Оксиды - это сложные вещества, состоящие из какого-нибудь элемента и кислорода со степенью окисления -2.

Например: K2O, CaO, Fe2O3, СО2, Р2О5, SO3, Cl2O7, OsO4. Оксиды образуют все химические элементы, кроме Не, Ne, Ar. Химическая связь между кислородом и другим элементом бывает ионной и ковалентной. По химическим свойствам оксиды делятся на солеобразующие и несолеобразующие. К последним относятся, например, N2O, NO, NO₂, SiO, SO.

Солеобразующие оксиды делятся на основные, кислотные и амфотерные.

О с н о в н ы е о к с и д ы. Оксиды, гидраты которых являются основаниями, называют основными оксидами. Например, Na2O, CuO являются основными оксидами, так каким соответствуют основания NaOH, Cu(OH)2. Как правило, основными оксидами могут быть оксиды металлов со степенью окисления +1, +2. Химическая связь здесь ионная.

Оксиды щелочных (Li, Na, К, Rb, Cs, Fr) и щелочно-земельных металлов (Са, Sr, Ba, Ra), взаимодействуя с водой, дают основания. Например:

К2О + Н2О = 2КОН

ВаО + H2O = Ва(ОН)2

Остальные основные оксиды с водой практически не взаимодействуют. Основные оксиды взаимодействуют с кислотами и дают соль и воду:

Fе₂О₃ + 3Н₂SО₄ = Fе₂(SО₄)₃ + 3Н₂О

Fе₂О₃ + 6H⁺ = 2Fе ^{3 +} + 3Н₂О

Основные оксиды реагируют с кислотными оксидами и дают соли:

FeO + SiO₂= FeSiО₃ (t)

К и с л о т н ы е о к с и д ы. Оксиды, гидраты которых являются кислотами, называют кислотными. К кислотным относятся оксиды неметаллов и металлов со степенью окисления +4,+5, +6, +7. Например, N₂O₃, P₂O₅, СrО₃, Mn₂O₇, CO₂, V₂O₅, SO₃, Сl₂O₇ - кислотные оксиды, так каким соответствуют кислоты HNO₂, Н₃РО₄, H₂CrО₄, НМnО₄ и т. д. (химическая связь здесь ковалентная и ионная). Большинство кислотных оксидов взаимодействует с водой и образует кислоты. Например:

SO₃ + H2O = H2SO4

Мn2O7+ H2O = 2HMnO4

SiO2 + H2O ≠

Кислотные оксиды реагируют с основаниями (щелочами) и дают соль и воду:

N₂O₅ + Ca(OH)₂ = Са(NО₃)₂ + H₂O

N₂O₅ + 2OH‾ = 2NО₃‾ + H₂O

А м ф о т е р н ы е о к с и д ы. Оксиды металлов со степенью окисления +3, +4 и иногда +2,которые в зависимости от среды проявляют основные или кислотные свойства, т. е. реагируют с кислотами и основаниями, называют амфотерными. Им соответствуют гидраты, кислоты и основания. Например:

Zn(OH)2 ← ZnO → H2ZnO2

 

-H2O
Аl(ОН)₃ ← Аl₂О₃ → Н₃АlО₃ → HalO₂

Амфотерные оксиды реагируют с кислотами и основаниями:

Аl2Оз + 3Н2SO4 = Аl2 (SO4)з + 3H2O

Аl2Оз + 6H⁺ = 2Al³⁺ + 3H2O

Аl2Оз + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OH)4]

Аl2Оз + 2OН‾ + 3H2O = 2[Аl(ОН)4]‾

При сплавлении А12Оз со щелочами образуются метаалюминаты:

 

сплавление
Аl2Оз + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O

метаалюминат
натрия

 

Аl2Оз + 2OН‾ = 2Аl O2‾ + H2O

Амфотерные оксиды с водой непосредственно не соединяются.

ГИДРОКСИДЫ

Химические соединения с общей формулой R(OH)n называют гидроксидами, где R - атом или группа атомов с положительным зарядом.

В зависимости от типа электролитической диссоциации гидроксиды делятся на три группы: основания, кислоты и амфотерные гидроксиды. Например:

Ba(OH)2 ↔ Ва²⁺ + 2ОН‾ основание

H2SO4 ↔ 2H⁺ + SO2²‾ кислота

Рb(ОН)2

осадок

↕

Рb²⁺ + 2ОН‾ ↔ Pb(ОН)2 ↔2H⁺ + РbО2²‾ амфотерный гидроксид

раствор

ОСНОВАНИЯ

По международной номенклатуре, соединения, содержащие гидроксогруппу, называют гидроксидами. Если металл имеет переменную степень окисления, то после названия гидроксида в скобках указывается его с. о. Основания - электролиты, которые при электролитической диссоциации образуют отрицательные гидроксид-ионы.

Например, CuOH - гидроксид меди (I), Cu(OH)₂ - гидроксид меди (II).

Основания делятся на растворимые и нерастворимые в воде.

Растворимые в воде основания называют щелочами. Щелочи образуют щелочные и щелочноземельные металлы. Щелочи реагируют с растворами солей:

Рb(NОз)2 + 2NaOH = 2NaNOз + Pb(OH)2↓

Рb²⁺ + 2ОН‾ = Pb(OH)2

Щелочи могут взаимодействовать с некоторыми простыми веществами:

Si + 2NaOH + Н2О = Na2 SiОз + 2Н2

Si + 2ОН‾ + Н2О = SiOз²‾ + 2Н2

2Аl + 2NaOH + бН2О = 2Na[Al(OH)4] + ЗН2

тетрагидроксоалюминат
натрия

2Аl + 2ОН‾ + бН2О = 2[Аl(ОН) 4]‾ + ЗН2

Растворимые и нерастворимые в воде гидроксиды могут реагировать с кислотами:

2Fе(ОН)з + 3H2SО4 = Fe2(SО4)з + 6Н2О

Fе(ОН)з + 3H⁺ = Fe³⁺ + 3Н2О

Нерастворимые в воде основания термически разлагаются:

2Fе(ОН)з = (t) Fе2Оз + 3Н2О

КИСЛОТЫ

Кислоты - это электролиты, которые при электролитической диссоциации образуют положительные ионы водорода и других положительных ионов не дают.

