Тема: Классы химических соединений
| № варианта | а).Напишите уравнения возможных реакций предложенных ниже соединений с H2O, NaOH, HCl | б).Напишите уравнения для предложенных превращений |
| Cr2O3, Cl2O7, Fe(OH)2, H3AsO3 | Li2SO3 ® LiHSO3 ® H2SO3 | |
| SnO,P2O5, Ba(OH)2, H2SO3 | NiSO4® Ni(OH)2® NiOHCl | |
| Al2O3, MgO, Cr(OH)2, H2S | Ba(OH)2® BaCO3® Ba(HCO3)2 | |
| BaO, Mn2O7, H3PO3, Ga(OH)3 | H3PO4 ®Ca3(PO4)2 ® CaHPO4 | |
| SiO, NiO, NH4OH, H2CO3 | ZnSO4 ® Zn(OH)2 ® Na2ZnO2 | |
| PbO, N2O5, Ca(OH)2, HNO2 | Na2S ® NaHS® Na2S | |
| Cr2O3, CO2, Ni(OH)2, H2SO4 | Sn(NO3)2® SnOHNO3® Sn(OH)2 | |
| SO3, CaO, Be(OH)2, HI | H2CO3 ® CaCO3 ® Ca(HCO3)2 | |
| SO2, CuO, Al(OH)3, HМnO4 | H2SiO3 ® KHSiO3 ® K2SiO3 | |
| P2O3, FeO, Ca(OH)2, HF | MgO® Mg(NO3)2 ® MgOHNO3 | |
| Fe2O3, K2O, HNO3, Be(OH)2 | FeCl3 ® Fe(OH)3 ® FeOHSO4 | |
| B2O3, Li2O, HClO4, Mn(OH)2 | Co(OH)2 ® CoOHCl ® CoCl2 | |
| MnO, P2O3, H3PO4, Sn(OH)2 | Al(OH)3 ® Al(OH)2Cl ® AlCl3 | |
| BaO, Mn2O7, CH3COOH, KOH | Cr(OH)3 ® CrOHSO4 ® Cr2(SO4)3 | |
| BeO, MoO, Sr(OH)2, H2SiO3 | BeCl2 ® Be(OH)2 ® Na2BeO2 | |
| CoO, Br2O7, H3BO3, Co(OH)2 | Ca(OH)2 ® Ca3(PO4)2 ® H3PO4 | |
| SnO2, SiO2, Fe(OH)3 , HBr | PbSO4 ® Pb(OH)2 ® K2PbO2 | |
| As2O3, CO, Cd(OH)2, H2Se | Fe(OH)2® FeOHNO3® Fe(NO3)2 | |
| BaO, CO2, H2SiO3,, Cu(OH)2 | Cr2(SO4)3 ® CrOHSO4 ® Cr(OH)3 | |
| CdO, SnO, H2CrO4, LiOH | H3PO4 ® NaH2PO4 ® Na2HPO4 | |
| SO2, CaO, H2Se, Zn(OH)2 | BaCl2 ® BaCO3 ® H2CO3 | |
| N2O3, Li2O, Sr(OH)2, H2SO3 | NaHSO3 ® Na2SO3 ® NaHSO3 | |
| Mn2O3, ZnO, Mo(OH)2, H2S | K2CO3 ® KHCO3 ® H2CO3 | |
| CaO, SO3, Ni(OH)2, HNO2 | FeOHCl ® FeCl2 ® Fe(OH)2 | |
| CO, Na2O, CH3COOH, RbOH | Ni(CH3COO)2® Ni(OH)2 ® NiCl2 | |
| Ag2O, CrO3, Sb(OH)3 , H3PO4 | CoCl2 ® Co(OH)2 ® (CuOH)2SO4 | |
| TiO2 , Rb2O, Cr(OH)3, HClO | CuSO4® (CuOH)2SO4® Cu(OH)2 | |
| N2O3, Li2O, HCl, Al(OH)3 | Li2HPO4® LiH2PO4 ® H3PO4 | |
| Fe2O3, SiO2, NH4OH, HClO4 | Cu(OH)2 ® CuOHCl ® CuCl2 | |
| SO2, CuO, Pb(OH)2, H2SO3 | MgO ® Mg(NO3)2 ® Mg(OH)2 |
ЭЛЕКТРОЛИТЫ
Электролиты - это вещества, распадающиеся на ионы в растворе под влиянием полярных молекул растворителя (H2O). Неэлектролиты не распадаются на ионы в растворе.
