Proprietățile de bază ale acizilor, bazelor, sărurilor. Proprietăți chimice ale principalelor clase de compuși anorganici. Interacțiunea cu oxizii acizi

Metalul în seria de tensiuni după H 2

Sulfat metalic in max s.d.

+
+ +

metal (altele)

+
+ +

HNO3 concentrat

Azotat metalic in max s.d.

Metal (altele; Al, Cr, Fe, Co, Ni atunci când este încălzit)

nitrat de metal

la in max s.o.

+
+

Metal (restul în curtea de tensiune până la H 2)

NO/N 2 O/N 2 /NH 3 (NH 4 NO 3)

din conditii

+

Metal (restul din seria tensiunilor după H 2)

Fig.2. INTERACȚIA ACIZILOR CU METALELE

SARE

Săruri - acestea sunt substanțe complexe care se disociază în soluții cu formarea de ioni încărcați pozitiv (cationi - reziduuri bazice), cu excepția ionilor de hidrogen, și ionii încărcați negativ (anioni - resturi acide), alții decât hidroxizi - ioni.

Știința chimică modernă este o mare varietate de ramuri și fiecare dintre ele, pe lângă baza teoretică, are o mare importanță aplicată și practică. Orice ați atinge, totul în jur sunt produse ale producției chimice. Secțiunile principale sunt chimia anorganică și chimia organică. Luați în considerare ce clase principale de substanțe sunt clasificate ca anorganice și ce proprietăți au acestea.

Principalele categorii de compuși anorganici

Acestea includ următoarele:

1. Oxizi.
2. Sare.
3. Fundații.
4. Acizi.

Fiecare dintre clase este reprezentată de o mare varietate de compuși anorganici și este importantă în aproape orice structură a activității economice și industriale umane. Toate proprietățile principale caracteristice acestor compuși, fiind în natură și obținerea sunt studiate în curs şcolar Chimia este obligatorie, la clasele 8-11.

Exista un tabel general de oxizi, saruri, baze, acizi, care prezinta exemple ale fiecaruia dintre substante si starea lor de agregare, fiind in natura. De asemenea, arată interacțiuni care descriu proprietăți chimice. Cu toate acestea, vom lua în considerare fiecare dintre clase separat și mai detaliat.

Grup de compuși - oxizi

4. Reacții, în urma cărora elementele modifică CO

Me + n O + C = Me 0 + CO

1. Apă reactivă: formare de acid (excepție SiO 2)

KO + apă = acid

2. Reacții cu baze:

CO 2 + 2CsOH \u003d Cs 2 CO 3 + H 2 O

3. Reacții cu oxizi bazici: formare de sare

P 2 O 5 + 3MnO \u003d Mn 3 (PO 3) 2

4. Reacții OVR:

CO 2 + 2Ca \u003d C + 2CaO,

Prezintă proprietăți duale, interacționează după principiul metodei acido-bazice (cu acizi, alcalii, oxizi bazici, oxizi acizi). Nu interacționează cu apa.

1. Cu acizi: formare de săruri și apă

AO + acid \u003d sare + H2O

2. Cu baze (alcaline): formarea de complexe hidroxo

Al 2 O 3 + LiOH + apă \u003d Li

3. Reacții cu oxizi acizi: prepararea sărurilor

FeO + SO 2 \u003d FeSO 3

4. Reacții cu RO: formare de săruri, fuziune

MnO + Rb 2 O = sare dublă Rb 2 MnO 2

5. Reacții de fuziune cu alcalii și carbonați de metale alcaline: formarea sărurilor

Al 2 O 3 + 2LiOH \u003d 2LiAlO 2 + H 2 O

Fiecare oxid superior, format atât dintr-un metal, cât și dintr-un nemetal, atunci când este dizolvat în apă, dă un acid sau alcali puternic.

Acizi organici si anorganici

În sunetul clasic (pe baza pozițiilor ED - disociere electrolitică - acizii sunt compuși, în mediu acvatic disociind în cationi H + şi anioni ai reziduurilor acide An - . Astăzi, totuși, acizii au fost studiați cu atenție în condiții anhidre, așa că există multe teorii diferite pentru hidroxizi.

