств оксидов элементов третьего периода
    группа 1 группа 2 группа 13 группа 14 группа 15 группа 16 группа 17
    Источник: Источник: W.Робинсон, Дж. Одом и Х. Хольцкло-младший, Химия: концепции и модели, D.C. Heath and Co., 1992.
    Реакция оксидов с водой и кислотно-основной характер гидроксидов Na 2 O дает NaOH (сильное основание) MgO дает
    Mg (OH) 2 (слабое основание)
    Al 2 O 3 нереагирующий SiO 2 нереагирующий P 4 O 10 дает H 3 PO 4 (слабая кислота) SO 3 дает H 2 SO 4 (сильная кислота) Cl 2 O 7 дает HClO 4 (сильная кислота)
    соединение в оксидах Na 2 O ионный MgO ионный Al 2 O 3
    ионный
    SiO 2 ковалентный P 4 O 10 ковалентный SO 3 ковалентный Cl 2 O 7 ковалентный

    Некоторые органические соединения реагируют с кислородом или другими окислителями с образованием веществ, называемых оксидами.Таким образом, амины, фосфины и сульфиды образуют аминооксиды, фосфиноксиды и сульфоксиды соответственно, в которых атом кислорода ковалентно связан с атомом азота, фосфора или серы. Так называемые оксиды олефинов представляют собой циклические простые эфиры.

    Оксиды металлов

    Оксиды металлов — это твердые кристаллические вещества, содержащие катион металла и анион оксида. Обычно они реагируют с водой с образованием оснований или с кислотами с образованием солей.

    Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчас

    Щелочные металлы и щелочноземельные металлы образуют три различных типа бинарных кислородных соединений: (1) оксиды, содержащие ионы оксидов, O 2-, (2) пероксиды, содержащие ионы пероксидов, O 2 2-, которые содержат ковалентные одинарные связи кислород-кислород, и (3) супероксиды, содержащие ионы супероксида, O 2 , которые также имеют ковалентные связи кислород-кислород, но с одним отрицательным зарядом меньше, чем ионы пероксида. Щелочные металлы (которые имеют степень окисления +1) образуют оксиды M 2 O, пероксиды M 2 O 2 и супероксиды MO 2 .(M представляет собой атом металла.) Щелочноземельные металлы (со степенью окисления +2) образуют только оксиды, MO и пероксиды, MO 2 . Все оксиды щелочных металлов могут быть получены нагреванием соответствующего нитрата металла с элементарным металлом.
    2MNO 3 + 10M + тепло → 6M 2 O + N 2
    Обычное получение оксидов щелочноземельных металлов включает нагревание карбонатов металлов.
    MCO 3 + тепло → MO + CO 2
    И оксиды щелочных металлов, и оксиды щелочноземельных металлов являются ионными и реагируют с водой с образованием основных растворов гидроксида металла.M 2 O + H 2 O → 2MOH (где M = металл группы 1)
    MO + H 2 O → M (OH) 2 (где M = металл группы 2)
    Таким образом, эти соединения часто называют основными оксидами. В соответствии со своим основным поведением они реагируют с кислотами в типичных кислотно-основных реакциях с образованием солей и воды; Например,
    M 2 O + 2HCl → 2MCl + H 2 O (где M = металл группы 1).
    Эти реакции также часто называют реакциями нейтрализации. Наиболее важные основные оксиды являются оксид магния (MgO), хороший проводник тепла и электрический изолятор, который используется в огнеупорного кирпича и теплоизоляции, а также оксид кальция (СаО), также называемый негашеной или известь, широко используется в металлургической промышленности и в воде очищение.

