2015-08-13
1261
ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЛОК
Тема: Классы неорганических соединений –оксиды, гидроксиды.
Оксиды
Оксиды – сложные вещества, состоящие из атомов кислорода в степени окисления -2 и атомов другого элемента.
Номенклатура: Fe2O3 – оксид железа(III), Cl2O – оксид хлора(I).
Классификация оксидов
Несолеобразующие (безразличные) оксиды: CO, SiO, NO, N2O.
Солеобразующие оксиды:
· основные – оксиды металлов в степени окисления +1, +2 –СuО, К2О;
· амфотерные – оксиды металлов в степени окисления +2, +3, +4,- АI2 О3 , ZnО;
· кислотные – оксиды металлов в степени окисления +5, +6, +7 – Мn2 О7 , СrО3;
оксиды неметаллов в степени окисления от +1 до +7 – СО2 , SО3.
Получение оксидов
· Горение простых веществ:
С + O2 = CO2
2Са + O2 = 2СаО
· Горение (обжиг) сложных веществ:
CH4 + 2O2 = CO2 + 2Н2O
4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2
· Разложение сложных веществ:
CaCO3 → t → СаО + CO2
2Fe(OH)3 → t → Fe2O3 + ЗН2O
Химические свойства оксидов
Основным оксидам (Na2O, CaO, CuO, FeO) соответствуют основания.
СаО + Н2O = Са(OH)2 (растворимы оксиды металлов IA– и IIА-групп, кроме Be, Mg)
|
|
|
CuO + Н2O ≠ (оксиды остальных металлов нерастворимы)
СаО + CO2 = CaCO3
СаО + 2HCl = CaCl2 + Н2O
Кислотным оксидам (CO2, Р2O5, СrO3, Mn2O7) соответствуют кислоты.
SO2 + Н2O = H2SO3 (кислотные оксиды, кроме SiO2, растворимы в воде)
SO2 + СаО = CaSO3
SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + Н2O
Амфотерным оксидам (ZnO, Al2O3, Cr2O3, ВеО, РЬО) соответствуют амфотерные гидроксиды.
ZnO + H2O ≠ (амфотерные оксиды нерастворимы в воде)
ZnO + 2HCl = ZnCl2 + Н2O
ZnO + 2NaOH → t → Na2ZnO2 + Н2O (при нагревании или сплавлении)
ZnO + 2NaOH + H2O = Na2[Zn(OH)4] (в разбавленном растворе)
Основания
Основания – сложные вещества, состоящие из атомов металла и гидроксильных групп; основания – электролиты, образующие при диссоциации в качестве анионов только анионы гидроксила (ОН-).
Номенклатура: Fe(OH)3 – гидроксид железа(III).
Классификация оснований:
– растворимые (щелочи) NaOH, KOH;
– нерастворимые Fe(OH)2, Mg(OH)2;
– амфотерные Zn(OH)2, Al(OH)3, Ве(OH)2, Сr(OH)3;
– однокислотные NaOH, KOH;
– двухкислотные Ва(OH)2, Zn(OH)2;
– трехкислотные Al(OH)3, Сr(OH)3.
Получение оснований
· Получение щелочей:
2Na + 2Н2O = 2NaOH + Н2
Na2O + Н2O = 2NaOH
· Получение нерастворимых и амфотерных оснований:
FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2↓ + Na2SO4
AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3↓ + 3NaCl
Свойства щелочей:
NaOH → Na+ + OH¯ (α = 1, фенолфталеин – красный)
NaOH + HCl = NaCl + H2O (реакция нейтрализации)
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
2NaOH + Zn(OH)2 = Na2[Zn(OH)4]
2NaOH + Al2O3 → t → 2NaAlO2 + H2O
2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓ + Na2SO4
2NaOH + Zn + 2H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2
2NaOH + 2Al + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2
2NaOH + Si + H2O = Na2SiO3 + 2H2
Свойства нерастворимых оснований:
Fe(OH)2 ↔ FeOH+ + OH¯ (α << 1);
FeOH+ ↔ Fe2+ + OH‾ (α << 1)
Fe(OH)2 + H2SO4 = FeSO4 + 2H2O
Fe(OH)2 → t → FeO + H2O
Свойства амфотерных гидроксидов:
Амфотерные гидроксиды – это гидроксиды, которые проявляют как основные, так икислотные свойства. К ним относятся, например, Cr(OH)3, Zn(OH)2, Be(OH)2, Al(OH)3 и др. Амфотерные гидроксиды способны реагировать как с кислотами, так и со щёлочами. С кислотами они реагируют как основания, а с щёлочами – как кислоты.
|
|
|
Al3++ ЗOH¯ + Н2O ↔ Al(OH)3↓ + Н2O ↔ [Al(OH)4]¯ + Н+
Чтобы установить амфотерность гидроксида, следует провести двереакции взаимодействия его с кислотой и со щелочью. Если обе реакции имеют место, то гидроксид амфотерный. Например:
Al(OH)3 + ЗHCl = AlCl3 + ЗН2O
Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]
2Al(OH)3 → t → Al2O3 + ЗН2O
Cr(OH)3 + 3 HCl = CrCl3 + 3 H2O;
Cr(OH)3 + 3 NaOH (разб.) = Na3[Cr(OH)6];
Cr(OH)3 + NaOH (конц.) = NaCrO2 + 2 H2O.
