Aineita, jotka dissosioituvat liuoksissa muodostaen vetyioneja, kutsutaan.
Hapot luokitellaan niiden vahvuuden, emäksisyyden ja hapen läsnäolon tai puuttumisen mukaan hapon koostumuksessa.
Voimallahapot jaetaan vahvoihin ja heikkoihin. Tärkeimmät vahvat hapot ovat typpi HNO 3 , rikkihappo H 2 SO 4 ja suolahappo HCl .
Hapen läsnäolon ansiosta erottaa happea sisältävät hapot ( HNO3, H3PO4 jne.) ja hapettomat hapot ( HCl, H2S, HCN jne.).
Perusteella, eli sen mukaan, kuinka monta vetyatomia happomolekyylissä voidaan korvata metalliatomeilla suolan muodostamiseksi, hapot jaetaan yksiemäksisiin (esim. HNO 3, HCl), kaksiemäksinen (H2S, H2SO4), kolmiemäksinen (H3PO4) jne.
Happivapaiden happojen nimet on johdettu epämetallin nimestä, johon on lisätty pääte -vety: HCl - suolahappo, H2S e - hydroseleenihappo, HCN - syaanivetyhappo.
Happipitoisten happojen nimet muodostetaan myös vastaavan elementin venäläisestä nimestä lisäämällä sana "happo". Samanaikaisesti sen hapon nimi, jossa alkuaine on korkeimmassa hapetustilassa, päättyy esimerkiksi "naya" tai "ova", H2SO4 - rikkihappo, HClO 4 - perkloorihappo, H3AsO4 - arseenihappo. Kun happoa muodostavan alkuaineen hapetusaste pienenee, päätteet muuttuvat seuraavassa järjestyksessä: "soikea" ( HClO 3 - kloorihappo), "puhdas" ( HClO 2 - kloorihappo), "wobby" ( H O Cl - hypokloorihappo). Jos alkuaine muodostaa happoja, ollessaan vain kahdessa hapetustilassa, niin alkuaineen alinta hapetusastetta vastaavan hapon nimi saa päätteen "puhdas" ( HNO3 - typpihappo, HNO 2 - typpihappo).
Taulukko - Tärkeimmät hapot ja niiden suolat
|
Acid |
Vastaavien normaalien suolojen nimet |
|
|
Nimi |
Kaava |
|
|
Typpi |
HNO3 |
Nitraatit |
|
typpipitoinen |
HNO 2 |
Nitriitit |
|
Boori (ortoborinen) |
H3BO3 |
Boraatit (ortoboraatit) |
|
Hydrobromi |
Bromidit |
|
|
Hydrojodi |
jodidit |
|
|
Pii |
H2SiO3 |
silikaatit |
|
mangaani |
HMnO 4 |
Permanganaatit |
|
Metafosforinen |
HPO 3 |
Metafosfaatit |
|
Arseeni |
H3AsO4 |
Arsenaatit |
|
Arseeni |
H3AsO3 |
Arseniitit |
|
ortofosfori |
H3PO4 |
Ortofosfaatit (fosfaatit) |
|
Difosfori (pyrofosfori) |
H4P2O7 |
Difosfaatit (pyrofosfaatit) |
|
dichrome |
H2Cr2O7 |
Dikromaatit |
|
rikkipitoinen |
H2SO4 |
sulfaatit |
|
rikkipitoinen |
H2SO3 |
Sulfiitit |
|
Hiili |
H2CO3 |
Karbonaatit |
|
Fosfori |
H3PO3 |
Fosfiitit |
|
fluorivety (fluorivety) |
Fluorit |
|
|
Kloorivety (kloorivety) |
kloridit |
|
|
Kloori |
HClO 4 |
Perkloraatit |
|
Kloori |
HClO 3 |
Kloraatit |
|
hypokloorinen |
HClO |
Hypokloriitit |
|
Kromi |
H2Cr04 |
Kromatit |
|
Syaanivety (syaanivety) |
syanidit |
|
Happojen saaminen
1. Hapottomia happoja voidaan saada yhdistämällä epämetallit suoraan vedyn kanssa:
H2 + Cl2 → 2HCl,
H2 + S H2S.
2. Happipitoisia happoja voidaan usein saada yhdistämällä suoraan happooksideja veteen:
SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4,
CO 2 + H 2 O \u003d H 2 CO 3,
P 2 O 5 + H 2 O \u003d 2 HPO 3.
3. Sekä hapettomia että happea sisältäviä happoja voidaan saada suolojen ja muiden happojen välisillä vaihtoreaktioilla:
BaBr 2 + H 2 SO 4 \u003d BaSO 4 + 2 HBr,
CuSO 4 + H 2 S \u003d H 2 SO 4 + CuS,
CaCO 3 + 2HBr \u003d CaBr 2 + CO 2 + H 2 O.
