А10. Характерные химические свойства оснований, амфотерных гидроксидов. Характерные химические свойства кислот
Характерные химические свойства щелочей:
| № | свойство | тип реакции | условие | пример |
| Действие на индикаторы: метилоранж + ОН - > желтая окраска лакмус + ОН - > синяя окраска. фенолфталеин + ОН - > малиновая окраска (цвет фуксии) | ||||
| Щелочь + кислота → соль + вода | обмена | сильная кислота (серная, соляная, азотная) | NaOH + HCl → NaCl + H2O | |
| Щёлочь + кислотный или амфотерный оксид → соль + вода | обмена | при нагревании | 2 NaOH + SiO2 → Na2SiO3 + H2O | |
| Щёлочь + соль → новое основание + новая соль | обмена | исходные вещества должны быть растворимыми, образование осадка | Ba(OH)2 + Na2SO4 → BaSO4 +2NaOH |
Характерные химические свойства нерастворимых оснований:
| № | свойство | тип реакции | условие | пример |
| Нерастворимое основание + кислота → соль + вода | обмена | образование растворимой соли | Cu(OH)2 + 2HCl → CuCl2 + 2H2O | |
| Нерастворимое основание→ основной оксид + вода | разложение | при нагревании | 2 Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3 H2O |
Характерные химические свойства амфотерных гидроксидов:
| № | свойство | тип реакции | условие | пример |
| Амфотерный гидроксид + кислота → соль + вода | обмена | сильная кислота | Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O | |
| Амфотерный гидроксид + щёлочь → соль + вода | обмена или соединения | конц. щелочь, нагревание | Al(OH)3 + NaOH (конц.) = Na[Al(OH)4] (тетрагидроксоалюминат натрия) t Al(OH)3 + NaOH(тв.) = NaAlO2 + 2H2O |
Характерные химические свойства кислот:
| № | свойство | тип реакции | условие | пример |
| Действие на индикаторы: метилоранж + Н+ > красная окраска. синий лакмус + Н+ > красная окраска. фенолфталеин + Н+- > цвет не изменяется | ||||
| Кислота + основный оксид → соль + вода | обмена | при нагревании, кислота сильная, образуется растворимая соль | CаO + 2HNO3 → Cа(NO3)2 + H2O | |
| Кислота + металл → соль + водород | замещения | металл средней активности, образуется растворимая соль, иначе реагируют с металлами конц. серная кислота и азотная кислота любой концентрации | Mg + 2HCl → MgCl2+ H2 | |
| Кислота + основание → соль + вода | обмена | сильная кислота, образование растворимой соли | NaOH + HCl → NaCl + H2O Fe(OH)2 + 2HBr → FeBr2 + 2H2O | |
| Кислота + соль → новая кислота + новая соль | обмена | образование осадка или газа | Н2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2HCl CаCO3 + 2HNO3 → Cа(NO3)2 + H2O+ CO2 |
Особые окислительные свойства HNO3 за счёт NO3-
Взаимодействие с металлами
1 вариант:
— не выделяется водород, образуются продукты восстановления азота.
Чем активнее металл и чем меньше концентрация кислоты, тем дальше восстанавливается азот.
| оч. разб. HNO3 ≈ 3% | разб. HNO3 ≈10% | ||
| + активные Ме(Li…Zn) → МеNO3 + NH4NO3 + H2O или МеNO3 +NH3+ H2O | + активные Ме(Li…Zn) → МеNO3 + N2+ H2O | + малоактив. Ме(Fe…Pb) → МеNO3 + N2O+ H2O | +неактивные Ме(Cu, Hg, Ag) → МеNO3 + NО + H2O |
| конц. HNO3 | ||
| + активные Ме(Li…Zn) → МеNO3 + N2О + H2O или МеNO3 + NO + H2O; с сильноконц. → МеNO3 + NO2+ H2O | с Al, Cr, Fe, Au, Pt при обычной t не реагирует | + неактивные Ме(Cu, Hg, Ag) → МеNO3 + NО2 + H2O |
или 2 вариант:
| NO2 | NO | N2O | N2 | NH4NO3 |
| Неактивные металлы (правее железа) + конц. кислота Неметаллы + конц. кислота | Неактивные металлы (правее железа) + разб. кислота | Активные металлы (щелочные, щелочноземельные, цинк) + конц. кислота | Активные металлы (щелочные, щелочноземельные, цинк) + кислота среднего разбавления | Активные металлы (щелочные, щелочноземельные, цинк) + очень разб. кислота |
| Пассивация: с холодной концентрированной азотной кислотой не реагируют: Al, Cr, Fe, Be, Co. | ||||
| Не реагируют с азотной кислотой ни при какой концентрации: Au, Pt, Pd. |
Например:
36 р.HNO3 + 10Al → 10Al(NO3)3 + 3N2 + 18H2O
Взаимодействие с неметаллами:
окисляет C, S, P и другие неметаллы до соответствующих кислот:
S + 6HNO3(к) = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
S + 2HNO3(р) = H2SO4 + 2NO
P + 5HNO3(к) = H3PO4 + 5NO2 + H2O
3P+5HNO3(р) + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO
C+4HNO3(к) = CO2 + 4NO2 + 2H2O
3C+4HNO3(р) = 3CO2 + 4NO + 2H2O
SO2 + 2H2S = 3S+2H2O
3Si + 4HNO3(р) = 3SiO2 + 4NO + 2H2O
В + 3HNO3(р) = H3ВO3 + 3NO2
Со сложными веществами:
H2S + 8HNO3 (конц.) → H2SO4 + 8NO2 + 4H2O
FeCl2 + 4HNO3 (конц.) → Fe(NO3)3 + 2HCl + NO2 + H2O
3P2O3 + 4HNO3 + H2O → 4NO + 6H3PO4
Особые окислительные свойства H2SO4
I. Взаимодействие с металлами:
— разбавленная серная кислота реагирует как обычная минеральная кислота с металлами левее Н в ряду напряжений, при этом выделяется водород;
— при реакции с металлами концентрированной серной кислоты не выделяется водород, образуются продукты восстановления серы.
1 вариант:
1) к. H2SO4 + активные Ме (Li, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Mn, Zn) → МеSO4 + H2S↑+ H2O
2) Al, Cr, Fe, Au, Pt при обычной t не реагируют
3) Fe при нагревании: 2Fe + 4H2SO4→ Fe2(SO4)3 + S + 4H2O
4) к. H2SO4 + Ме средней активности (Cd, Co, Ni, Sn, Pb) → МеSO4 + S↓+ H2O
5) к. H2SO4 + неактивные Ме(Cu, Hg, Ag) → МеSO4 + SO2↑+ H2O
или 2 вариант:
| SO2 | S | H2S | H2 |
| Неактивные металлы (правее железа) + конц. кислота Неметаллы + конц. кислота | Щелочноземельные металлы + конц. кислота | Щелочные металлы и цинк + концентрированная кислота | Разбавленная серная кислота ведет себя как обычная минеральная кислота (например, соляная) |
| Пассивация: с холодной концентрированной серной кислотой не реагируют: Al, Cr, Fe, Be, Co. | |||
| Не реагируют с серной кислотой ни при какой концентрации: Au, Pt, Pd. |
II. Взаимодействие с неметаллами:
C +2H2SO4 (к) = CO2+2SO2 + 2H2O