Tema Nr. 3. CHEMINĖS NEMETALŲ SAVYBĖS

Planuoti

1. Pagrindinės nemetalų cheminės savybės.

2.Nemetalinių elementų oksidai.

3. Nemetalinių elementų pasiskirstymas gamtoje.

4.Nemetalų naudojimas.

1. Pagrindinės nemetalų cheminės savybės

Nemetalai (išskyrus inertines dujas) yra chemiškai veikliosios medžiagos.

Reakcijose su metalais nemetalinių elementų atomai prideda elektronus, o reakcijose su nemetalais sudaro jungtines elektronų poras.

Elektronegatyvumo eilutė padeda išsiaiškinti, į kurį atomą yra pasislinkusios bendrosios elektronų poros:

F, O, N, Cl, Br, I, S, C, Se, H, P, As, B, Si

elektronegatyvumas mažėja

1. Nemetalų sąveika su metalais:

2Mg + O2 = 2MgO (magnio oksidas)

6Li + N2 = 2Li 3N (ličio nitridas)

2Al + 3Cl 2 = 2AlCl 3 (aliuminio chloridas)

Ca + H 2 = CaH 2 (kalcio hidridas)

Fe + S = FeS (fero(II) sulfidas)

Kai nemetalai sąveikauja su metalais, susidaro dvejetainiai junginiai su joniniais cheminiais ryšiais.

2 . Nemetalų sąveika su deguonimi:

C + O 2 = CO 2 (anglies (IV) oksidas)

S + O 2 = SO 2 (c sieros (IV) oksidas)

Nemetalų ir deguonies sąveikos produktai yra dvejetainiai junginiai su poliniu kovalentiniu ryšiu oksidai , kuriame deguonis turi oksidacijos būseną- 2.

3. Nemetalų sąveika su vandeniliu:

H2+Cl2 = 2HCl (vandenilio chloridas arba vandenilio chloridas)

H2+S=H2 S (vandenilio sulfidas arba vandenilio sulfidas)

Nemetalams sąveikaujant su vandeniliu, susidaro lakieji (dujiniai arba skysti) dvejetainiai junginiai su kovalentine poline jungtimi.

4. Nemetalų sąveika su kitais nemetalais:

C + 2S = CS 2 (anglies (IV) sulfidas)

Si + 2Cl 2 = SiCl 4 (silicio (IV) chloridas)

Dviejų nemetalų sąveikos produktai yra skirtingos agregacijos būsenos medžiagos, turinčios kovalentinį cheminį ryšį.

1. Nemetalinių elementų oksidai

Nemetalinių elementų oksidai skirstomi į:

a) formuojasi druska (jų dauguma) ir

b) nesudarantis druskos(CO, NO, N 2 O, H 2 O).

Tarp oksidų yra dujinių medžiagų (CO, CO 2,SO2 ), kietosios medžiagos (P 2 O 5 ), skysčiai (H 2 O, Cl 2 O 7 ).

Visuose oksiduose be išimties nemetalinių elementų atomai, sujungti su deguonimi, turiteigiamos oksidacijos būsenos.

Dauguma nemetalinių elementų oksidų rūgštus . Jie sąveikauja:

• su vandeniu su rūgščių susidarymu,
• su baziniais ir amfoteriniais oksidaissu druskų susidarymu,
• su bazėmis ir amfoteriniais hidroksidaissu druskų ir vandens susidarymu.

1. Nemetalinių elementų pasiskirstymas gamtoje

Nemetalai dažniaugamtoje nei metalai.

Į oro sudėtį įeina: azotas, deguonis, inertinės dujos.

Natūralios sieros telkiniai Karpatų regione yra vieni didžiausių pasaulyje.

Pramoninis grafito telkinys Ukrainoje yra Zavalevskoe telkinys, kurio žaliavas naudoja Mariupolio grafito kombinatas.

Žitomiro srityje, Voluinėje, buvo aptiktos uolienų telkiniai, kuriuose gali būti deimantų, tačiau komerciniai telkiniai dar neaptikti.

Nemetalinių elementų atomai sudaro įvairias sudėtingas medžiagas, tarp kurių dominuoja oksidai ir druskos.

1. Nemetalų taikymas

Deguonis:

Kvėpavimo procesai

degimas,

Metabolizmas ir energija

Metalo gamyba.

Vandenilis:

Amoniako gamyba,

chlorido rūgštis,

metanolis,

Skystų riebalų pavertimas kietaisiais,

Ugniai atsparių metalų suvirinimas ir pjovimas,

Metalų išgavimas iš rūdų.

Siera:

sulfato rūgšties paruošimas,

Gumos gamyba iš gumos,

degtukų gamyba,

juodi milteliai,

Vaistų gamyba.

Boras:

Branduolinių reaktorių neutronus sugeriančių medžiagų sudedamoji dalis,

Plieno gaminių paviršių apsauga nuo korozijos,

Puslaidininkių technologijoje

Šiluminės energijos keitiklių į elektros energiją gamyba.

Azotas:

Dujinis:

Amoniako gamybai,

Norėdami sukurti inertišką aplinką suvirinant metalus,

Vakuuminiuose įrenginiuose,

elektros lempos,

Skystis:

Kaip šaltnešis šaldymo sistemose,

Vaistas.

Fosforas:

Baltas - raudonojo fosforo gamybai,

Raudona - degtukų gamybai.

Silicis:

IN elektronika ir elektrotechnikagaminant:

Schemos,

Diodai,

tranzistoriai,

Fotoelementai,

Lydinių gamybai.

Chloras:

Chlorido rūgšties gamyba,

Organiniai tirpikliai,

Vaistai,

Monomerai plastiko gamybai,

balikliai,

Kaip dezinfekavimo priemonė.

Anglis:

Deimantas:

Gręžimo ir pjovimo įrankių gamyba,

abrazyvinė medžiaga,

Papuošalai,

Grafitas:

Liejyklos, metalurgijos, radiotechnikos gamyba,

Baterijų gamyba,

Naftos ir dujų pramonėje gręžimo operacijoms,

Antikorozinių dangų gamyba,

Trintį mažinantys glaistai,

Adsorbcija.

Adsorbcija kai kurių medžiagų (ypač anglies) gebėjimas ant savo paviršiaus sulaikyti kitų medžiagų daleles (dujas ar ištirpusias medžiagas).

Jo naudojimas medicinoje medicininiais tikslais yra pagrįstas anglies adsorbcijos gebėjimu, tai yra aktyvuotos anglies tabletės arba kapsulės. Viduje jie naudojami apsinuodijimui.

Norint atkurti adsorbento gebėjimą adsorbuoti ir pašalinti adsorbuotą medžiagą, pakanka pakaitinti.

Anglies adsorbcijos pajėgumą panaudojo M.D. Zelinskis anglies dujokaukėje, kurią jis išrado 1915 m., - priemonė individualiai apsaugoti žmogaus kvėpavimo sistemą, veidą ir akis nuo kenksmingų medžiagų poveikio. 1916 metais buvo pradėta pramoninė dujokaukių gamyba, kuri per Pirmąjį pasaulinį karą išgelbėjo šimtus tūkstančių karių. Patobulinta dujokaukė naudojama ir šiandien.

Namų darbai

Parašykite sąveikos reakciją: a) silicio su deguonimi; b) silicio su vandeniliu; c) cinkas su chloru; d) fosforas su chloru. Pavadinkite gautus junginius.

Druska 19 Druska

1. Metalas + nemetalas. Inertinės dujos į šią sąveiką neįeina. Kuo didesnis nemetalo elektronegatyvumas, tuo daugiau metalų jis reaguos. Pavyzdžiui, fluoras reaguoja su visais metalais, o vandenilis – tik su aktyviais. Kuo toliau į kairę metalas yra metalo aktyvumo serijoje, tuo daugiau nemetalų jis gali reaguoti. Pavyzdžiui, auksas reaguoja tik su fluoru, litis – su visais nemetalais.

2. Nemetalas + nemetalas.Šiuo atveju labiau elektroneigiamas nemetalas veikia kaip oksidatorius, o mažiau elektronegatyvus nemetalas veikia kaip reduktorius. Nemetalai su panašiu elektronegatyvumu blogai sąveikauja tarpusavyje, pavyzdžiui, fosforo sąveika su vandeniliu ir silicio su vandeniliu praktiškai neįmanoma, nes šių reakcijų pusiausvyra pasislenka į paprastų medžiagų susidarymą. Helis, neonas ir argonas nereaguoja su nemetalais, esant atšiaurioms sąlygoms, kitos inertinės dujos gali reaguoti su fluoru. Deguonis nesąveikauja su chloru, bromu ir jodu. Deguonis gali reaguoti su fluoru esant žemai temperatūrai.

