Химические свойства оксидов, оснований, кислот и солей.

Кислоты в свете ТЭД

1.                Химические свойства кислот.

1.                    Кислота _{Р., Н.} + Ме(ОН)_{х Р., Н.} = соль + вода  (р. Обмена, р. Нейтрализации, если Ме(ОН)_х— щелочь)

2.               Кислота _Р.+ Ме_хО_у (степень окисления Ме от  +1до +4) = соль_Р. + вода  (р. Обмена,)
3.               Кислота   _Р.+ соль _{Р. иногда Н.}=    новая кислота + новая соль (р. Обмена, ↓, ↑-СО₂, SO₂, Н₂S,  кислота  сильнее новой кислоты)  
4.               Кислота  +   Ме   =   соль + Н₂↑ (р. Замещения, происходит если: а) Ме стоит в ЭХРН до Н₂, б) Соль —  р., в) Кислота – р., г) Кислота не HNO₃ и не конц. Н₂SO₄)

2.       Способы получения

1.                Кислотный оксид + вода = кислота (кислородсодержащие кислоты)
2.                НеМе + Н₂= Н_хнеМе (бескислородные кислоты)
3.                Соль + кислота = новая кислота + новая соль↓

 

Основания в свете ТЭД

1. Химические свойства оснований.

1. Кислота _{Р., Н.} + Ме(ОН)_{х Р., Н.} = соль + вода  (р. Обмена, р. Нейтрализации, если Ме(ОН)_х— щелочь)
2.               Основание _Р.+ Ме_хО_у  (степень окисления Ме от   +5 до +7) = соль + вода  (р. Обмена)

Основание _Р.+ неМе_хО_у  = соль + вода  (р. Обмена)

3.               Основание _Р.+ соль _Р.=    новое основание  + новая соль (р. Обмена, ↓, ↑-NH₃)  
4.               Нерастворимое основание   ^t=   неМе_хО_у + Н₂
   О↑ (р. Разложения)

2.       Способы получения

4.          Оксид Ме + вода = щелочь (Li₂O, Na₂O, K₂O, Rb₂O, Cs₂O, CaO, BaO, SrO)
5.          Щелочной  2Ме  + 2Н₂О= 2МеОН _Р + Н₂↑ (щелочь) ( Li, Na, K, Rb, Cs)

Щелочноземельный Ме + 2Н₂О= Ме(ОН) _Р (щелочь) + Н₂↑ (Ca, Ba, Sr)

6.          Соль _р + основание _р = новое основание↓+ новая соль

Соли, их классификация, свойства в свете ТЭД

Соли

 

7.  
8.  

 

Свойства солей

1. Соль + кислота = другая соль + другая кислота   (↓ или ↑ CO₂, SO₂, H₂S)

2. Соль (р) + щелочь = другая соль + другое основание  (↓ или ↑ NH₃)

3. Соль₁ (р) + соль₂ (р) = соль₃ + соль

₄ (↓ )

4. Соль (р) + металл (более активный, но не IA, IIA-подгрупп) = другая соль (р) + другой металл (менее активный)

5.  Некоторые соли могут разлагаться при прокаливании.

СаСО₃ = СаО + СО₂

(CuOH)₂ СО₃ CuO + CO₂ + H₂O

2NaHCO₃Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

 

 

 

 

MeNO₃ —

 

 

 

Оксиды, их классификация, свойства в свете ТЭД

Оксиды

Несолеобразующие       Солеобразующие

CO, N₂O, NO, SiO,

Основные            Амфотерные      Кислотные

                                     Ме^+1,+2_xO_y

          Ме^+3,+4_xO_y             Ме^>+4_xO_y

          НЕМе_xO_y

Химические свойства основных оксидов

1. О.О + кислота = соль + вода

2. O.O+  вода = щелочь!!!

3. О.О + К.О = соль

4. О.О + А.О = соль

Химические свойства кислотных оксидов

1. К.О + основание = соль + вода

2. К.O+  вода = кислота (искл. SiO₂)

3. О.О + К.О = соль

4. K.О + А.О = соль

5. K.O +  соль летучих К.О= новая соль + летучий К.О↑

Химические свойства  амфотерных оксидов

1.   А.О + щелочь = соль + вода

  А.О + кислота = соль + вода

2.   А.O+  вода = реакция не идет

3.   А.О + К.О = соль

4.   А.О + О.О = соль

5.   А.O +  соль летучих К.О= новая соль + летучий К.О↑

Химические свойства оксидов, оснований, кислот и солей | Материал по химии (8 класс) на тему:

Кислотно основные химические свойства                                                                                   Кислотно основные химические свойства

Растворимые основания:

1. Взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды.

(щелочь + кислота = соль = h3O)

2. Взаимодействую с растворимыми солями с образованием нерастворимого основания.

(щелочь + соль = основание↓)

3. Взаимодействуют с кислотными оксидами с образованием соли и воды.

(щелочь + оксиднеметалла = соль = h3O)

Нерастворимые основания:

1. Взаимодействуют с кислотными оксидами с образованием соли и воды.

(основание + оксилнеметалла = соль + h3O)

2. При нагревании разлагаются на оксид металла и воду.

(основание = оксидметалла + h3O)

Кислоты:

1. Взаимодействуют с металлами с образованием водорода и соли, если металл в электрохимическом ряду напряжении металлов стоит до водорода.

(кислота + металл = соль + h3)

2. Взаимодействуют с основаниями с образованием соли и воды.

(кислота + основание = соль + h3O)

3. Взаимодействуют с оксидами металлов с образованием соли и воды.

(кислота + оксидметалла = соль + h3O)

4. Взаимодействуют с растворимыми солями с образованием новой соли и новой кислоты (образуется осадок).

(кислота + соль = нов.соль(↓) + нов.кислота(↓))

Основные оксиды:

1. Взаимодействует с водой с образованием растворимого основания (щелочи).

(оксид + h3O = щелочь)

2. Взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды.

(оксид = кислота = соль + h3O)

3. Взаимодействуют с кислотами с образованием соли.

(оксидметалла + оксиднметалла = соль)

Кислотные оксиды:

1. Взаимодействуют с водой с образованием соответствующей растворимой кислоты.

(оксид + h3O = кислота)

2. Взаимодействуют с растворимыми основаниями (щелочами) с образованием соли и воды.

(оксид + щелочь = соль + h3O)

3. Взаимодействуют с основными оксидами с образованием соли.

(оскиднеметалла + оксидметалла = соль)

Соли:

1. Взаимодействуют с кислотами с образованием новой соли и новой кислоты (если образуется осадок или газ).

(соль + кислота = нов.соль↓ + нов.кислота)

2. Взаимодействуют с растворимыми основаниями (щелочами) с образованием новой соли и нового основания.

(соль + щелочь = нов.соль+ нов.основание)

3. Соль1 + соль2 = соль3 и соль4
4. Взаимодействуют с металлами (если он в ряду напряжении металлов стоит до водорода) с образованием новой соли и новым металлом.

(соль + металл = нов.соль + нов.металл)

Химические свойства оксидов,оснований,кислот,солей. срочно — Школьные Знания.com

Химические свойства оксидов:
1)взаимодействие с водой с образованием основания или щёлочи:CaO+h3O→ Ca(OH)2 
2)взаимодействие с кислотами с образованием соли и воды:CaO+h3SO4→ CaSO4+ h3O
3)взаимодействие с кислотными оксидами: образование соли:CaO+CO2→ CaCO3
Химические свойства оснований
1)Действие на индикаторы: лакмус — синий,фенолфталеин —  малиновый, метилоранж — жёлтый
2)Основание + кислота = Соли + вода 
3)Щёлочь + кислотный или амфотерный оксид = соли + вода
2NaOH + SiO2 = Na2SiO3 + h3O
4)Щёлочь + соли = (новое) основание + (новая) соль
Ba(OH)2 + Na2SO4 = BaSO4+ 2NaOH
5)Слабые основания при нагреве разлагаются: Cu(OH)2+Q=CuO + h3O
6)При нормальных условиях невозможно получить гидроксиды серебра и ртути, вместо них в реакции появляются вода и оксид:
 AgNO3 + 2NaOH(p) = NaNO3+Ag2O+h3O 
Химические свойства кислот
1)Взаимодействие с оксидами металлов с образованием соли и воды:
CaO + 2HCl(разб.)= CaCl2 + h3O
2)Взаимодействие с амфотерными оксидами с образованием соли и воды:
ZnO+2HNO3=ZnNO32+h3O
3)Взаимодействие со щелочами с образованием соли и воды:
NaOH + HCl(разб. ) = NaCl + h3O
4)Взаимодействие с нерастворимыми основаниями с образованием соли и воды, если полученная соль растворима:
CuOh3+h3SO4=CuSO4+2h3O
5)Взаимодействие с солями, если выпадает осадок или выделяется газ:
BaCl2(тверд. ) + h3SO4(конц. ) = BaSO4↓ + 2HCl↑

Сильные кислоты вытесняют более слабые из их солей: 
K3PO4+3HCl=3KCl+h4PO4 
Na2CO3 + 2HCl(разб. ) = 2NaCl + CO2↑ + h3O 
Металлы, стоящие в ряду активности до водорода, вытесняют его из раствора кислоты, если образющаяся соль растворима: 
Mg + 2HCl(разб.) = MgCl2 + h3↑ 
Химические свойства солей определяются свойствами катионов и анионов, входящих в их состав.
1)Соли взаимодействуют с кислотами и основаниями, если в результате реакции получается продукт, который выходит из сферы реакции (осадок, газ, мало диссоциирующие вещества, например, вода) :
BaCl2(тверд. ) + h3SO4(конц. ) = BaSO4↓ + 2HCl↑
NaHCO3 + HCl(разб. ) = NaCl + CO2↑ + h3O
2)Соли взаимодействуют с металлами, если свободный металл находится левее металла в составе соли в электрохимическом ряде активности металлов:
Cu+HgCl2=CuCl2+Hg
3)Соли взаимодействуют между собой, если продукт реакции выходит из сферы реакции; в том числе эти реакции могут проходить с изменением степеней окисления атомов реагентов:
CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaCl
NaCl(разб. ) + AgNO3 = NaNO3 +AgCl↓
4)Некоторые соли разлагаются при нагревании:
CuCO3=CuO+CO2↑
Nh5NO3 = N2O↑ + 2h3O

Карточка-подсказка по химии «Химические свойства оснований, кислот, солей, оксидов» (8 класс)

Химические свойства кислот, оснований, оксидов и солей.