Formulele empirice ale oxizilor, bazelor, acizilor, sărurilor sunt alcătuite numai din simboluri, elemente și indici care indică cantitatea lor într-o substanță. De exemplu, acizii anorganici sunt exprimați prin formula H + rest acid n-. materie organică au o reprezentare teoretică diferită. Pe lângă cele empirice, pentru ei, puteți scrie integral și prescurtat formula structurala, care va reflecta nu numai compoziția și cantitatea moleculei, ci și ordinea atomilor, relația lor între ei și grupa funcțională principală pentru acizii carboxilici -COOH.

În cele anorganice, toți acizii sunt împărțiți în două grupe:

• anoxic - HBr, HCN, HCL și altele;
• conţinând oxigen (oxoacizi) - HClO 3 şi tot ceea ce este oxigen.

De asemenea, acizii anorganici sunt clasificați după stabilitate (stabili sau stabili - totul cu excepția carbonici și sulfuri, instabili sau instabili - carbonici și sulfurosi). După putere, acizii pot fi puternici: sulfuric, clorhidric, nitric, percloric și alții, precum și slabi: hidrogen sulfurat, hipocloroși și altele.

Chimia organică nu oferă deloc o asemenea diversitate. Acizii care sunt de natură organică sunt acizi carboxilici. Al lor trasatura comuna- Disponibilitate grup functional-COOH. De exemplu, HCOOH (antic), CH 3 COOH (acetic), C 17 H 35 COOH (stearic) și altele.

Există o serie de acizi, care sunt subliniați cu atenție atunci când luați în considerare acest subiect într-un curs de chimie școlar.

1. Sare.
2. Azot.
3. Ortofosforic.
4. Bromhidric.
5. Cărbune.
6. Iod.
7. Sulfuric.
8. Acetic sau etan.
9. Butan sau ulei.
10. Benzoic.

Acești 10 acizi din chimie sunt substanțele fundamentale ale clasei corespunzătoare atât la cursul școlar, cât și în general în industrie și sinteză.

Proprietățile acizilor anorganici

Principalele proprietăți fizice ar trebui atribuite în primul rând unei stări diferite de agregare. La urma urmei, există o serie de acizi care au formă de cristale sau pulberi (boric, ortofosforic) în condiții normale. Marea majoritate a acizilor anorganici cunoscuți sunt lichide diferite. Punctele de fierbere și de topire variază, de asemenea.

Acizii pot provoca arsuri grave, deoarece au puterea de a distruge tesuturile organice si pielea. Indicatorii sunt utilizați pentru a detecta acizi:

• metil portocală (în mediu normal - portocaliu, în acizi - roșu),
• turnesol (în neutru - violet, în acizi - roșu) sau altele.

Cele mai importante proprietăți chimice includ capacitatea de a interacționa atât cu substanțe simple, cât și cu cele complexe.

Când interacționează cu metalele, nu toți acizii reacționează în același mod. Chimia (clasa 9) la școală implică un studiu foarte superficial al unor astfel de reacții, cu toate acestea, chiar și la acest nivel, sunt luate în considerare proprietățile specifice ale acidului azotic și sulfuric concentrat atunci când interacționează cu metalele.

Hidroxizi: baze alcaline, baze amfotere și insolubile

Oxizi, săruri, baze, acizi - toate aceste clase de substanțe au o natură chimică comună, care se explică prin structura rețelei cristaline, precum și prin influența reciprocă a atomilor în compoziția moleculelor. Cu toate acestea, dacă pentru oxizi a fost posibil să se dea o definiție foarte specifică, atunci pentru acizi și baze este mai dificil să se facă acest lucru.

La fel ca acizii, conform teoriei ED, bazele sunt substanțe care se pot descompune într-o soluție apoasă în cationi metalici Me n + și anioni ai grupărilor hidroxo OH -.

