Embed Size (px)
Citation preview
1
Тема 5: «ОСНОВИ НОМЕНКЛАТУРИ ТА КЛАСИФІКАЦІЇ
НЕОРГАНІЧНИХ СПОЛУК»
Література: [1] - розд. 2; [2] –розд. V; [3] – розд. 6 § 66 - 72
Мета: Закріпити знання, набуті під час вивчення класифі кації неорганічних сполук, способів одержання та хімічних
властивостей оксидів, основ, кислот, солей.
М е т о д и ч н і п о р а д и
Властивості хімічних сполук визначаються їх складом, який
відображують хімічні формули. Хімічна формула – це скорочений запис
хімічної речовини за допомогою хімічних знаків та індексів. Основний
принцип складання формули молекули - це підбір таких співвідношень
атомів чи груп атомів, що забезпечують електронейтральність молекули,
тобто кількість позитивних і негативних зарядів повинна бути однакова.
Наприклад:
1+ 2- 2+ 2- 3+ 1- 3+ 2- 1+ 3-
Na2O, CaCO3, Cr(OH)3, Fe2(SO4)3, Н3РО4 2+ 2- 2+ 2- 3+ 3- 6+ 6- 3+ 3-
При складанні формул треба пам’ятати, що:
алгебраїчна сума ступенів окиснення дорівнює 0;
метали утворюють тільки позитивно заряджені йони;
фтор має завжди ступінь окиснення 1-;
ступінь окиснення гідрогену в більшості сполук 1+ (у гідридах металів
гідроген має ступінь окиснення 1-);
оксиген у сполуках, як правило, має ступінь окиснення 2- (у пероксидах
ступінь окиснення оксигену 1- – Н2О2, Na2О2, у фториді OF2 - 2+);
гідроксильна група ОН- – має сумарний заряд 1-;
кислотні залишки мають заряд, який дорівнює основності кислоти
(кількості атомів гідрогену в кислоті):
1+ 1- 1+ 1- 1+ 2- 1+ 2- 1+ 3-
НCl, НNO3, Н2CO3, Н2SO4, Н3РО4.
Неорганічні сполуки поділяються на декілька класів за подібністю
властивостей та хімічної будови.
Найважливішими класами неорганічних сполук є:
оксиди,
основи,
кислоти,
солі.
Кожному класу сполук притаманні певні хімічні властивості.
Оксиди – це складні речовини, що складаються з двох елементів, один
з яких – оксиген зі ступенем окиснення 2-.
2
ЕО2-
. Наприклад: SO3, СO2, Na2O,MgO, ZnO, FeO, N2O3, Al2O3, SiO2.
Назви оксидів складаються з назви елементу в називному відмінку та
слова “оксид”. Якщо елемент утворює декілька оксидів, то після назви
елементу вказують його валентність (римською цифрою в дужках): SO2 –
сульфур(IV) оксид, SO3 – сульфур(VI) оксид, FeO – ферум(ІІ) оксид, Fe2O3 –
ферум(ІІІ) оксид тощо.
Оксиди поділяють на солетворні та несолетворні.
Несолетвірні оксиди не взаємодіють ні з кислотами, ні з лугами і не
утворюють гідроксидів і солей. До них належать SiO, СО, NO, N2O та інші.
Однак вони беруть участь в інших реакціях, наприклад:
2NO + О2 = 2NO2.
Солетвірні оксиди – це оксиди, які утворюють солі. За хімічними
властивостями їх поділяють на основні, кислотні, амфотерні.
Оксиди
несолетвірні с о л е т в і р н і
основні амфотерні кислотні
SiO, СО, NO,
N2O, ін.
К2О, BaO, CaO,
MgO, FeO, ін.
BeO, Al2O3, ZnO,
PbO, Cr2O3, ін.
CO2, SO3, N2O3,
N2O5, P2O5, ін.
Оксиди металів можуть бути основними, кислотними або амфотерним,
а неметалів – лише кислотними.
Основними оксидами називають оксиди, гідрати яких є основами.
Основні оксиди утворюють типові метали з низькими ступенями окиснення
(1+, 2+, 3+).
Метали Основні оксиди Гідратні форми (основи)
лужні метали
Li, Na, K, Rb, Cs.
Li2О, Na2О,
K2О,
Rb2О, Cs2О.
LiОН, NaОН, KОН,
RbОН, CsОН.
лужно-земельні
метали – Ca, Sr, Ba.
CaО, SrО, BaО.