Число ионов водорода, образующихся при диссоциации одной молекулы кислоты, определяет ее основность. Так, HNО₃, Н₂SО₃, Н₃РО₄ - пример одно-, двух- и трехосновных кислот.

Сила кислот определяется степенью диссоциации а в единице объема. По силе кислоты делятся на сильные (HNO₃, H₂SО₄, HCl, HBr, HI, HClO₄, HMnO₄) и слабые H₂SO₃, H₂SiO₃, Н₂СО₃, CH₃COOH и др.).

Отсутствие или наличие атомов кислорода в молекулах кислот подразделяетих на бескислородные (HCl, HBr, HI, H₂S, H₂Se) и кислородсодержащие (HNO₃, H₂SO₄, Н₃РO₄ и др.).

Кислоты могут быть твердыми (H₃PO₄, Н₃ВО₃, Н₂SiO₃) и жидкими (H₂SO₄, HNO₃. HCl), летучими (HCl, HNO₃, H₂SO₃) и нелетучими (H₂SO₄, НзРO₄).

Кислоты реагируют с металлами. Взаимодействие кислот с металлами зависит от концентрации кислоты и активности металла.

а) Разбавленные кислоты (кроме HNO₃) реагируют с металлами, которые стоят в ряду стандартных электродных потенциалов до водорода, при этом выделяется водород. Например:

Fe + H2SO4 (разб.) = FeSO4 + H2↑

Fe + 2H⁺ - Fe²⁺ + h2

6) H2SO4 (конц.) при нагревании реагирует со всеми металлами (кроме Pt и Au), при этом водород не выделяется, с тяжелыми металлами (d>5) образуется газ SO2 (сернистый), с более активными (легкими, d<5) металлами — H2S (сероводород):

Сu (неакт.) + 2H2SO4 (конц.) = CuSO4+ SO2↑ + 2H2O

Сu + 4H⁺ + SO4^{2 −} = Сu²⁺ + SO2 + 2Н2О

8Na (акт.) + 5H2SO4 (конц.) = 4Nа2O4 + H2S↑ + 4Н2О

8Na + 10H⁺ + SO4²⁻ = 8Na⁺ + H2S + 4Н2О

в) HNO3 (конц.) с щелочными и щелочно-земельными металлами образует газ N2O — оксид азота (I), с другими тяжелыми металлами NO2 — оксид азота (IV), холодная HNO3 (конц.);

не реагирует с Fe, Al, Cr, Pt, Au:

 

4Ca +10HNO3 (конц.) = 4Са(NОз)2 + N2O + 5Н2О

4Са + 10H⁺ + 2NОз⁻ = 4Ca²⁺ + N2O + 5Н2О

Сu + 4НNОз (конц.) = Cu(NO)2 + 2NO2 + 2Н2О

Сu + 4H⁺ + 2NОз⁻ = Сu²⁺ + 2NO2 + 2Н2О

г) HNO3 (разб.) с активными металлами, а также с Zn, Fe, Sn взаимодействует с выделением газа МНз (аммиак) или образованием соли аммония NHз+ HNOз = NH₄NOз; с тяжелыми металлами (d>5) образует газ NO - оксид азота (II):

4Ca + 10HNO3 (разб.) = 4Са(NОз)2 + NНNОз + ЗН2О
4Ca + 10H⁺ + NОз⁻ = 4Ca²⁺ + NH4⁺ + ЗН2О
3Cu + 8HNO3 (разб.) = ЗСu(NОз)2 + 2NO + 4H2O
ЗСu + 8H⁺ + 2NОз⁻ = ЗСu²⁺ + 2NO + 4H2O

 

д) Н2СОз, H2SOз, СНзСООН - кислоты слабые, взаимодействуют только с активными металлами:

2СНзСООН + Mg = Мg(СНзСОО)2 + Н2
2H⁺ + Mg = Mg²⁺ + H2

Кислоты реагируют с основными и амфотерными оксидами и образуют соль и воду.

При взаимодействии кислот с солями необходимо учитывать, в каком агрегатном состоянии находится соль. Реакция с растворами солей протекает в том случае, если выпадает осадок или выделяется газ:

H2SO4 + Ва(NОз)2 (р-р) = BaSO4↓ + 2НNОз
SO4²‾ + Ва²⁺ = BaSO4

Для реакции с твердыми солями берут соль менее сильной кислоты:

2НСl + К2СОз (т) = 2КСl + Н2О + CО2
2H⁺ + СОз²‾ = Н2О + СО2

АМФОТЕРНЫЕ ГИДРОКСИДЫ

Вещества, которые при диссоциации образуют как ионы водорода, так и гидроксид-ионы, называют амфотерными соединениями.

Некоторые гидроксиды в водных растворах реагируют и как кислоты, и как основания, т.е. проявляют амфотерные свойства. В водных растворах таких веществ существуют вместе два противоположных носителя: кислых свойств - ионы водорода, основных свойств — гидроксид-ионы. Например:

Zn(OH)2

Осадок

↕

2H⁺ + ZnO2²‾ ↔ Zn(OH)2 ↔ Zn²⁺ + 2OН‾
диссоциация по раствор диссоциация по
типу кислоты типу основания

СОЛИ

Соли - это электролиты, при диссоциации которых образуются катионы металлов (или катионы аммония NH4 ⁺ ) и анионы кислотных остатков.

