Щелочные и щëлочноземельные металлы.

1)Na®Na₂O₂®Na₂O®NaOH®NaNO₃®NaNO₂

превращение Na®Na₂O₂

Натрий при непосредственном взаимодействии с кислородом дает не оксид, а солеподобное соединение пероксид (СТОК у [О] = -1).

2Na+О₂=Na₂O₂

пероксид Na

‚превращение Na₂O₂®Na₂O

Оксид натрия получают из пероксида взаимодействием с металлическим натрием:

Na₂O₂+2Na=2Na₂O

ƒпревращение Na₂O®NaOH

Оксид Na непосредственно реагирует с водой с образованием гидроксида – щëлочи:

Na₂O+Н₂О=2NaOH

„превращение NaOH®NaNO₃

Из щелочи получим соль реакцией с соответствующей кислотой ( соль нитрат Þ кислота азотная)

NaOH+HNO₃=NaNO₃+H₂O

…превращение NaNO₃®NaNO₂

Нитраты активных металлов разлагаются на нитриты и кислород:

2NaNO₃=2NaNO₂ +О₂­

2) Са®Са₃Р₂®Са(ОН)₂®СаCl₂®CaCO₃®

Ca(HCO3)2®CaO®Ca

превращение Са®Са₃Р₂

Бинарное вещество получим из простых веществ, так как кальций довольно активный металл:

3Са+2Р=Са₃Р₂

фосфид кальция

‚превращение Са₃Р₂®Са(ОН)₂

Надо помнить, что бинарные вещества: нитриды, фосфиды, карбиды, арсениды, силициды металлов разлагаются водой с образованием гидроксида металла и летучего водородного соединения неметалла (СТОК элементов не меняется).

Са₃Р₂ + 6Н₂О = 3Са(ОН)₂ + 2РН₃­

фосфид Са гидроксид Са фосфин

ƒпревращение Са(ОН)₂®СаCl₂

Из гидроксида Са получим соль реакцией нейтрализации с соответствующей кислотой:

Са(ОН)₂+2HCl®СаCl₂+2H₂O

хлорид кальция

„превращение СаCl₂®CaCO₃

Из растворимого хлорида получим нерастворимый карбонат так:

1 способ: реакция с соответствующей кислотой ( раз продукт соль карбонат, то кислота – угольная).

СаCl₂+Н₂СО₃®CaCO₃+2HCl

2 способ: реакция с углекислым газом и водой:

СаCl₂+СО₂+Н₂О®CaCO₃+2HCl

3 способ: реакция с растворимым карбонатом:

СаCl₂+Na₂СО₃®CaCO₃+2NaCl

Условие реакций – образование нерастворимого карбоната кальция.

…превращение CaCO₃®Ca(HCO₃)₂

Из средней соли карбоната Са получим кислую соль гидрокарбонат Са продуванием углекислого газа через взвесь карбоната Са:

CaCO₃+СО₂+Н₂О®Ca(HCO₃)₂

карбонат Са гидрокарбонат Са

†превращение Ca(HCO₃)₂®CaO

Гидрокарбонаты легко разлагаются при нагреве:

Ca(HCO₃)₂®CaO+2СО₂­+Н₂О(нагрев)

‡превращение CaO®Ca

Кальций – активный металл, поэтому его получим электролизом расплава оксида:

2CaO®Ca+О₂­(электролиз расплава)

Переходные металлы.

Тут надо помнить тонкость: если соединение переходного металла алюминия (оксид или гидроксид) выступают в "кислотной ипостаси ", то в растворе будут соли "оводнëнных" форм(орто-форм) кислот алюминия, а при спекании "неоводнëнные" (мета-формы) кислот.

1)Al®Al₂O₃®AlCl₃®Al(OH)₃®Al₂O₃®NaAlO₂

¯

K₃AlO₃

превращение Al®Al₂O₃

Тут хотелось бы отметить 2 способа получения оксида алюминия:

1 способ: из простых веществ:

4Al+3О₂=2Al₂O₃

2 способ: взаимодействие с оксидами тугоплавких металлов (алюмотермия):

2Al+Cr₂О₃=Al₂O₃+2Cr+Q

‚превращение Al₂O₃®AlCl₃

Здесь оксид Al выступает в роли оснòвного оксида и реагирует с кислотой с образованием соответствующей соли:

Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O

соляная к-та хлорид Al

ƒпревращение AlCl₃®Al(OH)₃

Нерастворимое основание получим взаимодействием растворимой соли со щелочью:

AlCl₃+3NaOH®Al(OH)₃¯+3NaCl

гидроксид Al

„превращение Al(OH)₃®Al₂O₃

Нерастворимые основания разлагаются на соответствующий оксид и воду (СТОК у элементов не меняется):

2Al(OH)₃®Al₂O₃+3Н₂О

…превращение Al₂O₃®NaAlO₂

Вот здесь оксид алюминия выступает в ипостаси кислотного оксида. Получается соль метаалюминиевой кислоты Þ реакция идет при спекании оксида алюминия и оксида натрия ( раз катион соли это катион Na) ; переходный металл – в анионе кислотного остатка:

Al₂O₃+Na₂O=2NaAlO_{2(нагрев)}

метаалюминат натрия

†превращение Al(OH)₃®K₃AlO₃

Здесь же гидроксид алюминия также выступает в ипостаси кислотной. Получается соль ортоалюминиевой кислоты Þ реакция идет в растворемежду гидроксидом алюминия и щелочью гидроксидом калия ( раз катион соли это катион калия) ; переходный металл – в анионе кислотного остатка:

