Х И М И Я

Министерство образования Российской Федерации

Уральский Федеральный Университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина

Х И М И Я

Методические указания

Екатеринбург

2012

УДК 546 (075.8)

Составитель: О.А. Неволина

Научный редактор: проф., доктор хим. наук И.И. Калиниченко

ХИМИЯ: Методические указания / О.А. Неволина

Екатеринбург: УрФУ, 2012.50 стр.

Методические указания включают краткое изложение тем: классы химических соединений, электролиты, гидролиз солей, окислительно-восстановительные реакции, коррозия металлов , а также задания и упражнения по основным темам курса химии.

Работа предназначена для студентов нехимических специальностей и может быть использована преподавателями для проведения занятий.

Подготовлено кафедрой «Общая химия».

© Уральский Федеральный университет -УрФУ,2012

Оглавление

1. КЛАССЫ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ 5

1.1. Оксиды 5

1.2. Гидроксиды 7

1.2.1. Кислоты 7

1.2.2. Основания 9

1.2.3. Амфотерные гидроксиды 10

1.3. Соли 11

1.3.1. Средние соли 11

1.3.2. Кислые соли 12

1.3.3. Основные соли 13

Домашнее задание № 1 14

2. ЭЛЕКТРОЛИТЫ 15

Домашнее задание № 2 18

3. ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ 20

3.1. Соли, образованные сильной кислотой и слабым

основанием 20

3.2. Соли, образованные слабой кислотой и сильным

основанием 20

3.3. Соли, образованные слабой кислотой и слабой

основанием 21

3.4. Совместный гидролиз двух солей 21

Домашнее задание № 3 22

4. ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ 23

4.1. Степень окисления. Окислители и восстановители 23

4.2. Составление уравнений окислительно-

восстановительных реакций 24

4.3. Взаимодействие металлов с растворами кислот 29

4.4. Взаимодействие металлов с водой 31

4.5. Взаимодействие металлов с водными растворами

щелочей 32

Домашнее задание № 4 33

5. КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ 35

Домашнее задание № 5 38

ПРИЛОЖЕНИЯ 39

1. Классы химических соединений

1.1. Оксиды (Э_хО_у).

1.2. Гидроксиды: кислоты (Н-кислотный остаток) и основания (Ме-ОН).

1.3. Соли (Ме-кислотный остаток).

1.1. Оксиды

Оксиды - сложные вещества, состоящие из кислорода и какого-либо химического элемента. Степень окисления кислорода в оксидах: -2.

Оксиды (ЭxОy)
Солеобразующие			Несолеобразующие
Кислотные	Амфотерные	Основные	СО, NO, N2O, NO2 ( не образуют солей)

Кислотные оксиды - это

• Оксиды неметаллов, которым соответствуют кислоты (например: CO₂(H₂CO₃), Cl₂O₇ (HClO₄), SO₃(H₂SO₄) и др.);

• Оксиды металлов в высокой положительной степени

окисления (+5,+6,+7): FeO₃, CrO₃, Mn₂O₇ и др.

Химические свойства кислотных оксидов

1. Кислотные оксиды взаимодействуют с водой, образуя кислоты. Исключение составляет SiO₂, Bi₂O₅.

SO₃ + H₂O = H₂SO₄;

Mn₂O₇ + H₂O = 2HMnO_4;

SiO₂ + H₂O  не взаимодействует.

2. Взаимодействуют с основными оксидами, образуя соль:

N₂O₅ + MgO = Mg(NO₃)₂.

3. Взаимодействуют с основаниями, образуя соль и воду:

SO₃ + Ca(OH)₂ = CaSO₄ + H₂O.

Основные оксиды - это оксиды металлов в низкой степени окисления, которым соответствуют основания ( Na₂O, MgO, MnO, ...).

Химические свойства основных оксидов

1. С водой взаимодействуют только оксиды щелочных (Li, Na, K, Rb, Cs) и щелочноземельных ( Ca, Sr, Ba ) металлов, образуя основания (щелочи). Оксиды других металлов в воде не растворяются.

BaO + H₂O = Ba(OH)₂.

2. Основные оксиды взаимодействуют с кислотными оксидами, образуя соли

CaO + CO₂ = CaCO_{3 .}

3. Взаимодействуют с кислотами, образуя соль и воду

СuO + 2HCl = CuCl₂ + Н₂О.

Амфотерные оксиды - это такие оксиды, которые могут проявлять и кислотные, и основные свойства, к ним относятся

• ZnO, Al₂O₃ ,BeO, SnO , PbО

• оксиды металлов в промежуточной степени окисления (+3,+4): Cr₂O₃, Fe₂O₃ и т.д.

Химические свойства амфотерных оксидов

1. Амфотерные оксиды взаимодействуют с основаниями и основными оксидами

ZnO + 2NaOH = Na₂ZnO₂ + H₂O;

кислотный основание

оксид

ZnO + K₂O = K₂ZnO₂.

кислотный основной

оксид оксид

2. Взаимодействуют с кислотами и кислотными оксидами

ZnO + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂O;

основной кислота

оксид

ZnO + SO₃ = ZnSO₄ .

основной кислотный

оксид оксид

Если элемент может образовывать несколько оксидов (гидроксидов), то с увеличением степени окисления элемента кислотные свойства его оксидов (гидроксидов) усиливаются:

+2 +3 +6

CrO Cr₂O₃ CrO₃

основной амфотерный кислотный

оксид оксид оксид

Усиление кислотных свойств