В зависимости от состава различают следующие типы солей: средние, кислые, основные.

С р е д н и е соли — продукты полного замещения атомов водорода в кислоте на металл или продукты полного замещения гидроксилъных групп основания кислотными остатками. Например, полное замещение в НзРО₄ водорода на металл могут дать соли NазРО₄, Саз(РО₄)₂, AlPO₄. Замещение в Аl(ОН)з гидроксильных групп кислотными остатками могут дать соли АlСlз, Al₂(SO₄)₃, АlРО₄.

К и с л ы е соли (гидро) - продукты неполного замещения атомов водорода многоосновных кислот на металл. Двухосновные кислоты дают одну кислую соль. Например,Н₂SOз—KHSOз -гидросульфит калия; Са(НSOз)₂ - гидросульфит кальция.

Трехосновные кислоты дают две кислые соли. Например, НзРО₄ - Са(Н₂РО₄)₂ дигидрофосфат кальция; СаНРО₄ - гидрофосфат кальция.

О с н о в н ы е соли (гидроксо) — продукты неполного замещения гидроксогрупп многокислотных оснований на кислотные остатки. Например, у Аl(ОН)з последовательно замещаются однадве группы и получаются основные соли: Аl(ОН)2Сl - хлорид дигидроксоалюминия, АlOНСl2 - хлорид гидроксоалюминия.

П о л у ч е н и е солей. Средние соли могут быть получены многими способами, приведем лишь десять основных:

1. металл + неметаллосновной оксид 4 кислотный оксид

7 8

2. металл + кислота основание (щелочь) 5 кислота

9 10

3. металл + соль соль 6 соль

 

Приведенные схемы, по которым могут образовываться средние соли, рассмотрим на конкретных примерах.

1. Взаимодействие металла с неметаллом: 2Na + Сl2 = 2NaCl

2. Взаимодействие кислот с металлами. Все разбавленные кислоты (кроме азотной) взаимодействуют с металлами, стоящими в ряду стандартных электродных потенциалов до

водорода: ↑

Fe + 2НСl = FeCl2 + Н2↑ Fe + 2Н ⁺ = Fe ^{2 +} + Н2

3. Взаимодействие металла с солями. Более активный металл вытесняет.менее активный из раствора его соли:

Fe + CuSO₄ = Сu + FeSO₄ Fe + Cu²⁺ = Сu + Fe²⁺

4. Взаимодействие основного и кислотного оксидов:

СаО + СО2 = CaCO3

5. Взаимодействие кислоты и гидроксида:

Н2SО4 + Zn(OH)2 = ZnSO4 + 2Н2О 2H⁺ + Zn(OH)2 = Zn²⁺ + 2Н2О

6. Взаимодействие солей между собой. До начала реакции обе соли должны быть растворимы в воде, а после одна из солей должна быть в осадке, т. е. нерастворима:

AgNO3 + NaCl = AgCl↓ + NaNO3 Ag⁺ + Cl‾ = AgCl↓

7. Взаимодействие основного оксида с кислотой:

CuO + 2НСl = CuCl2 + Н2О CuO + 2H⁺ = Cu²⁺ + H2O

8. Взаимодействие щелочи с кислотным оксидом:

2NaOH + CO2 = Na2CO3+ Н2О 2OН‾ + СО2 = CO3²‾ + Н2О

9. Взаимодействие солей со щелочами:

СuSO4 + 2КОН = K2SO4 + Сu(ОН)2↓ Cu²⁺ + 2OН‾ = Сu(ОН)2↓

10. Взаимодействие солей с кислотами:

BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2НСl Ва²⁺+ SO4²‾ = BaSO4↓

 

К химическим свойствам средних солей относятся реакции 3, 6, 9, 10. Для получения какой-либо определенной соли не все вышеприведенные способы осуществимы на практике. В каждом конкретном случае необходимо учитывать условия реакции и свойства участвующих в ней веществ.

Кислые соли могут быть получены при взаимодействии:

 

1) основания с избытком кислоты

NaOH + Н2SО3 = NaHSO3 + Н2О

2) средней соли с избытком кислоты

Са₃(РO4)₂ + 4Н₃РО₄ = 3Ca(H₂PO₄)2 Са₃(РО₄)₂ + 2Н₂SO₄ = Ca(H₂PO₄) 2 + 2CaSO₄

Для перевода кислой соли в среднюю необходимо добавить щелочи:

NaHSO3 + NaOH = Na₂OH + Н2О Са(Н2РO4)2 + 2Са(ОН)2 ⁼ Са₃(РО4)2 + 4Н2О

Основные соли могут быть получены при взаимодействии:

1) избытка основания с кислотой

Сu(ОН)2 + НСl = CuOHCl + Н2О

2) недостатка щелочи со средней солью

2CoSO4 + 2NaOH = (CoOH) 2 + Na2SO4

Для перевода основной соли в среднюю нужно добавить кислоты:

(CoOH)2SO4 + H2SO4 = 2СоSO4 + 2Н2О

Необходимо отметить, что основные соли обладают меньшей растворимостью, чем средние. Подобно средним солям, они взаимодействуют с кислотами и солями. Кислые же соли обладают большей растворимостью, чем средние: Саз(РО4)2 нерастворима в воде, СаНРО4 малорастворима, Са(Н2РО4)2 растворима.

вопросы

1. Какие соединения называют оксидами?