кислота + основание = соль + вода

НCI + NaOH = NaCI + H₂O

2. кислота + основный оксид = соль + вода

Н₂SO₄ + CuO = CuSO₄ + H₂O

3. кислота + соль = нов. кислота + нов. соль

Если в продуктах есть осадок или газ.

Н₂SO₄ + BaCI₂ = 2HCI + BaSO₄↓

4. кислота + металл = соль + водород

3Н₂SO₄ + 2AI = AI₂(SO₄)₃ + 3H₂↑

а) металл должен стоять в ряду напряжения до водорода

б) соль должна быть растворимая

1. основание + кислота = соль + вода

2NaOH + Н₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O

2. растворимое основание + растворимая соль = новое основание + новая соль. Если в продуктах есть осадок или газ.

2NaOH + CuSO₄ = Cu(OH)₂↓+ Na₂SO₄

3.Растворимое основание + кислотный оксид = соль + вода

2NaOH +SO₂ = Na₂SO₃ + H₂O

4. нерастворимое основание = оксид + вода

Cu(OH)₂= CuO+ H₂O

ОКСИДЫ

СОЛИ

ОСНОВНЫЕ

КИСЛОТНЫЕ

1. соль + кислота = новая кислота + новая соль. Если в продуктах есть осадок или газ.

AgNO₃ + HCI = HNO₃ + AgCI↓

2. растворимая соль + растворимое основание = новое основание +новая соль. Если в продуктах есть осадок или газ.

FeSO₄ + 2NaOH = Fe(OH)₂↓+ Na₂SO₄

3. соль 1 + соль 2 = соль 3 + соль 4. Если в продуктах есть осадок.

Na₂SO₄ + BaCI₂ = BaSO₄↓+ 2NaCI

4. соль + металл = новая соль + новый металл

CuSO₄ + Fe = FeSO₄ +Cu

а) обе соли должны быть растворимы

б) более активный металл вытесняет менее активный

1.основный оксид + вода = растворимое основание

K₂O + H₂O = 2KOH

1.кислотный оксид + вода = растворимая кислота

SO₃ + H₂O = Н₂SO₄

2. основный оксид + кислотный оксид = соль

K₂O + SO₃= K₂SO₄

CuO + N₂O₅ = Cu(NO₃)₂

3.основный оксид + кислота = соль +вода

СaO +2HNO₃ = Ca(NO₃)₂ + H₂O

3.кислотный оксид + основание=соль+вода

P₂O₅+6NaOH=2Na₃PO₄+ 3H₂O

Свойства оксидов, кислот, оснований и солей в свете ТЭД и процессов окисления-восстановления

Свойства оксидов, кислот, оснований и солей в свете теории электролитической диссоциации и процессов окисления-восстановления.

Сегодня мы с вами повторим химические свойства оксидов, кислот, оснований и солей.

Оксиды.

Оксиды всегда состоят из двух элементов, один из которых – обязательно кислород. В состав оксида может входить как металл, так и неметалл. Если в состав оксида входит неметалл, то тогда он чаще всего является кислотным, если в составе оксида металл с валентностью меньше четырёх, то тогда оксид считается основным. А вот если валентность металла высокая, то тогда этот оксид будет не основным, а кислотным.

А амфотерные оксиды могут быть и кислотным и основным, в зависимости от того, с чем они вступает в реакцию. Если они вступает в реакцию  с кислотой или кислотным оксидом, то тогда проявляют основные свойства, а если они реагирует с основными оксидами или основаниями, то тогда проявляют кислотные свойства.

У амфотерных, кислотных и основных оксидов много общего, ведь они являются солеобразующими оксидами. А вот такие оксиды, как оксид углерода (II) – CO, оксид азота (I) – N₂O, оксид азота (II) – NO и оксид кремния (II) – SiO являются несолеобразующими, они не взаимодействуют ни с кислотами, ни с основаниями и не образуют солей.

Основным оксидам соответствуют основания.  Они вступают в реакции обмена с кислотами. При этом образуется соль и вода.   

Например, если поместить в пробирку немного порошка оксида меди (II), он чёрного цвета, и в эту пробирку налить раствора серной кислоты и слегка нагреть, то постепенно проходит реакция, т.к. порошок начинает растворяться. Чтобы убедиться в том, что в результате реакции образуется соль, несколько капель содержимого пробирки поместим на предметное стекло и выпарим, после чего на стекле появляются кристаллы соли.

CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O

CuO + 2H⁺ = Cu²⁺ + H₂O

Кроме этого, они вступают в реакции соединения с кислотными оксидами, при этом образуются соли.

Например, при взаимодействии оксида натрия (Na₂O)  с оксидом фосфора (V)  (P₂O₅) образуется соль – фосфат натрия (Na₃PO₄), в результате взаимодействия оксида магния (MgO) с оксидом серы (VI)  (SO₃) образуется соль – сульфат магния (MgSO₄), а при взаимодействии оксида кальция (CaO) с оксидом углерода (IV)  (CO₂) образуется соль – карбонат кальция (CaCO₃).

3Na₂O + P₂O₅ = 2Na₃PO₄

MgO + SO₃ = MgSO₄

CaO + CO₂ = CaCO₃

Они вступают в реакции соединения с водой с образованием щелочей. Если образуется нерастворимое основание, то такая реакция не идёт.

Например, если мы нальём в две пробирки воды и капнем туда несколько капель лакмуса, а затем  поместим в первую пробирку оксид кальция (CaO), а в другую оксид меди (II) (CuO), то реакция у нас идёт только в первой пробирке.  Так как образовалась  щёлочь и лакмус изменил свою окраску на синюю, во второй пробирке изменений нет, т.к. оксид меди (II) не реагирует с водой, ведь Cu(OH)₂ – нерастворимое в воде основание.

CaO + H₂O = Ca(OH)₂

CaO + H₂O = Ca²⁺ + 2OH^—

CuO + H₂O ≠

Кислотным оксидам соответствуют кислоты.

Они вступают в реакции обмена с основаниями, при этом образуется соль и вода.

Если через пробирку с известковой водой  (Ca(OH)₂) пропустить углекислый газ (CO₂) , то известковая вода мутнеет, следствие образования соли – карбоната кальция (CaCO₃).

А также они реагируют с основными оксидами, при этом образуются соли. Например, в результате взаимодействия оксида серы (IV) (SO₂) и оксида калия (K₂O) образуется соль – сульфит калия (K₂SO₃), в результате взаимодействия оксида кремния (IV)  (SiO₂ )  с оксидом натрия (Na₂O) при нагревании, образуется соль – силикат натрия (Na₂SiO₃), при взаимодействии оксида азота (V)  (N₂O₅) с оксидом бария (BaO), образуется соль – нитрат бария (Ba(NO₃)₂).

SO₂ + K₂O = K₂SO₃

SiO₂ + Na₂O = Na₂SiO₃

N₂O₅ + BaO = Ba(NO₃)₂

Кроме этого, они  вступают  в реакции соединения с водой, при этом образуются кислоты, однако эти реакции возможные, если оксиды растворимы в воде.  Для этого подтверждения,  нальём в одну пробирку дистиллированной воды, а в другую – раствор углекислого газа (СО₂) (газированной воды). В первую пробирку добавим оксида кремния (IV) (SiO₂). А затем в каждую из пробирок добавим несколько капель лакмуса. В первой пробирке изменений нет, а во второй лакмус окрасился в красный цвет, значит во второй пробирке кислота. В первой пробирке кислоты не образовалось, потому что оксид кремния (IV) (SiO₂)  не растворим в воде.

А вот оксид цинка (ZnO) реагирует и с кислотами и с основаниями. Например, в реакции  с соляной кислотой (HCl) он образует соль – хлорид цинка (ZnCl₂), а в реакции с раствором гидроксида натрия (NaOH) образую  комплексную соль – тетрагидроксоцинкат натрия (Na₂[Zn(OH)₄]), а при сплавлении с гидроксидом натрия  он образует цинкат натрия (Na₂ZnO₂). Но  с водой он не реагирует. Зато, он реагирую и с основными оксидами  и с  кислотными оксидами и образует при этом соли. Например, в реакции с оксидом калия (K₂O), он проявляет кислотные свойства т.е. свойства кислотного оксида, в результате реакции образуется соль – цинкат калия (K₂ZnO₂), а в реакции с оксидом серы (VI) (SO₃), он проявляет свойства основного оксида, в результате образуется соль – сульфат цинка (ZnSO₄).

ZnO + 2HCl = ZnCl₂ + H₂O;

ZnO + 2NaOH + H₂O = Na₂[Zn(OH)₄]

ZnO + 2NaOH = Na₂ZnO₂ + H₂O

ZnO + K₂O = K₂ZnO₂

ZnO + SO₃ = ZnSO₄

Кислоты.

Кислоты  всегда начинается с водорода, окрашивают лакмус и метиловый оранжевый в красный цвет, ведь в их составе есть ион водорода (H⁺), который всегда образуется при  диссоциации.

Так, при диссоциации соляной кислоты (HCl), образуется ион водорода и хлорид-ион (Cl^—), при диссоциации азотной кислоты (HNO₃), тоже ион водорода и нитрат-ион (NO₃^—), при диссоциации азотистой кислоты (HNO₂) – ион водорода и нитрит-ион (NO₂^—).

         HCl = H⁺ + Cl^—

                HNO₃ = H⁺ + NO₃^—

                HNO₂ ⇆ H⁺ + NO₂^—

Именно поэтому,  кислоты окрашивают лакмус и метиловый оранжевый в красный цвет.  

Они реагируют с основаниями: как с растворимыми, так и с нерастворимыми. При этом образуется соль и вода. Этот тип реакций относится к реакциям обмена.

Кислота + основание = соль + вода

Например, если мы в пробирку с гидроксидом натрия (NaOH) добавим несколько капель фенолфталеина, то раствор щёлочи окрасится в малиновый цвет, а затем сюда же добавим раствор соляной кислоты (HCl), то малиновая окраска исчезает. Окраска исчезает, т.к. в результате этой реакции образуется соль и вода. Образование соли можно легко подтвердить: если мы  на предметное стекло капнем несколько капель раствора и выпарим, то на стекле появятся кристаллы соли.

  

Аналогично они реагируют с нерастворимыми основаниями. Но для этого, сначала необходимо его получить, например, получим нерастворимое основание – гидроксид железа (III) (Fe(OH)₃). Для этого, в раствор сульфата железа (III) (Fe₂(SO₄)₃) добавим несколько капель гидроксида калия (КOH), при этом образуется осадок бурого цвета – это гидроксид железа (III). К этому нерастворимому основанию добавим соляной кислоты (HCl), осадок растворяется, т.к. образуется соль и вода. Если мы этот раствор соли поместим на предметное стекло и выпарим, то на стекле появятся кристаллы  жёлтого цвета – это кристаллы соли хлорида железа (III) (FeCl₃).