• Solubile sau alcaline (baze tari care se modifică Formate din metale din grupele I, II. Exemplu: KOH, NaOH, LiOH (adică sunt luate în considerare doar elementele principalelor subgrupe);
• Puțin solubil sau insolubil (rezistență medie, nu schimbați culoarea indicatorilor). Exemplu: hidroxid de magneziu, fier (II), (III) și altele.
• Moleculare (baze slabe, în mediu apos se disociază reversibil în ioni-molecule). Exemplu: N2H4, amine, amoniac.
• Hidroxizi amfoteri (prezintă proprietăți duble bazic-acide). Exemplu: beriliu, zinc și așa mai departe.

Fiecare grupă reprezentată este studiată la cursul școlar de chimie la secțiunea „Fundații”. Clasele de chimie 8-9 implică un studiu detaliat al alcalinelor și compușilor puțin solubili.

Principalele proprietăți caracteristice ale bazelor

Toate alcalinele și compușii puțin solubili se găsesc în natură în stare solidă cristalină. În același timp, punctele lor de topire sunt, de regulă, scăzute, iar hidroxizii slab solubili se descompun atunci când sunt încălziți. Culoarea de bază este diferită. Dacă alcaliile sunt albe, atunci cristalele de baze moleculare puțin solubile pot fi de culori foarte diferite. Solubilitatea majorității compușilor din această clasă poate fi vizualizată în tabel, care prezintă formulele de oxizi, baze, acizi, săruri, arată solubilitatea acestora.

Alcaliile pot schimba culoarea indicatorilor în felul următor: fenolftaleină - zmeură, metil portocaliu - galben. Acest lucru este asigurat de prezența liberă a grupărilor hidroxo în soluție. De aceea bazele puțin solubile nu dau o astfel de reacție.

Proprietățile chimice ale fiecărui grup de baze sunt diferite.

Acestea sunt cele mai chimice proprietăți pe care le prezintă bazele. Chimia bazelor este destul de simplă și se supune tipare generale toate compuși anorganici.

Clasa de săruri anorganice. Clasificare, proprietăți fizice

Pe baza prevederilor ED, sărurile pot fi numite compuși anorganici care se disociază într-o soluție apoasă în cationi metalici Me + n și anioni ai reziduurilor acide An n-. Așa că vă puteți imagina sare. Chimia oferă mai mult de o definiție, dar aceasta este cea mai exactă.

În același timp, în funcție de natura lor chimică, toate sărurile sunt împărțite în:

• Acid (care conține un cation de hidrogen). Exemplu: NaHSO4.
• Bazic (avand o grupa hidroxo). Exemplu: MgOHNO3, FeOHCL2.
• Mediu (constă numai dintr-un cation metalic și un reziduu acid). Exemplu: NaCL, CaSO4.
• Dublu (include doi cationi metalici diferiți). Exemplu: NaAl(SO4)3.
• Complex (hidroxocomplexe, acvacomplexe și altele). Exemplu: K2.

Formulele sărurilor reflectă natura lor chimică și vorbesc, de asemenea, despre compoziția calitativă și cantitativă a moleculei.

Oxizii, sărurile, bazele, acizii au solubilitate diferită, care poate fi văzută în tabelul corespunzător.

Dacă vorbim despre starea de agregare săruri, este necesar să se observe uniformitatea acestora. Ele există numai în stare solidă, cristalină sau pulbere. Schema de culori este destul de variată. Soluțiile de săruri complexe, de regulă, au culori saturate strălucitoare.

Interacțiuni chimice pentru clasa sărurilor medii

Au proprietăți chimice similare ale bazelor, acizilor, sărurilor. Oxizii, așa cum am considerat deja, diferă oarecum de ei în acest factor.

În total, se pot distinge 4 tipuri principale de interacțiuni pentru sărurile medii.

I. Interacțiunea cu acizii (numai puternici în ceea ce privește DE) cu formarea unei alte săruri și a unui acid slab:

KCNS + HCL = KCL + HCNS

II. Reacții cu hidroxizi solubili cu aspect de săruri și baze insolubile:

CuSO 4 + 2LiOH = 2LiSO 4 sare solubilă + Cu(OH) 2 bază insolubilă

III. Interacțiunea cu o altă sare solubilă pentru a forma o sare insolubilă și una solubilă:

PbCL2 + Na2S = PbS + 2NaCL

IV. Reacții cu metale în stânga celui care formează sarea în EHRNM. În acest caz, metalul care intră în reacție nu ar trebui, în condiții normale, să interacționeze cu apa:

Mg + 2AgCL = MgCl2 + 2Ag

Acestea sunt principalele tipuri de interacțiuni care sunt caracteristice sărurilor medii. Formulele de săruri complexe, bazice, duble și acide vorbesc de la sine despre specificul proprietăților chimice manifestate.