    Периодические тренды оксидов тщательно изучены. В любой данный период связывание в оксидах прогрессирует от ионного к ковалентному, и их кислотно-основной характер изменяется от сильно основного до слабоосновного, амфотерного, слабокислого и, наконец, сильнокислого. В общем, основность увеличивается вниз по группе (например, в оксидах щелочноземельных металлов BeO 2 O 7 (который содержит Mn 7+ ) наиболее кислотным.Оксиды переходных металлов со степенью окисления +1, +2 и +3 представляют собой ионные соединения, состоящие из ионов металлов и оксидных ионов. Оксиды переходных металлов с степенями окисления +4, +5, +6 и +7 ведут себя как ковалентные соединения, содержащие ковалентные связи металл-кислород. Как правило, ионные оксиды переходных металлов являются основными. То есть они будут реагировать с водными кислотами с образованием растворов солей и воды; Например,
    CoO + 2H 3 O + → Co 2+ + 3H 2 O.Оксиды со степенью окисления +5, +6 и +7 являются кислыми и реагируют с растворами гидроксида с образованием солей и воды; Например,
    CrO 3 + 2OH → CrO 4 2- + H 2 O.
    Эти оксиды с степенью окисления +4 обычно являются амфотерными (от греческого amphoteros, «в обоих направлениях»), что означает, что эти соединения могут вести себя либо как кислоты, либо как основания. Амфотерные оксиды растворяются не только в кислых, но и в основных растворах.Например, оксид ванадия (VO 2 ) представляет собой амфотерный оксид, растворяющийся в кислоте с образованием синего иона ванадила, [VO] 2+ , и в основании с образованием желто-коричневого гипованадат-иона, [V 4 O 9 ] 2-. Амфотеризм среди оксидов основной группы в основном обнаруживается с металлоидными элементами или их ближайшими соседями.

    кислотно-основное поведение оксидов периода 3

    КИСЛОТООСНОВНОЕ ПОВЕДЕНИЕ ОКСИДОВ ПЕРИОДА 3

     

    На этой странице рассматриваются реакции оксидов элементов периода 3 (натрия в хлор) с водой, а также с кислотами или основаниями, где это необходимо.Очевидно, что аргон не используется, поскольку он не образует оксид.

     

    Краткое описание тенденции

    Оксиды

    Мы будем рассматривать следующие оксиды:

    Na 2 O MgO Al 2 O 3 SiO 2 P 4 O 10 SO 3 Cl 2 O 7
    P 4 O 6 SO 2 Cl 2 O

    Примечание: Если вы еще не были там, возможно, вам будет интересно просмотреть страницу о структурах и физических свойствах оксидов Периода 3 в качестве полезного введения, прежде чем идти дальше.

    Используйте кнопку НАЗАД в браузере, чтобы быстро вернуться на эту страницу позже, если вы решите перейти по этой ссылке.


    Тенденция кислотно-щелочного поведения

    Тенденция кислотно-щелочного поведения показана в различных реакциях, но в виде простого обобщения:

    • Тенденция идет от сильноосновных оксидов слева к сильнокислотным справа, через амфотерный оксид (оксид алюминия) в середине.Амфотерный оксид — это оксид, который проявляет как кислотные, так и основные свойства.

    Для этой простой тенденции вы должны смотреть только на самые высокие оксиды отдельных элементов. Это те, которые находятся в верхнем ряду выше, и там, где элемент находится в максимально возможной степени окисления. Картина не так проста, если вы включите и другие оксиды.

    Для оксидов неметаллов их кислотность обычно рассматривается в терминах кислотных растворов, образующихся при их реакции с водой — например, триоксид серы реагирует с образованием серной кислоты.Однако все они будут реагировать с основаниями, такими как гидроксид натрия, с образованием солей, таких как сульфат натрия.

    Все эти реакции подробно рассматриваются на оставшейся части этой страницы.


    Предупреждение: Остальная часть этой страницы содержит довольно много деталей о различных оксидах. Не упускайте из виду общую тенденцию в отношении самых высоких оксидов за этот период, когда смотрите на все эти детали.

