Некоторые свойства неорганических соединений

Свойства оксидов и гидроксидов

1. Отношение к воде.

Из оснóвных оксидов с водой взаимодействуют только оксиды щелочных (Li, Na, K, Rb, Cs) и щелочноземельных (Ca, Sr, Ba) металлов, при этом образуются растворимые в воде основания щёлочи:

Na₂O + H₂O = 2NaOH

СaO + H₂O = Сa(OH)₂

Большинство кислотных оксидов взаимодействуют с водой (исключение, например - SiO₂ и соответствующая кислота H₂SiO₃ ), образуя растворимые в воде кислоты (кислотные гидроксиды):

SO₃ + H₂O = H₂SO₄

P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄

Все амфотерные гидроксиды в воде нерастворимы.

2. Кислотно-основные взаимодействия.

Оксиды и гидроксиды с противоположными (кислотными и основными) свойствами реагируют между собой.

Оснóвные оксиды и гидроксиды взаимодействуют с кислотными оксидами и кислотами:

K₂O + SO₂ = K₂SO₃

2KOH + SO₂ = K₂SO₃ + H₂O

MgO + H₂CO₃ = MgCO₃ + H₂O

Mg(OH)₂ + 2HNO₃ = Mg(NO₃)₂ + 2H₂O

а также с амфотерными оксидами и гидроксидами (в этом случае амфотерные соединения проявляют кислотные свойства, и формулы соответствующих гид-

роксидов лучше записывать в виде кислот):

K₂O + BeO = K₂BeO₂

K₂O + Be(OH)₂ (или H₂BeO₂) = K₂BeO₂ + H₂O

6NaOH + Al₂O₃ = 2Na₃AlO₃ + 3H₂O

3NaOH + Al(OH )₃ (или H₃AlO₃) = Na₃AlO₃ + 3H₂O

Кислотные оксиды и кислоты реагируют с оснóвными оксидами и гидроксидами, а также с амфотерными оксидами и гидроксидами (в этом случае амфотерные соединения проявляют оснóвные свойства):

N₂O₅ + ZnO = Zn(NO₃)₂

SO₃ + Zn(OH)₂ = ZnSO₄ + H₂O

2HNO₃ + ZnO = Zn(NO₃)₂ + H₂O

H₂SO₄ + Zn(OH)₂ = ZnSO₄ + 2H₂O

3. Взаимодействие с солями.

Кислоты и щелочи реагируют с солями, если в результате образуются слабые электролиты, малорастворимые, газообразные вещества:

2KOH + FeSO₄ = Fe(OH)₂¯ + K₂SO₄

H₂SO₄ + Na₂CO₃ = Na₂SO₄ + H₂O + CO₂­

Свойства солей

Средние соли вступают в реакции обмена со щелочами, кислотами, (примеры соответствующих реакций см. выше), солями, если в результате образуется малорастворимая соль:

3MgCl₂ + 2Na₃PO₄ = Mg₃(PO₄)₂¯ + 6NaCl

Кислые соли образуются кислотами, у которых два или более катионов водорода. Получают эти соли взаимодействием основания с избытком кислоты или кислотного оксида:

Ca(OH)₂ + 2H₃PO₄ = CaHPO₄ + 2H₂O

NaOH + CO₂ = NaHCO₃

а также взаимодействием средней соли и соответствующей или более сильной кислоты, взятой в недостатке:

CaCO₃ + H₂CO₃ = Ca(HCO₃)₂

Na₃PO₄ + HCl = Na₂HPO₄ + NaCl

Оснóвные соли образуют слабые основания или амфотерные гидроксиды, у которых две или более гидроксогрупп. Получают эти соли взаимодействием оснований с недостатком кислоты:

Ni(OH)₂ + HNO₃ = NiOHNO₃ + H₂O

либо взаимодействием соответствующей средней соли и недостатка щелочи:

MgCl₂ + NaOH = MgOHCl + NaCl

Кислые и основные соли обладают всеми свойствами средних солей. В реакциях со щелочами кислые соли, а с кислотами - оснóвные соли переходят в средние:

Ca(HCO₃)₂ + Сa(OH)₂ = 2CaCO₃ + 2H₂O

NiOHNO₃ + HNO₃ = Ni(NO₃)₂ + H₂O

ЭНЕРГЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

Основные понятия

Химические реакции сопровождаются энергетическими эффектами: выделением или поглощением тепла, света, совершением механической или электрической работы. Энергетические эффекты химических реакций изучает химическая термодинамика.В курсе химии рассмотрим только некоторые положения химической термодинамики.

Объектами изучения химической термодинамики являются разнообразные системы. Система– мысленно или реально выделенная часть пространства, содержащая одно или несколько веществ. Фаза – часть системы, одинаковая по физическим и химическим свойствам во всех точках и отделенная от других частей системы поверхностью раздела.

Для описания систем применяют сложный математический аппарат, в котором используют набор термодинамических функций, основные из которых: – энтальпия, – энтропия, – энергия Гиббса. В пределах данного курса будем приводить значения функций только для стандартных условий.

· Стандартные условияозначают, что все участвующие в реакции вещества чистые, парциальные давления газов или атмосферное давление, если газы не участвуют в реакции, равно 1,013 · 10⁵ Па, концентрации частиц для реакций в растворах равны 1 моль/л, температура - 298 К. Термодинамические величины, определённые для стандартных условий, обозначают нулём в верхнем правом углу (например, S⁰).