Formulele de oxizi, baze, acizi, săruri reflectă natura chimică a tuturor reprezentanților acestor clase de compuși anorganici și, în plus, oferă o idee despre numele substanței și al acesteia. proprietăți fizice. Prin urmare, o atenție deosebită trebuie acordată scrisului lor. O mare varietate de compuși ne oferă o știință în general uimitoare - chimia. Oxizi, baze, acizi, săruri - aceasta este doar o parte din marea varietate.

Baze (hidroxizi) – substanțe complexe, ale căror molecule în compoziția lor au una sau mai multe grupări OH hidroxil. Cel mai adesea, bazele constau dintr-un atom de metal și o grupare OH. De exemplu, NaOH este hidroxid de sodiu, Ca (OH) 2 este hidroxid de calciu etc.

Există o bază - hidroxid de amoniu, în care gruparea hidroxi este atașată nu de metal, ci de ionul NH 4 + (cation de amoniu). Hidroxidul de amoniu se formează prin dizolvarea amoniacului în apă (reacții de adăugare a apei la amoniac):

NH3 + H2O = NH4OH (hidroxid de amoniu).

Valența grupării hidroxil este 1. Numărul de grupări hidroxil din molecula de bază depinde de valența metalului și este egal cu aceasta. De exemplu, NaOH, LiOH, Al (OH) 3, Ca (OH) 2, Fe (OH) 3 etc.

Toate motivele - solide care au culori diferite. Unele baze sunt foarte solubile în apă (NaOH, KOH etc.). Cu toate acestea, majoritatea nu se dizolvă în apă.

Bazele solubile în apă se numesc alcalii. Soluțiile alcaline sunt „săpunoase”, alunecoase la atingere și destul de caustice. Alcalii includ hidroxizi ai metalelor alcaline și alcalino-pământoase (KOH, LiOH, RbOH, NaOH, CsOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2 etc.). Restul sunt insolubile.

Baze insolubile- aceștia sunt hidroxizi amfoteri, care, atunci când interacționează cu acizii, acționează ca baze și se comportă ca acizii cu alcalii.

Diferitele baze diferă în capacitatea lor de a despărți grupările hidroxi, deci sunt împărțite în baze puternice și slabe în funcție de caracteristică.

Bazele puternice își donează cu ușurință grupările hidroxil în soluții apoase, dar bazele slabe nu.

Proprietățile chimice ale bazelor

Proprietățile chimice ale bazelor se caracterizează prin relația lor cu acizi, anhidride acide și săruri.

1. Acționați asupra indicatorilor. Indicatorii își schimbă culoarea în funcție de interacțiunea cu diferite chimicale. În soluții neutre - au o culoare, în soluții acide - alta. Când interacționează cu bazele, acestea își schimbă culoarea: indicatorul metil portocaliu se transformă în galben, indicatorul de turnesol devine albastru, iar fenolftaleina devine fucsia.

2. Reacționează cu oxizii acizi formarea de sare si apa:

2NaOH + SiO2 → Na2SiO3 + H2O.

3. Reacționează cu acizii, formând sare și apă. Reacția interacțiunii unei baze cu un acid se numește reacție de neutralizare, deoarece după terminarea ei mediul devine neutru:

2KOH + H2SO4 → K2SO4 + 2H2O.

4. Reacționează cu sărurile formând o sare și o bază nouă:

2NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2 + Na2SO4.

5. Capabil să se descompună în apă și oxid bazic atunci când este încălzit:

Cu (OH) 2 \u003d CuO + H 2O.

Aveti vreo intrebare? Vrei să afli mai multe despre fundații?
Pentru a primi ajutor de la un tutor -.
Prima lecție este gratuită!

blog.site, cu copierea integrală sau parțială a materialului, este necesar un link către sursă.