3. Metalas + rūgšties oksidas. Metalas redukuoja nemetalą iš oksido. Tada metalo perteklius gali reaguoti su gautu nemetalu. Pavyzdžiui:

2Mg + SiO 2 = 2MgO + Si (su magnio trūkumu)

2Mg + SiO 2 = 2MgO + Mg 2 Si (su magnio pertekliumi)

4. Metalas + rūgštis. Metalai, esantys įtampos serijoje į kairę nuo vandenilio, reaguoja su rūgštimis ir išskiria vandenilį.

Išimtis yra oksiduojančios rūgštys (koncentruota siera ir bet kokia azoto rūgštis), kurios reakcijose gali reaguoti su metalais, kurie yra įtampai į dešinę nuo vandenilio, vandenilis neišsiskiria, o gaunamas vanduo ir rūgšties redukcijos produktas.

Būtina atkreipti dėmesį į tai, kad metalui reaguojant su daugiabazės rūgšties pertekliumi, galima gauti rūgšties druską: Mg + 2H 3 PO 4 = Mg(H 2 PO 4) 2 + H 2.

Jei rūgšties ir metalo sąveikos produktas yra netirpi druska, tada metalas pasyvinamas, nes metalo paviršius yra apsaugotas netirpios druskos nuo rūgšties poveikio. Pavyzdžiui, praskiestos sieros rūgšties poveikis švinui, bariui ar kalciui.

5. Metalas + druska. TirpaleŠioje reakcijoje dalyvauja metalai, esantys įtampos serijoje į dešinę nuo magnio, įskaitant patį magnį, bet į kairę nuo metalo druskos. Jei metalas yra aktyvesnis už magnį, jis reaguoja ne su druska, o su vandeniu, kad susidarytų šarmas, kuris vėliau reaguoja su druska. Tokiu atveju pradinė druska ir susidariusi druska turi būti tirpios. Netirpus produktas pasyvina metalą.

Tačiau yra šios taisyklės išimčių:

2FeCl 3 + Cu = CuCl 2 + 2FeCl 2;

2FeCl3 + Fe = 3FeCl2. Kadangi geležis turi tarpinę oksidacijos būseną, jos druska, esanti aukščiausios oksidacijos būsenoje, lengvai redukuojama į vidurinės oksidacijos būsenos druską, oksiduojant net mažiau aktyvius metalus.

Lydose kai kurie metalo įtempiai nėra veiksmingi. Nustatyti, ar įmanoma reakcija tarp druskos ir metalo, galima tik naudojant termodinaminius skaičiavimus. Pavyzdžiui, natris gali išstumti kalį iš kalio chlorido lydalo, nes kalis yra lakesnis: Na + KCl = NaCl + K (šią reakciją lemia entropijos faktorius). Kita vertus, aliuminis buvo gautas išstumiant iš natrio chlorido: 3Na + AlCl 3 = 3NaCl + Al. Šis procesas yra egzoterminis ir jį lemia entalpijos faktorius.

Gali būti, kad druska kaitinama suyra, o jos skilimo produktai gali reaguoti su metalu, pavyzdžiui, aliuminio nitratas ir geležis. Aliuminio nitratas kaitinant skyla į aliuminio oksidą, azoto oksidą (IV) ir deguonį, deguonis ir azoto oksidas oksiduos geležį:

10Fe + 2Al(NO 3) 3 = 5Fe 2 O 3 + Al 2 O 3 + 3N 2

6. Metalas + bazinis oksidas. Kaip ir išlydytose druskose, šių reakcijų galimybė nustatoma termodinamiškai. Aliuminis, magnis ir natris dažnai naudojami kaip reduktorius. Pavyzdžiui: 8Al + 3Fe 3 O 4 = 4Al 2 O 3 + 9Fe egzoterminė reakcija, entalpijos faktorius 2 Al + 3Rb 2 O = 6Rb + Al 2 O 3 (lakusis rubidis, entalpijos faktorius).

7. Nemetalas + bazinis oksidas.Čia yra du variantai: 1) nemetalas – reduktorius (vandenilis, anglis): CuO + H 2 = Cu + H 2 O; 2) nemetalas – oksidatorius (deguonis, ozonas, halogenai): 4FeO + O 2 = 2Fe 2 O 3.

8. Nemetalas + pagrindas. Paprastai reakcija vyksta tarp nemetalo ir šarmo Ne visi nemetalai gali reaguoti su šarmais: reikia atsiminti, kad halogenai (įvairiais būdais, priklausomai nuo temperatūros), siera (kaitinant), silicis, fosforas. įsitraukti į šią sąveiką.

2KOH + Cl 2 = KClO + KCl + H 2 O (šaltai)

6KOH + 3Cl 2 = KClO 3 + 5KCl + 3H 2 O (karštame tirpale)

6KOH + 3S = K 2 SO 3 + 2K 2 S + 3H 2 O

2KOH + Si + H2O = K2SiO3 + 2H2

3KOH + 4P + 3H 2O = PH 3 + 3KPH 2 O 2

9. Nemetalas + rūgštinis oksidas.Čia taip pat yra dvi parinktys:

1) nemetalas – reduktorius (vandenilis, anglis):

CO 2 + C = 2CO;

2NO2 + 4H2 = 4H2O + N2;

SiO 2 + C = CO 2 + Si. Jei susidaręs nemetalas gali reaguoti su metalu, naudojamu kaip reduktorius, tada reakcija vyks toliau (su anglies pertekliumi) SiO 2 + 2C = CO 2 + SiC

2) nemetalas – oksidatorius (deguonis, ozonas, halogenai):

2CO + O 2 = 2CO 2.

CO + Cl 2 = COCl 2.

2NO + O 2 = 2NO 2.

10. Rūgštinis oksidas + bazinis oksidas. Reakcija įvyksta, jei gauta druska iš esmės egzistuoja. Pavyzdžiui, aliuminio oksidas gali reaguoti su sieros anhidridu, sudarydamas aliuminio sulfatą, bet negali reaguoti su anglies dioksidu, nes atitinkamos druskos nėra.

11. Vanduo + bazinis oksidas. Reakcija įmanoma, jei susidaro šarmas, tai yra tirpi bazė (arba šiek tiek tirpi kalcio atveju). Jei bazė yra netirpi arba mažai tirpi, tada vyksta atvirkštinė bazės skilimo į oksidą ir vandenį reakcija.

12. Bazinis oksidas + rūgštis. Reakcija įmanoma, jei yra susidariusi druska. Jei susidariusi druska yra netirpi, reakcija gali būti pasyvinta, nes blokuojama rūgšties patekimas į oksido paviršių. Esant polibazinės rūgšties pertekliui, gali susidaryti rūgšties druska.

13. Rūgšties oksidas + bazė. Paprastai reakcija vyksta tarp šarmo ir rūgštinio oksido. Jei rūgštinis oksidas atitinka daugiabazę rūgštį, galima gauti rūgštinę druską: CO 2 + KOH = KHCO 3 .

Rūgštiniai oksidai, atitinkantys stiprias rūgštis, taip pat gali reaguoti su netirpiomis bazėmis.

Kartais oksidai, atitinkantys silpnas rūgštis, reaguoja su netirpiomis bazėmis, todėl gali susidaryti vidutinė arba bazinė druska (paprastai gaunama mažiau tirpi medžiaga): 2Mg(OH) 2 + CO 2 = (MgOH) 2 CO 3 + H 2 O.

14. Rūgšties oksidas + druska. Reakcija gali vykti tirpale arba tirpale. Lydete mažiau lakus oksidas išstumia lakiesnį oksidą iš druskos. Tirpale stipresnę rūgštį atitinkantis oksidas išstumia oksidą, atitinkantį silpnesnę rūgštį. Pavyzdžiui, Na 2 CO 3 + SiO 2 = Na 2 SiO 3 + CO 2, į priekį ši reakcija vyksta lydyte, anglies dioksidas yra lakesnis nei silicio oksidas; priešinga kryptimi, reakcija vyksta tirpale, anglies rūgštis yra stipresnė už silicio rūgštį, o silicio oksidas nusėda.

Galima sujungti rūgštinį oksidą su savo druska, pavyzdžiui, iš chromato galima gauti dichromatą, o iš sulfato - disulfatą, o iš sulfito - disulfitą:

Na 2 SO 3 + SO 2 = Na 2 S 2 O 5

Norėdami tai padaryti, turite paimti kristalinę druską ir gryną oksidą arba prisotintą druskos tirpalą ir rūgštinio oksido perteklių.