4. Joissakin tapauksissa redox-reaktioita voidaan käyttää happojen saamiseksi:
H 2 O 2 + SO 2 \u003d H 2 SO 4,
3P + 5HNO 3 + 2H 2O = 3H 3PO 4 + 5NO.
Happojen kemialliset ominaisuudet
1. Happojen tyypillisin kemiallinen ominaisuus on niiden kyky reagoida emästen kanssa (sekä emäksisten ja amfoteeristen oksidien kanssa) muodostaen suoloja, esimerkiksi:
H 2 SO 4 + 2 NaOH \u003d Na 2 SO 4 + 2 H 2 O,
2HNO 3 + FeO \u003d Fe (NO 3) 2 + H 2 O,
2 HCl + ZnO \u003d ZnCl 2 + H 2 O.
2. Kyky olla vuorovaikutuksessa joidenkin metallien kanssa jännitesarjassa vetyyn saakka, jolloin vetyä vapautuu:
Zn + 2HCl \u003d ZnCl 2 + H 2,
2Al + 6HCl \u003d 2AlCl3 + 3H 2.
3. Suolojen kanssa, jos muodostuu huonosti liukenevaa suolaa tai haihtuvaa ainetta:
H 2 SO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 ↓ + 2HCl,
2HCl + Na 2 CO 3 \u003d 2NaCl + H 2 O + CO 2,
2KHCO 3 + H 2 SO 4 \u003d K 2 SO 4 + 2SO 2+ 2H2O.
Huomaa, että moniemäksiset hapot dissosioituvat vaiheittain ja dissosioitumisen helppous kussakin vaiheessa heikkenee, joten moniemäksisille hapoille muodostuu usein happosuoloja keskisuurten suolojen sijaan (jos reagoivaa happoa on ylimäärä):
Na 2 S + H 3 PO 4 = Na 2 HPO 4 + H 2 S,
NaOH + H 3 PO 4 = NaH 2 PO 4 + H 2 O.
4. Happo-emäs-vuorovaikutuksen erikoistapaus on happojen reaktio indikaattoreiden kanssa, mikä johtaa värin muutokseen, jota on pitkään käytetty happojen kvalitatiiviseen havaitsemiseen liuoksissa. Joten lakmus muuttaa värin happamassa ympäristössä punaiseksi.
5. Kuumennettaessa happea sisältävät hapot hajoavat oksidiksi ja vedeksi (mieluiten vedenpoistoaineen läsnä ollessa P2O5):
H 2 SO 4 \u003d H 2 O + SO 3,
H 2 SiO 3 \u003d H 2 O + SiO 2.
M.V. Andriukhova, L.N. Borodin
| Happokaava | Hapon nimi | Suolan nimi | Vastaava oksidi |
| HCl | Suola | kloridit | ---- |
| HEI | Hydrojodi | jodidit | ---- |
| HBr | Hydrobromi | Bromidit | ---- |
| HF | Fluorihappo | Fluorit | ---- |
| HNO3 | Typpi | Nitraatit | N 2 O 5 |
| H2SO4 | rikkipitoinen | sulfaatit | SO 3 |
| H2SO3 | rikkipitoinen | Sulfiitit | SO2 |
| H2S | Rikkivety | Sulfidit | ---- |
| H2CO3 | Hiili | Karbonaatit | CO2 |
| H2SiO3 | Pii | silikaatit | Si02 |
| HNO 2 | typpipitoinen | Nitriitit | N2O3 |
| H3PO4 | Fosfori | Fosfaatit | P2O5 |
| H3PO3 | Fosfori | Fosfiitit | P2O3 |
| H2Cr04 | Kromi | Kromatit | CrO3 |
| H2Cr2O7 | kaksinkertainen kromi | bikromaatit | CrO3 |
| HMnO 4 | mangaani | Permanganaatit | Mn207 |
| HClO 4 | Kloori | Perkloraatit | Cl207 |
Laboratoriossa olevia happoja voi saada:
1) liuotettaessa happooksideja veteen:
N205 + H20 → 2HNO3;
Cr03 + H20 → H2Cr04;
2) kun suolat ovat vuorovaikutuksessa vahvojen happojen kanssa:
Na2SiO3 + 2HCl → H2SiO3+ 2NaCl;
Pb(NO 3) 2 + 2 HCl → PbCl 2 + 2HNO 3.
