§ 8. Химические свойства основных классов

СОЕДИНЕНИЙ И ВЗАИМОСВЯЗЬ МЕЖДУ НИМИ

СВОЙСТВА ОКСИДОВ

1. Важнейшим химическим свойством оксидов является их взаимодействие с кислотами и основаниями, приводящие к образованию солей.

С кислотами взаимодействуют основные оксиды:

CaO + H₂SO₄ = CaSO₄+ H₂O FeO + 2HCl = FeCL₂ + H₂O

C основаниями ― кислотные оксиды: СO₂ + 2NaOH = Na₂CO₃ + H₂O

Амфотерные оксиды с кислотами ведут себя как основные

Al₂O₂ + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂O, а с основаниями ведут себя как кислотные

Al₂O₃ + 2NaOH = 2NaAlO₂ + H₂O.

2. Основные и кислотные оксиды способны взаимодействовать друг с другом с образованием солей. Например, CaO + CO₂ = CaCO₃

SO₂+ Na₂O = Na₂SO₃

СВОЙСТВА ОСНОВАНИЙ

1. Основания взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды ( реакция нейтрализации – частный случай реакции обмена)

2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2 H₂O Fe(OH)₂ + 2HCl = FeCl₂ + 2 H₂O

2. Щелочи взаимодействуют с ангидридами кислот

2NaOH + SiO₂ = Na₂SiO₃ + H₂O Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃ + H₂O.

3. Щелочи взаимодействуют с растворами различных солей

2NaOH + CuSO₄ = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄ 3KOH + FeCl₃ = Fe(OH)₃↓ + 3KCl

Этим путем можно получить труднорастворимые в воде основания.

4. Щелочи устойчивы к нагреванию. Большинство нерастворимых оснований при нагревании разлагаются: tCu(OH)₂ = CuO + H₂O

5. Амфотерные гидроксиды взаимодействуют с кислотами (проявляя основные свойства, аналогично гидроксидам металлов с невысокой С.О. их атомов), а также со щелочами (проявляя кислотные свойства), продуктами взаимодействия в этом случае являются соли гидроксидов – кислот.

Al(OH)₃ + NaOH = NaAlO₂ + 2H₂O↓

-16-

(H₃AlO₃ –H₂O =HAlO₂) – соль метааллюминиевой кислоты (HAlO₂), отличающейся по составу от ортоалюминиевой кислоты на молекулу воды.

СВОЙСТВА КИСЛОТ

1. Кислоты взаимодействуют с основаниями

2HCl + Cu(OH)₂ = CuCl₂ + 2H₂O.

2. Кислоты взаимодействуют с основными оксидами

MgO + 2HCl = MgCl₂ + H₂O

3. Кислоты взаимодействуют с солями (реакции обмена)

СaCO₃ + 2HNO₃ = Ca(NO₃)₂ + H₂O + CO₂.

4. Кислоты взаимодействуют с металлами. Это взаимодействие может приводить к выделению свободного водорода или образованию соединений кислотообразующего элемента. Zn + H₂SO_4(р) = ZnSO₄ + H₂

Cu + HNO_3(к) = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ +2H₂O

СВОЙСТВА СОЛЕЙ

1. Соли взаимодействуют со щелочами NiCl₂ + 2KOH = Ni(OH)₂ + 2KCl

2. Соли взаимодействуют с кислотами FeS + 2HCl = FeCl₂ + H₂S

3. Соли взаимодействуют между собой BaCl₂ + CuSO₄ = BaSO₄↓ + CuCl₂

4. Растворы солей взаимодействуют со свободными металлами, при этом более активный металл (стоящий в ряду напряжений левее) вытесняет металлы, стоящие правее в ряду напряжений (менее активные) из раствора их солей Zn + CuSO₄ = ZnSO₄ + Cu

Реакции взаимодействия солей со щелочами, кислотами, с солями относятся к реакциям обмена (реакции 1-3), реакция 4 – к реакциям замещения.

УПРАЖНЕНИЕ 6 Укажите к каким классам соединений относятся вещества НС1, СО₂, Сa(OH)₂, FeS, NO; дайте им названия. Между какими из них возможны взаимодействия? Напишите уравнения реакций. К какому типу взаимодействия относятся эти реакции?

ОТВЕТ Вещества СО₂ и NO – оксиды, СO₂ – оксид углерода (IV), NO – оксид азота (II); НС1 - кислота, хлористоводородная (соляная);

Ca(OH)₂ – основание, гидроксид кальция; FeS -соль, сульфид железа (II).

Возможны взаимодействия:

а) FeS + 2HCl = FeCl₂ + H₂S -,реакция обмена, реакция идет в направлении образования газообразного вещества (Н₂S)

б) CO₂+Ca(OH)₂ = CaCO₃ + H₂O – реакция ионного обмена, реакция идет в направлении образования труднорастворимого вещества CaCO₃.

в) 2HCl + Ca(OH)₂ = CaCl₂ + 2H₂O – реакция обмена (нейтрализации), идет с образованием малодиссоциирующих молекул воды.

ЗАДАНИЕ 8 (для самоконтроля).

1. Почему нельзя хранить растворы едкого натра, едкого калия, едкого бария в открытых склянках?

-17-

2. Как осуществить следующие превращения: а) Na→ NaOH→ NaCl

б) Al₂O₃→ Al(OH)₃→ Al₂(SO₄)₃? Запишите уравнения реакций и укажите к какому типу реакций относятся эти взаимодействия.

3. Данные схемы видоизменить в уравнения реакций, идущих до конца

CuSO₄ + ?→ Cu(OH)₂ + ? Cu(OH)₂ + ?→ ? +H₂O

ЗАДАНИЕ 9

1. Приведите формулы солей: а) гидроксонитрат железа (III);

б) гидрофосфат кальция.

2. Запишите уравнения реакций: а) Al₂O₃ + H₂SO₄→

б) HNO₃ + NaOH→

К какому типу реакций относятся эти взаимодействия?

3. Как получить сульфат магния (MgSO₄), исходя из: а) магния;

б) оксида магния; в) гидроксида магния?

ЗАДАНИЕ 10 (для самоконтроля)

1. Почему однокислотные основания (NaOH, NH₄OH и др.) не образуют основных солей?

2. Почему одноосновные кислоты не образуют кислых солей?

2. Напишите уравнения реакций взаимодействия H₃PO₄ с NaOH с образованием средней и кислых солей. Дайте им названия.

ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