Tirpale druskos gali reaguoti su savo rūgščių oksidais ir sudaryti rūgščiąsias druskas: Na 2 SO 3 + H 2 O + SO 2 = 2NaHSO 3

15. Vanduo + rūgšties oksidas. Reakcija įmanoma, jei susidaro tirpi arba mažai tirpi rūgštis. Jei rūgštis netirpi arba mažai tirpi, įvyksta atvirkštinė reakcija, rūgštis skyla į oksidą ir vandenį. Pavyzdžiui, sieros rūgščiai būdinga oksido ir vandens susidarymo reakcija, skilimo reakcija praktiškai nevyksta, silicio rūgšties negalima gauti iš vandens ir oksido, tačiau ji lengvai skyla į šiuos komponentus, tačiau gali dalyvauti anglies ir sieros rūgštys. tiek tiesioginėse, tiek atvirkštinėse reakcijose.

16. Bazė + rūgštis. Reakcija įvyksta, jei bent viena iš reagentų yra tirpi. Priklausomai nuo reagentų santykio, gali būti gaunamos vidutinės, rūgštinės ir bazinės druskos.

17. Pagrindas + druska. Reakcija vyksta, jei abi pradinės medžiagos yra tirpios ir gaunamas bent vienas neelektrolitas arba silpnas elektrolitas (nuosėdos, dujos, vanduo).

18. Druska + rūgštis. Paprastai reakcija įvyksta, jei abi pradinės medžiagos yra tirpios ir gaunamas bent vienas neelektrolitas arba silpnas elektrolitas (nuosėdos, dujos, vanduo).

Stipri rūgštis gali reaguoti su netirpiomis silpnų rūgščių druskomis (karbonatais, sulfidais, sulfitais, nitritais) ir išsiskiria dujinis produktas.

Reakcijos tarp koncentruotų rūgščių ir kristalinių druskų galimos, jei gaunama labiau laki rūgštis: pavyzdžiui, vandenilio chloridą galima gauti koncentruota sieros rūgštimi veikiant kristalinį natrio chloridą, vandenilio bromidą ir vandenilio jodidą - ortofosforo rūgštį veikiant. atitinkamos druskos. Galite veikti su rūgštimi savo druską, kad gautumėte rūgštinę druską, pavyzdžiui: BaSO 4 + H 2 SO 4 = Ba(HSO 4) 2.

19. Druska + druska. Paprastai reakcija įvyksta, jei abi pradinės medžiagos yra tirpios ir gaunamas bent vienas neelektrolitas arba silpnas elektrolitas.

Ypatingą dėmesį kreipkime į tuos atvejus, kai susidaro druska, kuri tirpumo lentelėje pavaizduota brūkšneliu. Čia yra 2 parinktys:

1) druska neegzistuoja, nes negrįžtamai hidrolizuojasi . Tai dauguma karbonatų, sulfitų, sulfidų, trivalenčių metalų silikatų, taip pat kai kurios dvivalenčių metalų ir amonio druskos. Trivalenčių metalų druskos hidrolizuojamos iki atitinkamos bazės ir rūgšties, o dvivalenčių metalų druskos iki mažiau tirpių bazinių druskų.

Pažiūrėkime į pavyzdžius:

2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 = Fe 2 (CO 3) 3+ 6NaCl (1)

Fe 2 (CO 3) 3+ 6H 2 O = 2Fe(OH) 3 + 3 H2CO3

H2CO3 skyla į vandenį ir anglies dioksidą, sumažėja vandens kiekis kairėje ir dešinėje ir rezultatas yra: Fe 2 (CO 3) 3+ 3H 2 O = 2Fe(OH) 3 + 3 CO2(2)

Jei dabar sujungsime (1) ir (2) lygtis ir sumažinsime geležies karbonatą, gautume apibendrintą lygtį, atspindinčią geležies (III) chlorido ir natrio karbonato sąveiką: 2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O = 2Fe(OH) ) 3 + 3CO2 + 6NaCl

CuSO 4 + Na 2 CO 3 = CuCO3+ Na 2 SO 4 (1)

Pabraukta druska neegzistuoja dėl negrįžtamos hidrolizės:

2CuCO3+ H 2 O = (CuOH) 2 CO 3 + CO 2 (2)

Jei dabar sujungsime (1) ir (2) lygtis ir redukuojame vario karbonatą, gausime bendrą lygtį, atspindinčią sulfato (II) ir natrio karbonato sąveiką:

2CuSO 4 + 2Na 2 CO 3 + H 2 O = (CuOH) 2 CO 3 + CO 2 + 2Na 2 SO 4

2) Druska neegzistuoja dėl intramolekulinė oksidacija-redukcija , tokios druskos apima Fe2S3, FeI3, CuI2. Kai tik jie gaunami, jie tuoj pat suyra: Fe 2 S 3 = 2FeS+ S; 2FeI3 = 2FeI2 +I2; 2CuI 2 = 2CuI + I 2

Pavyzdžiui; FeCl 3 + 3KI = FeI 3 + 3KCl (1),

bet vietoj FeI 3 reikia užrašyti jo skilimo produktus: FeI 2 +I 2.

Tada paaiškėja: 2FeCl 3 + 6KI = 2FeI 2 +I 2 + 6KCl

Tai nėra vienintelis būdas parašyti šią reakciją, jei jodido trūko, galima gauti jodo ir geležies (II) chlorido:

2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 +I 2 + 2KCl

Siūloma schema nieko nesako amfoteriniai junginiai ir atitinkamas paprastas medžiagas. Jiems skirsime ypatingą dėmesį. Taigi, amfoterinis oksidas šioje schemoje gali užimti tiek rūgštinių, tiek bazinių oksidų vietą, o amfoterinis hidroksidas gali užimti rūgšties ir bazės vietą. Reikia atsiminti, kad amfoteriniai oksidai ir hidroksidai, veikdami kaip rūgštūs, bevandenėje aplinkoje sudaro įprastas druskas, o tirpaluose – kompleksines druskas:

Al 2 O 3 + 2NaOH = 2 NaAlO 2 + H 2 O (susiliejimas)

Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na (tirpale)

Paprastos medžiagos, atitinkančios amfoterinius oksidus ir hidroksidus, reaguoja su šarmų tirpalais, sudarydamos sudėtingas druskas ir išskiria vandenilį: 2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2Na + 3H 2

PRATIMAS

Aptarkite sąveikos galimybę... Tai reiškia, kad turite nuspręsti:

1) ar galima reakcija;

2) jei įmanoma, tai kokiomis sąlygomis (tirpoje, lydaloje, kaitinant ir pan.), jei negalima, tai kodėl;

3) ar skirtingomis (kokiomis) sąlygomis galima gauti skirtingus produktus?

Po to turite užsirašyti visas galimas reakcijas.

Pavyzdžiui: 1. aptarti magnio sąveikos su kalio nitratu galimybę.

1) Galima reakcija

2) Jis gali atsirasti lydalo metu (kaitinamas)

3) Lydelyje reakcija yra įmanoma, nes nitratas suyra, kai išsiskiria deguonis, kuris oksiduoja magnį.

KNO3 + Mg = KNO2 + MgO

2. Aptarti sieros rūgšties sąveikos su natrio chloridu galimybę.

1) Galima reakcija

2) Jis gali atsirasti tarp koncentruotos rūgšties ir kristalinės druskos

3) Produktas gali būti natrio sulfatas ir natrio vandenilio sulfatas (rūgšties perteklius kaitinant)

H 2 SO 4 + NaCl = NaHSO 4 + HCl

H 2 SO 4 + 2NaCl = Na 2 SO 4 + 2HCl

Aptarkite reakcijos galimybę tarp:

1. Ortofosforo rūgštis ir kalio hidroksidas;

2. Cinko oksidas ir natrio hidroksidas;

3. Kalio sulfitas ir geležies (III) sulfatas;

4. Vario (II) chloridas ir kalio jodidas;

5. Kalcio karbonatas ir aliuminio oksidas;

6. Anglies dioksidas ir natrio karbonatas;

7. Geležies (III) chloridas ir vandenilio sulfidas;

8. Magnis ir sieros dioksidas;

9. Kalio dichromatas ir sieros rūgštis;

10. Natris ir siera.

Atlikime nedidelę C2 pavyzdžių analizę

Bazių skirstymas į grupes pagal įvairius požymius pateiktas 11 lentelėje.

11 lentelė
Bazių klasifikacija

Visos bazės, išskyrus amoniako tirpalą vandenyje, yra kietos medžiagos, turinčios skirtingas spalvas. Pavyzdžiui, kalcio hidroksidas Ca(OH) 2 yra baltas, vario (II) hidroksidas Cu(OH) 2 yra mėlynas, nikelio (II) hidroksidas Ni(OH) 2 yra žalias, geležies (III) hidroksidas Fe(OH) 3 yra raudona-ruda ir kt.