Hapot ovat vuorovaikutuksessa metallien, emästen, emäksisten ja amfoteeristen oksidien, amfoteeristen hydroksidien ja suolojen kanssa:
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2;
Cu + 4HN03 (väkevä) → Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2O;
H 2SO 4 + Ca(OH) 2 → CaSO 4 + 2H 2O;
2HBr + MgO → MgBr2 + H20;
6HI+ Al203 → 2AlBr3 + 3H20;
H2S04 + Zn(OH)2 → ZnS04 + 2H20;
AgN03 + HCl → AgCl + HN03.
Yleensä hapot ovat vuorovaikutuksessa vain niiden metallien kanssa, jotka ovat sähkökemiallisessa sarjassa vetyä, ja vapaata vetyä vapautuu. Matala-aktiivisten metallien kanssa (sähkökemiallisessa sarjassa jännitteet ovat vedyn jälkeen) tällaiset hapot eivät ole vuorovaikutuksessa. Hapot, jotka ovat voimakkaita hapettimia (typpi, väkevä rikki), reagoivat kaikkien metallien kanssa, paitsi jalometallien (kulta, platina), mutta ei vapaudu vetyä, vaan vettä ja oksidia, esimerkiksi SO 2 tai NO 2 .
Suola on tuote, jossa metalli korvataan vedystä hapossa.
Kaikki suolat on jaettu:
keskikokoinen– NaCl, K 2CO 3, KMnO 4, Ca 3 (PO 4) 2 jne.;
hapan– NaHC03, KH2PO4;
pää- CuOHCl, Fe (OH) 2 NO 3.
Keskimääräinen suola on tuote happomolekyylin vetyionien täydellisestä korvautumisesta metalliatomeilla.
Happosuolat sisältävät vetyatomeja, jotka voivat osallistua kemiallisiin vaihtoreaktioihin. Happamissa suoloissa tapahtui vetyatomien epätäydellinen korvautuminen metalliatomeilla.
Emäksiset suolat ovat moniarvoisten metallien emästen hydroksoryhmien epätäydellisen korvaamisen tuote happamilla tähteillä. Emäksiset suolat sisältävät aina hydroksoryhmän.
Keskipitkät suolat saadaan vuorovaikutuksella:
1) hapot ja emäkset:
NaOH + HCl → NaCl + H20;
2) happo ja emäksinen oksidi:
H 2SO 4 + CaO → CaSO 4 + H 2O;
3) happooksidi ja emäs:
S02 + 2KOH → K2S03 + H20;
4) happamat ja emäksiset oksidit:
MgO + C02 → MgC03;
5) metalli hapon kanssa:
Fe + 6HNO 3 (väkevä) → Fe(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2O;
6) kaksi suolaa:
AgN03 + KCl → AgCl + KNO3;
7) suolat ja hapot:
Na2SiO3 + 2HCl → 2NaCl + H2Si03¯;
8) suolat ja emäkset:
CuSO 4 + 2CsOH → Cu(OH) 2 ¯ + Cs 2 SO 4.
Happamia suoloja saadaan:
1) kun neutraloidaan moniemäksisiä happoja emäksillä ylimääräisessä hapossa:
H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H20;
2) keskisuurten suolojen vuorovaikutuksessa happojen kanssa:
СaCO 3 + H 2CO 3 → Ca (HCO 3) 2;
3) heikon hapon muodostamien suolojen hydrolyysin aikana:
Na 2 S + H 2 O → NaHS + NaOH.
Tärkeimmät suolat ovat:
1) moniarvoisen metallin emäksen ja emästä ylimääräisen hapon välisessä reaktiossa:
Cu(OH)2 + HCl → CuOHCl + H20;
2) keskisuurten suolojen vuorovaikutuksessa alkalien kanssa:
СuCl2 + KOH → CuOHCl + KCl;
3) heikkojen emästen muodostamien keskisuolojen hydrolyysin aikana:
AlCl3 + H20 → AlOHCl2 + HCl.
Suolat voivat olla vuorovaikutuksessa happojen, alkalien, muiden suolojen, veden kanssa (hydrolyysireaktio):
2H 3PO 4 + 3Ca(NO 3) 2 → Ca3 (PO 4) 2+ + 6HNO 3;
FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3¯ + 3NaCl;
Na2S + NiCl2 → NiS¯ + 2NaCl.
Joka tapauksessa ioninvaihtoreaktio menee loppuun vasta, kun muodostuu huonosti liukeneva, kaasumainen tai heikosti dissosioituva yhdiste.
Lisäksi suolat voivat olla vuorovaikutuksessa metallien kanssa edellyttäen, että metalli on aktiivisempi (sillä on negatiivisempi elektrodipotentiaali) kuin suolaan kuuluva metalli:
Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu.
Suoloille on ominaista myös hajoamisreaktiot:
BaC03 → BaO + C02;
2KClO 3 → 2KCl + 3O 2.
Lab #1
HANKINTA JA OMINAISUUDET
EMÄÄKSET, HAPPOT JA SUOLA
Kokemus 1. Alkaleiden hankinta.
