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-,

Тема: Классы химических соединений - student2.ru ,

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-,

Тема: Классы химических соединений - student2.ru ,

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

Наши рекомендации