Vandeniniame amoniako NH 3 H 2 O tirpale, skirtingai nei kitose bazėse, nėra metalo katijonų, o sudėtingo vieno krūvio amonio katijono NH - 4 ir jis egzistuoja tik tirpale (šį tirpalą žinote kaip amoniaką). Jis lengvai skyla į amoniaką ir vandenį:

Tačiau kad ir kokios skirtingos būtų bazės, jos visos susideda iš metalo jonų ir hidrokso grupių, kurių skaičius lygus metalo oksidacijos laipsniui.

Visos bazės, o pirmiausia šarmai (stiprūs elektrolitai), disociacijos metu susidaro hidroksido jonai OH -, kurie lemia daugybę bendrų savybių: muilumą liesti, indikatorių (lakmuso, metilo apelsino ir fenolftaleino) spalvos pasikeitimą, sąveiką su kitomis medžiagomis. .

Tipiškos bazinės reakcijos

Pirmoji reakcija (universali) buvo svarstoma § 38.

Laboratorinis eksperimentas Nr.23
Šarmų sąveika su rūgštimis

Užrašykite dvi molekulinės reakcijos lygtis, kurių esmė išreiškiama šia jonine lygtimi:

H + + OH - = H 2 O.

Atlikite reakcijas, kurioms sukūrėte lygtis. Prisiminkite, kokių medžiagų (išskyrus rūgštį ir šarmą) reikia šioms cheminėms reakcijoms stebėti.

Antroji reakcija vyksta tarp šarmų ir nemetalų oksidų, kurie atitinka rūgštis, pvz.

Atitinka

Kai oksidai sąveikauja su bazėmis, susidaro atitinkamų rūgščių druskos ir vanduo:

Ryžiai. 141.
Šarmų sąveika su nemetalų oksidu

Laboratorinis eksperimentas Nr.24
Šarminių medžiagų sąveika su nemetalų oksidais

Pakartokite anksčiau atliktą eksperimentą. Į mėgintuvėlį supilkite 2-3 ml skaidraus kalkių vandens tirpalo.

Įdėkite sulčių šiaudelį, kuris veikia kaip dujų išleidimo vamzdis. Švelniai praleiskite iškvėptą orą per tirpalą. Ką tu stebi?

Užrašykite reakcijos molekulines ir jonines lygtis.

Ryžiai. 142.
Šarmų sąveika su druskomis:
a - su nuosėdų susidarymu; b - su dujų susidarymu

Trečioji reakcija yra tipinė jonų mainų reakcija ir įvyksta tik tada, jei dėl jos išsiskiria nuosėdos arba dujos, pavyzdžiui:

Laboratorinis eksperimentas Nr.25
Šarmų sąveika su druskomis

Į tris mėgintuvėlius poromis supilkite 1-2 ml medžiagų tirpalų: 1 mėgintuvėlis - natrio hidroksidas ir amonio chloridas; 2-as mėgintuvėlis - kalio hidroksidas ir geležies (III) sulfatas; 3 mėgintuvėlis – natrio hidroksidas ir bario chloridas.

Įkaitinkite 1-ojo mėgintuvėlio turinį ir pagal kvapą atpažinkite vieną iš reakcijos produktų.

Suformuluokite išvadą apie šarmų sąveikos su druskomis galimybę.

Netirpios bazės kaitinamos skyla į metalo oksidą ir vandenį, o tai nebūdinga šarmams, pavyzdžiui:

Fe(OH)2 = FeO + H2O.

Laboratorinis eksperimentas Nr.26
Netirpių bazių paruošimas ir savybės

Į du mėgintuvėlius įpilkite 1 ml vario (II) sulfato arba chlorido tirpalo. Į kiekvieną mėgintuvėlį įlašinkite 3-4 lašus natrio hidroksido tirpalo. Apibūdinkite susidariusį vario(II) hidroksidą.

Pastaba. Palikite mėgintuvėlius su gautu vario (II) hidroksidu kitiems eksperimentams.

Užrašykite reakcijos molekulines ir jonines lygtis. Nurodykite reakcijos tipą pagal „pradinių medžiagų ir reakcijos produktų skaičių ir sudėtį“.

Į vieną iš mėgintuvėlių su vario (II) hidroksidu, gautu ankstesniame eksperimente, įpilkite 1-2 ml druskos rūgšties. Ką tu stebi?

Pipete 1-2 lašus gauto tirpalo užlašinkite ant stiklinės ar porcelianinės lėkštelės ir tiglio žnyplėmis atsargiai išgarinkite. Ištirkite besiformuojančius kristalus. Atkreipkite dėmesį į jų spalvą.

Užrašykite reakcijos molekulines ir jonines lygtis. Nurodykite reakcijos tipą pagal „pradinių medžiagų ir reakcijos produktų skaičių ir sudėtį“, „katalizatoriaus dalyvavimą“ ir „cheminės reakcijos grįžtamumą“.

Vieną iš mėgintuvėlių pašildykite anksčiau gautu arba mokytojo duotu vario hidroksidu (143 pav.). Ką tu stebi?

Ryžiai. 143.
Vario(II) hidroksido skilimas kaitinant

Pagal charakteristikas „pradinių medžiagų ir reakcijos produktų skaičius ir sudėtis“, „šilumos išsiskyrimas arba sugertis“ ir „cheminės medžiagos grįžtamumas“ sudarykite atliktos reakcijos lygtį, nurodykite jos atsiradimo sąlygą ir reakcijos tipą. reakcija".

Pagrindiniai žodžiai ir frazės

1. Bazių klasifikacija.
2. Tipinės bazių savybės: jų sąveika su rūgštimis, nemetalų oksidais, druskomis.
3. Tipiška netirpių bazių savybė yra skilimas kaitinant.
4. Tipiškų bazinių reakcijų sąlygos.

Darbas kompiuteriu

1. Žiūrėkite elektroninę paraišką. Išstudijuokite pamokos medžiagą ir atlikite skirtas užduotis.
2. Internete raskite el. pašto adresų, kurie gali būti papildomi šaltiniai, atskleidžiantys pastraipoje esančių raktinių žodžių ir frazių turinį. Pasiūlykite savo pagalbą mokytojui ruošiant naują pamoką – parašykite kitos pastraipos raktinius žodžius ir frazes.

1. Metalas + nemetalas. Inertinės dujos į šią sąveiką neįeina. Kuo didesnis nemetalo elektronegatyvumas, tuo daugiau metalų jis reaguos. Pavyzdžiui, fluoras reaguoja su visais metalais, o vandenilis – tik su aktyviais. Kuo toliau į kairę metalas yra metalo aktyvumo serijoje, tuo daugiau nemetalų jis gali reaguoti. Pavyzdžiui, auksas reaguoja tik su fluoru, litis – su visais nemetalais.

2. Nemetalas + nemetalas. Šiuo atveju labiau elektroneigiamas nemetalas veikia kaip oksidatorius, o mažiau elektronegatyvus nemetalas veikia kaip reduktorius. Nemetalai su panašiu elektronegatyvumu blogai sąveikauja tarpusavyje, pavyzdžiui, fosforo sąveika su vandeniliu ir silicio su vandeniliu praktiškai neįmanoma, nes šių reakcijų pusiausvyra pasislenka į paprastų medžiagų susidarymą. Helis, neonas ir argonas nereaguoja su nemetalais, esant atšiaurioms sąlygoms, kitos inertinės dujos gali reaguoti su fluoru.
Deguonis nesąveikauja su chloru, bromu ir jodu. Deguonis gali reaguoti su fluoru esant žemai temperatūrai.

3. Metalas + rūgšties oksidas. Metalas redukuoja nemetalą iš oksido. Tada metalo perteklius gali reaguoti su gautu nemetalu. Pavyzdžiui:

2 Mg + SiO 2 = 2 MgO + Si (su magnio trūkumu)

2 Mg + SiO 2 = 2 MgO + Mg 2 Si (su magnio pertekliumi)

4. Metalas + rūgštis. Metalai, esantys įtampos serijoje į kairę nuo vandenilio, reaguoja su rūgštimis ir išskiria vandenilį.

Išimtis yra oksiduojančios rūgštys (koncentruota siera ir bet kokia azoto rūgštis), kurios reakcijose gali reaguoti su metalais, kurie yra įtampai į dešinę nuo vandenilio, vandenilis neišsiskiria, o gaunamas vanduo ir rūgšties redukcijos produktas.

Būtina atkreipti dėmesį į tai, kad metalui reaguojant su daugiabazės rūgšties pertekliumi, galima gauti rūgšties druską: Mg + 2 H 3 PO 4 = Mg (H 2 PO 4) 2 + H 2.