1.1. Metallin vuorovaikutus veden kanssa.
Kaada tislattua vettä kiteyttimeen tai posliinikuppiin (noin 1/2 astiasta). Hanki opettajalta pala metallista natriumia, joka on aiemmin kuivattu suodatinpaperilla. Pudota pala natriumia veden kanssa kiteyttimeen. Lisää reaktion lopussa muutama tippa fenoliftaleiinia. Huomioi havaitut ilmiöt, tee yhtälö reaktiolle. Nimeä tuloksena oleva yhdiste, kirjoita sen rakennekaava.
1.2. Metallioksidin vuorovaikutus veden kanssa.
Kaada tislattua vettä koeputkeen (1/3 koeputkeen) ja laita siihen pala CaO, sekoita huolellisesti, lisää 1-2 tippaa fenolftaleiinia. Merkitse havaitut ilmiöt muistiin, kirjoita reaktioyhtälö. Nimeä tuloksena oleva yhdiste, anna sen rakennekaava.
7. Hapot. Suola. Epäorgaanisten aineiden luokkien välinen suhde
7.1. hapot
Hapot ovat elektrolyyttejä, joiden dissosioitumisen aikana muodostuu vain vetykationeja H + positiivisesti varautuneina ioneina (tarkemmin hydroniumionit H 3 O +).
Toinen määritelmä: hapot ovat monimutkaisia aineita, jotka koostuvat vetyatomista ja happotähteistä (taulukko 7.1).
Taulukko 7.1
Joidenkin happojen, happojäämien ja suolojen kaavat ja nimet
| Happokaava | Hapon nimi | Happojäännös (anioni) | Suolojen nimi (keskikokoinen) |
|---|---|---|---|
| HF | fluorivety (fluorivety) | F- | Fluorit |
| HCl | Kloorivety (kloorivety) | Cl- | kloridit |
| HBr | Hydrobromi | Br- | Bromidit |
| HEI | Hydrojodinen | minä- | jodidit |
| H2S | Rikkivety | S2− | Sulfidit |
| H2SO3 | rikkipitoinen | SO 3 2 - | Sulfiitit |
| H2SO4 | rikkipitoinen | SO 4 2 - | sulfaatit |
| HNO 2 | typpipitoinen | NO 2 - | Nitriitit |
| HNO3 | Typpi | NO 3 - | Nitraatit |
| H2SiO3 | Pii | SiO 3 2 - | silikaatit |
| HPO 3 | Metafosforinen | PO 3 - | Metafosfaatit |
| H3PO4 | ortofosfori | PO 4 3 - | Ortofosfaatit (fosfaatit) |
| H4P2O7 | Pyrofosfori (kaksifosfori) | P 2 O 7 4 - | Pyrofosfaatit (difosfaatit) |
| HMnO 4 | mangaani | MnO 4 - | Permanganaatit |
| H2Cr04 | Kromi | CrO 4 2 - | Kromatit |
| H2Cr2O7 | dichrome | Cr 2 O 7 2 - | Dikromaatit (kaksikromaatit) |
| H 2 SeO 4 | Seleeni | SeO 4 2 - | Selenaatit |
| H3BO3 | Bornaya | BO 3 3 - | Ortoboraatit |
| HClO | hypokloorinen | ClO- | Hypokloriitit |
| HClO 2 | Kloridi | ClO 2 - | Kloriitit |
| HClO 3 | Kloori | ClO 3 - | Kloraatit |
| HClO 4 | Kloori | ClO 4 - | Perkloraatit |
| H2CO3 | Hiili | CO 3 3 - | Karbonaatit |
| CH3COOH | Etikka | CH 3 COO − | Asetaatit |
| HCOOH | Muurahainen | HCOO- | Formaatit |
Normaaleissa olosuhteissa hapot voivat olla kiinteitä (H 3 PO 4, H 3 BO 3, H 2 SiO 3) ja nesteitä (HNO 3, H 2 SO 4, CH 3 COOH). Nämä hapot voivat esiintyä sekä yksittäisinä (100 % muodossa) että laimennettuina ja väkevöityinä liuoksina. Esimerkiksi H2S04, HNO3, H3PO4, CH3COOH tunnetaan sekä yksittäin että liuoksina.
Useita happoja tunnetaan vain liuoksissa. Nämä ovat kaikki halogenidivety (HCl, HBr, HI), rikkivety H 2 S, syaanivety (HCN), kivihiili H 2 CO 3, rikkipitoinen H 2 SO 3 happo, jotka ovat kaasuliuoksia vedessä. Esimerkiksi kloorivetyhappo on HCl:n ja H 2 O:n seos, kivihiili on CO 2:n ja H 2 O:n seos. On selvää, että ilmaisun "kloorivetyhappoliuos" käyttö on väärin.