Ca(ОН)2, Sr(ОН)2, Ba(ОН)2.
інші метали у нижчих
ступенях окиснення
(крім металів, оксиди
яких амфотерні).
MgO, MnO,
CoO, FeO,
Ag2O, NiO.
Mg(ОН)2, Mn(ОН)2,
Co(ОН)2, Fe(ОН)2, AgОН,
Ni(ОН).
Оксиди одержують:
взаємодією елементів з киснем
4P + 5O2 = 2P2O5 ; S + O2 = SO2; 2Mg + O2 = 2MgO;
розкладанням
оксидів: PbO2 =t PbO + O2 ; 2Mn2O7 =
t 4MnO2 + 3O2 ;
основ: Cu(OH)2 =t CuO + H2O; 2Fe(OH)3 =
t Fe2O3 + 3H2O;
3
кислот: Н2СО3 = СО2 + Н2О; H2SіO3 =t SіO2 + H2O;
амфотерних гідроксидів: 2Al(ОН)3 =t Al2О3 + 3H2O;
солей: Fe2(SO4)3 =t Fe2O3 +3SO3; CaСO3 =
t CaO + СO2 ;
окисненням складної речовини:
2Н2S + 3O2 = 2SO2 + 2Н2O; 4FeS + 7O2 = 2Fe2O3 + 4SO2.
Хімічні властивості основних оксидів.
Основні оксиди взаємодіють з водою, кислотними оксидами та
кислотами.
1. З Н2О (за звичайних умов) взаємодіють лише оксиди лужних та
лужно-земельних металів:
К2О + Н2О = 2КОН; CaO + Н2О = Ca(ОН)2.
2. Основний оксид + кислотний оксид:
CaO + N2O5 = Ca(NO3)2, FeO + SO3 = FeSO4.
3. Основний оксид + кислота:
CuO+2HCl=CuCl2+H2O, 3FeO+2H3PO4= Fe3(РО4)2+3H2O.
Кислотними оксидами (ангідридами кислот) називають оксиди,
гідрати яких є кислотами. Кислотні оксиди утворюють типові неметали, а
також деякі метали з високими ступенями окиснення (від 5+ до 8+).
Елементи Кислотні оксиди Гідратні форми (кислоти)
неметали
SO2, SO3, СО2,
N2O3, N2O5, Р2О5,
Cl2O, Cl2O3, Cl2O7
Н2SO3, Н2SO4, Н2СO3, HNO2,
HNO3, H3PO4, H4P2O7, НClO,
НClO2, НClO4.
метали
у найвищих
ступенях
окиснення
CrO3, MoO3,
WO3, Mn2O7
Н2CrO4, Н2MoO4,
Н2WO4, НMnO4.
Хімічні властивості кислотних оксидів. Кислотні оксиди
взаємодіють з водою, основними оксидами, основами.
1. Кислотні оксиди взаємодіють з водою з утворенням кислот (крім
SіO2, MoO3, WO3):
N2O5 + H2O = 2HNO3, SO3 + H2O = H2SO4.
2. Кислотні оксиди + основні оксиди:
SO3 + BaO = BaSO4, 3CaO + Р2О5 = Са3(РО4)2.
3. Кислотні оксиди + основи:
SO2+ 2KOH = K2SO3 + Н2О, N2O5 + 2КОH = 2КNO3 + H2O.
Кислотні оксиди NO2 та ClO2 називаються змішаними, тому що вони
утворюють з водою дві кислоти, а з лугами – дві солі:
2NO2 + H2O = HNO2 + HNO3
4NO2 + 2Са(ОН)2 = Са(NO2)2 + Са(NO3)2 + 2H2O.
4
Амфотерні оксиди – це оксиди, які залежно від умов виявляють
властивості або основних оксидів, або кислотних. Їм відповідають гідратні
форми, що виявляють властивості і основ, і кислот. Амфотерні оксиди
утворюють метали Be, Al, Zn, Pb, Cr, Sn, Sb та деякі інші.
Амфотерний
метал
Be Zn
Sn Pb Al Cr Sb
Амфотерний
оксид
BeО
ZnО
SnО
PbО
Al2О3
Cr2О3
Sb2O3
Гідратні форми
(основа)
Be(ОН)2 Zn(ОН)2 Sn(ОН)2 Pb(ОН)2 Al(ОН)3 Cr(ОН)3 Sb(ОН)3
Гідратні форми
(кислота)
Н2BeO2 Н2ZnO2 Н2SnO2 Н2PbO2 Н3AlO3,
НAlO2
Н3CrO3,
НCrO2
Н3SbO3
Хімічні властивості амфотерних оксидів. Амфотерні оксиди з водою
не взаємодіють. Їх гідроксиди одержують непрямим шляхом.