Jei rūgšties ir metalo sąveikos produktas yra netirpi druska, tada metalas pasyvinamas, nes metalo paviršius yra apsaugotas netirpios druskos nuo rūgšties poveikio. Pavyzdžiui, praskiestos sieros rūgšties poveikis švinui, bariui ar kalciui.

5. Metalas + druska. Tirpale Šioje reakcijoje dalyvauja metalai, esantys įtampos serijoje į dešinę nuo magnio, įskaitant patį magnį, bet į kairę nuo metalo druskos. Jei metalas yra aktyvesnis už magnį, jis reaguoja ne su druska, o su vandeniu, kad susidarytų šarmas, kuris vėliau reaguoja su druska. Tokiu atveju pradinė druska ir susidariusi druska turi būti tirpios. Netirpus produktas pasyvina metalą.

Tačiau yra šios taisyklės išimčių:

2FeCl 3 + Cu = CuCl 2 + 2FeCl 2;

2FeCl3 + Fe = 3FeCl2. Kadangi geležis turi tarpinę oksidacijos būseną, jos druska, esanti aukščiausios oksidacijos būsenoje, lengvai redukuojama į vidurinės oksidacijos būsenos druską, oksiduojant net mažiau aktyvius metalus.

Lydosekai kurie metalo įtempiai nėra veiksmingi. Nustatyti, ar įmanoma reakcija tarp druskos ir metalo, galima tik naudojant termodinaminius skaičiavimus. Pavyzdžiui, natris gali išstumti kalį iš kalio chlorido lydalo, nes kalis yra labiau lakus: Na + KCl = NaCl + K (šią reakciją lemia entropijos koeficientas). Kita vertus, aliuminis buvo gautas išstumiant iš natrio chlorido: 3 Na + AlCl 3 = 3 NaCl + Al . Šis procesas yra egzoterminis ir jį lemia entalpijos faktorius.

Gali būti, kad druska kaitinama suyra, o jos skilimo produktai gali reaguoti su metalu, pavyzdžiui, aliuminio nitratas ir geležis. Aliuminio nitratas kaitinant skyla į aliuminio oksidą, azoto oksidą (IV ) ir deguonis, deguonis ir azoto oksidas oksiduos geležį:

10Fe + 2Al(NO 3) 3 = 5Fe 2 O 3 + Al 2 O 3 + 3N 2

6. Metalas + bazinis oksidas. Kaip ir išlydytose druskose, šių reakcijų galimybė nustatoma termodinamiškai. Aliuminis, magnis ir natris dažnai naudojami kaip reduktorius. Pavyzdžiui: 8 Al + 3 Fe 3 O 4 = 4 Al 2 O 3 + 9 Fe egzoterminė reakcija, entalpijos faktorius);2 Al + 3 Rb 2 O = 6 Rb + Al 2 O 3 (lakusis rubidis, entalpijos faktorius).

8. Nemetalas + pagrindas. Paprastai reakcija vyksta tarp nemetalo ir šarmo Ne visi nemetalai gali reaguoti su šarmais: reikia atsiminti, kad halogenai (įvairiais būdais, priklausomai nuo temperatūros), siera (kaitinant), silicis, fosforas. įsitraukti į šią sąveiką.

KOH + Cl 2 = KClO + KCl + H 2 O (šaltai)

6 KOH + 3 Cl 2 = KClO 3 + 5 KCl + 3 H 2 O (karštame tirpale)

6KOH + 3S = K 2 SO 3 + 2K 2 S + 3H 2 O

2KOH + Si + H2O = K2SiO3 + 2H2

3KOH + 4P + 3H 2O = PH 3 + 3KPH 2 O 2

1) nemetalas – reduktorius (vandenilis, anglis):

CO 2 + C = 2CO;

2NO2 + 4H2 = 4H2O + N2;

SiO 2 + C = CO 2 + Si. Jei susidaręs nemetalas gali reaguoti su metalu, naudojamu kaip reduktorius, tada reakcija vyks toliau (su anglies pertekliumi) SiO 2 + 2 C = CO 2 + Si C

2) nemetalas – oksidatorius (deguonis, ozonas, halogenai):

2С O + O 2 = 2СО 2.

C O + Cl 2 = CO Cl 2.

2 NO + O 2 = 2 N O 2.

10. Rūgštinis oksidas + bazinis oksidas . Reakcija įvyksta, jei gauta druska iš esmės egzistuoja. Pavyzdžiui, aliuminio oksidas gali reaguoti su sieros anhidridu, sudarydamas aliuminio sulfatą, bet negali reaguoti su anglies dioksidu, nes atitinkamos druskos nėra.

11. Vanduo + bazinis oksidas . Reakcija įmanoma, jei susidaro šarmas, tai yra tirpi bazė (arba šiek tiek tirpi kalcio atveju). Jei bazė yra netirpi arba mažai tirpi, tada vyksta atvirkštinė bazės skilimo į oksidą ir vandenį reakcija.

12. Bazinis oksidas + rūgštis . Reakcija įmanoma, jei yra susidariusi druska. Jei susidariusi druska yra netirpi, reakcija gali būti pasyvinta, nes blokuojama rūgšties patekimas į oksido paviršių. Esant polibazinės rūgšties pertekliui, gali susidaryti rūgšties druska.

13. Rūgšties oksidas + bazė. Paprastai reakcija vyksta tarp šarmo ir rūgštinio oksido. Jei rūgšties oksidas atitinka daugiabazę rūgštį, galima gauti rūgšties druską: CO 2 + KOH = KHCO 3.

Rūgštiniai oksidai, atitinkantys stiprias rūgštis, taip pat gali reaguoti su netirpiomis bazėmis.

Kartais oksidai, atitinkantys silpnas rūgštis, reaguoja su netirpiomis bazėmis, todėl gali susidaryti vidutinė arba bazinė druska (paprastai gaunama mažiau tirpi medžiaga): 2 Mg (OH) 2 + CO 2 = (MgOH) 2 CO 3 + H2O.

14. Rūgšties oksidas + druska. Reakcija gali vykti tirpale arba tirpale. Lydete mažiau lakus oksidas išstumia lakiesnį oksidą iš druskos. Tirpale stipresnę rūgštį atitinkantis oksidas išstumia oksidą, atitinkantį silpnesnę rūgštį. Pavyzdžiui, Na 2 CO 3 + SiO 2 = Na 2 SiO 3 + CO 2 , į priekį, ši reakcija vyksta lydalo metu, anglies dioksidas yra lakesnis nei silicio oksidas; priešinga kryptimi, reakcija vyksta tirpale, anglies rūgštis yra stipresnė už silicio rūgštį, o silicio oksidas nusėda.

Galima sujungti rūgštinį oksidą su savo druska, pavyzdžiui, iš chromato galima gauti dichromatą, o iš sulfato - disulfatą, o iš sulfito - disulfitą:

Na 2 SO 3 + SO 2 = Na 2 S 2 O 5

Norėdami tai padaryti, turite paimti kristalinę druską ir gryną oksidą arba prisotintą druskos tirpalą ir rūgštinio oksido perteklių.

Tirpale druskos gali reaguoti su savo rūgščių oksidais ir sudaryti rūgščiąsias druskas: Na 2 SO 3 + H 2 O + SO 2 = 2 NaHSO 3

15. Vanduo + rūgšties oksidas . Reakcija įmanoma, jei susidaro tirpi arba mažai tirpi rūgštis. Jei rūgštis netirpi arba mažai tirpi, įvyksta atvirkštinė reakcija, rūgštis skyla į oksidą ir vandenį. Pavyzdžiui, sieros rūgščiai būdinga oksido ir vandens susidarymo reakcija, skilimo reakcija praktiškai nevyksta, silicio rūgšties negalima gauti iš vandens ir oksido, tačiau ji lengvai skyla į šiuos komponentus, tačiau gali dalyvauti anglies ir sieros rūgštys. tiek tiesioginėse, tiek atvirkštinėse reakcijose.

16. Bazė + rūgštis. Reakcija įvyksta, jei bent viena iš reagentų yra tirpi. Priklausomai nuo reagentų santykio, gali būti gaunamos vidutinės, rūgštinės ir bazinės druskos.

17. Pagrindas + druska. Reakcija vyksta, jei abi pradinės medžiagos yra tirpios ir gaunamas bent vienas neelektrolitas arba silpnas elektrolitas (nuosėdos, dujos, vanduo).

18. Druska + rūgštis. Paprastai reakcija įvyksta, jei abi pradinės medžiagos yra tirpios ir gaunamas bent vienas neelektrolitas arba silpnas elektrolitas (nuosėdos, dujos, vanduo).