Înainte de a discuta despre proprietățile chimice ale bazelor și hidroxizilor amfoteri, să definim clar ce este?

1) Bazele sau hidroxizii bazici includ hidroxizii metalici în starea de oxidare +1 sau +2, adică. ale căror formule sunt scrise fie ca MeOH, fie ca Me(OH) 2 . Cu toate acestea, există și excepții. Deci, hidroxizii Zn (OH) 2, Be (OH) 2, Pb (OH) 2, Sn (OH) 2 nu aparțin bazelor.

2) Hidroxizii amfoteri includ hidroxizii metalici în starea de oxidare +3, +4 și, ca excepții, hidroxizii Zn (OH) 2, Be (OH) 2, Pb (OH) 2, Sn (OH) 2. Hidroxizi metalici în stare de oxidare +4, in USE sarcini nu se întâlnesc, prin urmare nu vor fi luate în considerare.

Proprietățile chimice ale bazelor

Toate bazele sunt împărțite în:

Amintiți-vă că beriliul și magneziul nu sunt metale alcalino-pământoase.

Pe lângă faptul că sunt solubile în apă, alcaliile se disociază foarte bine în soluții apoase, în timp ce baze insolubile au un grad scăzut de disociere.

Această diferență de solubilitate și capacitatea de a disocia dintre alcalii și hidroxizii insolubili duce, la rândul său, la diferențe vizibile în proprietățile lor chimice. Deci, în special, alcaliile sunt compuși mai activi din punct de vedere chimic și sunt adesea capabili să intre în acele reacții în care bazele insolubile nu intră.

Reacția bazelor cu acizii

Alcaliile reacționează cu absolut toți acizii, chiar și cu cei foarte slabi și insolubili. De exemplu:

Bazele insolubile reacţionează cu aproape toţi acizii solubili, nu reacţionează cu acidul silicic insolubil:

Trebuie remarcat faptul că atât bazele tari, cât și cele slabe cu formula generală de forma Me (OH) 2 pot forma săruri bazice cu lipsă de acid, de exemplu:

Interacțiunea cu oxizii acizi

Alcaliile reacționează cu toți oxizii acizi pentru a forma săruri și adesea apă:

Bazele insolubile sunt capabile să reacționeze cu toți oxizii acizi superiori corespunzători acizilor stabili, de exemplu, P 2 O 5, SO 3, N 2 O 5, cu formarea de săruri medii1:

Bazele insolubile de forma Me (OH) 2 reacţionează în prezenţa apei cu dioxid de carbon exclusiv cu formarea sărurilor bazice. De exemplu:

Cu(OH)2 + CO2 = (CuOH)2CO3 + H2O

Cu dioxidul de siliciu, datorită inerției sale excepționale, reacţionează doar bazele cele mai puternice, alcaline. În acest caz, se formează săruri normale. Reacția nu are loc cu baze insolubile. De exemplu:

Interacțiunea bazelor cu oxizii și hidroxizii amfoteri

Toate alcalinele reacţionează cu oxizii şi hidroxizii amfoteri. Dacă reacția este efectuată prin topirea unui oxid sau hidroxid amfoter cu un alcali solid, o astfel de reacție duce la formarea de săruri fără hidrogen:

Dacă se folosesc soluții apoase de alcaline, se formează săruri complexe de hidroxo:

În cazul aluminiului, sub acțiunea unui exces de alcali concentrat, în locul sării Na, se formează sarea Na3:

Interacțiunea bazelor cu sărurile

Orice bază reacţionează cu orice sare numai dacă sunt îndeplinite două condiţii simultan:

1) solubilitatea compuşilor iniţiali;

2) prezența unui precipitat sau a unui gaz printre produșii de reacție

De exemplu:

Stabilitatea termică a bazelor

Toate alcaliile, cu excepția Ca(OH)2, sunt rezistente la căldură și se topesc fără descompunere.