2. Какие оксиды называют основными, кислотными, амфотерными?

3. Назовите следующие оксиды: Na2O, SO2, Mn2O7, CO, Cr2Oз, Р2О5, В2Оз, SnO2, CuO, OsO4, SеOз.

4. Какие соединения называют гидроксидами?

5. Назовите следующие кислоты: a) HNO2, Н2SO4, НзРO4, НСl; б) HNO3, Н2SO3, НзВОз. HI;

в) СНзСООН, H2S, Н2SO3, НВr.

6. Какие вещества называют солями?

7. Какие виды солей вы знаете?

8. Назовите следующие соли: а) Аl2(SO4)з, FеОН(NОз), KHS; б) FeCl2, NaH2PO4, AlOHSO4;

в) Са(NОз)2, Са(НСОз)2, ВiОН(NОз)2; г) Ва₃(РO4)2. КНSОз;, д) К2SiОз, Рb(НSOз)2, MgOHCl.

УПРАЖНЕНИЯ

1. Составьте уравнения реакций взаимодействия следующих оксидов: а) оксида кремния (IV) с оксидом железа (II); б) оксида меди (II) с оксидом серы (IV); в) оксида азота (V) с оксидом кальция; г) оксида фосфора (V) с оксидом натрия; д) оксида магния с оксидом серы (IV); е) оксида азота (III) с оксидом бария. Назовите тип химической связи в каждом из оксидов.

2. Какие из следующих веществ могут реагировать с оксидом азота (V): Са(ОН)2, H2SO4, MgCl2, H2О, SО2, К2О? Возможные уравнения реакций запишите в ионной форме.

3. Закончите уравнения следующих реакций:

КОН + SOз →... Fе2Оз + H2SO4 →...

LiOH + Cl2O7 →... Са(ОН)2 + CO2 →...

Al2O3 + HNOз →... CaO + НзРО4 →...

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

4. Какие из следующих веществ будут реагировать с гидроксидом калия: Mg(OH)2, Сl2О7, H2SO3, CuCl2, Аl2Оз, ВаО, Zn(OH)2? Напишите возможные уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

5. Составьте уравнения реакций в молекулярной и ионной формах между соответствующими кислотами и гидроксидами, приводящими к образованию следующих солей: FeOHSO4, NaHCOз, Mg(NOз)2, Саз(РO4)2, Аl2(SO4)з.

6. Закончите уравнения следующих реакций получения солей в молекулярной и ионной формах:

ZnO + КОН →... Sn(ОН)2 + NaOH →...

Al2Oз + NaOH →... Zn + КОН →...

7. Какие из указанных веществ будут реагировать с хлороводородной кислотой: H2SО4, CuO, P2О5, AgNО3, Fе(ОН)з, MgSО4, К2СОз? Возможные реакции запишите в молекулярной и ионной формах.

8. Закончите уравнения реакций получения солей в молекулярной и ионной формах:

Са + НзРО4 →... Fe2O3 + Н2SО4 →... Mg + H2SО4 →...

Аl(ОН)з + НСlО4 →... Fe + HCl →... Ва(ОН)2 + НзАsО4 →...

К2О + Н2SОз →... LiOH + H2CrО4 →... CaO + HNО3 →...

Fе(ОН)2 + H2SeO4 →...

9. Напишите уравнения реакций образования средних солей между следующими веществами: а) силикатом натрия и азотной кислотой; б) гидрокарбонатом калия и бромоводородной кислотой; в) гидросульфатом калия и гидроксидом калия; г) гидроксосульфатом алюминия и серной кислотой; д) гидроксоацетатом алюминия и уксусной кислотой; е) гидросульфидом кальция и гидроксидом кальция.

10. Допишите уравнения реакций взаимодействия веществ в молекулярной и ионной формах:

а) Аl2(SO4)з + Ва(NO3)2 →... б) FeClз + КОН →...

в) Na2CO3 + Ca(OH)2 →... г) Na2SiOз + НС1 →...

11. Допишите ионные уравнения следующих реакций:

а) CuSO4 + NaOH →... б) CuCl2 + K2CO3 →...

в) CuO + НNОз →... г) Cu(OH)2 + НСl →...

12. Допишите уравнения реакций образования основных солей в молекулярной и ионной формах:

а) Аl(ОН)з + НNО3 →... Mg(OH)2 + НСl →...

б) Fе2(SO4)з + NaOH →... Cu(OH) 2 + НNОз →...

в) Zn(OH)2 + НзАsO4 →... Fе(ОН)з + H2SO4 →...

13. Допишите уравнения реакций образования кислых солей в молекулярной и ионной формах:

а) NaOH + Н2СОз →... Ва(ОН)2 + НзРO4 →...

б) КОН + НзРO4 →... NaOH + Н2S →...

в) КОН + H2SO4 →... Са(ОН)2 + Н2СОз →...

14. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах между следующими веществами: а) хлоридом железа (III) и фосфатом натрия; б) сульфатом меди (II) и фосфатом натрия; в) сероводородом и нитратом меди (II); г) сульфитом калия и сульфатом цинка; д) сульфитом натрия и нитратом магния; е) карбонатом калия и сульфидом бария; ж) силикатом натрия и бромидом кальция.

15. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах между следующими веществами: а) гидроксохлоридом магния и гидроксидом натрия; б) гидроксосульфатом железа (III) и серной кислотой; в) гидрофосфатом кальция и гидроксидом кальция; г) гидросульфидом кальция и гидроксидом калия; д) дигидрофосфатом бария и гидроксидом бария.

