Химические свойства оснований
1. Водные растворы щелочей изменяют окраску индикаторов: лакмус – синий, фенолфталеин – малиновый, метилоранж – желтый.
2. Основания реагируют:
а) с кислотами (реакция нейтрализации)
Cu(OH)2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O;
б) с кислотными оксидами
KOH + CO2 = KHCO3;
2KOH + CO2 = K2CO3 + H2O;
в) нерастворимые в воде гидроксиды при нагревании разлагаются
t0C
2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O;
г) с солями, если образуется малорастворимый продукт
Ba(OH)2 + Na2SO4 = BaSO4↓ + 2NaОH;
2NaОH + CuCl2 = Cu(OH)2↓ + 2NaCl;
д) с амфотерными оксидами и гидроксидами
t0C
2KOH + ZnO = K2 ZnO2 + 2H2O;
Al(OH)3 + NaОH = Na[Al(OH)]4.
Получение оснований
Растворимых:
1) активный металл + вода
Li + 2H2O = 2LiOH↑ + H2;
2) оксид + вода
CaO + H2O = Ca(OH)2;
3) электролиз водных растворов солей
NaCl + H2O → 2NaОH + H2↑ + Cl2;
Нерастворимых:
4) соль + щелочь
CuSO4 + 2NaОH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4.
Кислоты
Кислоты– сложные вещества, содержащие один или несколько атомов водорода и кислотные остатки. Общая формула кислот - НхAn , ион Н+ называется гидроион.
Классификация кислот
Классификация:
а) по основности
Основность кислоты – это число атомов водорода, которые в молекуле кислоты могут замещаться атомами металла.
По основности кислоты делятся на:
- одноосновные, молекулы которых содержат один атом водорода: НСl, HNO3 , HCN и др.;
- двухосновные, молекулы которых содержат два атома водорода: Н2S, H2SO4 , H2CO3 и др.;
- трехосновные, молекулы которых содержат три атома водорода: H3PO4 , H3PO3 , H3AsO4 и др.
Кислоты, молекулы которых содержат два и более атома водорода называются многоосновными.
б) по содержанию атомов кислорода в молекуле кислоты делятся на:
- бескислородные, молекулы которых не содержат атомов кислорода: HCl, HBr , HCN , H2S и др.;
- кислородсодержащие, молекулы которых содержат атомы кислорода: HNO3 , H2SO4 , H3PO4 и др.;
в) по силе.
Сильные кислоты диссоциируют в водных растворах практически полностью. К сильным кислотам относятся: H2SO4 , HNO3 , HClO4 , HCl , HBr , HJ, к слабым – большинство органических кислот, а также Н3РО4 , Н2СО3 , H2SO3 , H2S , HCN и др.
Номенклатура
Название бескислородных кислот складывается из названия элемента с добавлением – водородная.
Формулы и названия бескислородных кислот и их солей:
| НF | – фтороводородная кислота | – фториды; |
| HCl | – хлороводородная (соляная) кислота | – хлориды; |
| HBr | – бромоводородная кислота | – бромиды; |
| HJ | – йодоводородная кислота | – йодиды; |
| H2S | – сероводородная кислота | – сульфиды; |
| HCN | – циановодородная (синильная) кислота | – цианиды. |
Название кислородсодержащих кислот включает в себя название элемента в кислотном остатке с учетом его степени окисления (высшая степень окисления – окончание - ная, низкая степень окисления – окончание - истая).
Формулы и названия кислородсодержащих кислот и их солей
| Н2СО3 | – угольная кислота | – карбонаты; |
| Н2SiO3 | – кремниевая кислота | – силикаты; |
| HNO3 | – азотная кислота | – нитраты; |
| HNO2 | – азотистая кислота | – нитриты; |
| H3PO4 | – фосфорная кислота | – фосфаты; |
| H3PO3 | – фосфористая кислота | – фосфиты; |
| H2SO4 | – серная кислота | – сульфаты; |
| H2SO3 | – сернистая кислота | – сульфиты; |
| H2CrO4 | – хромовая кислота | – хроматы; |
| H2Cr2O7 | – дихромовая кислота | – дихроматы; |
| HClO | – хлорноватистая кислота | – гипохлориты; |
| HClO2 | – хлористая кислота | – хлориты; |
| HClO3 | – хлорноватая кислота | – хлораты; |
| HClO4 | – хлорная кислота | – перхлораты; |
| H2MnO4 | – марганцовистая кислота | – манганаты; |
| HMnO4 | – марганцовая кислота | – перманганаты; |
| СН3СООН | – уксусная кислота | – ацетаты. |
Химические свойства кислот
Кислоты одинаково изменяют цвет индикаторов: лакмус – красный,
фенолфталеин – бесцветный, метилоранж – красный
Кислоты взаимодействуют:
а) с основаниями (реакция нейтрализации):
HCl + NaОH = NaCl + H2O;
б) с основными оксидами
CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O;
в) с амфотерными оксидами и гидроксидами
H2SO4 + ZnO = ZnSO4 + H2O;
3НСl + Cr(OH)3 = CrCl3 + H2O;
г) с металлами
Ni + H2SO4 = NiSO4 + H2↑;
д) с солями, если образуется малорастворимое, малодиссоциирующее, летучее вещество
HCl + Na2CO3 = NaCl + H2O + CO2 ↑;
H2SO4 + BaCl2 =BaSO4 ↓ + 2HCl;
е) при нагревании кислородсодержащие кислоты разлагаются
t0C
H2SiO3 = SiO2 + H2O.
