Реакція лужних або лужно-земельних металів з водою.

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑

Ca + 2H₂O = Ca(OH)₂ + H₂↑

2. Реакція оксидів лужних і лужно-земельних металів з водою.

BaO + H₂O = Ba(OH)₂

ІІ. Нерозчинних основ.

1. Реакція лугів з солями.

Fe Cl₂ + 2NaOH = Fe(OH)₂↓ + 2NaCl

 

Забарвлення деяких нерозчинних оcнов:

1. Cu(OH)₂ – голубий колір

2. СuOН - жовтий колір

3. Fe(OH)₂ - брудно-зелений колір

4. Fe(OH)₃ – «бурий» осад

Всі інші основи(луги і нерозчинні) є білі тверді речовини.

 

Тема 13. Кислоти.

Кислот и – це складні речовина, які складаються з атомі Гідрогену і кислотного залишку.

Наприклад.

HCl - хлоридна кислота

H₂ SO₄ - сульфатна кислота

Кислоти поділяють за:

І. вмістом Оксисену в кислотному залишку:

1. безоксигенові (HCl, H₂S)

2. оксигеновмісні (HNO₃, H₂SO₄, H₃PO₄)

Кислоти є електролітами. Кислоти – це електроліти, які дисоціюють на йони-Гідрогену(Н⁺).

І. За кількістю атомів Гідрогену (Н):

3. одноосновні (HСl, HNO₃);→

4. багатоосновні (H₂SO₃, H₃PO₄)

 

Хімічні властивості кислот

1. Реакця зміни забарвлення індикаторів (реакція дисоціації).

У розчинах кислот:

Лакмус із фіолетового на червоний

Метилоранж із оранжевого на червоний

Універсальний індикатор із жовтого на червоний

Фенолфталеїн не змінює

HCl ↔ H⁺ + Cl^-;

2. Реакція з основними або амфотерними оксидами.

Кислоти взаємодіють з основними або амфотерними або змішаними оксидами утворюючи сіль і воду.

2 НCl + CаO = СaCl₂ + Н₂О

3. Реакція з основами.

Всі кислотии взаємодіють з основами, утворюючи сіль і воду. Реакція обміну, а називається реакція нейтралізації.

NaOН + HCl = NaCl + H₂O

4. Реакція з солями.

Сильні кислоти (HCl, HBr, HI, HNO₃, H₂SO₄, H₃PO₄) взаємодіють з солями, утвореними слабкими кислотами (H₂CO₃, H₂SO₃,H₂SiO₃, H₂S, HF). Реакція обміну.

2H Cl + Na₂CO₃ = H₂CO₃ + 3NaCl

H₂CO₃ + NaCl ≠

5. Реакція з металами.

Кислоти взаємодіють з металами, які стоять у ряду металів до Н, утворюючи сіль і водень. Реакція заміщення.

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑

Cu + HCl ≠

 

Добування кислот

І. Безокигенові.

1. Реакція неметалів з воднем.

S + H₂ = H₂S↑; Cl₂ + H₂ = 2HCl↑;

2. Реакція сильних кислот з солями, утвореними слабкими кислотами

2H Cl + Na₂S = H₂S + 2NaCl

ІІ. Оксигеновмісних.

1. Реакція кислотних або подвійних оксидів з водою.

СO₂ + H₂O = H₂CO₃

2NO₂ + H₂O = HNO₃ + HNO₂

2. Реакція сильних кислот з солями, утвореними слабкими кислотами

2Na NO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2HNO₃

Амфотерні гідроксиди

Амфотерні гідроксиди –це гідроксиди деяких металів, які одночасно проявляють властивості як кислот так і основ.

Наприклад:: Zn(OH)₂ - H₂ZnO₂

Be(OH)₂ - H₂ВеO₂

Fe(OH)₃ - H₃FeO₃

Al(OH)₃ - H₃AlO₃

Cr(OH)₃ - H₃CrO₃

Хімічні властивості амфотерних гідроксидів

1. Реакція з кислотами.

Всі амфотерні гідроксиди взаємодіють з кислотами, утворюючи сіль і воду, подібно як основи. Реакція обміну.

Zn(OH)₂ + 2HCl = ZnCl₂ + 2H₂O

Al(OH)₃ + H₃PO₄ = AlPO₄ + 3H₂O

2. Реакція з лугами.

Всі амфотерні гідроксиди взаємодіють з лугами, утворюючи сіль і воду подібно як кислоти.

 

Zn(OH)₂ + Ba(OH)₂ = BaZnO₂ + 2H₂O

Н₂ZnO₂ або

Zn(OH)₂ + Ba(OH)₂ = Ва [Zn(OН)₄]

Al(OH)₃ + 3KOH = K₃AlO₃ + 3H₂O

Н₃AlO₃ або

Al(OH)₃ + 3KOH = K₃ [Al(OН)₆]

 

3. Реакція розкладу при нагріванні.

Амфотерні гідроксиди при нагріванні розкладаються на оксид

металу і воду, подібно як нерозчинні основи.

Zn(OH)₂ = ZnO + H₂O

Добування амфотерних гідроксидів

1. Реакція лугів з солями.

Fe Cl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃↓ + 3NaCl

 

Тема 14. Солі.

Солі – це складні речовини, які складаються з атомів металу і кислотного залишку.

Наприклад:

AlCl₃ - алюміній хлорид

Fe₂(SO₄)₃ - ферум (ІІІ) сульфат

Солі поділяються на:

1. Середні(нормальні) солі (містять Ме + кислотний залишок);;

2. кислі солі (містять Ме + Н + кислотний залишок);

3. основні солі(містять Ме + ОН + кислотний залишок);

Cолі є електролітами. Солі – це електроліти, які дисоціюють на катіони металів і аніони кислотного залишку.

 

 

Хімічні властивості середніх солей

 

1. Реакція з кислотами.

Солі, утворені слабкими кислотами, взаємодіють з сильними кислотами, якщо утворюється нова сіль і нова кислота. Реакція обміну.

2H Cl + Na₂CO₃ = H₂CO₃ + 3NaCl

H₂CO₃ + NaCl ≠

2. Реакція з лугами.

Солі взаємодіють з лугами, якщо утворюється хоча б одна нерозчинна речовина. Реакція обміну.

Fe Cl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃↓ + 3NaCl

KNO₃ + NaOH ≠

3. Реакція з металами.

Солі, утворені слабкими металами, взаємодіють із сильними металами. (Сильні метали ті, які знаходяться лівіше у ряду металів).

Zn + CuCl₂ = ZnCl₂ + Cu

Cu + ZnCl₂ ≠

4. Реакція з солями.

Солі взаємодіють між собою, якщо утворюється хоча б одна нерозчинна сіль.

ZnСl₂ + Na₂CO₃ = ZnCO₃ ↓ + 2NaCl

Cu(NO₃)₂ + NaCl ≠

 

 

Кислі солі.

Одержують кислі солі реакцією нейтралізації дво або триосновних кислот з

лугами. Na ОН + H₂SO₄ = NaHSO₄ + H₂O

натрій гідрогенсульфат

2Na OH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O

 

Na OH + H₃PO₄ = NaH₂PO₄ + H₂O

натрій дигідрогенортофосфат

2 Na OH + H₃PO₄ = Na₂HPO₄ + 2H₂O

натрій гідрогенортофосфат

3 Na OH + H₃PO₄ = Na₃PO₄ + 3H₂O

 

Основною хімічною властивістю кислих солей є взаїмодія їх з лугами, що містять метал, яким утворена кисла сіль, утворюючи нормальні середні солі:

 

NaHSO₄ + Na OH = Na₂SO₄ + Н₂О

 

Назви кислих солей

 

Магній гідрогенкарбонат - Mg(HCO₃)₂

ферум (ІІІ) дигідрогенортофосфат – Fe(H₂PO₄)₃

натрій гідрогенсульфід - NaHS

 

Основні солі

Одержують основні солі реакцією нейтралізації дво або трикислотних основ з кислотами.

Al( OH)₃ + HCl = Al(OH)₂Cl + H₂O

алюміній дигідроксохлорид

Al( OH)₃ + 2HCl = Al(OH)Cl₂ + 2H₂O

алюміній гідроксохлорид

Al( OH)₃ + 3HCl = AlCl₃ + 3H₂O

 

Назви основних солей

 

Магній гідроксоортофосфат - [Mg(OH)]₃PO₄

ферум (ІІ) гідроксосульфат –[Fe[(OH)]₂SO₄

кальцій гідроксонітрат - Сa(OH)NO₃

 

Забарвлення деяких солей:

1. AgCl – білий сирнистий осад;

2. AgBr - жовтуватий сирнистий осад;

3. AgI - жовтий сирнистий осад;

4. Ag₃PO₄ - жовтий кристалічний осад;

5. BaSO₄ - білий кристалічний осад;

6. PbS - чорний осад.

Всі інші солі(розчинні і нерозчинні) є білі тверді речовини.

 

 

Металічні елементи

Тема 15. Загальна характеристика металів.

Серед 110 елементів 88 елементів – це метали.

Особливості будови типових атомів металів:

1. Один або два електрони на зовнішньому шарі;

2. Мають великий радіус, тобто велику кількість електронних шарів;

3. Атоми металів мають властивість тільки віддавати електрони з

зовнішнього шару, тобто у хімічних реакціях виступають тільки

відновниками і у сполуках мають тільки позитивну ступінь

окиснення. (С.О. Ме - 0, +n)

У періодичній системі металічні елементи знаходяться у лівій нижній її частині( якщо провести діагональ від Бору до Астату – для р-металічних елементів).

Типові метали знаходяться: у І-А і ІІ-А группах, а також у всіх побічних підгрупах

Для металів характерний металічний зв’язок і металічна кристалічна гратка. Молекули металів складаються з одного атома: Na, Fe, Ag, Al.

Є такі найважливіші родини металів:

1. І-А група – «лужні метали» (Li - Fr);

2. ІІ-А група - «лужно-земельні метали» (Ca – Ra).

 

Загальні фізичні властивості металів:

Метали мають металічну кристалічну гратку, в якій є вільні електрони(«електронний газ».

1. Металічний блиск (Ag, Au);

2. За агрегатним станом метали всі тверді речовини, крім ртуті (Hg);

3. Пластичність.У ряді Au-Ag-Cu-Sn-Pb-Zn-Fe пластичність зменшується.

4. електропровідні (Ag, Au, Cu, Al, Fe);

5. теплопровідні подібно як електропровідність, тільки найбільш теплопровідні – бісмут і ртуті.

6. Твердість. Найтвердіший – хром (розрізає скло), найм'якіші – лужні метали(ріжуться ножем).

7. мають різні густини: легкі метали (ρ<5 г/мл), важкі метали(ρ>5 г/мл)

ρ(Li)=0,53 г/мл; ρ(Os) = 22,6 г/мл.

8. мають різні температури плавлення(t_{(плавлення)}Hg = -39⁰; t_{(плавлення)}W =

+3390⁰C

9. Чорні (залізо і його сплави) і кольорові метали (всі інші).

10. Благородні метали (срібло, золото, платина, паладій).

11. Метали з t_{(плавлення} вище 1000⁰С вважаються тугоплакими, а нижче – легкоплавкими.

 

Загальні хімічні властивості металів:

 

1. Реакція з неметаллами: (утворюють солі, тільки кисень – оксиди)

2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃

2Ca + O₂ - 2CaO

2. Реакція з водою:

А) при звичайних умовах взаємодіє тільки з лужними та лужно-земельними металами, утворюючи луг і водень:

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑

Ca + 2H₂O = Ca(OH)₂ + H₂↑

Б) при нагріванні взаємодіють всі інші метали, крім благородних металів(Pt, Au), утворюючи оксид металу і водень

Zn + H₂O = ZnO + H₂

Au + H₂O ≠

3. Реакція з кислотами.

Метали, що стоять у ряді металів до Н, взаємодіють з кислотами, утворюючи сіль і водень.

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑

Cu + HCl ≠

Реакція з солями.

Солі, утворені слабкими металами, взаємодіють із сильними металами. (Сильні метали ті, які знаходяться лівіше у ряду металів).

Zn + CuCl₂ = ZnCl₂ + Cu

Cu + ZnCl₂ ≠

 

Методи добування металів.

 

Відомі такі методи добування металів із руд:

1. Пірометалургій ний - це метод при якому використовується високі температури (1500-1800⁰С) і такі відновники: С (кокс), СО (чадний газ), Н₂, Al (алюмотермія).

Цим методом одержують чавун і сталь.

Fe₂O₃ + 3C = 2Fe + 3CO

Fe₂O₃ + 3CO = 2Fe + 3CO₂

Fe₂O₃ + 3H₂ = 2Fe + 3H₂O

Fe₂O₃ + 2Al = 2Fe + Al₂O₃

2. Гідрометалургійний - це метод при якому руду розчиняють у

кислотах і одержаний розчин солі піддають електролізу або