1. Амфотерні оксиди взаємодіють з кислотними оксидами і кислотами
(як основні оксиди):
ZnO + SO3 = ZnSO4, Al2О3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O.
2. Амфотерні оксиди взаємодіють з основними оксидами та основами
лужних і лужно-земельних металів (як кислотні оксиди):
ZnO+ВaO = ВaZnO2, Al2О3 + 2КОН = 2КAlО2 + Н2О.
Таким чином, якщо амфотерний оксид в реакції проявляє властивості
основного, то утворюється сіль, в якій амфотерний елемент входить до
складу катіона (ZnСl2, Al2(SO4)3, Cr2(SO4)3 тощо). Коли амфотерний оксид
проявляє в реакції кислотні властивості, то елемент, що його утворює,
входить до складу аніона (KAlO2, Са3(AlO3)2, Na2ZnO2, Na2[Zn(OH)4]).
Амфотерні оксиди під час сплавлення з деякими солями лужних металів
(наприклад содою) утворюють солі:
Al2О3 +Na2CO3 =t 2NaAlO2 + СO2 .
Структурно-графічні формули неорганічних сполук показують
послідовність сполучення атомів між собою в молекулі і валентність
елементів. Валентності атомів відповідає кількість рисок між ними.
Наприклад, графічні формули оксидів кальцію, карбону (ІV), алюмінію та
феруму (ІІІ) мають вигляд:
O Ca O
C
O
O
O
O
Al
Al
Fe
Fe
O
O
O
Послідовність складання графічних формул
1. За назвою сполуки будуємо емпіричну формулу (кальцій оксид →
СаО);
5
2. Визначаємо ступені окиснення всіх елементів у формулі;
3. Послідовність взаємодії елементів у формулі підпадає правилу: «+ -
+» або «- + -»;
4. Ступінь окиснення елемента вказує на кількість хімічних зв’язків із
сусідніми атомами;
5. Кількість елементів в емпіричній і графічній формулах повинна бути
однакова.
Навчальне завдання 1
Напишіть рівняння реакцій, розставте коефіцієнти:
K2O + H2O =
SO3 + H2O =
Na2O + N2O5 =
Fe2O3 + HNO3 =
ZnO + NaOH =
SO2 + Сa(OH)2 =
Основи – це сполуки, молекули яких складаються з атомів типових
металів (або йону амонію - NH4+
) та гідроксильної групи – ОН-.
Мn+
(ОН-)n
Число гідроксильних груп в основі визначається ступенем окиснення
металу і називається кислотністю основи. Наприклад:
KOH, NaOH, LiOH – однокислотні основи,
Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2 – двокислотні,
Fe(OH)3, Al(ОН)3 – трикислотні.
Назва основ складається із назви металу та слова “гідроксид”.
Наприклад, КOH – калій гідроксид, Са(OH)2 – кальцій гідроксид. Якщо
метали мають змінну ступінь окиснення, то Fe(OH)2 – ферум (ІІ) гідроксид,
Fe(OH)3 – ферум (ІІІ) гідроксид, ін.
У графічних формулах основ гідроксильна група ОН- приєднується
безпосередньо до металу:
К – О – Н
О НСаО Н
О НFe О Н
О Н Основи є твердими речовинами. За розчинністю у воді вони
поділяються на дві групи: розчинні - їх називають лугами, та малорозчинні.
Луги – це гідроксиди лужних та лужно-земельних металів - LiOH, NaOH,
KOH, CsOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2.
Основи всіх інших металів малорозчинні у воді (Mg(OH)2↓, Al(ОН)3↓,
Fe(OH)2↓, Fe(OH)3↓, Mn(OH)2↓, Zn(OH)2↓ тощо).
Луги одержують:
взаємодію лужних і лужно-земельних металів з водою:
6
2Nа + 2H2O = 2NaOH + H2↑; Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2↑;
взаємодією оксидів лужних і лужно-земельних металів з водою:
Nа2O + H2O = 2NаOH ; СаО + H2O = Ca(OH)2;
взаємодією солей з лугами з утворенням нерозчинної солі:
Na2СO3 + Ca(OH)2 = 2NaOH + CaСO3↓.
Малорозчинні у воді основи одержують:
взаємодією лугів з водними розчинами солей:
2NaOH + MnCl2 = Mn(OH)2↓+ 2NaCl;
6KOH +Fe2(SO4)3 = 2Fe(OH)3↓+3К2SO4.
Хімічні властивості основ.
Під час нагрівання гідроксиди лужних металів не розкла-даються а
гідроксиди інших розкладаються:
Са(OH)2 =t СаO + H2O, Ва(OH)2 =
t ВаO + H2O,
2Fe(OH)3 =t Fe2O3 + 3H2O, Mg(OH)2 =
t MgO + H2O.
Хімічні властивості лугів
1. Реагують з кислотними оксидами:
2NaOH + SO3 = Na2SO4 + H2O,
3Ca(OH)2 + Р2О5 = Са3(РО4)2+ 3H2O.
2. Взаємодіють з кислотами:
2NaOH + Н2SO4 = Na2SO4 + 2H2O,
Ва(OH)2 + 2HNO3 = Ва(NO3)2 + 2H2O.
3. Реагують з амфотерними оксидами:
2NaOH + ZnО = Na2ZnO2+ H2O,
3Са(OH)2 + Al2O3 = Са3(AlO3)2+ 3H2O;
4. Взаємодіють з амфотерними гідроксидами:
KOH + Al(ОН)3 = KAlO2 +2H2O,
2NaOH + Zn(OH)2 = Na2ZnO2 + 2H2О.
5. Витісняють з солей менш активні метали:
6KOH+Fe2(SO4)3=2Fe(OH)3↓+3К2SO4,
NaOH + NH4Cl = NaCl + NH4OH.
6. Реагують з амфотерними металами:
2KOH + Zn = K2ZnO2 + H2↑, 6NaOH + 2Al = 2Na3AlO3 + 3H2↑.
7. Взаємодіють з неметалами:
2KOH + Cl2 = KCl + KClO + H2O,
7
2NaOH + Br2 = NaBr + NaBrO + H2O.
Амфотерні гідроксиди – це гідроксиди, які залежно від умов
виявляють властивості або основ, або кислот. До них належать:
Zn(OH)2 або H2ZnO2, Al(ОН)3 або Н3AlО3, Cr(ОН)3 або Н3CrО3, Pb(OH)2 або
Н2PbО2, Sn(OH)2 або H2SnO2 ін.
Добування амфотерних гідроксидів
Усі амфотерні гідроксиди нерозчинні у воді. Тому одержують їх із
відповідних солей, витискуючи лугами. Але розчин лугу треба додавати
обережно, невеликими порціями, бо осад гідроксиду, що утворюється, може
розчинитися в надлишку лугу:
ZnCl2 + 2NaOH = Zn(OH)2↓+ 2NaCl;
Zn(OH)2↓ + 2NaOH = Na2ZnO2 + 2H2O.
Хімічні властивості амфотерних гідроксидів
1. Амфотерні гідроксиди взаємодіють як з кислотними оксидами і кислотами
(виявляючи властивості основ):
Zn(OH)2 + SO3 = Zn (SO4) + H2O,
2Al(ОН)3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3+ 6H2O,
Zn(OH)2 + 2HNO3 = Zn(NO3)2+ 2H2О.
2. Амфотерні гідроксиди реагують з оксидами та гідроксидами лужних і
лужно-земельних металів (виявляючи властивості кислот) з утворенням
солей та води:
Zn(OH)2 + K2O = К2ZnO2 + H2О, 2Al(ОН)3 + Na2O = 2NaAlO2 + 3H2О,
Cr(ОН)3 +3KOH = K3CrO3 +3H2O, Zn(OH)2 +2NaOH = Na2ZnO2 + 2H2О.
Кислоти – це сполуки, молекули яких складаються з атомів
Гідрогену, здатних заміщуватися атомами металів, та кислотного залишку.
Нn Xn-
Назви кислот складаються з міжнародних назв кислотних зали-шків
додаванням закінчення –на та слова кислота. Назви залишків кисневмісних
кислот походять від назви елемента та суфікса –ат або –іт. Найважливіші
кислоти та їх солі наведено у додатках, табл. 1.
Число атомів Гідрогену в молекулі кислоти, здатних заміщуватися
атомами металу або йоном амонію з утворенням солі, визначає основність
кислоти: HCl, HNO3 – одноосновні, H2SO4, H2CO3 - двоосновні, H3PO4 –
триосновна, H4P2O7 – чотириосновна і т.д. За хімічним складом розрізняють
кислоти безоксигенові (HCl, HBr, H2S) та оксигеновмісні, що є гідратами
кислотних оксидів (H2SO4, H2CO3, тощо).
У графічних формулах безоксигенових кислот атоми гідрогену зв’язані
безпосередньо з атомом елемента, який утворив кислоту:
8
H Cl, H S H, а в оксигеновмісних кислотах атоми гідрогену приєднуються
до центрального атома через оксиген (H2SO4, HNO3):
Н О
Н ОS
О
О Н О N
О
О
Кислоти одержують:
взаємодією водню з деякими неметалами:
H2 + Cl2 = 2HCl ; H2 + S = H2S;
взаємодією кислотних оксидів з водою:
SO2 + H2O = H2SO3 ; N2O3 + H2O = 2НNО2;
SO3 + H2O = H2SO4 ; N2O5 + H2O = 2НNО3;
взаємодією сильних кислот із солями слабших або летких кислот:
H2SO4 + NaCl = Na2SO4 +2HCl↑;
2HCl + CaCO3 = CaCl2 + H2CO3;
FeS +2HCl = H2S + FeCl2;
взаємодією активних неметалів з водою:
Cl2↑ + H2O = HCl + HClО.
Хімічні властивості кислот
1. Взаємодія кислот з металами відбувається в залежності від
властивостей кислоти та активності металу.
Розведені мінеральні кислоти (крім HNO3) взаємодіють з металами, які
розташовані у ряді активності металів (ряд напруг) до водню, з виділенням
водню:
Zn + H2SO4 розб. = ZnSO4 + H2↑; Mn + 2HCl = MnCl2 + H2↑
Під час взаємодії металів з кислотами-окисниками - HNO3, H2SO4 конц. -
водень не виділяється (с. 143-144):
Cu + 4HNO3 конц. = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O;
3Zn + 8HNO3 розб. = 3Zn(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O.
2. Кислота + основний оксид:
2HNO3 +CaO = Са(NO3)2+ H2O, 2Н3РО4+3ВаO = Ва3(РО4)2+ 3H2O.
3. Кислота + основа:
Н2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O, 3HNO3 + Fe(OH)3 = Fe(NO3)3 + 3H2O.
4. Кислота + амфотерний оксид:
Н2SO4 + ZnО = ZnSO4+ H2O, 6НCl + Al2O3 = 2AlCl3+ 3H2O.
5. Кислота + амфотерний гідроксид:
3Н2SO4+ 2Al(ОН)3 = Al2(SO4)3 +6H2O, 2НCl + Zn(OH)2 = ZnCl2 + 2H2О.
6. Кислота + сіль:
9
FeS + 2НCl = FeCl2 + H2S↑, H2SO4 +Ba(NO3)2 = BaSO4↓ + 2HNO3.
7. Кислота + неметал:
6HNO3 конц.+S= 6NO2↑+H2SO4+2H2O, 5HNO3+3Р+2H2O=5NO↑+3Н3РО4.
Навчальне завдання 2.
а) яким оксидам відповідають такі гідратні форми (гідроксиди):
Fe(OH)3 - Fe2O3 ; H3PO4 - ; HNO3 - ; Cu(OH)2 -
Ca(OH)2 - ; Zn(OH)2 - ; H2CO3 - ; Al(OH)3 -
Класифікуйте ці оксиди за схемою:
ОСНÓВНІ ОКСИДИ АМФОТЕРНІ ОКСИДИ КИСЛОТНІ ОКСИДИ
Fe2O3 1
б) напишіть рівняння взаємодії сульфатної кислоти з речовинами,
запропонованими у схемі.
1. Al 1.
2.
8. MgO 2. NaOH 3.
4.
7. Na2CO3 H2SО4 р. 3. Zn(OH)2 5.
6.
6. Cr(OH)3 4. Fe2O3 7.
5. Fe 8.
Солі – це сполуки, молекули яких складаються з атомів металу (М) (або
йону NН4+) та кислотного залишку (Х).
М+Х
-
Солі бувають:
середні (нормальні) - Na2CO3, СuSO4, AgNO3, K2SiO3, Cа3(РО4)2;
кислі - NaHSO4, Ca(HCO3)2, Fe(HSO4)2, Cа(Н2РО4)2;
основні - ZnOHCl, CаOHNO3, FeОHSO4, (СuОH)2СO3;
подвійні - (NH4)2Fe(SO4)2 6H2O, KAl(SO4)2 12H2O;
змішані - Ca(OCl)Cl;
комплексні - [Cu(NH3)4]SO4, K3[Fe(CN)6], Na2[Zn(OH)4].
10
Середні солі - це продукт повного заміщення гідрогену кислоти на
метал або йон амонію. Наприклад, Na3РО4, Cа3(РО4)2, Fe(NO3)3, Al2(SO4)3.
O
P
O
O O
Na
Na
Na
O
O
O
PO
O
O
O
PO
Ca
Ca
Ca
N
N
N
O
O
O
Fe
O
OO
O
O
O
Al
Al
O
O
O
O
O
O
O
OS
S
S
O
O
O
O Складання графічних формул солей починають з графічної формули
відповідної кислоти, повторюючи її стільки разів, скільки кислотних
залишків входить до формули солі. Потім необхідну кількість Гідрогену
замінюють на метал.
Назви середніх солей (Додатки табл. 1) складаються з назви металу або
йону амонію та кислотного залишку в називному відмінку: СаCl2 - кальцій
хлорид, Na2S - натрій cульфід, Fe(NO3)3 – ферум(ІІІ) нітрат.
Солі одержують взаємодією:
основного оксиду з кислотним або амфотерним оксидом:
MgО + SO3 = MgSO4; СаO + ZnO t= СаZnO2;
основного або амфотерного оксиду з кислотами:
CaO + 2HNO3 = Са(NO3)2+ H2O; Al2O3 + 6НCl = 2AlCl3+ 3H2O;
кислотного оксиду з лугами:
SO3+ 2КОН = К2SO4+ H2O; N2О5 + Ва(ОН)2 = Ва(NO3)2+H2O;
кислоти з основою:
2Н3РО4+3Ca(ОН)2=Ca3(РО4)2+6H2O; Н2SО4+ 2КОН = К2SО4 + 2H2O;
солі з кислотою:
ВаCl2 + Н2SО4 = ВаSО4↓+ 2НCl; AgNO3 + НCl = AgCl↓+ НNO3;
солі з лугом:
MnCl2+ 2КОН = Mn(ОН)2↓+ 2КCl; NaНСО3+ NaОН = Na2СО3 + Н2О;
металу з неметалом:
Fe + S = FeS; 2Na + Cl2 = 2NaCl;
металу з кислотою:
Zn + 2НCl = ZnCl2 + Н2↑; 4Ва+5H2SO4конц.=4ВаSO4+3H2S↑+4H2O
амфотерних металів та неметалів з лугами:
Zn + 2KOH = K2ZnO2 + H2↑; 2Al + 6KOH = 2K3AlO3 + 3H2↑;
2S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O; Si + 2KOH = K2SiO3 + 2H2↑;
солі з сіллю:
Ва(NO3)2+К2SО4=ВаSО4↓+ 2КNO3; Pb(NO3)2 + 2КI = PbІ2↓ + КNO3;
11
металу або неметалу з сіллю:
СuSO4 + Fe = FeSO4 + Сu; 2NaBr + Cl2 = 2NaCl + Br2.
Хімічні властивості солей. Солі вступають у хімічну взаємодію з
різноманітними сполуками. Так, більш активні метали витісняють з водних
розчинів солей менш активні. Кислоти взаємодіють з солями, утворюючи
нову сіль та нову кислоту, аналогічно основи утворюють нову сіль та нову
основу. При нагріванні солі розкладаються.
Al2(SO4)3 =t Al2O3 +3SO3; MgСO3 =
t MgO + СO2 ;
+ оксид =t Na2CO3 + SiO2
t= Na2SiO3 + CO2
+ луг = FeSO4 +2KOH = Fe(ОН)2 + K2SO4
Сіль + сіль = 3Са(NO3)2 +2К3РО4 = Са3(РО4)2 + 6КNO3
+ кислота = Ва(NO3)2 + Н2SO4 = ВаSO4 + 2HNO3
+ метал* = СuSO4 + Zn = ZnSO4 + Сu
+ t = Al2(SO4)3 =t Al2O3 +3SO3
*Кожен метал може витісняти з розчинів солей метали, які знаходяться
в ряду стандартних електродних потенціалів після нього, і не витісняє
метали, що стоять перед ним. Лужні і лужно-земельні метали не
використовують для витіснення металів з розчинів їх солей, оскільки вони
реагують з водою з утворенням водню та лугу, який, в свою чергу, взаємодіє
з сіллю з утворенням нерозчинного гідроксиду:
FeSO4 + 2K + 2H2O= Fe(OH)2↓ + K2SO4 + H2↑.
Д о с л і д и
Дослід 1. Вивчення хімічних властивостей оксидів
1.1. Взаємодія основних оксидів з кислотами
Внести в одну пробірку трохи (на кінці шпателю) кальцій оксиду, в
другу - купрум (ІІ) оксиду. Додати в кожну з них по 4-5 крапель НС1.
Спостерігати взаємодію вихідних сполук. Якщо реакція відбувається
повільно, пробірку підігріти на водяній бані протягом 5-7 хвилин. Написати
рівняння реакцій, які при цьому відбуваються.
1.2. Взаємодія основних оксидів з водою
Внести в одну пробірку трохи (на кінці шпателю) кальцій оксиду, в
другу - купрум (ІІ) оксиду. Додати в кожну з них 5-6 крапель дистильованої
води та добре струсити. Відмітити, який оксид реагує з водою. Написати
рівняння реакцій, які при цьому відбуваються.
12
Дослід 2. Одержання та хімічні властивості нерозчинних
у воді гідроксидів
2.1. Одержання нерозчинних у воді гідроксидів
В одну пробірку внести 4-5 крапель розчину солі феруму (ІІІ), у другу -
солі купруму (ІІ), в третю - солі ніколу (ІІ). В кожну пробірку додати таку ж
кількість розчину лугу (NaOH або КОН).
Відмітити забарвлення осадів і написати рівняння реакцій, які при
цьому відбуваються.
2.2. Вивчення взаємодії гідроксидів з кислотами
У пробірки з гідроксидами, що одержані в досліді 2.1, додати по 5-6
крапель розчинів кислот: у першу - сульфатної, у другу - хлоридної, в третю -
ацетатної.
Написати рівняння відповідних реакцій. Відзначити спостереження.
Дослід 3. Одержання та хімічні властивості
амфотерних гідроксидів
3.1. Одержання амфотерних гідроксидів
У дві пробірки внести по 2-3 краплі лугу (NaOH або КОН). У першу
пробірку додати краплинами до утворення осаду розчин солі цинку, у другу -
солі алюмінію. Скласти рівняння відповідних реакцій.
3.2. Хімічні властивості амфотерних гідроксидів.
Кожний з осадів амфотерних гідроксидів, що були одержані в досліді
3.1, розділити на дві пробірки. В одну з пробірок додати надлишок розчину
кислоти (до розчинення осаду), в другу – надлишок розчину лугу (NaOH або
КОН).
Скласти рівняння реакцій, що відбуваються під час взаємодії
амфотерних гідроксидів з кислотами і лугами.
Дослід 4. Одержання та хімічні властивості солей
У пробірку внести 2-3 краплі розчину алюміній хлориду і додати таку
ж кількість розчину натрій (або амоній) карбонату. До осаду, що утворився,
додати 3-5 крапель розчину сульфатної кислоти.
Написати відповідні рівняння реакцій, дати назви одержаним
продуктам.
** За результатами дослідів зробити загальний висновок з лабораторної роботи,
в якому відмітити: хімічні властивості оксидів; способи одержання та хімічні
властивості лугів, нерозчинних у воді гідроксидів, амфотерних гідроксидів; способи
одержання та хімічні властивості кислот, солей.
Перевірка засвоєння матеріалу
1. Для наведених сполук складіть емпіричну формулу, розділіть їх
на класи і заповніть таблицю (Для відповіді використайте Додатки, табл. 1):
13
Оксиди
Кислоти
Основи
Солі основні амфотерні кислотні
Купрум(ІІ) сульфат, натрій гідроксид, карбонатна кислота, калій сульфід,
ферум(ІІІ) хлорид, сульфур(VI) оксид, кальцій(ІІ) фосфат, магній гідроксид,
стибій(V) оксид, хром(ІІІ) нітрат, нітритна кислота, ферум(ІІІ) оксид ,
нітроген(ІІІ) оксид, нікол(ІІ) карбонат, станум(ІІ) оксид, сульфітна кислота,
сульфур(IV) оксид, сульфідна кислота, фосфор(V) оксид, ферум(ІІІ)
гідроксид, плюмбум(ІІ) оксид, фосфатна кислота, алюміній оксид, нітратна
кислота, ферум(ІІ) оксид, карбон(ІV) оксид, алюміній гідроксид, цинк оксид,
купрум(ІІ) карбонат, калій оксид, хром(ІІІ) гідроксид, амоній гідроксид,
купрум(ІІ) оксид, хром(ІІІ) оксид, натрій сульфід, нітроген(V) оксид, магній
оксид.
