Химические свойства гидроксидов
v Гидроксиды вступают в кислотно-основные взаимодействия, в результате которых образуются соли:
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O,
основание кислотный соль
оксид
Cu(OH)2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O,
основание кислота соль
2NaOH + PbO = Na2PbO2 + H2O,
основание амфотерный соль
оксид
2NaOH + Pb(OH)2 = Na2PbO2 + 2H2O,
основание амфотерный соль
гидроксид
2H3PO4 + 3Na2O = 2Na3PO4 + 3H2O,
кислота основной соль
оксид
H2SO4 + SnO = SnSO4 + H2O,
кислота амфотерный соль
оксид
H2SO4 + Sn(OH)2 = SnSO4 + 2H2O.
кислота амфотерный соль
гидроксид
Амфотерные гидроксиды в реакциях с кислотами проявляют основные свойства:
2Al(OH)3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 6H2O,
со щелочами (основаниями) – кислотные свойства:
H3AlO3 + 3NaOH = Na3AlO3 + 3H2O,
или H3AlO3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O.
v Основания и кислоты реагируют с солями, если в результате образуется осадок или слабый электролит. Слабые кислоты – H3PO4, H2CO3, H2SO3, H2SiO3 и другие.
2NaOH + NiSO4 = Ni(OH)2¯ + Na2SO4,
основание соль
3H2SO4 + 2Na3PO4 = 2H3PO4 + 3Na2SO4
кислота соль
Бескислородные кислоты вступают в те же реакции, что и ранее рассмотренные кислородсодержащие кислоты.
Пример. Составьте формулы гидроксидов, соответствующих оксидам: а) FeO; б) N2O3; в) Cr2O3. Назовите соединения.
Решение
а) FeO – основной оксид, следовательно, соответствующий гидроксид – основание, в формуле основания число гидроксогрупп (OH) равно степени окисления атома металла; формула гидроксида железа (II) – Fe(OH)2.
б) N2O3 – кислотный оксид, следовательно, соответствующий гидроксид – кислота. Формулу кислоты можно получить, исходя из представления кислоты как гидрата соответствующего оксида:
N2O3.H2O = (H2N2O4) = 2HNO2 – азотистая кислота.
в) Cr2O3 – амфотерный оксид, следовательно, соответствующий гидроксид амфотерен. Амфотерные гидроксиды записывают в форме оснований – Cr(OH)3 – гидроксид хрома (III).
Соли
Соли – вещества, которые состоят из основных и кислотных остатков. Так, соль CuSO4 состоит из основного остатка – катиона металла Cu2+ и кислотного остатка– SO42- .
По традиционной номенклатуре названия солей кислородных кислот составляют следующим образом: к корню латинского названия центрального атома кислотного остатка добавляют окончание –ат (при высших степенях окисления центрального атома) или –ит (для более низкой степени окисления) и далее – остаток от основания в родительном падеже, например: Na3PO4 – фосфат натрия, BaSO4 – сульфат бария, BaSO3 – сульфит бария. Названия солей бескислородных кислот образуют, добавляя к корню латинского названия неметалла суффикс –ид и русское название металла (остатка от основания), например CaS – сульфид кальция.
| По составу соли делят на три группы: средние, кислые и основные. |
Средние соли не содержатв своем составе способных замещаться на металл ионов водорода и гидроксогрупп, например CuCl2, Na2CO3 и другие.
Химические свойства солей
Средние соли вступают в реакции обмена со щелочами, кислотами, солями. Примеры соответствующих реакций см. выше.
Кислые соли содержатв составе кислотного остатка ион водорода, например NaHCO3, CaHPO4, NaH2PO4 и т.д. В названии кислой соли ион водорода обозначают приставкой гидро-, перед которой указывают число атомов водорода в молекуле соли, если оно больше единицы. Например, названия солей вышеприведенного состава соответственно – гидрокарбонат натрия, гидрофосфат кальция, дигидрофосфат натрия.
Кислые соли получают
v взаимодействием основания имногоосновной кислоты при избытке кислоты:
Ca(OH)2 + H3PO4 = CaHPO4 + 2H2O;
v взаимодействием средней соли многоосновной кислоты и соответствующей кислоты или более сильной кислоты, взятой в недостатке:
CaCO3 + H2CO3 = Ca(HCO3)2,
Na3PO4 + HCl = Na2HPO4 + NaCl.
Основные соли содержатв составе остатка основания гидроксогруппу, например CuOHNO3, Fe(OH)2Cl. В названии основной соли гидроксогруппу обозначают приставкой гидроксо-, например, названия вышеприведённых солей соответственно: гидроксонитрат меди (II), дигидроксохлорид железа (III).
Основные соли получают
v взаимодействием многокислотного (содержащего в своем составе более одной гидроксогруппы) основания и кислоты при избытке основания:
Cu(OH)2 + HNO3 = CuOHNO3 + H2O;
v взаимодействием соли, образованной многокислотным основанием, и основания, взятого в недостатке:
FeCl3 + NaOH = FeOHCl2¯ + NaCl,
FeCl3 + 2NaOH = Fe(OH)2Cl¯ + 2NaCl.
Кислые и основные соли обладают всеми свойствами солей. В реакциях со щелочами кислые соли, а с кислотами – основные соли переходят в средние.
Na2HPO4 + NaOH = Na3PO4 + H2O,
Na2HPO4 + 2HCl = H3PO4 + 2NaCl,
FeOHCl2 + HCl = FeCl3 + H2O,
FeOHCl2 + 2NaOH = Fe(OH)3¯ + 2NaCl.
Пример 1. Составьте формулы всех солей, которые могут быть образованы основанием Mg(OH)2 и кислотой H2SO4.
Решение
Формулы солей составляем из возможных основных и кислотных остатков, соблюдая правило электронейтральности. Возможные основные остатки – Mg2+ и MgOH+, кислотные остатки – SO42- и HSO4-. Заряды сложных основных и кислотных остатков равны сумме степеней окисления составляющих их атомов. Сочетанием основных и кислотных остатков составляем формулы возможных солей: MgSO4 – средняя соль – сульфат магния; Mg(HSO4)2 – кислая соль – гидросульфат магния; (MgOH)2SO4 – основная соль – гидроксосульфат магния.
Пример 2. Напишите реакции образования солей при взаимодействии оксидов
а) PbO и N2O5; б) PbO и Na2O.
Решение
В реакциях между оксидами образуются соли, основные остатки которых формируются из основных оксидов, кислотные остатки – из кислотных оксидов.
а) В реакции с кислотным оксидом N2O5 амфотерный оксид PbO проявляет свойства основного оксида, следовательно, основной остаток образующейся соли – Pb2+ (заряд катиона свинца равен степени окисления свинца в оксиде), кислотный остаток – NO3- (кислотный остаток соответствующей данному кислотному оксиду азотной кислоты). Уравнение реакции
PbO + N2O5 = Pb(NO3)2.
б) В реакции с основным оксидом Na2O амфотерный оксид PbO проявляет свойства кислотного оксида, кислотный остаток образующейся соли (PbO22-) находим из кислотной формы соответствующего амфотерного гидроксида Pb(OH)2 = H2PbO2. Уравнение реакции
Na2O + PbO = Na2PbO2.