Toate bazele insolubile, precum și Ca (OH) 2 ușor solubil, se descompun atunci când sunt încălzite. Cea mai mare temperatură de descompunere a hidroxidului de calciu este de aproximativ 1000 o C:

Hidroxizii insolubili au mult mai mult temperaturi scăzute descompunere. Deci, de exemplu, hidroxidul de cupru (II) se descompune deja la temperaturi peste 70 o C:

Proprietățile chimice ale hidroxizilor amfoteri

Interacțiunea hidroxizilor amfoteri cu acizi

Hidroxizii amfoteri reacţionează cu acizii tari:

Hidroxizi metalici amfoteri în starea de oxidare +3, adică tip Me (OH) 3, nu reacționează cu acizi precum H 2 S, H 2 SO 3 și H 2 CO 3 datorită faptului că sărurile care s-ar putea forma în urma unor astfel de reacții sunt supuse hidrolizei ireversibile către hidroxid amfoter original și acidul corespunzător:

Interacțiunea hidroxizilor amfoteri cu oxizii acizi

Hidroxizii amfoteri reacţionează cu oxizi mai mari, care corespund acizi stabili(SO3, P2O5, N2O5):

Hidroxizi metalici amfoteri în starea de oxidare +3, adică tip Me (OH) 3, nu reacționează cu oxizii acizi SO 2 și CO 2.

Interacțiunea hidroxizilor amfoteri cu baze

Dintre baze, hidroxizii amfoteri reacţionează numai cu alcalii. În acest caz, dacă se utilizează o soluție apoasă de alcali, se formează săruri complexe de hidroxo:

Și atunci când hidroxizii amfoteri sunt topați cu alcaline solide, se obțin analogii lor anhidri:

Interacțiunea hidroxizilor amfoteri cu oxizii bazici

Hidroxizii amfoteri reacționează atunci când sunt topiți cu oxizi ai metalelor alcaline și alcalino-pământoase:

Descompunerea termică a hidroxizilor amfoteri

Toți hidroxizii amfoteri sunt insolubili în apă și, ca orice hidroxizi insolubili, se descompun atunci când sunt încălziți la oxidul și apă corespunzătoare.

Un pic de teorie

acizi

acizi sunt substanțe complexe formate din atomi de hidrogen capabile să fie înlocuite cu atomi de metal și acizi resturi.

acizi- aceștia sunt electroliți, în timpul disocierii cărora se formează doar cationi de hidrogen și anioni de reziduuri acide.

Clasificarea acidului

Clasificarea acizilor după compoziție

Proprietățile chimice ale acizilor

• Interacțiunea cu oxizii bazici pentru a forma sare și apă:

• Interacțiunea cu oxizii amfoteri pentru a forma sare și apă:

• Interacțiunea cu alcalii pentru a forma sare și apă (reacție de neutralizare):

• Interacțiunea cu sărurile dacă are loc precipitații sau se eliberează gaz:

• Acizii puternici îi înlocuiesc pe cei mai slabi din sărurile lor:

(în acest caz, un instabil acid carbonic, care se descompune imediat în apă și dioxid de carbon)

Portocaliul de metil devine roșu.

Obținerea acizilor

Fundații

Clasificare de bază

Slab (α< 3 %): нерастворимые основания.

Chitanță

• Hidroxizii metalelor slab active se obțin prin adăugarea de alcali la soluțiile sărurilor corespunzătoare. Deoarece solubilitatea hidroxizilor slab bazici în apă este foarte scăzută, hidroxidul precipită din soluție sub forma unei mase gelatinoase.

• De asemenea, baza poate fi obținută prin reacția unui metal alcalin sau alcalino-pământos cu apă.

• Hidroxizii de metale alcaline sunt produși industrial prin electroliza soluțiilor apoase de săruri:

• Unele baze pot fi obținute prin reacții de schimb:

Proprietăți chimice

• Când interacționează cu un acid, are loc o reacție de neutralizare și se formează sare și apă:

• Cu un exces de acid sau bază, reacția de neutralizare nu ajunge până la sfârșit și se formează săruri acide sau bazice, respectiv:

• Bazele solubile pot reacționa cu hidroxizii amfoteri pentru a forma hidroxocomplecși:

• Bazele reacţionează cu oxizii acizi sau amfoteri formând săruri:

• Bazele solubile intră în reacții de schimb cu sărurile solubile: