Электролитическая диссоциация гидроксидов; амфотерность
Характер диссоциации зависит от природы и полярности связей:
;
.
Если прочность связи О – Н и Э – О примерно равны, то гидроксид ЭОН может диссоциировать как по типу кислоты, так и по типу основания и будет называться амфотерным.
Пример: Рассмотрим равновесное состояние для свежевыпавшего осадка Zn(OH)2 :
а) при добавлении кислоты равновесие по принципу Ле-Шателье сместится вправо (реализуется основной вариант амфолита)
(в растворе существует ион Zn2+);
б) при добавлении щёлочи равновесие по принципу Ле-Шателье смещается влево и Zn(OH)2 ведёт себя как кислота
(в растворе существует ион 
).
Вопросы для закрепления материала:
1.Какие частицы можно считать кислотами по протолитической теории – CN‑, H3 О+, BCI3, NH4+, HCI, NH4С1 ?
2.Какие из них можно отнести к основаниям?
ХИМИЯ ЭЛЕМЕНТОВ
ОБЩИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ
1.Реакции с простыми веществами:
а) Ме + O2 ® МехОу (оксид) д) Ме + С ® МехСу (карбид)
б) Ме + Н2 ® МеНх (гидрид) е) Ме + Р ® МехРу (фосфид)
в) Ме + СI2 ® МеCIх ([хлорид) ж) Ме + S ® МехSу (сульфид)
г) Ме + N2 ® МехNу (нитрид) з) Ме + Si ® МехSiу (силицид)
II.Реакции со сложными веществами
1) Ряд активности металлов: Li, K, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Fe, Sn, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Au;в соответствии с положением более активные металлы вытесняют правее стоящие:
а) из растворов солей (3Mg + 2FeCI3 = 3MgCI2 + 2Fe),
б) из оксидов при to (2Al + Fe2O3 = Al2O3 + 2Fe).
2) По ряду активности вытесняют водород:
а) из воды: 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2, (Zn + H2O = ZnO + H2);
б) из кислот (кроме HNO3 и H2SO4(конц.) ): Zn + 2HСI = ZnСI2 + H2.
3) Реакции с H2SO4(конц.) :
а) при обычной to пассивируются металлы Al, Zn, Cr, Fe, превращаясь в оксидную пленку, а Pb - в PbSO4 ;
б) при нагревание реагирует практически со всеми металлами (кроме Au и Pt); чем активнее металл, тем лучше восстанавливается S+6:
неакт. Ме: Cu + 2H2SO4(конц.) = CuSO4 + SO2 + 2H2O
актив. Ме: 3Mg + 4H2SO4(конц.) = 3MgSO4 + S + 4H2O
очень акт. Ме: 4Cа + 5H2SO4(конц.) = 4CаSO4 + Н2S + 4H2O
4) HNO3 при обычной to пассивирует те же металлы, что и H2SO4(к.), но при нагревании реакции идут, причем чем активнее металл и разбавленнее кислота, тем сильнее восстанавливается N+5:
неакт. Ме: Cu + 4HNO3(конц.) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
3Cu + 8HNO3(разб.) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
актив. Ме: 4Cа + 10HNO3(конц.) = 4Cа(NO3)2 + N2О + 5H2O
5Cа + 12HNO3(разб.) = 5Cа(NO3)2 + N2 + 6H2O
4Cа + 9HNO3 (оч. разб.) = 4Cа(NO3)2 + NН3 + 3H2O
5) Некоторые бинарные соединения металлов разлагаются водой по основному типу:
Li3N + 3H2O = 3LiOH + NH3
К3Р + 3H2O = 3КOH + РH3
Al4C3 + 12H2O = 4Al(OH)3 + 3CH4
NaН + H2O = NaOH + H2 (ок.-восст. процесс)
6) Амфотерные металлы со щелочами образуют неуст. соли:
Zn + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2
2Al + 2NaOH + 2H2O = NaAlO2 + 3H2
7) Природа гидроксидов:
а) металлы I-а группы – образуют щелочи;
б) металлы II-а группы (кроме Mg, Be) образуют:
либо малорастворимое, но сильное основание Ca(OH)2,
либо хорошо растворимые щелочи Sr(OH)2, Вa(OH)2;
в) металлы побочных подгрупп Cr+2, Fe+2, Mn+2 дают малоустойчивые гидроксиды основного характера, которые при стоянии окисляются: 4Fe(OH)2+O2+2H2O®4Fe(OH)3;
г) Сu+2, Zn+2, Cr+3, Fe+3, Mn+4 , Sn+4 , Pb+4 дают амфотерные основания, которые при нагревании могут образовать оксиды:
2Cr(OH)3 ® Cr2O3 + 3H2O; Pb(OH)4 ® PbO2 + 2H2O
д) для (Hg2)2+, Hg2+, Ag+ гидроксиды не существуют, выпадают сразу оксиды: 2AgNO3 + 2KOH = 2KNO3 + Ag2O + H2O.
е) гидроксиды d-элементов в максимальной степени окисления (Cr+6, Fe+6, Mn+7) имеют кислотный характер, малоустойчивы; соли соответствующих кислот более устойчивы, сильные окислители.
ОБЩИЕ СВОЙСТВА НЕМЕТАЛЛОВ
(Р-элементы, находятся в 3-8 группах, главных подгруппах).
Электронное строение валентных орбиталей ns2np6.
1) Могут существовать в различных агрегатных состояниях:
а) твердые – B, C, Si, P, S, Se, I;
б) жидкие – Br;
в) газы – H, O, F, CI, N, инертные газы.
2) В отличие от металлов, могут и принимать электроны, и отдавать: Р…3s23p3 + 3 e ® Р-3 …3s23p6
Р…3s23p3 - 5 e ® Р+5 …3sо3pо .
3) По способности принимать электроны (т.е. быть окислителем) построен ряд электроотрицательных элементов: F, O, CI, N, и др.
4) Реакции с простыми элементами (на примере фосфора):
а) фосфор – окислитель: Р + 3H2 ®2РН3
3Р + 2Са ® Са3Р2
4Р + 3Si ® Si3Р4
б) фосфор – восстановитель: Р + О2 ®Р2О3 , Р2О5
2Р + 3S ® Р2S3
2Р + 3СI2 ®2РCI3
5) Реакции с водой идут не для всех неметаллов:
а) при обычной to : СI2 + H2O = НCI + HCIO;
б) при повышенной to : 3СI2 + 3H2O = 5НCI + HCIO3,
С + H2O = СО + H2 ,
Si + 3H2O = H2SiО3 + 2H2
6) С H2SO4(конц.) и HNO3 дают кислоты (N2 не взаимодействует):
а)Р + H2SO4(конц.) ® H3РO4 + SO2
Р + HNO3(конц.) ® H3РO4 + NO (или NO2 );
б)S + H2SO4(конц.) ® SO2 + H2O
S + HNO3(конц.) ® H2SO4 + NO (или NO2 );
в)С + H2SO4(конц.) ® H2СO3 (или СO2 ) + SO2
С + HNO3(конц.) ® H2СO3 (или СO2 ) + NO (или NO2 )
7) Реакции со щелочами идут не для всех неметаллов и по-разному:
а)CI2 + 2NaOH = NaCI + NaCIO + H2O
б)3S + 6NaOH = 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O
в)Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2
8) Неметаллы образуют кислотные оксиды:
а)С ® СO2 (H2СO3)
б)N ® N2О3 (HNO2) или
® N2О5 (HNO3)
б)Р ® Р2О3 (HРO2, H3РO3) или
® Р2О5 (HРO3, H4Р2O7, H3РO4)
в)S ® SO2 (H2SO3) или
® SO3 (H2SO4)
г)CI ® CI2O (HCIO), или
® CI2O3 (HCIO2), или
® CI2O7 (HCIO4)
9) Отдельные неметаллы образуют смешанные соединения:
NOCI, POCI3, SOСI2 , SO2СI2 и др.
10) Галогениды и сульфиды разлагаются при повышенной to водой с образованием двух кислот:
а)CF4 + 3H2O = H2СO3 +4HF (или СО2 + HF)
б)SiСI4 + 3H2O = H2SiO3 + 4НCI
в)Р2S3 + 6H2O = 2H3РO3 + 3Н2S
г)РСI5 + 4H2O = H3РO4 + 5НCI
д)SF6 + 4H2O = H2SO4 + 6HF
е)SOСI2 + 2H2O = H2SO3 + 2НCI