| Электролиты | Неэлектролиты |
| 1. Соли (Na2SO4) 2. Кислоты (HCl) 3.Основания(NaOH) | 1. Оксиды (SO3) 2. Простые вещества (металлы, неметаллы)–(Al, O2) 3.Органические вещества, кроме кислот и солей (спирт, глюкоза, крахмал) |
По склонности к диссоциации (распаду на ионы) электролиты условно делят на сильные и слабые. Сильные электролиты диссоциируют практически полностью (в разбавленных растворах), а слабые распадаются на ионы лишь частично.
К сильным электролитам относятся: см. табл.2.
К слабым электролитам относятся все остальные электролиты.
Таблица 2. СИЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОЛИТЫ.
| Электролит | Способ определения | Справочные материалы |
| Соли | Все хорошо растворимые в воде – значок Рв таблице | Таблица растворимости |
| Кислоты | H2SO4, HNO3, HClO4, HCl, HBr, HI | Запомнить |
| Щелочи | образованы металлами IA и IIA подгрупп, кроме Be и Mg LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2 | Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева |
Одной из основных характеристик слабого электролита является константа диссоциации – К.
Например, для одноосновной кислоты,
HA Û H+ + A-,
,
где, [H+] – равновесная концентрация ионов H+;
[A-] – равновесная концентрация анионов кислоты А;
[HA] – равновесная концентрация молекул кислоты,
Или для слабого основания,
MеOH Û Mе+ + OH-,
,
где, [Mе+] – равновесная концентрация катионов Mе+;
[OH-] – равновесная концентрация гидроксид- ионов ОН-;
[MеOH] – равновесная концентрация молекул слабого основания.
Правила составления уравнений диссоциации электролитов
1. а) При диссоциации сильных электролитов ставится знак “=“ (равенства). Этот знак обозначает полную диссоциацию.
б) Сильные электролиты диссоциируют нацело
2. а) При диссоциации слабых (и средней силы) электролитов -
знак “⇄“ (обратимости). Этот знак обозначает частичную диссоциацию.
б) Слабые электролиты диссоциируют по ступеням.
3. Средние соли диссоциируют нацело, кислые и средние – по ступеням.
| С и л ь н ы е электролиты | С л а б ы е электролиты |
| Основания: Ba(OH)2 = Ba2+ + 2OH- . Кислоты: HCl = H+ + Cl-. Соли: · Na2CO3= 2Na+ +CO32-. · KH2PO4= K+ + H2PO4-; анион слабой кислоты H2PO4- ⇄ H+ + HPO42-; HPO42- ⇄ H+ + PO43-. · AlOHCl2 = AlOH2+ + 2Cl-; растворимая катион слабого часть основания AlOH2+ ⇄ Al3+ + OH-. | Основания: Fe(OH)2 ⇄ FeOH++OH- 1 cтупень; Растворимая Часть FeOH+ ⇄ Fe2+ + OH- 2 ступень. Кислоты: H2CO3 ⇄ H+ + HCO3- 1 ступень; HCO3-⇄ H+ + CO32- 2 ступень. Амфотерные гидроксиды: 1. Zn(OH)2 ⇄ OH- + ZnOH+; основание ZnOH+⇄ OH - + Zn2+. 2. H2ZnO2 ⇄ H+ + HZnO2-; кислота HZnO2- ⇄ H+ + ZnO22-. Вода: H2O ⇄ H+ + OH-. |
Правила написания ионных уравнений
В ионных уравнениях на ионы расписываются:
а) сильные кислоты;
б) щелочи;
в) растворимые соли., т.е.