Useimmat hapot liukenevat veteen, piihappo H 2 SiO 3 on liukenematonta. Suurimmalla osalla hapoista on molekyylirakenne. Esimerkkejä happojen rakennekaavoista:
Useimmissa happea sisältävissä happomolekyyleissä kaikki vetyatomit ovat sitoutuneet happeen. Mutta poikkeuksiakin löytyy:
Hapot luokitellaan useiden ominaisuuksien mukaan (taulukko 7.2).
Taulukko 7.2
Happoluokitus
| Luokituksen merkki | Happotyyppi | Esimerkkejä |
|---|---|---|
| Happomolekyylin täydellisen dissosioitumisen aikana muodostuneiden vetyionien lukumäärä | Yksiemäksinen | HCl, HN03, CH3COOH |
| Kaksiemäksinen | H2SO4, H2S, H2CO3 | |
| Tribasic | H3PO4, H3AsO4 | |
| Happiatomin läsnäolo tai puuttuminen molekyylissä | Happea sisältävät (happohydroksidit, oksohapot) | HNO2, H2SiO3, H2SO4 |
| Anoksinen | HF, H2S, HCN | |
| Dissosiaatioaste (voimakkuus) | Vahva (täysin dissosioitunut, vahvat elektrolyytit) | HCl, HBr, HI, H 2 SO 4 (diff), HNO 3, HClO 3, HClO 4, HMnO 4, H 2 Cr 2 O 7 |
| Heikko (osittain dissosioitunut, heikot elektrolyytit) | HF, HNO 2, H 2 SO 3, HCOOH, CH 3 COOH, H 2 SiO 3, H 2 S, HCN, H 3 PO 4, H 3 PO 3, HClO, HClO 2, H 2 CO 3, H 3 BO 3, H2SO4 (kons.) | |
| Hapettavat ominaisuudet | H+-ioneista johtuvat hapettavat aineet (ehdollisesti ei-hapettavat hapot) | HCl, HBr, HI, HF, H 2 SO 4 (diff), H 3 PO 4, CH 3 COOH |
| Anionista johtuvat hapettavat aineet (hapettavat hapot) | HNO 3, HMnO 4, H 2 SO 4 (kons.), H 2 Cr 2 O 7 | |
| Anioneja vähentävät aineet | HCl, HBr, HI, H2S (mutta ei HF) | |
| Lämpöstabiilisuus | Esiintyy vain ratkaisuissa | H 2CO 3, H 2 SO 3, HClO, HClO 2 |
| Hajoaa helposti kuumennettaessa | H2SO3, HNO3, H2SiO3 | |
| Lämpöstabiili | H2S04 (kons.), H3PO4 |
Kaikki happojen yleiset kemialliset ominaisuudet johtuvat siitä, että niiden vesiliuoksissa on ylimäärä vetykationeja H + (H 3 O +).
1. H + -ionien ylimäärän vuoksi happojen vesiliuokset muuttavat violetin ja metyylioranssin lakmuksen värin punaiseksi (fenolftaleiini ei muuta väriä, pysyy värittömänä). Heikon hiilihapon vesiliuoksessa lakmus ei ole punainen, vaan vaaleanpunainen; liuos erittäin heikon piihapon sakan päällä ei muuta indikaattoreiden väriä ollenkaan.
2. Hapot ovat vuorovaikutuksessa emäksisten oksidien, emästen ja amfoteeristen hydroksidien, ammoniakkihydraatin kanssa (katso luku 6).
Esimerkki 7.1. Suorittaaksesi muunnos BaO → BaSO 4, voit käyttää: a) SO 2; b) H2S04; c) Na2S04; d) SO3.
Ratkaisu. Muunnos voidaan suorittaa käyttämällä H2SO4:a:
BaO + H 2 SO 4 \u003d BaSO 4 ↓ + H 2 O
BaO + SO 3 = BaSO 4
Na 2SO 4 ei reagoi BaO:n kanssa, ja BaO:n reaktiossa SO 2:n kanssa muodostuu bariumsulfiittia:
BaO + SO 2 = BaSO 3
Vastaus: 3).
3. Hapot reagoivat ammoniakin ja sen vesiliuosten kanssa muodostaen ammoniumsuoloja:
HCl + NH3 \u003d NH4Cl - ammoniumkloridi;
H 2SO 4 + 2NH3 = (NH 4) 2SO 4 - ammoniumsulfaatti.