Stipri rūgštis gali reaguoti su netirpiomis silpnų rūgščių druskomis (karbonatais, sulfidais, sulfitais, nitritais) ir išsiskiria dujinis produktas.

Reakcijos tarp koncentruotų rūgščių ir kristalinių druskų galimos, jei gaunama labiau laki rūgštis: pavyzdžiui, vandenilio chloridą galima gauti koncentruota sieros rūgštimi veikiant kristalinį natrio chloridą, vandenilio bromidą ir vandenilio jodidą - ortofosforo rūgštį veikiant. atitinkamos druskos. Galite veikti su rūgštimi savo druską, kad gautumėte rūgšties druską, pavyzdžiui: BaSO 4 + H 2 SO 4 = Ba (HSO 4) 2.

19. Druska + druska.Paprastai reakcija įvyksta, jei abi pradinės medžiagos yra tirpios ir gaunamas bent vienas neelektrolitas arba silpnas elektrolitas.

1) druska neegzistuoja, nes negrįžtamai hidrolizuojasi . Tai dauguma karbonatų, sulfitų, sulfidų, trivalenčių metalų silikatų, taip pat kai kurios dvivalenčių metalų ir amonio druskos. Trivalenčių metalų druskos hidrolizuojamos iki atitinkamos bazės ir rūgšties, o dvivalenčių metalų druskos iki mažiau tirpių bazinių druskų.

Pažiūrėkime į pavyzdžius:

2 FeCl 3 + 3 Na 2 CO 3 = Fe 2 (CO 3 ) 3 + 6 NaCl (1)

Fe 2 (CO 3) 3+ 6H 2 O = 2Fe(OH) 3 + 3 H2CO3

H 2 CO 3 skyla į vandenį ir anglies dioksidą, sumažėja vandens kiekis kairėje ir dešinėje ir rezultatas yra: Fe 2 (CO 3 ) 3 + 3 H 2 O = 2 Fe (OH) 3 + 3 CO 2 (2)

Jei dabar sujungsime (1) ir (2) lygtis ir redukuojame geležies karbonatą, gausime bendrą lygtį, atspindinčią geležies chlorido sąveiką (III ) ir natrio karbonatas: 2 FeCl 3 + 3 Na 2 CO 3 + 3 H 2 O = 2 Fe (OH) 3 + 3 CO 2 + 6 NaCl

CuSO 4 + Na 2 CO 3 = CuCO 3 + Na 2 SO 4 (1)

Pabraukta druska neegzistuoja dėl negrįžtamos hidrolizės:

2CuCO3+ H 2 O = (CuOH) 2 CO 3 + CO 2 (2)

Jei dabar sujungsime (1) ir (2) lygtis ir redukuojame vario karbonatą, gausime bendrą lygtį, atspindinčią sulfato sąveiką (II ) ir natrio karbonatas:

2CuSO 4 + 2Na 2 CO 3 + H 2 O = (CuOH) 2 CO 3 + CO 2 + 2Na 2 SO 4

Modernaus kvantinio mechaninio atomo modelio idėja. Elektronų būsenos atome, naudojant kvantinių skaičių aibę, charakteristikos, jų interpretacija ir leistinos reikšmės

Energijos lygių ir polygių užpildymo elektronais seka daugiaelektroniniuose atomuose. Pauliaus principas. Hundo taisyklė. Minimalios energijos principas.

Jonizacijos energija ir elektronų afiniteto energija. Jų pokyčių pobūdis pagal D. I. Mendelejevo periodinės sistemos periodus ir grupes. Metalai ir nemetalai.

Cheminių elementų elektronegatyvumas. Elektronegatyvumo pokyčių pobūdis D.I. periodinės sistemos periodais ir grupėmis. Oksidacijos būsenos samprata.

Pagrindiniai cheminių jungčių tipai. Kovalentinis ryšys. Pagrindiniai valentinio ryšio metodo principai. Bendras molekulinės orbitos metodo supratimas.

Du kovalentinio ryšio formavimo mechanizmai: įprastinis ir donoras-akceptorius.

Joninis ryšys kaip ribinis kovalentinio ryšio poliarizacijos atvejis. Elektrostatinė jonų sąveika.

11.Metalinės jungtys. Metaliniai ryšiai kaip ribinis valentinių elektronų orbitalių delokalizacijos atvejis. Metalų kristalinės gardelės.

12. Tarpmolekuliniai ryšiai. Van der Waals sąveika – dispersinė, dipolio-dipolio, indukcinė). Vandenilinė jungtis.

13. Pagrindinės neorganinių junginių klasės. Metalų ir nemetalų oksidai. Šių junginių nomenklatūra. Bazinių, rūgščių ir amfoterinių oksidų cheminės savybės.

15. Rūgštys Be deguonies ir deguonies rūgštys. Nomenklatūra (rūgščių pavadinimas). Cheminės rūgščių savybės.

16. Druskos kaip rūgščių ir bazių sąveikos produktai. Druskų rūšys: vidutinės (normalios), rūgštinės, bazinės, okso druskos, dvigubos, kompleksinės druskos. Druskų nomenklatūra. Cheminės druskų savybės.

17. Dvejetainiai metalų ir nemetalų junginiai. Juose esančių elementų oksidacijos būsenos. Dvejetainių junginių nomenklatūra.

18. Cheminių reakcijų rūšys: paprastos ir sudėtingos, vienarūšės ir nevienalytės, grįžtamosios ir negrįžtamos.

20. Pagrindinės cheminės kinetikos sąvokos. Cheminės reakcijos greitis. Veiksniai, įtakojantys reakcijos greitį homogeniniuose ir nevienalyčiuose procesuose.

22. Temperatūros įtaka cheminės reakcijos greičiui. Aktyvinimo energija.

23. Cheminė pusiausvyra. Pusiausvyros konstanta, jos priklausomybė nuo temperatūros. Galimybė pakeisti cheminės reakcijos pusiausvyrą. Le Chatelier principas.

1) Rūgštis yra stiprus elektrolitas.

36. A) Standartinis vandenilio elektrodas. Deguonies elektrodas.

37. Nernsto lygtis įvairių tipų elektrodų sistemų elektrodų potencialams apskaičiuoti. Nernsto lygtis vandenilio ir deguonies elektrodams

3) Metalai aktyvumo eilėje po vandenilio nereaguoja su vandeniu.

I – dabartinė vertė

49. Rūgščių-šarmų titravimo metodas Skaičiavimai taikant ekvivalentų dėsnį. Titravimo technika. Tūriniai stiklo dirbiniai titrimetriniu metodu

13. Pagrindinės neorganinių junginių klasės. Metalų ir nemetalų oksidai. Šių junginių nomenklatūra. Bazinių, rūgščių ir amfoterinių oksidų cheminės savybės.

Oksidai– elemento junginiai su deguonimi.

Vadinami oksidai, kurie normaliomis sąlygomis nesudaro rūgščių, bazių ar druskų nesudarantis druskos.

Druskos formavimas oksidai skirstomi į rūgštinius, bazinius ir amfoterinius (turi dvejopų savybių). Nemetalai sudaro tik rūgštinius oksidus, metalai sudaro visus kitus, o kai kurie yra rūgštūs.

Pagrindiniai oksidai- Tai sudėtingos cheminės medžiagos, susijusios su oksidais, kurios, chemiškai reaguodamos su rūgštimis arba rūgštiniais oksidais, sudaro druskas ir nereaguoja su bazėmis ar baziniais oksidais.

Savybės:

1. Sąveika su vandeniu:

Reakcija su vandeniu, kad susidarytų bazė (arba šarmas)

CaO+H2O = Ca(OH)2 (gerai žinoma kalkių gesinimo reakcija, išskirianti daug šilumos!)

2. Sąveika su rūgštimis:

Reakcija su rūgštimi, kad susidarytų druska ir vanduo (druskos tirpalas vandenyje)

CaO+H2SO4 = CaSO4+ H2O (Šios medžiagos CaSO4 kristalai visiems žinomi pavadinimu „gipsas“).

3. Sąveika su rūgščių oksidais: druskų susidarymas

CaO+CO2=CaCO3 (Visi žino šią medžiagą – paprastą kreidą!)

Rūgštiniai oksidai- tai sudėtingos cheminės medžiagos, susijusios su oksidais, kurios, chemiškai sąveikaudamos su bazėmis arba baziniais oksidais, sudaro druskas ir nesąveikauja su rūgštiniais oksidais.

Savybės:

Cheminė reakcija su vandeniu CO 2 +H 2 O=H 2 CO 3 - ši medžiaga yra anglies rūgštis - viena iš silpnųjų rūgščių, dedama į gazuotą vandenį, kad susidarytų dujų „burbuliukai“.

Reakcija su šarmais (bazėmis): CO 2 +2NaOH=Na 2 CO 3 +H 2 O- soda arba skalbimo soda.

Reakcija su baziniais oksidais: CO 2 +MgO=MgCO 3 - gaunama druska yra magnio karbonatas - dar vadinamas "karčiąja druska".

Amfoteriniai oksidai- tai sudėtingos cheminės medžiagos, taip pat susijusios su oksidais, kurios cheminės sąveikos metu su rūgštimis (arba rūgštiniais oksidais) ir bazėmis (arba baziniais oksidais) sudaro druskas. Mūsų atveju dažniausiai vartojamas žodis „amfoterinis“ reiškia metalų oksidus.

Savybės:

Amfoterinių oksidų cheminės savybės yra unikalios tuo, kad jie gali dalyvauti cheminėse reakcijose tiek su bazėmis, tiek su rūgštimis. Pavyzdžiui:

Reakcija su rūgšties oksidu:

ZnO+H2CO3 = ZnCO3 + H2O – gauta medžiaga yra druskos „cinko karbonato“ tirpalas vandenyje.

Reakcija su bazėmis:

ZnO+2NaOH=Na2ZnO2+H2O – gauta medžiaga yra dviguba natrio ir cinko druska.

14. Pagrindų nomenklatūra. Cheminės bazių savybės. Amfoterinės bazės, jų reakcijos su rūgštimis ir šarmais.

Bazės yra medžiagos, kuriose metalų atomai yra prijungti prie hidroksigrupių.

Jei medžiagoje yra hidroksi grupių (OH), kurios gali suskaidyti (kaip vienas „atomas“) reakcijose su kitomis medžiagomis, tada medžiaga yra bazė.

Savybės:

Sąveika su nemetalais:

normaliomis sąlygomis hidroksidai nesąveikauja su dauguma nemetalų, išskyrus šarmų sąveiką su chloru

Sąveika su rūgščių oksidais, kad susidarytų druskos: 2NaOH + SO 2 = Na 2 SO 3 + H 2 O

Sąveika su rūgštimis - neutralizavimo reakcija:

susidarant vidutinėms druskoms: 3NaOH + H3PO4 = Na3PO4 + 3H2O

vidutinės druskos susidarymo sąlyga yra šarmo perteklius;

susidarant rūgščių druskoms: NaOH + H3PO4 = NaH2PO4 + H2O

rūgštinės druskos susidarymo sąlyga yra rūgšties perteklius;

su bazinių druskų susidarymu: Cu(OH)2 + HCl = Cu(OH)Cl + H2O

bazinės druskos susidarymo sąlyga – bazės perteklius.

Bazės reaguoja su druskomis, kai dėl reakcijos susidaro nuosėdos, išsiskiria dujos arba susidaro blogai disocijuojanti medžiaga.

Amfoterinis vadinami hidroksidais, kurie, priklausomai nuo sąlygų, pasižymi ir bazinėmis, ir rūgštinėmis savybėmis, t.y. tirpsta rūgštyse ir šarmuose.

Prie visų bazių savybių pridedama sąveika su bazėmis.

Turime žinoti, kuris iš nemetalų, paminėtų mokyklos kurse:

C, N 2, O 2 – nereaguoja su šarmais

Si, S, P, Cl 2, Br 2, I 2, F 2 - reaguoja:

Si + 2KOH + H 2 O = K 2 SiO 3 + 2H 2,
3S + 6KOH = 2K 2S + K 2 SO 3 + 3H 2 O,
Cl 2 + 2KOH (šaltas) = ​​KCl + KClO + H 2 O,
3Cl 2 + 6KOH (karštas) = ​​5KCl + KClO 3 + 3H 2 O

(panašus į bromą ir jodą)

4P + 3NaOH + 3H 2 O = 3NaH 2 PO 2 + PH 3

Organinė chemija

Trivialūs vardai

Turite žinoti, kurios organinės medžiagos atitinka pavadinimus:

izoprenas, divinilas, vinilo acetilenas, toluenas, ksilenas, stirenas, kumenas, etilenglikolis, glicerinas, formaldehidas, acetaldehidas, propionaldehidas, acetonas, pirmosios šešios sočiosios vienbazinės rūgštys (skruzdžių, acto, propiono, sviesto rūgštis, valerijono rūgštis). , stearino rūgštis, palmitino rūgštis, oleino rūgštis, linolo rūgštis, oksalo rūgštis, benzenkarboksirūgštis, anilinas, glicinas, alaninas. Nepainiokite propiono rūgšties su propeno rūgštimi!! Svarbiausių rūgščių druskos: skruzdžių - formiatai, acto - acetatai, propiono - propionatai, sviesto - butiratai, oksalo - oksalatai. Radikalas –CH=CH2 vadinamas vinilu!!

Tuo pačiu metu kai kurie neorganiniai trivialūs pavadinimai:

Valgomoji druska (NaCl), negesintos kalkės (CaO), gesintos kalkės (Ca(OH) 2), kalkių vanduo (Ca(OH) 2 tirpalas), kalkakmenis (CaCO 3), kvarcas (dar žinomas kaip silicio dioksidas arba silicio dioksidas - SiO 2 ), anglies dioksidas (CO 2), anglies monoksidas (CO), sieros dioksidas (SO 2), rudosios dujos (NO 2), geriamoji arba kepimo soda (NaHCO 3), sodos pelenai (Na 2 CO 3), amoniakas (NH 3) , fosfinas (PH 3), silanas (SiH 4), piritas (FeS 2), oleumas (SO 3 tirpalas koncentruotame H 2 SO 4), vario sulfatas (CuSO 4 ∙5H 2 O).

Kai kurios retos reakcijos

1) Vinilo acetileno susidarymas:

2) Tiesioginės etileno oksidacijos į acetaldehidą reakcija:

Ši reakcija yra klastinga tuo, kad gerai žinome, kaip acetilenas virsta aldehidu (Kučerovo reakcija), o jei grandinėje įvyksta etileno → aldehido transformacija, tai gali mus suklaidinti. Taigi, štai ką reiškia ši reakcija!

3) Tiesioginė butano oksidacijos reakcija į acto rūgštį:

Ši reakcija yra pramoninės acto rūgšties gamybos pagrindas.

4) Lebedevo reakcija:

Fenolių ir alkoholių skirtumai

Labai daug klaidų atliekant tokias užduotis!!

1) Reikėtų prisiminti, kad fenoliai yra rūgštesni už alkoholius (O-H jungtis juose yra poliškesnė). Todėl alkoholiai su šarmu nereaguoja, o fenoliai reaguoja su šarmu ir kai kuriomis druskomis (karbonatais, bikarbonatais).

Pavyzdžiui:

10.1 problema

Kurios iš šių medžiagų reaguoja su ličiu:

a) etilenglikolis, b) metanolis, c) fenolis, d) kumenas, e) glicerinas.

10.2 uždavinys

Kurios iš šių medžiagų reaguoja su kalio hidroksidu:

a) etilenglikolis, b) stirenas, c) fenolis, d) etanolis, e) glicerinas.

10.3 uždavinys

Kurios iš šių medžiagų reaguoja su cezio bikarbonatu:

a) etilenglikolis, b) toluenas, c) 1-propanolis, d) fenolis, e) glicerinas.

2) Reikia atsiminti, kad alkoholiai reaguoja su vandenilio halogenidais (ši reakcija vyksta išilgai C-O jungties), o fenoliai – ne (juose C-O ryšys yra neaktyvus dėl konjugacijos efekto).

Disacharidai

Pagrindiniai disacharidai: sacharozės, laktozės ir maltozės turi tą pačią formulę C 12 H 22 O 11.

Reikėtų prisiminti šiuos dalykus:

1) kad jie gali hidrolizuotis į tuos monosacharidus, iš kurių jie susideda: sacharozės– gliukozei ir fruktozei, laktozės– gliukozei ir galaktozei, maltozė- dvi gliukozės.

2) kad laktozė ir maltozė atlieka aldehidinę funkciją, tai yra, jie yra redukuojantys cukrūs (ypač jie sukelia „sidabro“ ir „vario“ veidrodines reakcijas), o sacharozė yra neredukuojantis disacharidas ir neturi aldehidinės funkcijos. .

Reakcijos mechanizmai

Tikėkimės, kad užteks šių žinių:

1) alkanams (taip pat ir arenų šoninėse grandinėse, jei šios grandinės riboja) reakcijos būdingos laisvųjų radikalų pakeitimas (su halogenais), kurie gaunami iš radikalus mechanizmas (grandinės inicijavimas – laisvųjų radikalų susidarymas, grandinės vystymasis, grandinės nutraukimas ant kraujagyslės sienelių arba radikalams susidūrus);

2) alkenams, alkinams, arenams būdingos reakcijos elektrofilinis papildymas kad eina kartu joninis mechanizmas (per Švietimas pi kompleksas Ir karbokacija ).