Получение кислот
1) кислородсодержащих – взаимодействие соответствующего оксида и воды:
N2O5 + H2O = 2HNO3;
2) бескислородных – взаимодействие простых веществ:
H2 + Cl2 = 2HCl;
3) реакцией обмена между солью и менее летучей кислотой:
2NaCl + H2SO4 = 2HCl ↑ + Na2SO4.
Соли
Соли – это сложные вещества, молекулы которых состоят из катионов металлов и анионов кислотных остатков. Общая формула солей – МехAny.
Классификация
Соли делятся на три типа: нормальные (средние), кислые, основные.
Средние соли являются продуктами полного замещения водорода кисло-ты металлом или гидроксида основания кислотным остатком.
H2SO4 + Zn = ZnSO4 + H2↑;
сульфат
цинка
Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O.
хлорид
кальция
Кислые соли – это продукты неполного замещения атомов водорода в молекулах многоосновных кислот атомами металла.
H2SO3 + KOH = KHSO3 + H2O;
избыток гидросульфит
калия
КНSO3 – кислая соль, которая диссоциирует на катион металла и кислотный остаток.
КНSO3 = К+ + НSO3-.
Основные соли – это продукты неполного замещения гидроксидных групп в молекулах многокислотных оснований кислотными остатками.
Fe(OH)3 + HCl = Fe(OH)2Cl + H2O
избыток дигироксохлорид
железа
Fe(OH)3 + 2HCl = Fe(OH)Cl2 + 2H2O
избыток гидроксохлорид
железа
Fe(OH)2Cl - основная соль, которая диссоцирует на сложный катион и кислотный остаток.
Fe(OH)2Cl = Fe(OH)2 + + Cl-
Номенклатура
Названия средних солей бескислородных кислот складываются из названия кислотного остатка и металла:
NaCl - хлорид натрия;
LiF - фторид лития.
Названия кислородсодержащих кислот учитывают степень окисления элемента в кислотном остатке: высшая степень окисления – окончание - ат; низкая степень окисления – окончание -ит. Например:
Na2SO4 – сульфат натрия;
Na2SO3 – сульфит натрия.
В названии кислых солей присутствует слово гидро- + анион + металл:
KHCO3 – гидрокарбонат калия;
Ca(H2PO4)2 – дигидрофосфат кальция;
NaH2PO4 – дигидрофосфат натрия.
В названии основных солей присутствует слово гидроксо- + анион + металл:
MgOHCl – гидроксохлорид магния;
Al(OH)2Cl – дигидроксохлорид алюминия.
Химические свойства солей
Соли взаимодействуют:
а) с металлами
СuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu;
б) со щелочами
FeCl3 + KOH = Fe(OH)3↓ + 3KCl;
K2CO3 + Ba(OH)2 = BaCO3↓ + 2KOH;
в) с кислотами
BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓+ 2HCl;
Na2S + H2S = 2NaHS;
г) между собой с образованием новых солей, если одна из солей выпадает в осадок
AgNO3 + KCl = AgCl↓ + KNO3;
д) разлагаются при нагревании
t0C
MgCO3 = MgO + CO2↑;
е) основные соли взаимодействуют с кислотами с образованием средних солей и воды
CuOHCl + HCl = CuCl2 + H2O;
ж) кислые соли взаимодействуют со щелочами с образованием средних солей и воды
NaHSO3 + NaOH = Na2SO3 + H2O.
Получение солей
Соли получают реакциями взаимодействия:
1) кислот с основаниями (реакции нейтрализации)
HCl + NaОH = NaCl + H2O;
2) металлов с неметаллами
Mg + Cl2 = MgCl2;
3) металлов с кислотами
Ni + H2SO4 = Ni SO4 + H2;
4) основных оксидов с кислотами
CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O;
5) оснований с кислотными оксидами
2NaОH + CO2 = Na2CO3 + H2O;
6) основных оксидов с кислотными оксидами
Na2O + SO2 = Na2SO3;
7) щелочей с солями
NaОH + CuSO4 = Cu(OH)2 + Na2SO4;
8) кислот с солями
HCl + Na2CO3 = NaCl + H2O + CO2↑;
9) солей между собой с образованием осадка
NaCl + AgNO3 = AgCl↓ + NaNO3.
Существует определенная связь между классами неорганических соединений. Эту связь называют генетической («генезис» – происхождение). Ниже приведена схема генетической связи классов неорганических соединений:
металл → основной оксид → основание
соль.
неметалл → кислотный оксид → кислота
Строение атома