4. Ei-hapettavat hapot, joissa muodostuu suolaa ja vapautuvat vetyä, reagoivat aktiivisuusrivillä olevien metallien kanssa vedyksi:
H2SO4 (diff) + Fe = FeSO 4 + H2
2HCl + Zn \u003d ZnCl 2 \u003d H 2
Hapettavien happojen (HNO 3 , H 2 SO 4 (conc)) vuorovaikutus metallien kanssa on hyvin spesifistä ja se otetaan huomioon alkuaineiden ja niiden yhdisteiden kemian tutkimuksessa.
5. Hapot ovat vuorovaikutuksessa suolojen kanssa. Reaktiolla on useita ominaisuuksia:
a) Useimmissa tapauksissa, kun vahvempi happo reagoi heikomman hapon suolan kanssa, muodostuu heikon hapon suola ja heikko happo tai, kuten sanotaan, vahvempi happo syrjäyttää heikomman. Happojen lujuuden alenemisen sarja näyttää tältä:
Esimerkkejä jatkuvista reaktioista:
2HCl + Na 2 CO 3 \u003d 2NaCl + H 2 O + CO 2
H 2 CO 3 + Na 2 SiO 3 = Na 2 CO 3 + H 2 SiO 3 ↓
2CH 3 COOH + K 2 CO 3 \u003d 2CH 3 COOK + H 2 O + CO 2
3H 2 SO 4 + 2 K 3 PO 4 = 3 K 2 SO 4 + 2 H 3 PO 4
Älä ole vuorovaikutuksessa keskenään, esimerkiksi KCl ja H 2 SO 4 (diff), NaNO 3 ja H 2 SO 4 (diff), K 2 SO 4 ja HCl (HNO 3, HBr, HI), K 3 PO 4 ja H2C03, CH3COOK ja H2C03;
b) joissakin tapauksissa heikompi happo syrjäyttää suolasta vahvemman:
CuSO 4 + H 2 S \u003d CuS ↓ + H 2 SO 4
3AgNO 3 (razb) + H 3 PO 4 = Ag 3 PO 4 ↓ + 3HNO 3.
Tällaiset reaktiot ovat mahdollisia, kun tuloksena olevien suolojen sakat eivät liukene tuloksena oleviin laimeisiin vahvoihin happoihin (H2S04 ja HNO3);
c) jos muodostuu vahvoihin happoihin liukenemattomia saostumia, reaktio vahvan hapon ja toisen vahvan hapon muodostaman suolan välillä on mahdollinen:
BaCl 2 + H 2 SO 4 \u003d BaSO 4 ↓ + 2HCl
Ba(NO 3) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2HNO 3
AgNO 3 + HCl = AgCl↓ + HNO 3
Esimerkki 7.2. Ilmoittakaa sarjat, joissa on annettu H 2 SO 4:n kanssa reagoivien aineiden kaavat (ero).
1) Zn, A1203, KCI (p-p); 3) NaNO3 (p-p), Na2S, NaF 2) Cu(OH)2, K2C03, Ag; 4) Na2S03, Mg, Zn(OH)2.
Ratkaisu. Kaikki sarjan 4 aineet ovat vuorovaikutuksessa H2SO4:n (razb) kanssa:
Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + H 2 O + SO 2
Mg + H2SO4 \u003d MgSO 4 + H2
Zn(OH)2 + H2SO4 = ZnSO4 + 2H2O
Rivillä 1) reaktio KCl:n (p-p) kanssa ei ole mahdollista, rivillä 2) - Ag:lla, rivillä 3) - NaNO 3:lla (p-p).
Vastaus: 4).
6. Väkevä rikkihappo käyttäytyy hyvin spesifisesti reaktioissa suolojen kanssa. Se on haihtumaton ja termisesti stabiili happo, joten se syrjäyttää kaikki vahvat hapot kiinteistä (!) suoloista, koska ne ovat haihtuvampia kuin H 2 SO 4 (kons.):
KCl (tv) + H2S04 (väk.) KHS04 + HCl
2KCl (tv) + H 2 SO 4 (väk.) K 2 SO 4 + 2HCl
Vahvojen happojen muodostamat suolat (HBr, HI, HCl, HNO 3, HClO 4) reagoivat vain väkevän rikkihapon kanssa ja vain kiinteässä tilassa
Esimerkki 7.3. Väkevä rikkihappo, toisin kuin laimea rikkihappo, reagoi:
3) KNO 3 (TV);
Ratkaisu. Molemmat hapot reagoivat KF:n, Na 2 CO 3:n ja Na 3 PO 4:n kanssa, ja vain H 2 SO 4 (kons.) reagoi KNO 3:n (tv) kanssa.
Vastaus: 3).
Menetelmät happojen saamiseksi ovat hyvin erilaisia.