16.Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

а) СuО → СuСl2 → Cu(NО3)2 б) СаО → Са(ОН)2 → Са(NО3)2

в) MgO → MgSО4 → MgCl2

17. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

а) SО2→ Н2SОэ → КНSОз → К2Sоз б) P2O5 → НзРО4 → Са(Н2РО4)2 → Саз(РО4)2

в) СО2 → Са(НСОз)2 → СаСОз → СаCl2

18. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

а) ZnSО4 → Zn(OH)2 → ZnCl2 → Zn б) АlСlз → Аl(NОз)з → Аl(ОН)з → NaAlO2

в) Рb(NОз)2 → Рb(ОН)2 → РbО → Na2PbO2

19. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

а) Fе2(SО4)з → FеСlз → Fе(ОН)з → FеОН(NОз)2

б) К → КОН → KHSО4 → K2SО4 → KCl → KNО4

в) Cu(OH)2 → CuOHNОз → Cu(NОз)2 → CuSО4

20. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

а) Са → Са(ОН)2 → CaCl2 → Са(NОз) 2 → CaSO4

б) Сu→ Сu(NОз)2 → Сu(ОН)2 → CuSO4 → Аl2(SO4)3

в) Mg → MgSO4 → MgCl2 → MgOHCl → Mg(OH)2

21. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

а) CuSO4 → CuCl2 → ZnCl2 → Na2ZnO2 → Zn(OH)2

б) Нg(NОз)2 → Аl(NОз)з → NaAlO2 → Аl(ОН)з → AlОHCl2

в) ZnSO4 → Zn(OH)2 → ZnCl2 → АlСlз → Аl(ОН)з

22. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

а) CuCl2 → Cu(OH)2 → CuSO4 → ZnSO4 → Na2ZnO2

б) Fе(NОз)з → FeOH(NОз) 2 → Fе(ОН)з → FеСlз → Fе(NОз)з

в) Al2Oз → АlСlз → Аl(ОН)з → NaAlO2 → NaNOз

r) Mg(OH)2 → MgSO4 → MgCl2 → Mg(NOз)2 → Мg(ОН)2

23. Напишите эмпирические и графические формулы оксидов: а) рубидия; б) цезия; в) галлия; г) ртути (II); д) таллия (I); е) таллия (III); ж) углерода (II); з) мышьяка (III); и) мышьяка (V); к) сурьмы (V); л) висмута (III); м) сурьмы (III); н) серы (IV); о) серы (VI); п) селена (IV); р) селена (VI); с) теллура (IV); т) теллура (VI); у) хлора (I); ф) хлора (VII); х) хрома (III); ц) хрома (VI);ч) марганца (II); ш) марганца (IV); щ) марганца (VI); э).марганца (VII); ю) железа (И); я) железа (III).

24. Назовите следующие оксиды: а) К₂О; б) Rb₂O; в):ВеО; г) MgO; д) SrO; e) CdO; ж) В2Оз; з) Ga₂O₃; и) Тl₂О₃; к) Тl₂О; л) СО; м) СО₂; н) SiO₂; о) GeO; п) GeO₂; р) SnO; с) SnO₂; т) РbО; у) РbО₂; ф) N₂O; х) NO; ц) N₂O₃; ч) NO₂; ш) N₂O₅; щ) Р₂О₃; з) P₂O₅; ю) СlO₂.

25. Напишите эмпирические и графические формулы следующих гидроксидов: а) гидроксида лития; б) гидроксида натрия; в) гидроксида калия; г) гидроксида рубидия; д) гидроксида меди (I); е) гидроксида меди (II); ж) гидроксида серебра (I); з) гидроксида бериллия; и) гидроксида магния; к) гидроксида кальция; л) гидроксида цинка; м) гидроксида стронция; н) гидроксида кадмия; о) гидроксида бария; п) гидроксида ртути (II); р) гидроксида ртути (I); с) ортогидроксида алюминия; т) метагидроксида алюминия; у) ортогидроксида галлия; ф) ортогидроксида индия; х) ортогидроксида таллия (III); ц) гидроксида таллия (I); ч) дигидроксида олова; ш) дигидроксида свинца; щ) тригидроксида висмута; э) тригидроксида железа; ю) дигидроксида железа.

26. Напишите графические формулы молекул следующих кислот: а) хлорной; б) бромноватой; в) хлорноватистой; г) марганцовой; д) марганцовистой; е) серной; ж) сернистой; з) дисерной; и) хромовой; к) дихромовой; л) ортотеллуровой; м) ортоиодной; н) ортомышьяковой; о) метамышьяковой; п) метамышьяковистой; р) азотной; с) угольной; т) ортоборной.

27. Составьте эмпирические формулы солей, которые можно получить из: а) гидроксида магния и азотной кислоты; б) гидроксида натрия и угольной кислоты; в) гидроксида алюминия и иодоводородной кислоты; г) гидроксида калия и борной кислоты; д) гидроксида кальция и фосфорной кислоты; е) тригидроксида железа и азотной кислоты; ж) гидроксида стронция и угольной кислоты; з) гидроксида марганца (II) и мышьяковой кислоты; и) гидроксида натрия и гидроксида алюминия; к) гидроксида лития и серной кислоты.

28. Напишите эмпирическую формулу: а) карбоната лития; б) ортофосфата натрия; в) ортофосфата алюминия; г) сульфата кальция; д) дихромата аммония; е) манганата бария; и) нитрата железа (III); к) сульфата меди (II); л) сульфита стронция; м) нитрита серебра; о) гидрофосфата натрия; п) гидрокарбоната бария; р) гидросульфита калия; с ) хлорида гидроксожелеза (III); т) бромида дигидроксоалюминия; у) хлорида гидроксомагния; ф) сульфида железа (III).