Кислоты также вступают в реакции обмена с  оксидами металлов. В результате реакции образуется соль и вода. Эта реакция вам уже знакома, наверняка оксиды, вам уже всё рассказали об этом.

Кислота + оксид металла = соль + вода

Кислоты реагируют с металлами, эти реакции относятся к реакциям замещения, при этом образуется соль и выделяется водород.

Кислота + металл = соль + водород

Для протекания данных реакций необходимо выполнение ряда условий:

·         металл находиться в ряду напряжений до водорода

·         должна получиться растворимая соль

·         если  кислота нерастворимая, то она не может  вступить в реакцию с металлами.

Давайте, попробуем проверить. Поместим в четыре пробирки металлы: в первую пробирку – цинк,  во вторую – алюминий, в третью – свинец, четвёртую – медь. В первую и третью пробирку нальём раствора серной кислоты (H₂SO₄), во вторую и четвёртую – раствора соляной кислоты (HCl). Понаблюдаем за изменениями. В первой и второй пробирке наблюдается выделение водорода, в третьей и четвёртой – нет.  В пробирке со свинцом и серной кислотой реакция не пошла, т.к. в результате образуется нерастворимая соль, которая покрывает всю поверхность металла защитной плёнкой. В четвёртой пробирке также изменений нет, т.к. медь стоит в ряду напряжений металлов после водорода.

Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑

Zn⁰ + 2H⁺ = Zn²⁺ + H₂⁰↑

2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂↑

2Al⁰ + 6H⁺ = 2Al³⁺ + 3H₂⁰↑

Pb + H₂SO₄ ≠

Cu + HCl ≠

Кислоты вступаем в реакции обмена с солями, при этом образуется новая кислота и новая соль. Эти реакции протекают в том случае, если образуется осадок или газ.

Кислота + соль = новая кислота + новая соль

Соляна (HCl) и серная кислоты (H₂SO₄), вам покажут это:  в первой пробирке будет соляная кислота и силикат натрия (Na₂SiO₃), во второй – серная кислота и карбоната калия (K₂CO₃), в третьей – опять соляной кислоты и хлорида бария (BaCl₂). Посмотрим за изменениями. В первой пробирке мы наблюдаем образование студенистого осадка (H₂SiO₃), во второй – выделение газа (CO₂), а в третьей – изменений нет. В двух пробирках реакции прошли, т.к. выполнялись следующие условия: в первой – образование осадка, во второй – выделение газа.

Основания.

В составе оснований всегда есть гидроксигруппа (ОН^—), лакмус окрашивают они в синий цвет, метиловый оранжевый – в жёлтый, а фенолфталеин – в малиновый. При диссоциации оснований образуется катион металла (Меⁿ⁺) и анион гидроксогруппы (ОН^—).

Ме(ОН)_n = Меⁿ⁺ + nОН^—

Щёлочи — растворимые в воде основания, реагируют с кислотами, об этой реакции нейтрализации вы уже знаете. А также реагируют с кислотными и амфотерными оксидами. При этом образуются соли. Отличительной их особенностью является то, что они реагируем и с амфотерными основаниями, но тогда они ведут себя, как кислоты.  Например, реакция гидроксида натрия (NaOH) и гидроксида цинка (Zn(OH)₂).

Zn(OH)₂ + 2NaOH = Na₂[Zn(OH)₄]

В этой реакции образуется комплексная соль – тетрагидроксоцинкат натрия (Na₂[Zn(OH)₄]), а если эта реакция идёт при нагревании, то тогда образуется цинкат натрия (Na₂ZnO₂).

Zn(OH)₂ + 2NaOH = Na₂ZnO₂ + 2H₂O

Щёлочи вступаем в реакцию обмена с солями, при этом образуется новая соль и новое основание, но для этого нужно, чтобы образовался осадок  или слабый электролит. Если в одну пробирку с гидроксида натрия добавить хлорида аммония (NH₄Cl), во вторую  –  с гидроксидом калия (КОН) добавить сульфат железа (III) (Fe₂(SO₄)₃), а в третью  – с гидроксидом  натрия добавить хлорид бария (BaCl₂) и содержимое первой пробирки нагреем, то в  результате появляется резкий запах аммиака (NH₃). Во второй пробирке  образуется осадок бурого цвета, а в третьей пробирке изменений не произошло.

  

Все нерастворимые основания при нагревании разлагаются на оксид металла и воду. Щёлочи  этой способностью не обладают. Нальём в пробирку раствора сульфата меди (II) (CuSO₄), затем сюда же добавим несколько капель гидроксида натрия. Образуется осадок голубого цвета. Это гидроксид меди (II) (Cu(OH)₂).

CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄

Cu²⁺ + 2OH^— = Cu(OH)₂↓

Нагреем пробирку с гидроксидом меди (II). В результате образуется вещество черного цвета – это оксид меди (II) (CuO).

Cu(OH)₂ = CuO + H₂O

Соли.

А вот соли – особый класс.   Они  тоже диссоциируют, но при этом образуют катион металла (Меⁿ⁺) и анион кислотного остатка (Кисл.ост.^n—).

МеКисл.ост. = Меⁿ⁺ + Кисл.ост.^n—

В реакциях солей с солями образуются новые соли, в реакциях с кислотой – образуется новая кислота, в реакциях с основаниями образуется новая соль и новое основание.

Они вступают в реакции замещения с металлами. Но нужно быть внимательным и обязательно пользоваться  рядом активности металлов.   Каждый металл вытесняет из раствора соли металлы, расположенные правее его в  этом ряду.

При этом должны соблюдаться условия:

·        обе соли (и реагирующая, и образующаяся) должны быть растворимыми

·        металлы не должны реагировать с водой (т.е. щелочные и щелочноземельные металлы, которые реагируют с водой с образованием щелочей).

Посмотрим, как это происходит: в первую пробирку поместим железный гвоздь, во вторую – свинцовую пластину, а в третью – медную пластину. В первые две пробирки нальём раствора сульфата меди (II) (CuSO₄), а в третью – раствор сульфата железа (II) (FeSO₄). Через некоторое время мы можем наблюдать, что на железном гвозде осела медь, а во второй и  третьей пробирке нет никаких изменений.  Следовательно, в первой пробирке находился более активный металл, который вытеснил медь из раствора, во второй пробирке реакция не пошла, т.к. образующая соль (сульфат свинца (II)) является нерастворимой, в третьей пробирке реакция не прошла, т.к. медь стоит правее железа в ряду напряжений и не может вытеснить его из раствора соли.

Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu↓

Fe⁰ + Cu²⁺ = Fe²⁺ + Cu⁰↓

Pb + CuSO₄ ≠

Cu + FeSO₄ ≠

А теперь, вам несложно будет отгадать,

о каком классе соединений идёт речь.

Известны ли вам дети

Какие есть оксиды на планете?

У оксидов пристрастия разные

То кислоты им нравятся праздные

То к воде их душа склоняется –

скажите, как они называются?  (Основные оксиды)

 

А эти спешат к основаниям,

Растворимые, очень желанные,

Но с водой дружбу водят не все

Уж поверь…

Назовите оксиды теперь. (Кислотные оксиды.)

 

Мы состоим из двух частей:

Во-первых, водород, о’кей!

Во-вторых, остаток наш.

Ну, вот и весь наш экипаж!

Окрасим лакмус в красный цвет,

Без нас и удобрений нет. (Кислоты)

 

Мы – жители непростые,

Нас очень много на Земле!

Особым даром обладая,

Мы растворяемся в воде.

А как на кожу попадём,

Мы тут же сильно обожжем.

Окрасим лакмус в синий цвет,

Без нас нейтрализации нет.

Без нас не обойдётесь тут!

Скажите, как же нас зовут? (Щёлочи)

 

Хоть мы разные на цвет,

Но важней нас в мире нет!

И нитраты, и сульфаты,

Карбонаты и фосфаты!

Все важны и все нужны!

Догадались, кто же мы? (Соли)

Химические свойства оснований. Химические свойства кислот

Химические свойства оксидов: основных, амфотерных, кислотных

Оксиды — это сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, один из которых — кислород со степенью окисления ($–2$).

Общая формула оксидов: $Э_{m}O_n$, где $m$ — число атомов элемента $Э$, а $n$ — число атомов кислорода. Оксиды могут быть твердыми (песок $SiO_2$, разновидности кварца), жидкими (оксид водорода $H_2O$), газообразными (оксиды углерода: углекислый $CO_2$ и угарный $CO$ газы). По химическим свойствам оксиды подразделяются на солеобразующие и несолеобразующие.

Несолеобразующими называются такие оксиды, которые не взаимодействуют ни со щелочами, ни с кислотами и не образуют солей. Их немного, в их состав входят неметаллы.

Солеобразующими называются такие оксиды, которые взаимодействуют с кислотами или основаниями и образуют при этом соль и воду.

Среди солеобразующих оксидов различают оксиды основные, кислотные, амфотерные.

Основные оксиды — это такие оксиды, которым соответствуют основания. Например: $CaO$ соответствует $Ca(OH)_2, Na_2O — NaOH$.

Типичные реакции основных оксидов:

1. Основный оксид + кислота → соль + вода (реакция обмена):

$CaO+2HNO_3=Ca(NO_3)_2+H_2O$.

2. Основный оксид + кислотный оксид → соль (реакция соединения):

$MgO+SiO_2{→}↖{t}MgSiO_3$.

3. Основный оксид + вода → щелочь (реакция соединения):

$K_2O+H_2O=2KOH$.

Кислотные оксиды — это такие оксиды, которым соответствуют кислоты. Это оксиды неметаллов:

N2O5 соответствует $HNO_3, SO_3 — H_2SO_4, CO_2 — H_2CO_3, P_2O_5 — H_3PO_4$, а также оксиды металлов с большим значением степеней окисления: ${Cr}↖{+6}O_3$ соответствует $H_2CrO_4, {Mn_2}↖{+7}O_7 — HMnO_4$.

Типичные реакции кислотных оксидов:

1. Кислотный оксид + основание → соль + вода (реакция обмена):

$SO_2+2NaOH=Na_2SO_3+H_2O$.

2. Кислотный оксид + основный оксид → соль (реакция соединения):

$CaO+CO_2=CaCO_3$.