Anoksiset hapot vastaanottaa:
- liuottamalla vastaavat kaasut veteen:
HCl (g) + H 2 O (g) → HCl (p-p)
H 2 S (g) + H 2 O (g) → H 2 S (liuos)
- suoloista syrjäyttämällä vahvemmilla tai vähemmän haihtuvilla hapoilla:
FeS + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2S
KCl (tv) + H 2 SO 4 (kont.) = KHS04 + HCl
Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + H 2 SO 3
hapetetut hapot vastaanottaa:
- liuottamalla vastaavat happooksidit veteen, samalla kun happoa muodostavan alkuaineen hapetusaste oksidissa ja hapossa pysyy samana (NO 2 on poikkeus):
N 2 O 5 + H 2 O \u003d 2HNO 3
SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4
P205 + 3H2O2H3PO4
- ei-metallien hapetus hapettavilla hapoilla:
S + 6HNO 3 (väk.) = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
- syrjäyttämällä vahva happo toisen vahvan hapon suolasta (jos muodostuu sakka, joka ei liukene tuloksena oleviin happoihin):
Ba (NO 3) 2 + H 2 SO 4 (razb) \u003d BaSO 4 ↓ + 2HNO 3
AgNO 3 + HCl = AgCl↓ + HNO 3
- haihtuvan hapon korvaaminen suoloistaan vähemmän haihtuvalla hapolla.
Tätä tarkoitusta varten käytetään useimmiten haihtumatonta lämpöstabiilia väkevää rikkihappoa:
NaNO 3 (tv) + H 2 SO 4 (kons.) NaHSO 4 + HNO 3
KClO 4 (tv) + H 2 SO 4 (kons.) KHSO 4 + HClO 4
- syrjäyttämällä heikomman hapon suoloistaan vahvemmalla hapolla:
Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2 SO 4 = 3CaSO 4 ↓ + 2H 3 PO 4
NaNO 2 + HCl = NaCl + HNO 2
K 2 SiO 3 + 2HBr = 2KBr + H 2 SiO 3 ↓
hapot- monimutkaiset aineet, jotka koostuvat yhdestä tai useammasta vetyatomista, jotka voidaan korvata metalliatomeilla, ja happamat jäännökset.
Happoluokitus
1. Vetyatomien lukumäärän mukaan: vetyatomien lukumäärä ( n ) määrittää happojen emäksisyyden:
n= 1 yksittäinen pohja
n= 2 kaksiemäksistä
n= 3 tribasic
2. Koostumuksen mukaan:
a) Taulukko happea sisältävistä hapoista, happojäämistä ja vastaavista happooksideista:
|
Happo (H n A) |
Happojäännös (A) |
Vastaava happooksidi |
|
H 2SO 4 rikki |
S04(II)sulfaatti |
SO 3 rikkioksidi (VI) |
|
HNO 3 typpi |
NO 3 (I) nitraatti |
N 2 O 5 typpioksidi (V) |
|
HMnO 4 mangaani |
MnO 4(I)-permanganaatti |
Mn207 mangaanioksidi ( VII) |
|
H2SO3 rikkipitoinen |
S03(II)sulfiitti |
SO 2 rikkioksidi (IV) |
|
H 3 PO 4 ortofosfori |
PO 4 (III) ortofosfaatti |
P 2 O 5 fosforioksidi (V) |
|
HNO 2 typpipitoinen |
NO 2 (I) nitriitti |
N 2 O 3 typpioksidi (III) |
|
H 2 CO 3 kivihiili |
CO3(II)karbonaatti |
CO2 hiilimonoksidi ( IV) |
|
H 2 SiO 3 pii |
Si03(II)silikaatti |
SiO 2 piioksidi (IV) |
|
HClO hypokloorinen |
СlO(I)hypokloriitti |
Cl 2O kloorioksidi (I) |
|
HCl02-kloridi |
Сlo 2 (minä) kloriitti |
C l 2 O 3 kloorioksidi (III) |
|
HClO 3 kloori |
СlO 3 (I) kloraatti |
C l 2 O 5 kloorioksidi (V) |
|
HCl04-kloridi |
СlO 4 (I) -perkloraatti |
С l 2 O 7 kloorioksidi (VII) |
b) Happihappojen taulukko
|
Happo (N n A) |
Happojäännös (A) |
|
HCl kloorivety, kloorivety |
Cl(I)kloridi |
|
H2S rikkivety |
S(II)sulfidi |
|
HBr bromivety |
Br(I)bromidi |
|
HI hydrojodinen |
I (I) jodidi |
|
HF fluorivety, fluorivety |
F(I)fluoridi |
Happojen fysikaaliset ominaisuudet
Monet hapot, kuten rikki-, typpi- ja kloorivetyhappo, ovat värittömiä nesteitä. tunnetaan myös kiinteät hapot: ortofosforihappo, metafosforihappo HPO 3, boori H 3 BO 3 . Melkein kaikki hapot liukenevat veteen. Esimerkki liukenemattomasta haposta on piihappo H2SiO3 . Happamilla liuoksilla on hapan maku. Joten esimerkiksi monet hedelmät antavat happaman maun sisältämilleen hapoille. Tästä syystä happojen nimet: sitruuna, omena jne.