    Важно знать, что ваша программа говорит по этой теме, а также изучать прошлые работы и схемы отметок — иначе вы в конечном итоге увязнете в массе деталей, о которых вам действительно не нужно знать.Если вы готовитесь к экзамену в Великобритании (уровень A или его эквивалент) и у вас нет ничего из этого, перейдите по этой ссылке, прежде чем идти дальше, чтобы узнать, как их получить.


     

    Химия индивидуальных оксидов

    Оксид натрия

    Оксид натрия — это простой сильноосновной оксид. Он является основным, поскольку содержит ион оксида, O 2-, который является очень сильным основанием с высокой тенденцией к объединению с ионами водорода.

    Реакция с водой

    Оксид натрия экзотермически реагирует с холодной водой с образованием раствора гидроксида натрия. В зависимости от концентрации он будет иметь pH около 14.

    Реакция с кислотами

    Оксид натрия, как сильное основание, также вступает в реакцию с кислотами. Например, он будет реагировать с разбавленной соляной кислотой с образованием раствора хлорида натрия.

     

    Оксид магния

    Оксид магния снова является простым основным оксидом, потому что он также содержит ионы оксида.Однако он не так сильно щелочной, как оксид натрия, потому что ионы оксида не так свободны.

    В случае оксида натрия твердое вещество удерживается вместе за счет притяжения между ионами 1+ и 2-. В случае оксида магния притяжение составляет от 2+ до 2-. Чтобы их сломать, требуется больше энергии.

    Даже с учетом других факторов (таких как энергия, выделяемая, когда положительные ионы притягиваются к воде в образовавшемся растворе), общий эффект этого заключается в том, что реакции с участием оксида магния всегда будут менее экзотермическими, чем реакции оксида натрия.

    Реакция с водой

    Если встряхнуть немного белого порошка оксида магния с водой, ничего не произойдет — похоже, он не вступит в реакцию. Однако, если вы проверите уровень pH жидкости, вы обнаружите, что он находится где-то около 9, что свидетельствует о слабощелочной активности.

    Должна быть какая-то небольшая реакция с водой с образованием гидроксид-ионов в растворе. В реакции образуется некоторое количество гидроксида магния, но он почти нерастворим, поэтому в раствор фактически попадает не так много гидроксид-ионов.

    Реакция с кислотами

    Оксид магния реагирует с кислотами так же, как и любой простой оксид металла. Например, он реагирует с теплой разбавленной соляной кислотой с образованием раствора хлорида магния.

     

    Оксид алюминия

    Описание свойств оксида алюминия может сбивать с толку, поскольку он существует в нескольких различных формах. Одна из этих форм очень инертна.Химически он известен как альфа-Al 2 O 3 и производится при высоких температурах.

    Далее мы предполагаем одну из наиболее реактивных форм.

    Оксид алюминия амфотерный . Он вступает в реакцию как с основанием, так и с кислотой.

    Реакция с водой

    Оксид алюминия не реагирует с водой простым образом в том смысле, в каком реагируют оксид натрия и оксид магния, и не растворяется в ней.Хотя он все еще содержит ионы оксида, они слишком прочно удерживаются в твердой решетке, чтобы реагировать с водой.


    Примечание: Однако некоторые формы оксида алюминия действительно очень эффективно поглощают воду. Я не смог установить, связано ли это поглощение только с такими вещами, как водородные связи, или происходит настоящая химическая реакция с образованием какого-то гидроксида. Если у вас есть надежная информация по этому поводу, не могли бы вы связаться со мной по адресу, указанному на странице об этом сайте.


    Реакция с кислотами

    Оксид алюминия содержит ионы оксида и поэтому реагирует с кислотами так же, как оксиды натрия или магния. Это означает, например, что оксид алюминия будет реагировать с горячей разбавленной соляной кислотой с образованием раствора хлорида алюминия.

    В этой (и подобных реакциях с другими кислотами) оксид алюминия показывает основную сторону своей амфотерной природы.