2. Доведіть відповідними рівняннями реакцій амфотерність цинк оксиду,
алюміній гідроксиду.
Готуємося до колоквіуму
1. Для елементів ІІІ-го періоду наведіть:
а) формули вищих оксидів:_______________________________
____________________________________________________________
б) формули відповідних їм гідроксидів (основ або
кислот):________________________________________________________
____________________________________________________________
2. Закінчити рівняння реакцій:
Cu(OH)2+ HNO3 =
NaOH + ZnCl2 =
HNO3+ Mg3(PO4)2 =
KOH + Zn(OH)2 =
3. Скласти рівняння реакцій, які б приводили до таких перетворень:
Cu 1
CuO 2
Х 3
Cu(OH)24
CuSO4 5
Cu3(PO4)2 6
H3PO4
7
CuSO4 8
Cu(OH)2 9
CuO 10
CuCl2
1. Cu + = CuO
2. CuO + = X ( )
14
3. X ( ) + = Cu(OH)2 +
4. Cu(OH)2 + = CuSO4 +
5. CuSO4 + = Cu3(PO4)2 +
6. Cu3(PO4)2 + = H3PO4 +
7. CuO + = CuSO4 +
8. CuSO4 + = Cu(OH)2 +
9. Cu(OH)2 → CuO +
10. CuO + = CuCl2 +
Самостійна робота
Розв’язати приклад завдання на колоквіумі з теми: «Основи
номенклатури та класифікації неорганічних сполук»
1. Дати відповіді на теоретичні запитання:
Класифікація і номенклатура неорганічних сполук.
Амфотерність. Хімічні властивості амфотерних сполук.
Хімічні властивості, класифікація і номенклатура оксидів.
2. Скласти рівняння реакцій одержання кальцій фосфату.
3. Скласти рівняння реакцій, за допомогою яких можна здійснити такі
перетворення:
Zn ZnSO4 Zn(OH)2 K2ZnO2 Zn(NO3)2 Zn3(PO4)2 H3PO4
Zn(СН3СОO)2 ZnCO3 СO2 К2СO3
S → SO3 → H2SO4 → MgSO4 → MgSO3 → SO2
└→ CaSO4 → ZnSO4 → Zn(OH)2 → Na2ZnO2 → Zn(NO3)2.
Cr → Cr2O3 → Cr2(SO4)3 → Cr(OH)3 → Na3CrO3 → CrPO4 → P2O5
└→ Cr2(CO3)3 → Na2CO3 → Ca2CO3→ CO2.
4. Довести амфотерні властивості плюмбум (ІІ) гідроксиду, цинк оксиду,
хром (ІІІ) гідроксиду, алюміній оксиду.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
________________________________________
5. Закінчити рівняння реакцій:
Mg(OH)2 + P2O5 = CaCO3 + HNO3 =
Cu(CH3COO)2 + NaOH = A1(OH)3 + KOH =
ZnO + HІ = (NH4)2SO4 + Ba(NO3)2 =
15
6. Скласти структурно-графічні формули сполук:
натрій силікат, карбонатна кислота, алюміній фосфат, калій оксид, ферум
(ІІІ) гідроксид, цинк фосфат, купрум (ІІ) силікат, хлоратна кислота. __________
7. Дати відповіді на тестові завдання:
1. Встановіть відповідність солі оксидам, які її утворили:
А Fe3(PO4)2 1. Fe2O3 + SO3 4. CuO + N2O3
Б Cu(NO3)2 2. FeO + SO2 5. Fe2O3 + P2O5
В Fe2(SO4)3 3. CuO + N2O5 6. FeO + P2O5
2. Солі утворені кислотою Н2SiO3 називають _______________ .
3. Сіль Cr2(SO4)3 утворюється при взаємодії Н2SO4 з:
1. Cr(OH)3; 2. CrO3; 3. Cr2O3 4. H2Cr2O7.
4.
Х Y
Для здійснення перетворення P2O5 H3PO4 Ca3(PO4)2
необхідно додати:
1. Х – H2O; Y – Са(ОН)2; 3. Х – HCl; Y – Са(НCO3)2;
2. Х – H2O2; Y – СаСl2; 4. Х – H4P2O7; Y – СаО.