все сильные электролиты с учетом коэффициентов (пользуясь таблицей растворимости), все остальное (слабые электролиты и неэлектролиты) оставляют в виде молекул.
Пример 1. Написать следующие уравнения реакций в молекулярной и ионной форме: 1. CaCO3 + HCl; 2.Bi2(SO4)3 + K2S; 3. Al(OH)3 + NaOH.
1. Молекулярное уравнение: CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2CO3;
полное ионное уравнение: CaCO3 + 2H+ + 2Cl- = Ca2+ + 2Cl- + H2CO3;
сокращенное ионное уравнение: СaCO3 + 2H+ = Ca2+ + H2CO3.
2. Молекулярное уравнение: Bi2(SO4)3 + 3K2S = Bi2S3¯ + 3K2SO4;
полное ионное уравнение:2Bi3++ 3SO42-+ 6K++3S2-=Bi2S3¯+6K++3SO42-;
сокращенное ионное уравнение: 2Bi3+ + 3S2- = Bi2S3¯.
3. Молекулярное уравнение: Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O;
полное ионное уравнение: Al(OH)3 + Na+ + OH- = Na+ + AlO2- + 2H2O;
сокращенное ионное уравнение: Al(OH)3 + OH- = AlO2- +2H2O.
Сокращенные ионные уравнения выражают химическую сущность реакции. Однако отдельно записанные сокращенные ионные уравнения являются общими для множества подобных реакций.
Пример 2. По заданному ионному уравнению написать молекулярное:
а) Mg2+ + SO32- = MgSO3;
По левой части ионного уравнения подбираем к каждому иону противоположный по знаку ион - так, чтобы вместе они образовали молекулу сильного электролита (см. табл.2): например к иону Mg2+ подобрали ион NO3-, т.к. Mg(NO3)2 – сильный электролит; точно так же к иону SO32- подобрали ион K+ т.к. K2SO3 – сильный электролит; в итоге получаем
молекулярное уравнение: Mg(NO3)2+ K2SO3= MgSO3¯ + 2KNO3;
Проверка: Mg2+ +2NO3- +2K+ + SO32- = MgSO3¯ + 2K+ +2NO3-;
Mg2+ + SO32- = MgSO3¯.
б) HSO3- + OH-= SO32- + H2O; аналогично
молекулярное уравнение:
KHSO3 + KOH = K2SO3 + H2O;
Проверка: K+ + HSO3- + K+ + OH- = 2K+ + SO32- +H2O;
HSO3- + OH- = SO32- + H2O.
в) 4OH- + Zn2+ = ZnO22- + 2H2O;
Mолекулярное уравнение:4NaOH + ZnCl2 = Na2ZnO2 + 2NaCl + 2H2O;
Проверка: 4Na+ + 4OH- + Zn2+ + 2Cl- = 2Na+ + ZnO22- + 2Na+ + 2Cl- + 2H2O;
4OH- + Zn2+ = ZnO22- + 2H2O.
Домашнее задание № 2
Тема: Электролиты
| 1. Напишите уравнения диссоциации следующих электролитов | |||
| № | Электролиты | № | Электролиты |
| Ba(OH)2, HI, Na2HPO4 | MgOHNO3, HMnO4, Sn(OH)2 | ||
| CH3COOH, Ni(OH)2, KHCO3 | HClO4, Ca(H2PO4)2, Fe(OH)3 | ||
| H2SO4, Cd(OH)2, CsHSO3 | H2SiO3, Al(OH)2NO3, Cu(OH)2 | ||
| (SnOH)2SO4, K2HPO4, H2S | SrCl2, Ba(OH)2, MgOHCl | ||
| NH4HS, CoOHNO3, Fe(OH)3 | H3PO4, BaCl2, NiOHNO3 | ||
| Cr2(SO4)3, ZnOHCl, H2SO4 | HClO4, Na2SO4, NH4OH | ||
| HClO, Pb(HSO4)2, Ba(NO3)2 | KHSO3, Zn(NO3)2, HClO2 | ||
| NiCl2, Ni(OH)2, HClO3 | HNO2, NaHSeO3, Mg(OH)2 | ||
| Fe2(SO4)3, Pb(OH)2, HNO2 | H2SeO3, Ca(HS)2, Sr(OH)2 | ||
| CdOHBr, HF, Sr(OH)2 | LiOH, H2SO4, Ba(HSiO3)2 | ||
| Zn(OH)2, MnOHCl, Ba(HSO3)2 | LiHSe, HNO3, K3PO4 | ||
| KHS, HNO2, Al(OH)3 | FeCl3, Mg(HCO3)2, HClO | ||
| Ca(HCO3)2, HCOOH, Fe(OH)2 | Mn(NO3)2, Bi(OH)3, HSCN | ||
| Cr(OH)2NO3, Fe2(SO4)3, H2Se | Fe(NO3)3, H3PO4, KHSiO3 | ||
| HCN, FeOHCl, KI | ZnSO4, MnOHCl, H2SO3 |
| № п/п | 2. Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения следующих реакций | 3. По заданным ионным уравнениям напишите соответствующие молекулярные уравнения |
| NaHSO3+ NaOH; BaCO3 + H2SO4 | SO32- + H+ = HSO3- | |
| LiOH + HCl; Ba(OH)2 + CO2 | 3Ag+ + PO43- = Ag3PO4 | |
| MgS + H2SO4; CuCl2 + AgNO3 | Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 | |
| NH4NO3 + KOH; HNO3 + Na2SO3 | CN- + H+ = HCN | |
| Ba(NO3)2 + K2SO4; MgCO3 + HCl | Co2+ +S2- = CoS | |
| Zn(OH)2 + NaOH; Ca(OH)2 + CO2 | CuO + 2H+ = H2O + Cu2+ | |
| Cr(OH)3 + NaOH; BaCO3 + HCl | 2H+ + SO32- = H2SO3 | |
| Hg(NO3)2 + KI; Zn(OH)2 + HCl | Mg2+ + Cl- + OH- = MgOHCl | |
| Na3PO4 + AgNO3; Mg(OH)2 + CO2 | HCO3- + OH- = CO32- + H2O | |
| Ba(OH)2 + HCl; K3PO4 + H2SO4 | SO42- + Ba2+ = BaSO4 | |
| Na2S + H2SO4; K2(SO4) +Ba(NO3)2 | Cd2+ + 2OH- = Cd(OH)2 | |
| Cd(OH)2 + H2S; Al2(SO4)3 + KOH | Zn2+ +S2- = ZnS | |
| AgNO3 + NaCl; Ni(OH)2 +HCl | Mg2+ + CO32- = MgCO3 | |
| AlCl3 + KOH; Na2S + HCl | Cl- + Ag+ = AgCl | |
| K3PO4 + H3PO4; Pb(NO3)2 + KI | S2- + H+ = HS- | |
| KOH + H2CO3; Fe(OH)2 + H2SO4 | Bi3+ + 3OH- = Bi(OH)3 | |
| K2CO3 + BaCl2; Na2CO3 + H2CO3 | S2- + Fe2+ = FeS | |
| MgCl2 + KOH; CH3COOH+KOH | FeO + 2H+ = H2O + Fe2+ | |
| CaS + HCl; CrCl3 + AgNO3 | Co2+ + CO32- = CoCO3 | |
| CoSO4 + NaOH; CaSO4 + HNO3 | H+ + OH- = H2O | |
| Sr(OH)2 + H2SO4; NiCl2 + NaOH | 3H+ + PO43- = H3PO4 | |
| Pb(CH3COO)2 + NaJ;H2SO3 +Na2O | Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2 | |
| H3PO4 + LiOH; Ca(OH)2 + H2CO3 | 2I- + Pb2+ = PbI2 | |
| Cr(OH)3 + HCl; K2SO3 + H2SO4 | 2H+ + SiO32- = H2SiO3 | |
| Sn(OH)2 + KOH; NaHSiO3 +NaOH | 3Ca2+ + 2PO43- = Ca3(PO4)2 | |
| MnS + HCl; Ca(HCO3)2 + NaOH | Ni2+ SiO32- = NiSiO3 | |
| Fe(OH)3 + H2SO4; Zn(OH)2 + NH3 | Zn2+ + NO3- + OH- = ZnOHNO3 | |
| Na2SiO3 + HCl; Cu(OH)2 + HCl | 3Cu2+ + 2PO43- = Cu3(PO4)2 | |
| FeS + HCl; NaH2PO4 + NaOH | Ag+ + Br- = AgBr | |
| Al(OH)3 + KOH; AgNO3 + Na3PO4 | Zn2+ + 4OH- =ZnO22- + 2H2O |
ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ
Гидролиз - это взаимодействие соли с водой, в результате которого происходит смещение ионного равновесия воды и изменение значения рН раствора. Возможность и характер протекания гидролиза определяется природой основания и кислоты, образующих соль.
Соли, образованные сильной кислотой и сильным основанием, гидролизу не подвергаются. Их водные растворы нейтральны.
NaNO3 + H2O ¹ ; pH = 7.
| Гидролизу подвергаются ионы слабого основания и слабой кислоты |
.
3.1. Соли, образованные сильной кислотой и слабым основанием
Пример: NH4Cl.
Диссоциация соли в растворе: NH4Cl = NH4+ + Cl-.
Гидролизу подвергается катион слабого основания NH4+:
NH4+ + HOH ⇄ NH4OH + H+ (ионы H+ в избытке ).
Молекулярное уравнение:
NH4Cl + H2O⇄NH4OH + HCl - кислая среда (pH < 7).
3.2. Соли, образованные слабой кислотой и сильным основанием
Пример: Na2СO3 .
Диссоциация соли в растворе:
Na2СO3 = 2Na+ + СO32-.
Гидролизу подвергается анион слабой кислоты СO32-:
1 ступень СO32- + HOH ⇄ HСO3- + OH- (ионы OH- в избытке).
Молекулярное уравнение 1 ступени :
Na2СO3 + H2O ⇄ NaHСO3 + NaOH - щелочная среда (pH > 7).
При обычных условиях гидролиз протекает, главным образом, по первой ступени.
3.3. Соли образованные слабым основанием и слабой кислотой ((NH4)2CO3, Al2S3 и т.д.), гидролизуются как по катиону, так и по аниону. В этом случае гидролиз соли протекает до конца: в уравнении происходит замена знака “⇄” на “=”, а рН среды определяется силой кислоты и основания:
Пример: NH4ClO
Диссоциация соли в растворе: NH4ClO = NH4+ + ClO-
Гидролизу подвергается катион слабого основания NH4+ и анион с слабой кислоты ClO-:
NH4+ + ClO- + HOH = NH4OH + HClO
Молекулярное уравнение:
NH4ClO + H2O = NH4OH + HClO
K(HClO) = 3×10-8 < K(NH4OH) = 1,8×10-5 (см. приложение 4), так как основание является более сильным электролитом, чем кислота, среда слабощелочная рН > 7.
3.4. Совместный гидролиз двух солей протекает необратимо с образованием слабого основания и слабой кислоты:
Пример: Al2(SO4)3 + K2S
Диссоциация солей:
Al2(SO4)3 = 2Al3+ + 3SO42- – гидролиз по катиону
K2S = 2K+ + S2- – гидролиз по аниону
Итоговое ионное уравнение:
2Al3+ + 3S2- + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S
Молекулярное уравнение:
Al2(SO4)3 + 3K2S + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S + 3К2SO4
Домашнее задание № 3
Тема: Гидролиз солей
| Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения гидролиза солей, укажите значения рН растворов этих солей (больше или меньше) | Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения реакций совместного гидролиза солей. |
| 1. Ba(CH3COO)2, CoSO4, SrCl2 | 1. Fe2(SO4)3 + Na2CO3 |
| 2. AlCl3, NaHCO3 ,CH3COOK | 2. K2SO3 + AlBr3 |
| 3. Na3PO4, ZnCl2, Fe(NO3)3 | 3. AlCl3 + Na2SO3 |
| 4. Cr(NO3)3, K2CO3, (NH4)2SO4 | 4. SnCl2 + K2CO3 |
| 5. K2SO3, ZnSO4, BaCl2 | 5. K2CO3 + Bi(NO3)3 |
| 6. NH4Cl, KClO, NiBr2 | 6. Na2S + AlCl3 |
| 7. Na2Se, MnCl2, Sr(NO3)2 | 7. FeCl3 + K2CO3 |
| 8. ZnSO4, BaS, NaCl | 8. Cr2(SO4)3 + Na2SO3 |
| 9. Ni(NO3)2, KNO2, KHSiO3 | 9. BeCl2 + Na2S |
| 10. NaCN, FeSO4, CaBr2 | 10. Na2S + Al2(SO4)3 |
| 11. Na2HPO4, Mg(NO3) ,CrCl3 | 11 . SnCl2 + K2SO3 |
| 12. Al2(SO4)3, Na2SeO3, KNO3 | 12. Na2CO3 + Cr(NO3)3 |
| 13. NaNO2, Cu(NO3)2, K3PO4 | 13. K2СO3 + Bi(NO3)3 |
| 14. Na2SO3, Fe2(SO4)3, Li2SO4 | 14. (NH4)2SO4 + K2СO3 |
| 15. Ca(HCO3)2, CuBr2, SnBr2 | 15. NH4NO3 + Na2SO3 |
| 16. FeCl2, K2S, Ca(HCO3)2 | 16. SnCl2 + Na2СO3 |
| 17. NiSO4, NaF, CaCl2 | 17. Na2SO3 + CrCl3 |
| 18. Pb(NO3)2, Ba(NO3)2, PbCl2 | 18. Na2S + Al2(SO4)3 |
| 19. Cr2(SO4)3, NaCH3COO, Li2S | 19. Fe(NO3)3 + K2CO3 |
| 20. KHS, MgSO4, NaNO3 | 20. Al2(SO4)3 + Na2CO3 |
| 21. CdCl2, NaClO, CrCl3 | 21. Na2SO3 + SnCl2 |
| 22. NH4Br, Na2S, AlCl3 | 22. NH4Cl + Na2SO3 |
| 23. KHSO3, KJ, MnSO4 | 23. K2SO3 + CrCl3 |
| 24. Li2S, CrCl3, KCN | 24. AlBr3 + Na2SO3 |
| 25. SrS, SnBr2, LiNO3 | 25. SnCl2 + Na2CO3 |
| 26. CuSO4, K3PO4, Ca(NO3)2 | 26. Cr2(SO4)3 + K2S |
| 27. Li2SO3, AlCl3, ZnSO4 | 27. Bi(NO3)3 + Na2CO3 |
| 28. Zn(NO3)2, NaH2PO4, NH4NO3 | 28. Na2S + Al(NO3)3 |
| 29. (NH4)2ClO4, RbHSiO3, LiHS | 29. CrCl3 + K2S |
| 30. SnSO4, KF, KClO4 | 30. SnCl2+ K2CO3 |