Benzeno savybės

1. Benzenas, skirtingai nei kiti arenai, nėra oksiduojamas kalio permanganato.

2. Benzenas ir jo homologai gali patekti į pridėjimo reakcija su vandeniliu. Tačiau tik benzenas taip pat gali patekti į pridėjimo reakcija su chloru (tik benzenu ir tik chloru!). Tuo pačiu metu gali patekti į visas arenas pakeitimo reakcija su halogenais.

Zinino reakcija

Nitrobenzeno (ar panašių junginių) redukavimas į aniliną (ar kitus aromatinius aminus). Ši reakcija beveik neabejotinai įvyks viena iš jos formų!

1 variantas – redukcija molekuliniu vandeniliu:

C6H5NO2 + 3H2 → C6H5NH2 + 2H2O

2 variantas – redukcija vandeniliu, gautu geležies (cinko) reakcijos metu su druskos rūgštimi:

C 6 H 5 NO 2 + 3Fe + 7HCl → C 6 H 5 NH 3 Cl + 3FeCl 2 + 2H 2 O

3 variantas – redukcija vandeniliu, gaunama aliuminio reakcijai su šarmu:

C 6 H 5 NO 2 + 2Al + 2NaOH + 4H 2 O → C 6 H 5 NH 2 + 2Na

Aminų savybės

Kažkodėl prasčiausiai prisimenamos aminų savybės. Taip gali būti dėl to, kad organinės chemijos kursuose aminai tiriami paskutiniai, o jų savybių negalima atkartoti tiriant kitų klasių medžiagas. Todėl receptas toks: tereikia išmokti visas aminų, aminorūgščių ir baltymų savybes.

Sąveika su vandeniu

Daugelis nemetalų reaguoja su vandeniu, sudarydami oksidus (ir (arba) kitus junginius). Reakcijos vyksta esant dideliam karščiui.

C + H 2 O → CO + H 2

6B + 6H2O → 2H3B3O3 (boroksinas) + 3H2

4P + 10H2O → 2P2O5 + 5H2

3S + 2H 2O → 2H 2S + SO 2

Sąveikaujant su vandeniu, halogenai yra neproporcingi (sudaro junginius su skirtingomis oksidacijos būsenomis iš junginio su viena oksidacijos būsena) - išskyrus F2. Reakcijos vyksta kambario temperatūroje.

Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO

Br 2 + H 2 O → HBr + HBrO

2F 2 + 2H 2 O → 4HF + O 2

Sąveika su nemetalais

Sąveika su deguonimi.

Dauguma nemetalų (išskyrus halogenus ir tauriąsias dujas) reaguoja su deguonimi, sudarydami oksidus, o tam tikromis sąlygomis (temperatūra, slėgis, katalizatoriai) – aukštesnius oksidus.

N 2 + O 2 → 2NO (reakcija vyksta 2000°C temperatūroje arba elektros lanku)

C + O 2 → CO 2

4B + 3O 2 → 2B 2 O 3

S + O 2 → SO 2

Sąveika su fluoru

Dauguma nemetalų (išskyrus N2, C (deimantą), kai kurias tauriąsias dujas) reaguoja su fluoru, sudarydami fluoridus.

O 2 +2F 2 → 2OF 2 (kai teka elektros srovė)

C + 2F 2 → CF 4 (esant 900 °C)

S +3F 2 → SF 6

2.3 Sąveika su halogenais (Cl 2, Br 2)

Su nemetalais (išskyrus anglį, azotą, fluorą, deguonį ir inertines dujas) susidaro atitinkami halogenidai (chloridai ir bromidai).

2S + Cl 2 → S 2 Cl 2

2S + Br 2 → S 2 Br 2

2P + 5Cl 2 → 2PCl 5 (degimas chloro atmosferoje)

Cl2 + Br2 → 2BrCl

Cl 2 + I 2 → 2ICl (kaitinimas iki 45 °C))

Br 2 + I 2 → 2IBr

Sąveika su oksidais

Anglis ir silicis redukuoja metalus ir nemetalus iš savo oksidų. Reakcijos vyksta kaitinant.

SiO 2 +C=CO 2 +Si

MnO2 + Si → Mn + SiO 2.

Sąveika su šarmais

Dauguma nemetalų (išskyrus F 2, Si) sąveikaudami su šarmais yra neproporcingi. Tauriosios dujos, O 2 , N 2 ir kai kurie kiti metalai nereaguoja su šarmais

Cl 2 + 2NaOH → NaCl + NaClO

3Cl 2 + 6NaOH → 5NaCl + NaClO 3 + H 2 O (kai kaitinama)

3S + 6NaOH → 2Na 2S + Na 2 SO 3 + 3H 2 O (legiruojantis)

P + NaOH → Na 3 PO 3 + PH 3

Si +2NaOH+ H2O → Na2SiO3 + 2H2

4F 2 + 6NaOH → OF 2 + 6NaF + 3H 2 O + O 2

Sąveika su oksiduojančiomis rūgštimis

Visi nemetalai (išskyrus halogenus, tauriąsias dujas, N 2 , O 2 , Si) reaguoja su oksiduojančiomis rūgštimis ir sudaro atitinkamą deguonies turinčią rūgštį (arba oksidą).

C + 2 H 2 SO 4 → CO 2 + 2SO 2 + 2 H 2 O

B + 3HNO3 → H3BO3 + 3NO2

S + 6HNO 3 → H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O

Sąveika su druskomis

Kuo daugiau elektronneigiamo halogeno, tuo mažiau elektroneigiamo reagento išstumiama iš jo druskos arba vandenilio junginio

2NaBr + Cl2 → 2NaCl + Br 2

Neoksidinių dvejetainių junginių cheminės savybės skiriasi. Dauguma jų (išskyrus halogenidus) reaguoja su deguonimi ir susidaro du oksidai (amoniako atveju turi būti naudojami katalizatoriai).

Bazinių oksidų cheminės savybės

Sąveika su vandeniu

Šarminių ir šarminių žemės metalų oksidai reaguoja su vandeniu, sudarydami tirpius (mažai tirpius) junginius – šarmus

Na 2 O + H 2 O → 2NaOH

Sąveika su oksidais

Baziniai oksidai reaguoja su rūgštiniais ir amfoteriniais oksidais, sudarydami druskas.

Na 2 O + SO 3 → Na 2 SO 4

CaO + Al 2 O 3 → CaAl 2 O 4 (susiliejimas)

Sąveika su rūgštimis

Baziniai oksidai reaguoja su rūgštimis

CaO + 2HCl → CaCl 2 + H 2 O

FeO + 2HCl → FeCl 2 + H 2 O

Pagrindiniai elementų oksidai su kintamomis oksidacijos būsenomis gali dalyvauti redokso reakcijose

FeO + 4HNO 3 → Fe(NO 3) 3 + NO 2 + 2H 2 O

2MnO + O 2 → 2MnO 2

Amfoterinių oksidų cheminės savybės

Sąveika su oksidais

Amfoteriniai oksidai reaguoja su baziniais, rūgštiniais ir amfoteriniais oksidais, sudarydami druskas.

Na 2 O + Al 2 O 3 → 2 NaAlO 2

3SO 3 + Al 2 O 3 → 2Al 2 (SO 4) 3

ZnO + Al 2 O 3 → ZnAl 2 O 4 (susiliejimas)

Sąveika su rūgštimis ir bazėmis

Amfoteriniai oksidai reaguoja su bazėmis ir rūgštimis

6HCl + Al2O3 → 2AlCl3 + 3H2O

ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O (kai kaitinama)

Sąveika su druskomis

Mažai lakūs amfoteriniai oksidai iš savo druskų išstumia daugiau lakiųjų rūgštinių oksidų

Al 2 O 3 + Na 2 CO 3 → 2NaAlO 2 + CO 2

Redokso reakcijos

Kintamų oksidacijos būsenų elementų amfoteriniai oksidai gali dalyvauti redokso reakcijose.

MnO 2 + 4HCl → MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O

Rūgščių oksidų cheminės savybės

1. Sąveika su vandeniu

Dauguma rūgščių oksidų ištirpsta vandenyje, kad susidarytų atitinkama rūgštis (didesnės oksidacijos laipsnio metalų oksidai ir SiO 2 netirpsta vandenyje).

SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4

P 2 O 5 + 3H 2 O → 2H 3 PO 4

Sąveika su oksidais

Rūgštiniai oksidai reaguoja su baziniais ir amfoteriniais oksidais, sudarydami druskas.