     

    Реакция с основаниями

    Оксид алюминия также имеет кислую природу, и это проявляется в реакции с основаниями, такими как раствор гидроксида натрия.

    Образуются различные алюминаты — соединения, в которых алюминий находится в отрицательном ионе. Это возможно, потому что алюминий обладает способностью образовывать ковалентные связи с кислородом.

    В случае натрия существует слишком большая разница электроотрицательностей между натрием и кислородом для образования чего-либо, кроме ионной связи.Но электроотрицательность увеличивается по мере прохождения периода, а разница электроотрицательностей между алюминием и кислородом меньше. Это позволяет образовывать ковалентные связи между ними.


    Примечание: Если вас не устраивает электроотрицательность, вы найдете объяснение, если перейдете по этой ссылке.

    Используйте кнопку НАЗАД в браузере, чтобы быстро вернуться на эту страницу позже.


    С горячим концентрированным раствором гидроксида натрия оксид алюминия реагирует с образованием бесцветного раствора тетрагидроксоалюмината натрия.


    Примечание: Вы можете найти множество других формул, приведенных для продукта этой реакции. Они варьируются от NaAlO 2 (который представляет собой дегидратированную форму той, что указан в уравнении) до Na 3 Al (OH) 6 (который представляет собой совершенно другой продукт).

    То, что вы действительно получите, будет зависеть от таких вещей, как температура и концентрация раствора гидроксида натрия. В любом случае, правда почти наверняка намного сложнее, чем что-либо из вышеперечисленного.Это тот случай, когда было бы неплохо узнать, что ваши экзаменаторы цитируют в своих вспомогательных материалах или схемах выставления оценок, и придерживаться этого.

    При необходимости получите такую ​​информацию от экзаменаторов (если вы изучаете курс в Великобритании), перейдя по ссылкам на странице учебных программ.


     

    Диоксид кремния (оксид кремния (IV))

    К тому времени, когда вы дойдете до кремния в течение периода, электроотрицательность увеличится настолько, что уже не будет достаточной разницы в электроотрицательности между кремнием и кислородом для образования ионных связей.

    Диоксид кремния не имеет основных свойств — не содержит оксидных ионов и не вступает в реакцию с кислотами. Вместо этого он очень слабокислый, реагируя с сильными основаниями.

    Реакция с водой

    Диоксид кремния не реагирует с водой из-за сложности разрушения гигантской ковалентной структуры.

    Реакция с основаниями

    Диоксид кремния реагирует с раствором гидроксида натрия, но только если он горячий и концентрированный.Образуется бесцветный раствор силиката натрия.

    Вы также можете быть знакомы с одной из реакций, происходящих при извлечении железа в доменной печи — в которой оксид кальция (из известняка, который является одним из сырьевых материалов) реагирует с диоксидом кремния с образованием жидкого шлака, силиката кальция. Это также пример реакции кислого диоксида кремния с основанием.

     

    Важно! Что касается остальных оксидов, мы в основном будем рассматривать результаты их реакции с водой с образованием растворов различных кислот.

    Когда мы говорим о кислотности оксидов, возрастающей по мере перехода, скажем, от оксида фосфора (V) к триоксиду серы к оксиду хлора (VII), мы обычно говорим о возрастающей силе кислот, образующихся при их реакции. с водой.

     

    Оксиды фосфора

    Мы собираемся рассмотреть два оксида фосфора, оксид фосфора (III), P 4 O 6 , и оксид фосфора (V), P 4 O 10 .

    Оксид фосфора (III)

    Оксид фосфора (III) реагирует с холодной водой с образованием раствора слабой кислоты, H 3 PO 3 , известной как фосфористая кислота, ортофосфористая кислота или фосфоновая кислота. Его реакция с горячей водой намного сложнее.


    Примечание: Обратите внимание на окончание «-ous» в первых двух именах. Это не орфографическая ошибка — это правда! Его используют, чтобы отличить его от фосфорной кислоты, которая совершенно иная (см. Ниже).