29. Напишите графическую формулу: а) нитрита магния; б) сульфата бериллия; в) нитрата натрия; г) сульфита кальция; д) бромида алюминия; е) перхлората лития; ж) селената алюминия; з) бромида стронция; и) дихромата калия; к) манганата натрия; л) перманганата лития; м) алюмината калия; н) фосфата калия; о) фторида кальция; п) нитрата гидроксомагния.

30. Приведите примеры уравнений реакций получения гидроксида цинка, а также доказывающие его химические свойства.

31. Напишите возможные уравнения реакций для следующих переходов:

Са → СаО → Са(ОН)2 → СаСО3 → Са(НСОз)2 → СаСОз → CaCl2

32. Дайте определение и классификацию оснований. Укажите 3 способа получения щелочей.

33. Назовите следующие соединения и изобразите их структурные формулы: Сr2Оз, МnО, МnзО4, СаО, СаО2, PbO2, Pb2Oз.

34. Какие вещества называются кислотами? Приведите по 3 примера оксокислот и бескислородных кислот. Напишите по 3 уравнения реакции кислот с металлами, оксидами металлов, солями. Дайте названия всем веществам, участвующим в уравнениях реакций.

35. Назовите соединения: Li2COз, Sr(HS)2, RaSOз, Rb2Se, Ca(H2PO4)2, Na2HPO4, Fr2H2P2O7, Na2SnO2, AlOHSO4, Li2SnOз, (CuOH)2SO4, Na2S2O8, RbCO₃.

36. Напишите возможные уравнения реакций для переходов:

Cr₂S₃ → Сr₂(SО₄)₃ → Сr(ОН)₃ → Nа₃[Сr(ОН)₆] → NaCrO₂ → CrCl₃

37. Напишите возможные уравнения реакций для следующих переходов:

Сu → СuО → CuSO₄ → (CuOH)₂SO₄ → [Cu(NH₃)₄](OH)₂

38. Приведите примеры 6 кислотных оксидов и уравнения реакций их получения из простых и сложных веществ.

39. Напишите возможные уравнения реакций для следующих переходов:

Al2Sз → Аl(NОз)з → Аl(ОН)з → Kз[Al(OH)6] → Al2Oз → Al(NOз)з

40. Приведите примеры 6 основных оксидов и уравнения реакций их получения из простых и сложных веществ.

41. Напишите возможные уравнения реакций для следующих переходов:

Са → СаО → Са(ОН)2 → CaCOз → Са(НСОз)2 → СаСОз → CaCl2

42. Приведите примеры 4 амфотерных гидроксидов и реакции их получения различными методами. Дайте названия всем веществам.

43. Напишите возможные уравнения реакций для следующих переходов:

Na → NaOH → NaCOз → (CuOH)2COз → CuO → CuSO4

44. Дайте определение и классификацию оксидов, приведите по 3 примера. Напишите уравнения реакций получения оксидов несколькими способами.

45. Приведите примеры уравнений реакций получения гидроксида хрома (111), а также доказывающие его химические свойства.

46. Напишите возможные уравнения реакций для следующих переходов:

Мg → МgО → Мg(NОз)2 → Мg(ОН)2 → МgО → МgSO4

47. Дайте определение и классификацию оснований. Укажите 3 способа получения оснований.

48. Назовите следующие соединения и изобразите их структурные формулы:

Cr2Oз, MnO, MnO2, CaO, СаО2 РbО2 FeзO4

49. Напишите возможные уравнения реакций для следующих переходов:

Аg → АgNОз →АgВr → Na3[Ag(S2Оз)2]→ AgCN

50. Напишите возможные уравнения реакций для следующих переходов:

К → КОН → Сr(ОН)з → K[Cr(OH)6] → Сr(ОН)з → CrClз

51. Напишите возможные уравнения реакций для следующих переходов:

С → CO2 →Na2COз → (СuОН)2СОз → [Сu(NНз)4](ОН)2

52. Приведите примеры 6 кислотных оксидов и уравнения реакций их получения из простых и сложных веществ.

53. Напишите возможные уравнения реакций для следующих переходов:

NO2 → НNОз → Аl(NОз)з → Аl(ОН)з → Kз[Al(OH) 6] → AlClз

 

54. Напишите формулы соединений: хромит калия, карбонат гидроксожелеза (II), метаплюмбат свинца (II), хромат алюминия, дифосфат кальция, тиосульфат калия, метаванадат натрия.

55. Приведите примеры 6 оксидов и уравнения реакций, доказывающие их свойства. Назовите все вещества, используемые в уравнениях реакций.

56. Напишите возможные уравнения реакций для следующих переходов:

К → КОН → Са(ОН)2→ Са(НСОз)2 →СаСОз → СаО

57. Приведите примеры 4 амфотерных гидроксидов и реакции их получения различными методами. Дайте названия всем веществам.

58. Напишите возможные уравнения реакций для следующих переходов:

Са → СаО → Са(ОН)2 → СаСОз →Са(СlО4)2

 

V. Ионные реакции

 

При взаимодействии электролитов соединяются только противоположно заряженные ионы. Если приэтом образуется новое вещество в виде осадка, газа, слабого электролита или комплексного иона, то такие реакции можно считать необратимыми, т • е. практически идущими «до конца». Такие реакции называют ионными и записывать их следует ионно-молекулярными уравнениями.