3. Кислотный оксид + вода → кислота (реакция соединения):

$N_2O_5+H_2O=2HNO_3$.

Такая реакция возможна, только если кислотный оксид растворим в воде.

Амфотерными называются оксиды, которые в зависимости от условий проявляют основные или кислотные свойства. Это $ZnO, Al_2O_3, Cr_2O_3, V_2O_5$. Амфотерные оксиды с водой непосредственно не соединяются.

Типичные реакции амфотерных оксидов:

1. Амфотерный оксид + кислота → соль + вода (реакция обмена):

$ZnO+2HCl=ZnCl_2+H_2O$.

2. Амфотерный оксид + основание → соль + вода или комплексное соединение:

$Al_2O_3+2NaOH+3H_2O{=2Na[Al(OH)_4],}↙{\text»тетрагидроксоалюминат натрия»}$

$Al_2O_3+2NaOH={2NaAlO_2}↙{\text»алюминат натрия»}+H_2O$.

Основания. Химические свойства и получение

Перед изучением этого раздела рекомендую прочитать следующую статью:

Классификация неорганических веществ

Основания – сложные вещества, которые состоят из катиона металла Ме⁺ (или металлоподобного катиона, например, иона аммония NH₄⁺) и гидроксид-аниона ОН^—.

По растворимости в воде основания делят на растворимые (щелочи) и нерастворимые основания. Также есть неустойчивые основания, которые самопроизвольно разлагаются.

1. Взаимодействие основных оксидов с водой. При этом с водой реагируют в обычных условиях только те оксиды, которым соответствует растворимое основание (щелочь). Т.е. таким способом можно получить только щёлочи:

основный оксид + вода = основание

Например, оксид натрия в воде образует гидроксид натрия (едкий натр):

Na₂O + H₂O → 2NaOH

При этом оксид меди (II)  с водой не реагирует:

CuO + H₂O ≠

2. Взаимодействие металлов с водой. При этом с водой реагируют в обычных условиях только щелочные металлы (литий, натрий, калий. рубидий, цезий), кальций, стронций и барий. При этом протекает окислительно-восстановительная реакция, окислителем выступает водород, восстановителем является металл.

металл + вода = щёлочь + водород

Например, калий реагирует с водой очень бурно:

2K⁰ + 2H₂⁺O →  2K⁺OH + H₂⁰

 

3. Электролиз растворов некоторых солей щелочных металлов. Как правило, для получения щелочей электролизу подвергают растворы солей, образованных щелочными или щелочноземельными металлами и бескилородными кислотами (кроме плавиковой) – хлоридами, бромидами, сульфидами и др. Более подробно этот вопрос рассмотрен в статье Электролиз.

Например, электролиз хлорида натрия:

2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑ + Cl₂↑

4. Основания образуются при взаимодействии других щелочей с солями. При этом взаимодействуют только растворимые вещества, а в продуктах должна образоваться нерастворимая соль, либо нерастворимое основание:

щелочь + соль₁ = соль₂↓ + щелочь

либо

щелочь + соль₁ = соль₂↓ + щелочь

Например: карбонат калия реагирует в растворе с гидроксидом кальция:

K₂CO₃ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + 2KOH

Например: хлорид меди (II) взаимодействет в растворе с гидроксидом натрия. При этом выпадает голубой осадок гидроксида меди (II):

CuCl₂ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + 2NaCl

 

1. Нерастворимые основания взаимодействуют с сильными кислотами и их оксидами  (и некоторыми средними кислотами). При этом образуются соль и вода.

нерастворимое основание + кислота = соль + вода

нерастворимое основание + кислотный оксид = соль + вода

Например, гидроксид меди (II) взаимодействует с сильной соляной кислотой:

 Cu(OH)₂ + 2HCl = CuCl₂ + 2H₂O

При этом гидроксид меди (II) не взаимодействует с кислотным оксидом слабой угольной кислоты – углекислым газом:

Cu(OH)₂ + CO₂ ≠

2. Нерастворимые основания разлагаются при нагревании на оксид и воду.

Например, гидроксид железа (III) разлагается на оксид железа (III)  и воду при прокаливании:

2Fe(OH)₃ = Fe₂O₃ + 3H₂O

3. Нерастворимые основания не взаимодействуют с амфотерными оксидами и гидроксидами.

нерастворимое оснвоание + амфотерный оксид  ≠

нерастворимое основание + амфотерный гидроксид  ≠

4. Некоторые нерастворимые основания могут выступать в качестве восстановителей. Восстановителями являются основания, образованные металлами с минимальной или промежуточной степенью окисления, которые могут повысить свою степень окисления (гидроксид железа (II), гидроксид хрома (II) и др.).

Например, гидроксид железа (II) можно окислить кислородом воздуха в присутствии воды до гидроксида железа (III):

4Fe⁺²(OH)₂ + O₂⁰ + 2H₂O → 4Fe⁺³(O^-2H)₃

1. Щёлочи взаимодействуют с любыми кислотами – и сильными, и слабыми. При этом образуются средняя соль и вода. Эти реакции называются реакциями нейтрализации. Возможно и образование кислой соли, если кислота многоосновная, при определенном соотношении реагентов, либо в избытке кислоты. В избытке щёлочи образуется средняя соль и вода:

щёлочь_{(избыток)}+ кислота = средняя соль + вода

щёлочь + многоосновная кислота_{(избыток)} = кислая соль + вода

Например, гидроксид натрия при взаимодействии с трёхосновной фосфорной кислотой может образовывать 3 типа солей: дигидрофосфаты, фосфаты или гидрофосфаты.

При этом дигидрофосфаты образуются в избытке кислоты, либо при  мольном соотношении (соотношении количеств веществ) реагентов 1:1.

NaOH + H₃PO₄  → NaH₂PO₄ + H₂O

При мольном соотношении количества щелочи и кислоты 2:1 образуются гидрофосфаты:

2NaOH + H₃PO₄ → Na₂HPO₄ + 2H₂O

В избытке щелочи, либо при мольном соотношении количества щелочи и кислоты 3:1 образуется фосфат щелочного металла.

3NaOH + H₃PO₄ → Na₃PO₄ + 3H₂O

2. Щёлочи взаимодействуют с амфотерными оксидами и гидроксидами. При этом в расплаве образуются обычные соли, а в растворе – комплексные соли.

щёлочь (расплав) + амфотерный оксид = средняя соль + вода

щёлочь (расплав) + амфотерный гидроксид = средняя соль + вода

щёлочь (раствор) + амфотерный оксид = комплексная соль

щёлочь (раствор) + амфотерный гидроксид = комплексная соль

Например, при взаимодействии гидроксида алюминия с гидроксидом натрия в расплаве образуется алюминат натрия. Более кислотный гидроксид образует кислотный остаток:

NaOH + Al(OH)₃ = NaAlO₂ + 2H₂O

А в растворе образуется комплексная соль:

NaOH + Al(OH)₃ = Na[Al(OH)₄]

Обратите внимание, как составляется формула комплексной соли: сначала мы выбираем центральный атом (как правило, это металл из амфотерного гидроксида). Затем дописываем к нему лиганды — в нашем случае это гидроксид-ионы. Число лигандов, как правило, в 2 раза больше, чем степень окисления центрального атома. Но комплекс алюминия — исключение, у него число лигандов чаще всего равно 4. Заключаем полученный фрагмент в квадртаные скобки — это комплексный ион. Определяем его заряд и снаружи дописываем нужное количество катионов или анионов.

3. Щёлочи взаимодействуют с кислотными оксидами. При этом возможно образование кислой или средней соли, в зависимости от мольного соотношения щёлочи и кислотного оксида. В избытке щёлочи образуется средняя соль, а в избытке кислотного оксида образуется кислая соль:

щёлочь_{(избыток)} + кислотный оксид = средняя соль + вода

либо:

щёлочь + кислотный оксид_{(избыток)} = кислая соль

Например, при взаимодействии избытка гидроксида натрия с углекислым газом образуется карбонат натрия и вода:

2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O

А при взаимодействии избытка углекислого газа с гидроксидом натрия образуется только гидрокарбонат натрия:

2NaOH + CO₂ = NaHCO₃ 

4. Щёлочи взаимодействуют с солями. Щёлочи реагируют только с растворимыми солями в растворе, при условии, что в продуктах образуется газ или  осадок. Такие реакции протекают по механизму ионного обмена.

щёлочь + растворимая соль = соль + соответствующий гидроксид

Щёлочи взаимодействуют с растворами солей металлов, которым соответствуют нерастворимые или неустойчивые гидроксиды.

Например, гидроксид натрия взаимодействует с сульфатом меди в растворе:

Cu²⁺SO₄^2- + 2Na⁺OH^— = Cu²⁺(OH)₂^—↓ + Na₂⁺SO₄^2-

Также щёлочи взаимодействуют с растворами солей аммония.

Например, гидроксид калия взаимодействует с раствором нитрата аммония:

NH₄⁺NO₃^— + K⁺OH^— = K⁺NO₃^— + NH₃↑ + H₂O

! При взаимодействии солей амфотерных металлов с избытком щёлочи образуется комплексная соль !

Давайте рассмотрим этот вопрос подробнее. Если соль, образованная металлом, которому соответствует амфотерный гидроксид, взаимодействует с небольшим количеством щёлочи, то протекает обычная обменная реакция, и в осадок выпадает гидроксид этого металла.

Например, избыток сульфата цинка реагирует в растворе с гидроксидом калия:

ZnSO₄ + 2KOH = Zn(OH)₂↓ + K₂SO₄

Однако, в данной реакции образуется не основание, а амфотерный гидроксид. А, как мы уже указывали выше, амфотерные гидроксиды растворяются в избытке щелочей с образованием комплексных солей. Таким образом, при взаимодействии сульфата цинка с избытком раствора щёлочи образуется комплексная соль, осадок не выпадает:

ZnSO₄ + 4KOH = K₂[Zn(OH)₄] + K₂SO₄

Таким образом, получаем 2 схемы взаимодействия солей металлов, которым соответствуют амфотерные гидроксиды, с щелочами:

соль амф.металла_{(избыток)} + щёлочь = амфотерный гидроксид↓ + соль

соль амф.металла + щёлочь_{(избыток)} = комплексная соль + соль

5. Щёлочи взаимодействуют с кислыми солями. При этом образуются средние соли, либо менее кислые соли.

кислая соль + щёлочь = средняя соль + вода

Например, гидросульфит калия реагирует с гидроксидом калия с образованием сульфита калия и воды:

KHSO₃ + KOH = K₂SO₃ + H₂O

Свойства кислых солей очень удобно определять, разбивая мысленно кислую соль на 2 вещества — кислоту и соль. Например, гидрокарбонта натрия NaHCO₃ мы разбиваем на уольную кислоту H₂CO₃ и карбонат натрия Na₂CO₃. Свойства гидрокарбоната в значительной степени определяются свойствами угольной кислоты и свойствами карбоната натрия.

6. Щёлочи взаимодействуют с металлами в растворе и расплаве. При этом протекает окислительно-восстановительная реакция, в растворе образуется комплексная соль и водород, в расплаве — средняя соль и водород.

! Обратите внимание! С щелочами в растворе реагируют только те металлы, у которых оксид с минимальной положительной степенью окисления металла амфотерный!

Например, железо не реагирует с раствором щёлочи, оксид железа (II) — основный. А алюминий растворяется в водном растворе щелочи, оксид алюминия — амфотерный:

2Al + 2NaOH + 6H₂⁺O = 2Na[Al⁺³(OH)₄] + 3H₂⁰

7. Щёлочи взаимодействуют с неметалами. При этом протекают окислительно-восстановительные реакции. Как правило, неметаллы диспропорционируют в щелочах. Не реагируют с щелочами кислород, водород, азот, углерод и инертные газы (гелий, неон, аргон и др.):

NaOH +О₂ ≠

NaOH +N₂ ≠

NaOH +C ≠

Сера, хлор, бром, йод, фосфор и другие неметаллы диспропорционируют в щелочах (т.е. самоокисляются-самовосстанавливаются).

Например, хлор при взаимодействии с холодной щелочью переходит в степени окисления -1 и +1:

2NaOH +Cl₂⁰ = NaCl^— + NaOCl⁺ + H₂O

Хлор при взаимодействии с горячей щелочью переходит в степени окисления -1 и +5:

6NaOH +Cl₂⁰ = 5NaCl^— + NaCl⁺⁵O₃ + 3H₂O

Кремний окисляется щелочами до степени окисления +4.

Например, в растворе:

2NaOH + Si⁰ + H₂⁺O=  Na₂Si⁺⁴O₃ + 2H₂⁰

Фтор окисляет щёлочи:

2F₂⁰ + 4NaO^-2H = O₂⁰ + 4NaF^— + 2H₂O

Более подробно про эти реакции можно прочитать в статье Окислительно-восстановительные реакции.

8. Щёлочи не разлагаются при нагревании.

Исключение — гидроксид лития:

2LiOH = Li₂O + H₂O

 

Кислотно-основные свойства оксидов | Химия [Магистр]

Основные и амфотерные гидроксиды

Некоторые гидроксиды металлов являются амфотерными или способны действовать как кислота или основание.

Цели обучения

Укажите условия, при которых амфотерные гидроксиды действуют как кислоты.

Основные выводы

Ключевые моменты

• Амфотерные молекулы могут действовать как кислоты или основания.
• Гидроксиды с сильно заряженными катионами металлов часто являются амфотерными.
• Амфотерные гидроксиды действуют как основания Бренстеда-Лоури (принимающие протоны) или кислоты Льюиса (принимающие электронную пару), в зависимости от условий реакции.

Ключевые термины

• основание : акцептор протона или донор электронной пары
• Кислота Льюиса : акцептор электронной пары

До сих пор в нашем обсуждении кислот и оснований гидроксиды всегда были синонимами оснований. Теперь мы рассмотрим амфотерные гидроксиды, то есть соли гидроксидов, которые могут действовать как кислота или основание, в зависимости от условий реакции.Мы начнем с известного случая, когда гидроксид действует как основание.

Реакция амфотерных гидроксидов в кислом растворе

Одним из наиболее распространенных и известных примеров амфотерного гидроксида является гидроксид алюминия, Al (OH) ₃ . Из наших правил растворимости мы знаем, что Al (OH) ₃ в значительной степени нерастворим в нейтральной воде; однако в сильнокислом растворе ситуация меняется. Например, рассмотрим реакцию Al (OH) 3 с HCl:

[латекс] \ text {HCl} (\ text {aq}) + \ text {Al} (\ text {OH}) _ 3 (\ text {aq}) \ rightarrow \ text {AlCl} _3 (\ text {aq }) + 3 \ text {H} _2 \ text {O} (\ text {l}) [/ latex]

Это классическая реакция кислотно-щелочной нейтрализации: HCl полностью протонирует все три гидроксида на моль Al (OH) ₃ , давая чистую воду и соль AlCl ₃ . — (\ text {aq}) [/ latex]

Здесь гидроксид алюминия захватывает ион гидроксида из раствора, тем самым действуя как кислота Льюиса.Как это возможно? Рассмотрим структуру Льюиса для Al (OH) _3.

Центральный атом алюминия электронодефицитный — он образует только три связи, и правило октета не выполняется; таким образом, Al ³⁺ вполне счастлив принять пару электронов и образовать еще одну связь при правильных условиях. В основном растворе он образует связь с ионом OH ^—, вытягивая его из раствора и понижая pH раствора.

Заключение

Гидроксиды металлов с сильно заряженным центральным атомом металла могут быть амфотерными.Помимо алюминия, такие металлы, как цинк, олово, свинец и бериллий, также могут образовывать амфотерные оксиды или гидроксиды. Ведут себя такие гидроксиды как кислоты или основания, зависит от pH окружающего раствора.

Кислотно-основное поведение — обзор

3.3.2.2 Влияние фтора на кислотно-основные свойства неорганических молекул

Для любой химической системы его кислотно-основные свойства имеют жизненно важное значение для ее реакционной способности. В литературе используются различные дескрипторы этих характеристик, но в простейшем подходе МО они должны рассказать нам что-то значимое о донорной функции, занимаемой наивысшей молекулярной орбитали (ВЗМО) и акцепторной функции (НСМО) молекулы.Исторически концепции кислотность-основность развивались на основе протонодонорной способности (кислотность Аррениуса и позже Бренстеда – Лоури, далее распространенная на подход Хамметта [171]; последние разработки см. [172]), через акцепторную неподеленную пару (кислотность Льюиса [ 173]) и его обобщение (Усанович [174]). Кислотность / основность были окончательно объединены с акцепторно-донорными (т.е. окислительно-восстановительными) свойствами электронов в 1940 году [175]; об исторических аспектах и ​​новых концептуальных подходах см. [176,177].

Шкала сродства фторид-иона, которая уже обсуждалась выше, очевидно, является одним из конкретных типов кислотности Льюиса (или Усановича).Анализируя ряд сильнейших кислот Льюиса (более сильных, чем классические SbF ₅ , т. Е. Суперкислоты [154,155]), нельзя не заметить, что хлор или бромсодержащие соединения в этой группе довольно редки, а наиболее успешные кандидаты на роль Суперкислоты Льюиса действительно содержат много атомов F. Исключения, связанные с тяжелыми галогенами, представлены молекулярным AlBr ₃ (с FI _A , равным 5,12 эВ) и AlI ₃ (5,17 эВ). Примеры успешных суперкислот, богатых фтором: As (OTeF ₅ ) ₅ (с FI _A из 6.15 эВ), B (CF ₃ ) ₃ (5,88 эВ), Al (N (C ₆ F ₅ ) ₂ ) ₃ (5,75 эВ), Al (OTeF ₅ ) ₃ (5,72 эВ), B (OTeF ₅ ) ₃ (5,72 эВ) или PhF → Al (OR ^F ) ₃ (R ^F = C (CF ₃ ) ₃ ) (5,23 эВ). Конечно, как и в случае супергалогенов, катионы являются гораздо более сильными акцепторами аниона F ^—, чем нейтральные частицы; возьмем голый протон — его FI _A имеет размер 16.12 эВ, а FI _A молекулы HF — c. 2 эВ.

Концепция АВК [178,179] по своей сути связана с концепцией суперкислот Льюиса. Если нейтральная по заряду суперкислота Льюиса присоединяет фторид-анион или связанный с ним анион RO ^—, электронная плотность от этого аниона распространяется на гораздо большую молекулу, что приводит к небольшому отрицательному электростатическому потенциалу на поверхности сложного аниона (очень маленького Льюисова основность). Такой вид может лишь слабо координироваться с катионами, поэтому слабо влияет на их свойства.Чем слабее координируется WCA, тем ближе к условиям газовой фазы находится обнаруженный катион. Это можно проиллюстрировать с помощью классических WCA: классическая сильная кислота Льюиса, SbF ₅ , образует анион SbF ₆ ^— после акцептирования фторид-иона. Анион SbF ₆ ^— слабо связывается с катионами, поэтому он является классическим противоионом в электрохимии. Родственный PF ₆ ^— , вероятно, даже чаще используется в электрохимических целях.Так же, как сейчас известно много более сильных кислот Льюиса, чем SbF ₅ , также существует большое разнообразие WCA, которые обладают более слабой координацией, чем указанный анион SbF ₆ ^— [180–182].

В настоящее время анионные производные (никогда не выделяемого) Al (OC (CF ₃ ) ₃ ) ₃ являются наиболее известными WCA. Они включают Al (OC (CF ₃ ) ₃ ) ₄ ^— , FAl (OC (CF ₃ ) ₃ ) ₃ ^— , и особенно аддукт одного фторид-аниона. с двумя суперкислотами Льюиса, F [Al (OC (CF ₃ ) ₃ ) ₃ ] ₂ ^— [181].Использование их в качестве противоионов возможно в какой-то необычной химии. Например, попытки получить Fe (CO) ₅ ⁺ из Ag [Al (OR ^F ) ₄ ] (R ^F = C (CF ₃ ) ₃ ) и Fe ( CO) ₅ в CH ₂ Cl ₂ неожиданно дал первый комплекс нейтрального карбонила металла, связанный с простым катионом металла [183]. Та же самая соль серебра способна образовывать комплекс I ₂ в виде сэндвича [Ag… I ₂ … Ag], и этот вид является одним из самых сильных известных окислителей, способных окислять пропан или CH ₂ Cl ₂ , но не Xe [184].Оказалось, что аналогичная соль меди (I) связывает N ₂ O, чрезвычайно слабо координирующую и нереакционноспособную молекулу, и аддукт является наиболее стабильным среди немногочисленных разновидностей этого типа [185]. Квантово-механические расчеты во многом поддержали эти экспериментальные исследования, предоставив понимание молекулярной структуры, колебательных спектров, стабильности, электронной структуры и реакционной способности этих комплексов. Для нового окислителя его сродство к электрону было тщательно оценено на основе исследований методом DFT и с учетом различных сценариев реакции [184].

Поскольку супергалогены приводят к WCA, а те, в свою очередь, слабо координируют катионы, естественно спросить, будет ли их связывание с протоном также очень слабым. Вопрос о том, всегда ли протонирование супергалоген-анионов приводит к получению суперкислоты, был явно задан в теоретическом исследовании [186]. Хотя общий ответ отрицательный, все же эта стратегия в целом работает с (и должна!). Экспериментаторы долгое время пытались получить суперкислоты и использовать их в экзотической химии [187].Как известно, протонированный аналог «классической» WCA, SbF ₆ ^— , то есть HSbF ₆ , является мощной суперкислотой. Дальнейшее добавление кислоты Льюиса (HSb _n F _{5 n +1} , где n > 1) еще больше увеличивает протонную кислотность, а растворы SbF ₅ в aHF имеют практическое применение в лаборатория для протонирования даже очень слабых оснований Льюиса [188,189]. На основе этой идеи могут быть созданы новые суперкислоты [190].Сильная кислота Бренстеда, H [Al (OTeF ₅ ) ₄ ], полученная из суперкислоты Льюиса, Al (OTeF ₅ ) ₃ , образует стабильные кристаллические соли с выбранными аренами, такими как, например, толуол, путем их протонирования. [191].

Существенная льюисовская кислотность «голых» катионов металлов, окруженных классической WCA, может вызвать потребность в дополнительной электронной плотности, которая может исходить от таких слабых оснований Льюиса, как молекулы HF, XeF ₂ или KrF ₂ [192 –194].

Фтор также является очень важным элементом в области исследований водородных связей. Анион HF ₂ ^— имеет самую прочную из известных водородных связей; энергия ассоциации F ^— с HF достигает 1,99 эВ [38], что в 10 раз превышает силу типичной (слабой) водородной связи. Анион HF ₂ ^— симметричен в газовой фазе и в его солях с катионами щелочных металлов или переходных металлов или органических катионов, и это еще один показатель заметной прочности водородных связей.Облигации очень короткие; некоторые — 1,14 Å. Теория проанализировала связь в этом анионе на раннем этапе [195], чтобы понять причины, выходящие за рамки прочности трехцентровой четырехэлектронной связи. Затем последовало полуэмпирическое исследование [196]. Более поздние теоретические исследования сосредоточены на подходе атомы в молекулах, а также на зависимости асимметризации от силы взаимодействия с катионами [197] и на поведении анионных частиц в условиях пространственного ограничения [198]. Эксперимент не остался позади, и недавно было получено экспериментальное доказательство образования анионов F ^— (HF) _n с n до 4 [199].Эти результаты также подтверждаются теоретическими расчетами.

«Голый» фторид-анион является довольно основным; CsF чрезвычайно гигроскопичен, в то время как фторид тетраметиламмония может быть получен в дегидратированной форме с некоторыми трудностями [200]. Были приготовлены альтернативные источники голых фторид-анионов [201]. После гидратации эти соли не будут отдавать воду без разложения. Этот результат легко понять, если посмотреть на энергии прогрессивной сольватации иона F ^— молекулами воды [38] (рис.3.13). Легко видеть, что энергии сольватации очень высоки, первая превышает 100 кДж / моль ⁻¹ , они выравниваются для n = 6 (что отмечает первую координационную сферу), а десятая еще близка к половине этого значения. Прочность водородных связей в воде все же вдвое меньше, c. 25 кДж моль ⁻¹ . Это означает, что анион F ^— может с легкостью перестроить структуру (сеть водородных связей) жидкой воды, и что удаление последних двух молекул воды при обезвоживании потребует больших затрат энергии.Отличное понимание свойств сольватированного фторид-аниона было получено с помощью теоретических расчетов [202]. Одним из важных выводов этих исследований является то, что сдвиг ЯМР ¹⁹ F не является хорошей мерой обнаженности фторид-аниона.

Рисунок 3.13. Экспериментальные значения энергии прогрессивной сольватации фторид-аниона; n обозначает количество молекул воды в F ^— (H ₂ O) _n [38]. Серая область показывает типичную силу водородных связей в димере воды.

Реакции кислот — Кислоты и основания — Eduqas — GCSE Chemistry (Single Science) Revision — Eduqas

Кислоты принимают участие в реакциях, в которых образуются соли. В этих реакциях ионы водорода в кислотах заменяются ионами металлов или ионами аммония.

Реакции с металлами

Соль и водород образуются при реакции кислоты с металлами. В общем:

кислота + металл → соль + водород

Металл должен быть более активным, чем водород, в ряду реакционной способности, чтобы он мог реагировать с кислотой.

Например:

соляная кислота + магний → хлорид магния + водород

2HCl (водный) + Mg (s) → MgCl ₂ (водный) + H ₂ (г)

Вопрос

Водород собирается в пробирке во время реакции между магнием и соляной кислотой. Опишите лабораторный тест на водород.

Показать ответ

Поместите освещенную шину возле устья пробирки. Водород воспламеняется с треском.

Реакции с оксидами металлов

Соль и вода образуются, когда кислоты реагируют с оксидами металлов. Оксиды металлов являются основаниями, потому что они нейтрализуют кислоты.

В целом:

кислота + оксид металла → соль + вода

Например:

серная кислота + оксид меди (II) → сульфат меди (II) + вода

H ₂ SO ₄ (водн. ) + CuO (s) → CuSO ₄ (водн.) + H ₂ O (l)

Реакции с гидроксидами металлов

При взаимодействии кислот с гидроксидами металлов образуются соль и вода.Гидроксиды металлов являются основаниями, потому что они нейтрализуют кислоты.

В общем:

кислота + гидроксид металла → соль + вода

Например:

соляная кислота + гидроксид магния → хлорид магния + вода

2HCl (водный) + Mg (OH) ₂ (т) → MgCl ₂ (водн.) + 2H ₂ O (l)

Реакции с карбонатами

При взаимодействии кислот с карбонатами образуются соль, вода и диоксид углерода. В общем:

кислота + карбонат → соль + вода + диоксид углерода

Например:

азотная кислота + карбонат меди (II) → нитрат меди (II) + вода + диоксид углерода

2HNO ₃ (водн.) + CuCO ₃ (с) → Cu (NO ₃ ) ₂ (водный) + H ₂ O (л) + CO ₂ (г)

Вопрос

Дается двуокись углерода выключается во время реакции между карбонатом меди (II) и соляной кислотой.Опишите лабораторный тест на углекислый газ.

Показать ответ

Продуть газ через известковую воду. Двуокись углерода превращает известковую воду в молочно-белый или мутно-белый цвет.

Оксиды металлов и гидроксиды металлов реагируют с кислотами с образованием солей и воды.

элементов оксидов, основных оксидов, кислых оксидов. Получение оксидов. Оксиды азота

Свойства оксидов

Оксиды — сложные химические вещества, представляющие собой простые химические соединения элементов с кислородом.Они солеобразующие и солей не образуют . Существует 3 типа солеобразующих оксидов: Основные оксиды (от слова «Основа»), кислые оксиды и Амфотерные оксиды . Примером оксидов, не образующих соли, могут быть: NO (оксид азота) — бесцветный газ без запаха. Его образуют электрические бури в атмосфере. CO (окись углерода) газ без запаха, образуется при сгорании угля. Обычно его называют оксидом углерода.
Есть и другие оксиды, не образующие солей.
Теперь рассмотрим каждый тип солеобразующих оксидов.

Основные оксиды

Основные оксиды -это сложные химические оксиды, которые образуют соли при химической реакции с кислотами или кислыми оксидами и не реагируют с основаниями или основными оксидами. Например, к основным оксидам относятся следующие:
K ₂ O (оксид калия), CaO (оксид кальция), FeO (двухвалентный оксид железа). Рассмотрим химических свойств оксидов, примера.

1.Реакция с водой:

— реагирует с водой и образует основание (или щелочь)
CaO + H ₂ O → Ca (OH) ₂ (реакция, известная как известкование, выделяет большое количество тепла!)

2. реагирует с кислотами:

реакция с кислотой и форма соли и воды (раствор соли в воде)
CaO + H ₂ SO ₄ → CaSO ₄ + H ₂ O (Кристаллы этого вещества CaSO ₄ , повсеместно известные как «гипс Парижа»).

3. реагирует с кислыми оксидами: образует соли

CaO + CO ₂ → CaCO ₃ (Это вещество, известное как мел!)

Кислые оксиды

Кислотные оксиды — это сложные химические оксиды, которые образуют соли при химических реакциях с основаниями или основными оксидами и не вступают в реакцию с кислотными оксидами.

Примеры кислых оксидов могут быть:
CO ₂ (всем известный диоксид углерода), P ₂ O ₅ — оксид фосфора (образуется в воздухе при сгорании белого фосфора), SO ₃ — оксид серы (VI) — вещество, используемое для серной кислота

— химическая реакция с водой

CO ₂ + H ₂ O → H ₂ CO ₃ — это вещество — углекислота — одна из слабых кислот, ее добавляют в газированную воду для «пузырьков» газа.С повышением температуры растворимость газа в воде уменьшается, а избыток выходит в виде пузырьков.

— реакция со щелочами (основаниями):

CO ₂ + 2NaOH → Na ₂ CO ₃ + H ₂ O — образующееся вещество (соль) широко используется в сельском хозяйстве. Это называется кальцинированной сода или стиральная сода, это отличное очищающее средство от пригоревших кастрюль, жира, ожогов. Голыми руками работать не рекомендую!

— реакция с основными оксидами:

CO ₂ + MgO → MgCO ₃ получается соль — карбонат магния, также называемая «горькой солью».

Амфотерные оксиды

Амфотерные оксиды — это сложное химическое вещество, также оксиды, которые образуют соли при химических реакциях с кислотами (или кислотными оксидами ) и с основаниями (или основными оксидами ). Наиболее часто употребляется слово «амфотерный» для оксидов металлов .

Пример амфотерные оксиды могут быть:
ZnO — оксид цинка (белый порошок, часто используемый в медицине для изготовления масок и кремов), Al ₂ O ₃ — оксид алюминия (также называемый «глиноземом»).

Химические свойства амфотерных оксидов уникальны тем, что они могут вступать в химическую реакцию, подходящую как основания и кислоты. Например:

— реакция с кислым оксидом:
ZnO + H ₂ CO ₃ → ZnCO ₃ + H ₂ O — Образующееся вещество, состав соли карбоната цинка в воде.

— основание реакции:
ZnO + 2NaOH → Na ₂ ZnO ₂ + H ₂ O — полученное вещество представляет собой двойную соль натрия и цинка.

Получение оксидов

Получение оксидов производят различными способами. Это может происходить физическими и химическими методами. Самый простой способ — химическая реакция простых элементов с кислородом. Например, в результате процесса горения одним из продуктов этой химической реакции являются оксидов . Например, если раскаленные железные стержни (вы можете взять цинк Zn, олово Sn, свинец Pb, медь Cu, это на самом деле то, что у вас есть) поместить в колбу с кислородом, произойдет химическая реакция окисления, которая сопровождается яркой вспышкой и искрами.Продукт реакции — черный порошок оксида железа FeO (Например, если бы это было железо):
2Fe + O ₂ → 2FeO

Совершенно аналогичные химические реакции окисления для других металлов и неметаллов, такие как: Цинк горит в кислороде с образованием оксида цинка
2Zn + O ₂ → 2ZnO

При сжигании угля образуются два оксида: оксид углерода и диоксид углерода
2C + O ₂ → 2CO — образование окиси углерода.
C + O ₂ → CO ₂ — образование диоксида углерода.Этот газ образуется, когда кислород доступен в более чем достаточных количествах, то есть в любом случае сначала происходит реакция с образованием монооксида углерода, а затем монооксид углерода окисляется до диоксида углерода.

Получение оксидов можно осуществить другим способом — реакцией химического разложения. Например, для получения оксида железа или оксида алюминия необходимо поджечь соответствующую основу этих металлов в огне.

Fe (OH) ₂ → FeO + H ₂ O

Оксид алюминия — оксид корунда-железа (III).Поверхность планеты Марс имеет красновато-оранжевый цвет из-за наличия в почве оксида железа (III) Оксид алюминия — корунд Растворы оксидов

2Al (OH) ₃ → Al ₂ O ₃ + 3H ₂ O,
а также разложение отдельных кислот:

H ₂ CO ₃ → H ₂ O + CO ₂ — разложение угольной кислоты

H ₂ SO ₃ → H ₂ O + SO ₂ — разложение серной кислоты

Производство оксидов может осуществляться из солей металлов при сильном нагреве:

CaCO ₃ → CaO + CO ₂ — при воспламенении мела получают оксид кальция (или известь) и диоксид углерода.

2Cu (NO ₃ ) ₂ → 2CuO + 4NO ₂ + O ₂ — в этой реакции разложения получается два оксида: CuO (черный цвет) и азот NO ₂ (его еще называют коричневый газ, потому что он действительно коричневый).

Другой способ получения оксидов с помощью окислительно-восстановительной реакции, например

Cu + 4HNO ₃ (конц.) → Cu (NO ₃ ) ₂ + 2NO ₂ + 2H ₂ O

S + 2H ₂ SO ₄ (конц.) → 3SO ₂ + 2H ₂ O

Оксиды хлора

Молекула ClO ₂ Молекула Cl ₂ O ₇ Закись азота N ₂ ON Диоксид азота N ₂ O ₃ Ангидрид азота N ₂ O ₅ Коричневый газ NO ₂

Известны оксиды хлора : Cl ₂ O, ClO ₂ , Cl ₂ O ₆ , Cl ₂ O ₇ . Все они, кроме Cl ₂ O ₇ , имеют желтый или оранжевый цвет и не являются экологичными, особенно ClO ₂ Cl ₂ O ₆ .Все оксиды хлора взрывоопасны и являются очень сильными окислителями.

Реагируя с водой, они образуют соответствующие кислородсодержащие и хлорные кислоты:

Итак, Cl ₂ O — кислота хлора, оксид хлорноватистой кислоты.

Cl ₂ O + H ₂ O → 2HClO — Хлорноватистая кислота

ClO ₂ — кислотный оксид хлора хлорноватистой и чарнаватовой кислоты, поскольку химическая реакция с водой приводит к образованию двух кислот:

ClO ₂ + H ₂ O → HClO ₂ + HClO ₃

Cl ₂ O ₆ также является кислым оксидом хлора чарнавати и хлорной кислотой:

Cl ₂ O ₆ + H ₂ O → HClO ₃ + HClO ₄
Наконец, Cl ₂ O ₇ представляет собой бесцветную жидкость кислый оксид хлора хлорноватой кислоты:

Cl ₂ O ₆ + H ₂ O → HClO ₃ + HClO ₄

а, Cl ₂ O ₇ — жидкость бесцветная — кислый оксид хлора хлорная кислота:

Класс ₂ O ₇ + H ₂ O → 2HClO ₄

Оксиды азота

Азот — это газ, который образует с кислородом 5 различных соединений — 5 оксидов .Например:

— N ₂ O — азот смешанный . Имеет другое название, в медицине известен как веселящий газ , или закись азота . Газ бесцветен, сладок и приятен на вкус. NO окись азота — бесцветный, без запаха и вкуса газ.

— N ₂ O ₃ — азотистый ангидрид — бесцветное кристаллическое вещество

— НЕТ ₂ — диоксид азота .Другое его название — коричневый газ — газ действительно имеет ржаво-коричневый цвет

— N ₂ O ₅ — азотный ангидрид голубая жидкость, кипящая при температуре 3,5 ⁰ C

Из всех перечисленных соединений азота наибольший интерес для промышленности представляют NO — монооксид азота, а NO ₂ — диоксид азота. Окись азота (NO) Закись азота N ₂ O не реагирует с водой или щелочами. Азотистый ангидрид (N ₂ O ₃ ) при реакции с водой образует слабую и нестабильную азотистую кислоту HNO ₂ , которая на воздухе постепенно превращается в более стабильное химическое вещество азотная кислота

Рассмотрим некоторые из химических свойств оксидов азота : Реакция с водой:

2NO ₂ + H ₂ O → HNO ₃ + HNO ₂ образуются 2 кислоты: азотная кислота HNO ₃ и азотистая кислота.

Реакция с щелочью:
2NO ₂ + 2NaOH → NaNO ₃ + NaNO ₂ + H ₂ O — образование двух солей: нитрата натрия NaNO ₃ и нитрита натрия

Реакция с солями:
2NO ₂ + Na ₂ CO ₃ → NaNO ₃ + NaNO ₂ + CO ₂ — образовались две соли: нитрат натрия и нитрит натрия, а также диоксид углерода.

Получите диоксид азота (NO ₂ ) из оксида азота (NO) химической реакцией соединения c кислород:

2НО + O ₂ → 2НО ₂

Оксиды железа

Железо образует два оксида : FeO — оксид железа (2-валентный) — черный порошок, который получается путем восстановления оксида железа (3-валентного) монооксида углерода в соответствии со следующей химической реакцией:

Fe ₂ O ₃ + CO → 2FeO + CO ₂

Это основной оксид, легко вступающий в реакцию с кислотами.Обладает восстанавливающими свойствами и быстро окисляется до оксида железа (3-валентный).

4FeO + O ₂ → 2Fe ₂ O ₃

Оксиды железа (3-валентные) — красно-коричневый порошок (гематит), обладающий амфотерными свойствами (вступает в реакцию с кислотами и щелочами). Но кислотные свойства этого оксида выражены настолько слабо, что чаще всего его используют в качестве основного оксида .

Также существует смешанный оксид железа Fe ₃ O ₄ .Он образуется при горении железа, хорошо проводит электрический ток и обладает магнитными свойствами (его называют магнитным гематитом или магнетитом).

Если железо сжигается, в реакции образуются два оксида: оксид железа, (III) и (II) валентность.

Диоксид серы

Диоксид серы SO ₂

Диоксид серы SO ₂ — или сернистый газ — это кислый оксид , но он не образует кислоту, хотя прекрасно растворяется в воде — 40 л оксида серы в 1 л воды (для удобства составления химических уравнений такой раствор называется серной кислотой).

В норме это бесцветный газ с резким удушающим запахом горящей серы. При температуре -10 ⁰ C он может быть переведен в жидкое состояние.
В присутствии катализатора оксида ванадия (V ₂ O ₅ ) диоксид серы присоединяет кислород и превращается в триоксид серы

2SO ₂ + O ₂ → 2SO ₃

Растворенный в воде диоксид серы — SO ₂ очень медленно окисляется и в результате превращается в серную кислоту

Если диоксид серы проходит через раствор щелочи, например гидроксид натрия, то сульфит натрия (или гидросульфит, это зависит от того, сколько вы берете щелочи и диоксида серы)

NaOH + SO ₂ → 2NaHSO ₃ — диоксид серы взяты больше, чем нужно

2NaOH + SO ₂ → Na ₂ SO ₃ + H ₂ O

Если диоксид серы не реагирует с водой, то почему его водный раствор дает кислую реакцию ?! Да не реагирует, но он сам окисляется в воде и добавляет кислород.И оказывается, что в воде накапливаются атомы водорода, которые дают кислотную реакцию (это можно проверить по какому-нибудь индикатору!)

Свойства кислот и оснований

Молекула, способная создавать ковалентную связь с электронной парой, представляет собой кислоту. Кислоты очень часто встречаются в некоторых пищевых продуктах, которые мы потребляем, например, в цитрусовых, таких как апельсины и лимоны, которые содержат лимонную кислоту; уксус содержит уксусную кислоту; Фактически, наш желудок использует соляную кислоту для пищеварения.Кислоты имеют кисловатый привкус. Он реагирует с металлами с образованием h3 и реагирует с карбонатами с образованием соли, диоксида углерода и воды. Кислоты окрашивают синюю лакмусовую бумажку в красный цвет. Сила кислоты может быть измерена по pH. Кислоты липкие. Кислоты часто вызывают жжение в носу.

Свойства кислот и оснований

Здесь мы узнаем об основных свойствах кислот и оснований позже, мы узнаем о химических свойствах кислот и оснований, а также физических свойствах кислот и оснований.Кислоты представляют собой другую группу соединений из-за свойств их водных растворов. Свойства кислот следующие:

1. Кислоты могут проводить электрические токи из-за природы электролита, а некоторые кислоты являются сильными электролитами, потому что они могут полностью ионизироваться в воде с образованием большого количества ионов H +.

2. Кислоты кислые. Апельсины, лимоны и уксус — несколько примеров.

3. Кислота изменяет цвет некоторых кислотно-основных индикаторов.Два общих индикатора кислот — это лакмус и фенолфталеин. Кислота превращает синий лакмус в красный, а фенолфталеин обесцвечивается.

4. Реакция взаимодействия кислот и металлов с образованием газообразного водорода.

Zn (s) + H ₂ SO ₄ (вод.) → ZnSo ₄ (вод.) + H ₂ (г)

Свойства основ:

1. Основания могут быть сильный или слабый. Водные растворы основания также являются электролитами.

2. Базы часто бывают горькими.Мыло менее распространено в качестве пищевых продуктов, но присутствует во многих бытовых товарах. Мыло является примером скользкой основы.

3. Базы тоже меняют цвет индикаторов. Лакмусовая бумага становится синей, а фенолфталеин — розовой.

4. Основания не реагируют с металлами подобно кислотам.

Как кислоты и основания взаимодействуют с металлами?

Кислоты реагируют с большинством металлов с образованием соли и газообразного водорода. Как мы знаем, металлы, которые более активны, чем кислоты, могут подвергаться единственной реакции замещения.

Металлический цинк реагирует с соляной кислотой с образованием хлорида цинка и газообразного водорода.

Zn (s) + 2HCl (водный) → ZnCl ₂ (водный) + H ₂ (g)

Основания также вступают в реакцию с небольшим количеством металлов, таких как цинк или алюминий, с образованием газообразного водорода.

Гидроксид натрия реагирует с цинком и водой с образованием цинката натрия и газообразного водорода.

Zn (s) + 2NaOH (водн.) + 2H ₂ O (l) → Na ₂ Zn (OH) ₄ (водн.) + H ₂ (g)

Химические свойства кислот и Основания

Как мы узнали об основных свойствах кислот и оснований, теперь мы узнаем о химических свойствах кислот и оснований.Мы узнаем, что происходит, когда основания встречаются с металлами, а кислоты встречаются с металлами.

Химические свойства кислот:

1. Кислоты реагируют с химически активными металлами следующим образом:

(изображение будет скоро загружено)

Кислота + металл → соль + водород

Медь и серебро не реагируют с разбавленным кислота.

Как:

2HCl (водный) + Mg (s) → MgCl ₂ (водный) + H ₂ (g)

2. Кислоты реагируют с основаниями

(изображение будет скоро загружено)

Кислота + основание -> соль + вода

6HNO ₃ (водн.) + Fe ₂ O ₃ (с) → 2Fe (NO ₃ ) ₃ (водн.) + 3H ₂ O (l)

Это реакция кислот и оснований с металлами.

3. Кислоты вступают в реакцию с карбонатами

(изображение будет скоро загружено)

Кислота + карбонат => любая соль + вода + углекислый газ

H ₂ SO ₄ (водный) + CuCO ₃ (с) → CuSO ₄ (водн.) + H ₂ O (л) + CO ₂ (г)

Итак, это химические свойства кислот и оснований.

Физические свойства кислот

Итак, вот физические свойства кислот:

1.Кислоты кислые.

2. Кислоты водорастворимы.

3. Растворы кислот могут превращать синюю лакмусовую бумажку в красную.

4. Кислотные растворы имеют значение pH ниже 7.

5. Взаимодействовать с карбонатами металлов с образованием соленого углекислого газа и воды.

Решенные примеры

Вопрос 1: Что происходит, когда вы смешиваете кислоту и основание?

Раствор: Когда кислота и основание помещаются вместе, происходит процесс нейтрализации — реакция кислоты и основания вызывает нейтрализацию кислотных и основных свойств.Нейтрализация — это процесс объединения кислоты и основания; соль и вода производятся. Например, когда NaOH реагирует с HCl, образуется продукт NaCl и H ₂ O. Здесь NaCl представляет собой соль.

Вопрос 2: Все ли основания щелочные по природе? Обосновать ответ.

Раствор: Термин «щелочной» обычно используется для основных растворов, но это не одно и то же. Не все основания являются щелочными, потому что все основания не растворяются в воде, а щелочи наиболее известны как основания, которые растворяются в воде с образованием гидроксил-иона (ОН-), и все они являются основаниями Аррениуса.Обычно водорастворимые щелочи, такие как карбонат бария, становятся растворимыми в воде только тогда, когда они вступают в реакцию с кислотным раствором, содержащим воду. Основания — это обычно химическое вещество, которое может принимать ионы H +.

Интересные факты

Мы можем идентифицировать неизвестное химическое вещество как кислоту или основание, добавив в него влажную лакмусовую бумажку. Лакмусовая бумага делает кислотный красный цвет, а щелочной — синим. Лакмусовая бумага обрабатывается экстрактом определенного лишайника, который меняет цвет в зависимости от pH. И кислоты, и основания могут нейтрализовать друг друга.сильные основания могут вызывать ощущение скользкости. Витамин С также является разновидностью кислоты, известной как аскорбиновая кислота.

Химические свойства основ

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ОСНОВЫ С МЕТАЛЛАМИ:

Металлы, такие как цинк, олово и алюминий, реагируют с сильными щелочами, такими как NaOH (едкий натр), KOH (едкий калий), с выделением газообразного водорода.

Zn (т) + 2NaOH (водн.) Na ₂ ZnO ₂ (водн.) + H ₂ (г)

Цинкат натрия

Sn (т.) + 2NaOH (водн.) Na ₂ SnO ₂ (водн.) + H ₂ (г)

Станнит натрия

2AI (т) + 2NaOH + 2H ₂ O 2NaAIO ₂ (водн.) + 3H ₂ (г)

Метаалюминат натрия

Эксперимент: Возьмите 2–3 гранулы цинка в пробирку и добавьте примерно 2–3 мл конц.В него добавляют раствор NaOH и нагревают содержимое.

Наблюдение: Происходит выделение газа, который горит с хлопком (при поднесении горящей свечи к горлышку трубки).

Используемая реакция:

цинк гидроксид натрия цинкат натрия водород

(металл) (конц.) (соль) газ

Рисунок-Исследование реакции гидроксида натрия с металлическим цинком

Все металлы не реагируют с основаниями с образованием солей и газообразного водорода.

РЕАКЦИЯ ОСНОВ С КИСЛОТАМИ (РЕАКЦИЯ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ)

Когда основание реагирует с кислотой, образуются соль и вода

т.е. Основа + Кислота → Соль + Вода

Эта реакция называется реакцией нейтрализации, потому что, когда основание и кислота взаимодействуют друг с другом, они нейтрализуют действие друг друга (т. Е. Кислота разрушает основные свойства основания, а основание разрушает кислотные свойства кислоты)

(i)

натрия гидроксид соляная кислота хлорид натрия вода

(основание) (кислота) (соль)

(ii)

гидроксид натрия серная кислота сульфат натрия вода

(основание) (кислота) (соль)

Заключение: Реакция основания с кислотой — нейтрализация кислоты основанием

РЕАКЦИЯ ОСНОВАНИЯ С ОКСИДОМ НЕМЕТАЛЛОВ:

Основания реагируют с оксидом неметаллов с образованием соли и воды

я.е. Оксид неметалла + основная соль + вода

Эта реакция аналогична реакции нейтрализации между кислотой и основанием с образованием соли и воды. Таким образом, реакция между основаниями и оксидами неметаллов является своего рода реакцией нейтрализации и показывает, что оксиды неметаллов являются кислыми оксидами.

⇒ Реакция гидроксида кальция (известковая вода) с углекислым газом.

Гидроксид кальция (известковая вода) является основанием, а диоксид углерода — оксидом неметалла, поэтому, когда они реагируют друг с другом, соль и вода образуются в соответствии с реакцией:

гидроокись кальция двуокись углерода кальциевая вода

(известковая вода) (неметаллический оксид) карбонат

(основание) (соль)

2NaOH (водн.) + CO ₂ (г) Na ₃ CO ₃ (водн.) + H ₂ O

Ca (OH) ₂ (т) + SO ₂ (г) CaSO ₃ (водн.) + H ₂ O

Вывод: реакции оснований с оксидами неметаллов — это реакции нейтрализации, которые показывают кислотную природу оксидов неметаллов.

Характеристики кислот, оснований и солей

Кислоты, основания и соли являются частью множества вещей, с которыми мы ежедневно сталкиваемся. Кислоты придают цитрусовым кислый вкус, в то время как основания, такие как аммиак, содержатся во многих типах чистящих средств. Соли — это продукт реакции кислоты и основания. Распространенным методом определения кислоты или основания является лакмусовая бумажка, но есть и другие характеристики, которые могут помочь вам определить кислоты, основания и соли.

Кислоты

Кислоты имеют кислый вкус.Лимонная кислота придает кислый вкус лимонов, апельсинов и других цитрусовых, а уксусная кислота придает кислый вкус уксусу. Кислота превратит лакмусовую бумажку в красный цвет. Лакмус — это растительный краситель, который становится красным, чтобы указать на кислоту, и синим, чтобы указать на основание. Кислоты также содержат связанный водород. Согласно веб-сайту Journey Into Science, когда металлы, такие как цинк, помещаются в кислоту, происходит реакция. Кислота и цинк будут пузыриться и выделять водород. Кислоты также выделяют водород в воду.

Кислоты также проводят электричество и реагируют с основаниями с образованием воды и соли. Кислоты подразделяются на сильные и слабые. Сильная кислота отделяется или отделяется в водном растворе, а слабая кислота — нет.

Основания

••• Hemera Technologies / AbleStock.com / Getty Images

Основания — это ионные соединения, содержащие ионы металлов и водорода. Основа горькая и скользкая при растворении в воде. Например, если растереть между пальцами нашатырный спирт, вы почувствуете скользкость основы.Мыло скользкое, потому что оно также содержит основу. При размещении на красной лакмусовой бумаге основы станут синими. Основания также выделяют в воде ионы гидроксида. Гидроксид аммония или аммиак — обычное основание, используемое в таких соединениях, как азотная кислота, а также в бытовых чистящих средствах.

Так же, как кислоты нейтрализуют основания, основание нейтрализует кислоту. Например, гидроксид магния, содержащийся в молоке магния, нейтрализует желудочную кислоту.

Соли

••• Jupiterimages / Pixland / Getty Images

Соль — это соединение, которое представляет собой сочетание кислоты и основания.Есть много химических соединений, которые классифицируются как соли согласно Journey Into Science. Чаще всего используется поваренная соль или хлорид натрия. Пищевая сода или бикарбонат натрия также является солью. Соли обычно состоят из металлических и неметаллических ионов; он отделяется в воде, потому что прочно связанные ионы, присутствующие в солях, ослабляются.

Соли могут быть разных цветов и иметь любой из пяти вкусов, включая соленый, сладкий, горький, кислый или пикантный. Их запах зависит от кислоты и основания, из которых он состоит.Соли, состоящие из сильных кислот и оснований, называемые сильными солями, не имеют запаха. Соли, изготовленные из слабых оснований и кислот, называемые слабыми солями, могут пахнуть кислотой или основанием, из которых они сделаны.