Al(OH)₃+3KOH®K₃AlO₃+3H₂O

ортоалюминат калия

₂₎ Zn®ZnSO₄®Zn(OH)₂®ZnO®Na₂ZnO₂

¯

ZnCl2®Zn

превращение Zn®ZnSO₄

Из цинка ( металл Î II группе в ряду Бекетова) можно получить соль сульфат 3-мя способами (не надо их забывать):

1 способ: взаимодействие с разбавленной кислотой:

Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂­

сульфат Zn водород

2 способ: взаимодействие с концентрированной кислотой:

Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂­+2H₂O

сульфат Zn cернистый газ

3 способ: взаимодействие с раствором соли менее активного металла (стоящего правее в ряду Бекетова):

Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu

‚превращение ZnSO₄®Zn(OH)₂

Нерастворимое основание получим реакцией со щелочью (любой):

ZnSO₄+2КОН®Zn(OH)₂[Д1] +K₂SO₄

ƒпревращение Zn(OH)₂®ZnO

Нерастворимые основания разлагаются:

Zn(OH)₂®ZnO+Н₂О(нагрев)

„превращение ZnO®Na₂ZnO₂

Оксид цинка здесь в кислотной ипостаси, так как в продукте он в анионе кислотного остатка. Получим 2-мя способам:

1 способ: взаимодействие со щелочью:

ZnO+2NaOH=Na₂ZnO₂+H₂O

цинкат Na

2 способ: спекание с соответствующим оснòвным оксидом:

ZnO+Na₂O=Na₂ZnO₂(нагрев)

…превращение ZnSO₄®ZnCl₂

Вот опять надо из соли получить соль. Подберëм по таблице растворимости соль с растворимым хлоридом и нерастворимым сульфатом ( годится хлорид бария):

ZnSO₄ + ВаCl₂ = ZnCl₂ + BaSO₄¯

сульфат Zn хлорид Ва хлорид Zn сульфат Ва

†превращение ZnCl₂®Zn

Теоретически цинк можно получить так:

1 способ: электролиз расплава соли:

ZnCl₂=Zn+Cl₂­(электролиз расплава)

2способ: реакция замещения с более активным металлом:

ZnCl₂+Mg=Zn+MgCl₂

Соединения железа.

1)FeO®Fe®FeCl₂®Fe(OH)₂®Fe(OH)₃®

Fe2O3®Fe2(SO4)3®Fe2O3®Fe

превращение FeO®Fe

Эти реакции применяются в металлургии. Восстановители тоже разные:

1 способ : восстановление железа углëм:

2FeO + С = 2Fe + СО₂­

оксид Fe(II) кокс углекислый газ

2 способ : восстановление железа угарным газом:

FeO + СО = Fe + СО₂­

оксид Fe(II) угарный газ углекислый газ

‚превращение Fe®FeCl₂

Вот тут внимание, не оплошайте: хлорид железа (II) получается только при взаимодействии железа с соляной кислотой!

Fe+2HCl=H₂­+FeCl₂

ƒпревращение FeCl₂®Fe(OH)₂

Тут обычная реакция обмена:

FeCl₂+2NaOH=Fe(OH)₂¯+2NaCl

„превращение Fe(OH)₂®Fe(OH)₃

Соединения железа со СТОК=+2 неустойчивы и легко окисляютя:

4Fe(OH)₂+О₂+2Н₂О®4Fe(OH)₃

гидроксид железа (II) гидроксид железа (III)

…превращение Fe(OH)₃®Fe₂O₃

Нерастворимое основание разлагается:

2Fe(OH)₃®Fe₂O₃+3Н₂О(нагрев)

†превращение Fe₂O₃®Fe₂(SO₄)₃

Оксид железа (III) – амфотерный, здесь он в оснòвной ипостаси, реагирует с кислотой с образованием соли и воды:

Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂(SO₄)₃+3H₂O

‡превращение Fe₂(SO₄)₃®Fe₂O₃

Сульфат железа (III) разлагается на соответствующие основный и кислотный оксиды (СТОК не меняется):

Fe₂(SO₄)₃ = Fe₂O₃ + 3SO₃

сульфат железа (III) оксид Fe(III) серный ангидрид

Превращение Fe2O3®Fe

Вот тут "полезно вспомнить" алюмотермию:

Fe₂O₃+2Al=2Fe+Al₂O₃+Q

2)Fe®FeS®FeCl₂®FeCl₃®Fe₄[Fe(CN)₆]₃

Превращение Fe®FeS

Сульфид железа (II) получается 2-мя способами:

1 способ: синтез из простых веществ:

Fe+S=FeS

2 способ: взаимодействие железа с сероводородной кислотой:

Fe+Н₂S=FeS+Н₂­

‚превращение FeS®FeCl₂

Эту реакцию осуществим так:

FeS(твердый)+2HCl(конц.)=FeCl₂+H₂S­

сероводород

ƒпревращение FeCl₂®FeCl₃

Железо в хлориде железа (II) легко доокисляется хлором:

2FeCl₂+Cl₂®2FeCl₃

хлорид железа (III)

(хлорное железо)

„превращение FeCl₃®Fe₄[Fe(CN)₆]₃

Это качественная реакция на катион железа (III):

4FeCl₃+3К₄[Fe(CN)₆]®Fe₄[Fe(CN)₆]₃¯+12KCl

гексациано (II) феррат калия гексацианоферрат(II) железа (III)