В ионных уравнениях осадок, газ и малодиссоциирующие соединения всегда записывают в молекулярной форме. Рассмотрим реакцию образования хлорида серебра из хлорида натрия и нитрата серебра (молекулярное уравнение):

 

NaC1 + АgNО₃ = АgСl ¯+ NаNО₃

сильный сильный оcадок сильный

Оба реагирующих вещества в водном растворе находятся в виде ионов Na⁺ + C1ˉ + Ag⁺ + N0₃^¯ _→.. Образование осадка сводится к взаимодействию ионов Ag+ и С1‾, так как образуется малодис­социирующее соединение (краткое ионное уравнение показывает только взаимодействующие ноны):

Аg+ + С1‾ = АgСl¯

Полное ионное уравнение

Nа+ + С1‾ + Аg+ + NO_{3 ‾ =} АgСl↓ + Nа+ + NO₃^‾

 

показывает все ионы, входящие в состав реагентов.

Если при взаимодействии двух сильных электролитов полу­чаются два сильных электролита, то реакция фактически не протекает, например

 

К₂S0₄ + СuСl₂ ↔ 2КС1 + СиSО₄

сильный сильный сильный сильный

 

2К+ + SО₄^2‾ + Сu²⁺ + 2С1‾ ↔ 2К⁺ + 2Сl‾ + Сu²⁺ + SО₄^2‾

 

Реакции с образованием газов

 

Nа₂S + 2НСI = 2NаС1 + Н₂S↑

 

Для простоты и удобства напишем сразу уравнение реакции в сокращенной ионной форме:

 

2Н⁺ + S²‾ = Н₂S↑

 

Если одно из взятых веществ является труднорастворимым в воде, то формула этого вещества записывается в молекулярной форме:

 

FeS + 2НС1 = FеС1₂ + Н₂S↑

FeS + 2Н⁺ = Fе²⁺ + Н₂S↑

 

СаСО₃ + 2НС1 = СаС1₂ + H₂ O + CO₂↑

СО₃ + 2Н⁺ = Са²⁺ + H₂ O + СО₂

 

Реакции с образованием осадков

 

СuС1₂ + 2КОН = Сu(ОН)₂↓ + 2КС1 Сu²⁺ + 2OH‾ = Сu(ОН)₂↓

 

2Nа₃РО₄ + ЗСаСI₂ = Cа₃(РО₄)₂↓ + 6NаС1

2Р0₄³‾ + ЗСа²⁺ = Cа₃(РО₄)₂↓

 

Реакции с образованием слабых электролитов.

 

К слабым электролитам относятся вещества со степенью диссоциации меньше 2%, например вода, слабые кислоты, труднорастворимые осадки, соли и др.

 

Пример 1. Са(НСО₃)₂ + 2НВr = СаВr₂ + 2Н₂O+ 2СO₂

НCO₃‾ + H⁺ = Н₂O + СO₂↑

 

Пример 2. 2СrОНSО₄ + Н₂SO₄ = Сr₂(SO₄) ₃ + 2Н₂O

СгОН²⁺ + Н⁺ = Cr³⁺ + Н₂O

 

Пример З. АI₂О₃ + 2NаОН + 3Н₂O = 2Nа[А1(ОН)₄] ‾

АI₂О₃ + 2ОН‾ + 3Н₂O = 2 [А1(ОН)₄] ‾

 

Пример 4. В растворе образуется комплексный ион:

 

А1(ОН)₃ + КОН = К[А1(ОН)₄]

А1(ОН)₃ + OН‾ = [А1(ОН)₄] ‾

В расплаве образуется алюминат-ион:

 

А1(ОН)₃ + КОН = КА1О₂ + 2Н₂O

А1(ОН)₃ + OН‾ = А1O₂‾ + 2Н₂O

 

 

УПРАЖНЕНИЯ

1. Составьте ионные уравнения данных реакций:

а) Nа ₂S + ZnС1₂ → ZnS↓ + NaC1 б) Nа₂СO₃ + ВаС1₂ → BaCO₃ ↓ + NaC1

в) К₂ СO₃ + СаСI₂ → СаСО₃ ↓ + КС1 г) ВаС1₂ + Nа₂SO₄ → ВаSО₄ ↓ + NaCl

д) Рb(NO₃)₂ + NaI → РbI₂ ↓. + NаNО₃

 

2. Составьте ионные уравнения реакций, в результате которых образуются летучие соединения:

а) FeS + НСl → Н₂S↑ + FеС1₂ б) Са(ОН)₂ + NН₄С1 → NH₃↑ + Н₂О + СаС!₂

в) NaC1 + Н₂SO₄(к) → НС1↑ + Nа₂SО₄

 

З. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах: а) соляная кислота + нитратсеребра; б) хлорид бария + серная кислота; в) гидроксид натрия + хлорид аммония; г) карбонат натрия + гидроксид кальция; д) гидроксид железа (III) + азотная кислота.

 

4. Составьте по три молекулярных уравнения реакций по данным ионным уравнениям:

а) А1(ОН)₃ + ЗН+ → Al³⁺ + 3Н₂О б) Са²⁺ + СO₃²‾ → СаСО₃↓

в) Fе³⁺ + ЗОН‾ → Fе(ОН)₃↓

 

5. Напишите следующие уравнения реакций в полной и сокращенной ионной формах:

а) Са(ОН)₂ + СО₂ →... 6) СuСl₂ + КОН →...

в) NН₄ОН + НВr →... г) Nа₂S + НС1 →...

 

6. По ионным уравнениям реакций составьте молекулярные:

 

а)Fе^{2 +} + S² ‾ → FеS б) Н ⁺ + ОH ‾ → Н₂О

в) Fе(ОН)₃ + ЗН ⁺ → Fе^{3 +} + ЗН₂О г) СO₃² ‾ + 2H ⁺ → СО₂ + Н₂О

д)Рb^{2 +} +Н₂S → РbS + 2Н ⁺ е)Мg +2Н ⁺ → Мg^{2 +} + Н₂

 

7. Напишите ионные уравнения реакций, протекающих с образованием малодиссоциирующих соединений:

а) СН₃СООNа + Н₂SО₄ →... 6) NaCN + Н₂SO₄ →...