    Названия фосфорсодержащих кислот просто кошмар! (На самом деле, насколько я понимаю, фосфорные кислоты в целом всегда были и продолжают быть полным кошмаром!) Не беспокойтесь об этих названиях на этом уровне. Просто убедитесь, что вы можете написать формулы, если вам это нужно — и будьте благодарны за то, что вам больше не нужно о них знать!


    Чистая неионизированная кислота имеет структуру:

    Водороды не выделяются в виде ионов, пока вы не добавите в кислоту воду, и даже в этом случае их не так много, потому что фосфористая кислота является лишь слабой кислотой.

    Фосфорная кислота имеет pK a , равное 2,00, что делает ее более сильной, чем обычные органические кислоты, такие как этановая кислота (pK a = 4,76).


    Примечание: Если вы знаете о pK a , но не очень уверены, вы можете перейти по этой ссылке, но это, вероятно, займет у вас много времени. Все, что вам действительно нужно знать по этой теме, это то, что чем ниже значение pK a , тем сильнее кислота.


    Маловероятно, что вы когда-либо прореагируете напрямую оксидом фосфора (III) с основанием, но вам может потребоваться знать, что произойдет, если вы прореагируете образовавшуюся фосфористую кислоту с основанием.

    В фосфористой кислоте два атома водорода в группах -ОН являются кислыми, а другой — нет. Это означает, что вы можете получить две возможные реакции, например, с раствором гидроксида натрия в зависимости от используемых пропорций.

    В первом случае только один из кислых атомов водорода прореагировал с гидроксид-ионами основания. Во втором случае (с использованием вдвое большего количества гидроксида натрия) прореагировали оба.

    Если бы вы реагировали непосредственно оксид фосфора (III) с раствором гидроксида натрия, а не сначала производили кислоту, вы бы получили те же возможные соли.


    Примечание: Проверьте свой учебный план, прошлые работы и схемы отметок, прежде чем вы слишком увязнете в этом! Перейдите по этой ссылке, чтобы узнать, как получить их, если у вас их еще нет (только для учебных программ в Великобритании).


    Оксид фосфора (V)

    Оксид фосфора (V) бурно реагирует с водой с образованием раствора, содержащего смесь кислот, природа которой зависит от условий.Обычно мы просто рассматриваем одну из них, фосфорную (V) кислоту, H 3 PO 4 , также известную как фосфорная кислота или ортофосфорная кислота.

    На этот раз чистая неионизированная кислота имеет структуру:

    Фосфорная (V) кислота также является слабой кислотой с pK a , равным 2,15. Это делает его частично слабее фосфористой кислоты. Растворы обеих этих кислот с концентрацией около 1 моль дм -3 будут иметь pH около 1.

    Опять же, вы вряд ли когда-нибудь прореагируете этот оксид с основанием, но вполне можно ожидать, что вы узнаете, как фосфорная (V) кислота реагирует с чем-то вроде раствора гидроксида натрия.

    Если вы посмотрите на структуру, вы увидите, что она имеет три группы -ОН, и каждая из них имеет кислый атом водорода. Вы можете провести реакцию с гидроксидом натрия в три стадии, причем один за другим эти атомы водорода вступают в реакцию с ионами гидроксида.

    Опять же, если бы вы реагировали непосредственно оксидом фосфора (V) с раствором гидроксида натрия, а не сначала производили кислоту, вы бы получили те же возможные соли.

    Это становится смешным, поэтому я приведу только один пример из возможных уравнений:


    Примечание: Если на экзамене вам задают вопрос, в котором вам просто нужно написать уравнение реакции гидроксида натрия с фосфорной (V) кислотой, какое уравнение вам следует написать? Это не имеет особого значения — все они совершенно верны. В каждом случае это просто зависит от пропорций двух используемых вами реагентов.

    Если вы действительно хотите быть уверенным, проверьте прошлые документы и отметьте схемы. Я нашел один вопрос о реакции между оксидом натрия и фосфорной (V) кислотой, где схема маркировки принимала любое из возможных уравнений — чего я и ожидал.

    (Я знаю, что не давал вам этот конкретный набор уравнений, но их нетрудно вычислить, если вы понимаете принцип, и я не могу привести каждое отдельное кислотно-основное уравнение. Это уже давно страница будет длиться вечно, и все в отчаянии сдадутся задолго до конца! Вот почему вы пытаетесь понять химию, а не изучать ее как попугай.)

    Пожалуйста, не тратьте время на изучение уравнений — или, по крайней мере, до тех пор, пока вы не узнаете и не поймете всю остальную химию, которую вам нужно знать и понимать! У любого уравнения очень мало шансов пройти экзамен, даже если оно входит в вашу конкретную программу.

    Жизнь слишком коротка, чтобы тратить время на изучение уравнений. Знайте, как их решить, если вам нужно.


     

    Оксиды серы

    Мы будем рассматривать диоксид серы, SO 2 , и триоксид серы, SO 3 .

    Диоксид серы

    Диоксид серы хорошо растворяется в воде, реагируя с ней с образованием раствора, известного как сернистая кислота, который традиционно имеет формулу H 2 SO 3 . Однако основным веществом в растворе является просто гидратированный диоксид серы — SO 2 , xH 2 O. Спорный вопрос, существует ли вообще в растворе какая-либо H 2 SO 3 как таковая.

    Сернистая кислота также является слабой кислотой с pK a около 1.8 — немного сильнее, чем две указанные выше фосфорсодержащие кислоты. Достаточно концентрированный раствор сернистой кислоты снова будет иметь pH около 1.

    .


    Примечание: Значения pK и , указанные для серной кислоты в различных источниках, несколько различаются — от 1,77 до 1,92. У меня нет возможности узнать, что из этого правильное.

    Ионизация «серной кислоты» включает ионизацию гидратированного комплекса, и вам не нужно беспокоиться об этом на этом уровне.


    Диоксид серы также будет напрямую реагировать с основаниями, такими как раствор гидроксида натрия. Если диоксид серы барботируют через раствор гидроксида натрия, сначала образуется раствор сульфита натрия, а затем раствор гидрогенсульфита натрия, когда диоксид серы оказывается в избытке.


    Примечание: Сульфит натрия также называют сульфатом натрия (IV).Гидросульфит натрия также является гидросульфатом натрия (IV) или бисульфитом натрия.

    Обратите внимание, что уравнения для этих реакций отличаются от примеров фосфора. В этом случае мы реагируем непосредственно оксид с гидроксидом натрия, потому что мы, скорее всего, будем это делать именно так.


    Другая важная реакция диоксида серы — с основным оксидом кальция с образованием сульфита кальция (сульфата кальция (IV)).Это лежит в основе одного из методов удаления диоксида серы из дымовых газов на электростанциях.

     

    Триоксид серы

    Триоксид серы бурно реагирует с водой с образованием тумана из концентрированных капель серной кислоты.


    Примечание: Если вы знаете о контактном процессе производства серной кислоты, вы знаете, что триоксид серы всегда преобразуется в серную кислоту с помощью кругового процесса, чтобы избежать проблемы сернокислотного тумана.

    Если вам интересно, вы можете найти подробную информацию о процессе обращения в другом месте на этом сайте, но это не относится к текущей теме.


    Чистая неионизированная серная кислота имеет структуру:

    Серная кислота — сильная кислота, и растворы обычно имеют pH около 0.

    Кислота реагирует с водой, давая ион гидроксония (ион водорода в растворе, если хотите) и ион сероводорода.Эта реакция проходит практически на 100%.

    Второй водород удалить труднее. На самом деле ион гидросульфата является относительно слабой кислотой, по силе близкой к кислотам, которые мы уже обсуждали на этой странице. На этот раз вы получите равновесие:

     

    Серная кислота, конечно, имеет все реакции сильной кислоты, с которыми вы знакомы из вводных курсов химии. Например, нормальная реакция с раствором гидроксида натрия заключается в образовании раствора сульфата натрия, в котором оба кислых водорода реагируют с ионами гидроксида.

    В принципе, вы также можете получить раствор гидросульфата натрия, используя вдвое меньше гидроксида натрия и просто реагируя с одним из двух кислых водородов в кислоте. На практике лично я никогда этого не делал — на данный момент не вижу особого смысла!

     

    Сам по себе триоксид серы также вступает в непосредственную реакцию с основаниями с образованием сульфатов. Например, он будет реагировать с оксидом кальция с образованием сульфата кальция. Это похоже на реакцию с диоксидом серы, описанную выше.

     

    Оксиды хлора

    Хлор образует несколько оксидов, но единственные два, упомянутые в любой из учебных программ уровня A Великобритании, — это оксид хлора (VII), Cl 2 O 7 , и оксид хлора (I), Cl 2 O. Хлор ( VII) оксид также известен как гептоксид дихлора, а оксид хлора (I) — как монооксид дихлора.

    Оксид хлора (VII)

    Оксид хлора (VII) — это высший оксид хлора — хлор находится в максимальной степени окисления +7.Он продолжает тенденцию высших оксидов элементов периода 3 к тому, чтобы быть более сильными кислотами.

    Оксид хлора (VII) реагирует с водой с образованием очень сильной кислоты, хлорноватой (VII) кислоты, также известной как хлорная кислота. PH типичных растворов, как и серной кислоты, будет около 0,

    .

    Неионизированная хлорная (VII) кислота имеет структуру:

    Вероятно, вам это не понадобится для целей UK A level (или его эквивалентов), но это полезно, если вы понимаете причину, по которой хлорная (VII) кислота является более сильной кислотой, чем хлорная (I) кислота (см. Ниже) .Вы можете применить те же рассуждения к другим кислотам на этой странице.

    Когда ион хлората (VII) (перхлорат-ион) образуется в результате потери иона водорода (например, когда он реагирует с водой), заряд может быть делокализован по каждому атому кислорода в ионе. Это делает его очень стабильным и означает, что хлорная (VII) кислота очень сильна.


    Примечание: Это похоже на делокализацию, которая происходит в этаноат-ионе, образующемся, когда этановая кислота ведет себя как слабая кислота.Вы найдете это более подробно на странице, посвященной органическим кислотам.

    Используйте кнопку НАЗАД в браузере, если вы решите перейти по этой ссылке.


    Хлорная (VII) кислота реагирует с раствором гидроксида натрия с образованием раствора хлората натрия (VII).

    Сам оксид хлора (VII) также реагирует с раствором гидроксида натрия с образованием того же продукта.

     

    Оксид хлора (I)

    Оксид хлора (I) намного менее кислый, чем оксид хлора (VII).Он до некоторой степени реагирует с водой с образованием хлорноватистой (I) кислоты HOCl, также известной как хлорноватистая кислота.


    Примечание: Вы также можете найти хлорную (I) кислоту, записанную как HClO. Форма, которую я использовал, более точно отражает способ соединения атомов.


    Структура хлорноватой (I) кислоты в точности такая, как показано ее формулой HOCl. У него нет атомов кислорода с двойными связями и нет способа делокализации заряда по отрицательному иону, образовавшегося в результате потери водорода.

    Это означает, что образовавшийся отрицательный ион не очень стабилен и легко восстанавливает свой водород, чтобы превратиться в кислоту. Хлорная (I) кислота очень слабая (pK a = 7,43).

    Хлорная (I) кислота реагирует с раствором гидроксида натрия с образованием раствора хлората натрия (I) (гипохлорита натрия).

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    2022 © Все права защищены.