в) Nа₂СО₃ + Н₂SO₄ →... r) FeS + Н₂SO₄ →...

 

8. Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций взаимодействия соляной кислоты и гидроксида натрия с Сr(ОН)₃ и Zn(ОН)₂.

 

9. Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций нейтрализации:

а) Аl(ОН)₃ + НС1 →... 6) Са(ОН)₂ + Н₃РО₄ →...

в) КОН + Н₂SO₄ →... р) Сu(ОН)₂ + НNО₃ →...

д) NН₄ОН + НС1 →... е) Ва(ОН)₂ + Н₂S →...

 

10. Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций образования средних солей из основных и кислых:

а) А1(ОН)₂С1 + НNО₃ →... б) Мg(ОН)₂SO₄ + Н₂SO₄ →...

в) СгОНСI₂ + НС1 →... г) КНСО₃ + Са(ОН)₂ →...

д) Са(Н₂РO₄)₂ + Са(ОН)₂ →... е) NaNS + NaOH →...

11.Для реакций, идущих до конца, напишите молекулярные и ионные уравнения: а) Сu(NОз)₂ и KОН; б) ВаС1₂ и Nа₂SО_4; в) КNO₃ и Nа₂SО_3; г) НNО₃ и НС1; д) АgNО₃ и NaC1.

 

12.Напишите полные ионные и молекулярные уравнения реакций:

а) (АlOН)^{2 +} + Н ⁺ → Al^{3 +} + Н₂O б) НСO₃ ‾ + OН ‾ → СO₃² ‾ + Н₂O

в) А1(ОН)₃ + O Н ‾ → АlO₂ ‾ + Н₂O г) Fе(ОН)₂ + 2Н ⁺ → Fе^{2 +} + 2Н₂O

 

13. Объясните с помощью ионных уравнений, что произойдет при смешении ионов в растворе:

а) Na+, SO₄² ‾, SО₃² ‾, Н ^+; б) АI^{3 +}, SO₄² ‾, С1 ‾, Н ^+; в) Fе^{3 +}, ОН ‾, К ⁺, NO₃ ‾; г) К ⁺, OН ‾, Fе^{3 +}, Cl ‾;

д)Са^{2 +}, ОН ‾, Zn^{2 +} , РО₄³ ‾.

 

14.Приведите примеры трех реакций, которые можно выразить одним ионным уравнением:

СН₃СОO ‾ + Н ⁺ → СН₃СООН

 

15. Можно ли приготовить раствор, содержащий одновременно следующие вещества: а) Мg(ОН)₂ и НNО_{3 ;} б) А1(ОН)₃ и КОН; в) Н₂SO₄ и NaOH? Ответ подтвердите уравнениями реакции.

 

16. Напишите полные ионные и молекулярные уравнения реакций;

а) Аg ⁺ + Вг ‾ = AgBr 6) Ва^{2 +} + SО₄² ‾ = BaSO₄

в) 3H ⁺ + РО₄³ ‾ = Н₃РO₄ г) 2Н ⁺ + SО₃² ‾ = H ₂O + SО ₂

д) Ва^{2 +} + СO₃² ‾ = ВаСО₃

 

17. Напишите уравнения реакций, протекающих при смешении растворов: а) серной кислоты и гидроксида кальция; б) гидроксида магния и соляной кислоты; в) гидроксида цинка и гидроксида калия.

 

18.Написать в ионно-молекулярной форме уравнения реакций, приводящих к образованию малорастворимьlх осадков или газов:

а) Рb(NО₃)₂ +KI; б) NiС1₂+Н₂S; в) К₂СО₃+НС1; г) СuSО₄+NaOH; д) СаСО₃+НС1;

е) Nа₂SО₃+Н₂SО_4; ж) А1Вr₃+АgNО₃.

 

19.Написать в ионно-молекулярной форме уравнения реак­ций, приводящих к образованию малодиссоциированных соединений:

а) Nа₂S+Н₂S0_4; б) FeS+HC1; в) НСООК+НNО₃

г) NH₄ С1+Са(ОН)_2; д) NаОС1+НNОз.

 

20.Написать в ионно-молекулярной форме уравнения реакций нейтрализации:

а) НС1+Ва(ОН)_{2 ;} б) HF+KOH; в) Fе(ОН)з+ +HN Оз; г) СН₃ СООН+NН₄ ОН; д) НNО₂ + NH₄ ОН; е) Н₂ S +NН₄ ОН.

Указать, какие из этих реакций протекают обратимо, а какие - необратимо.

 

21. Составить в молекулярной форме уравнения реакций, которые выражаются следующими ионно-молекулярными уравнениями:

NO₂ ‾ +Н ⁺ = НNO₂ Сu^{2 +} + 2ОН ‾ = Сu(ОН)₂↓ Pb^{2 +} +2I ‾ = РbI₂↓

 

22. Какая пара прореагирует

1) НСI + СаСО_{3 ;} 2) Н₂SO₄ +Au; З) НNО₃ + ZnО; 4)Н₃РО₄+ СО₂.

 

23. Какая пара прореагирует

1) NaOH + Al; 2) Са(ОН)₂ + Н₂О; З) АI(ОН)₃ +НNО_{3 ;} 4) Fе(ОН)₂ +NaCI?

 

24. Какое вещество провзаимодействует с Ва(NO₃)₂

1) Н₂О; 2) Nа₂SО_4; З) Fе(ОН)_{3 ;} 4) NaCI