Menetelmät happojen saamiseksi
|
hapeton |
happea sisältävä |
|
HCl, HBr, HI, HF, H2S |
HNO 3, H 2SO 4 ja muut |
|
VASTAANOTTAVA |
|
|
1. Ei-metallien suora vuorovaikutus H2 + Cl2 \u003d 2 HCl |
1. Happooksidi + vesi = happo SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4 |
|
2. Vaihtoreaktio suolan ja vähemmän haihtuvan hapon välillä 2 NaCl (tv.) + H 2 SO 4 (väk.) \u003d Na 2 SO 4 + 2HCl |
|
Happojen kemialliset ominaisuudet
1. Muuta ilmaisimien väriä
|
Indikaattorin nimi |
Neutraali ympäristö |
hapan ympäristö |
|
lakmus |
Violetti |
Punainen |
|
Fenolftaleiini |
Väritön |
Väritön |
|
Metyylioranssi |
Oranssi |
Punainen |
|
Universaali indikaattoripaperi |
oranssi |
Punainen |
2. Reagoi metallien kanssa aktiivisuussarjassa asti H 2
(paitsi HNO 3 -Typpihappo)
Video "Happojen vuorovaikutus metallien kanssa"
Minä + HAPPO \u003d SUOLA + H 2 (s. vaihto)
Zn + 2 HCl \u003d ZnCl 2 + H 2
3. Emäksisten (amfoteeristen) oksidien kanssa - metallioksidit
Video "Metallioksidien vuorovaikutus happojen kanssa"
Me x O y + HAPPO \u003d SUOLA + H 2 O (s. vaihto)
4. Reagoi emästen kanssa – neutralointireaktio
HAPPO + EMÄÄS = SUOLA + H 2 O (s. vaihto)
H 3 PO 4 + 3 NaOH = Na 3 PO 4 + 3 H 2 O
5. Reagoi heikkojen, haihtuvien happojen suolojen kanssa - jos muodostuu happoa, joka saostuu tai vapautuu kaasua:
2 NaCl (tv.) + H 2 SO 4 (väk.) \u003d Na 2 SO 4 + 2HCl ( R . vaihto )
Video "Happojen vuorovaikutus suolojen kanssa"
6. Happipitoisten happojen hajoaminen kuumennettaessa
(paitsi H 2 NIIN 4 ; H 3 PO 4 )
HAPPO = HAPPOOKSIDI + VESI (r. hajoaminen)
Muistaa!Epästabiilit hapot (hiili- ja rikkihapot) - hajoavat kaasuksi ja vedeksi:
H 2 CO 3 ↔ H 2 O + CO 2
H 2 SO 3 ↔ H 2 O + SO 2
Rikkivetyhappo tuotteissa vapautuu kaasuna:
CaS + 2HCl \u003d H2S+ CaCl2
VAHVISTUSTEHTÄVÄT
Nro 1. Jaa happojen kemialliset kaavat taulukkoon. Anna heille nimet:
LiOH, Mn 2 O 7, CaO, Na 3 PO 4, H 2 S, MnO, Fe (OH) 3, Cr 2 O 3, HI, HClO 4, HBr, CaCl 2, Na 2 O, HCl, H 2 SO 4 , HNO 3 , HMnO 4 , Ca (OH ) 2 , SiO 2 , Hapot
Hapan-
syntyperäinen
Happipitoinen
liukeneva
liukenematon
yksi-
pää
kaksiytiminen
kolmiperus
Nro 2. Kirjoita reaktioyhtälöt:
Ca+HCl
Na + H2SO4
Al + H2S
Ca + H3PO 4
Nimeä reaktiotuotteet.
Nro 3. Tee reaktioyhtälöt, nimeä tuotteet:
Na2O + H2CO3
ZnO + HCl
CaO + HNO3
Fe203 + H2SO4
Nro 4. Muodosta reaktioyhtälöt happojen vuorovaikutukselle emästen ja suolojen kanssa:
KOH + HNO3
NaOH + H2SO3
Ca(OH)2 + H2S
Al(OH)3 + HF
HCl + Na2SiO3
H2SO4 + K2CO3
HNO 3 + CaCO 3
Nimeä reaktiotuotteet.
SIMULAATORIT
Valmentaja numero 1. "Happojen kaavat ja nimet"
Valmentaja numero 2. "Kirjeenvaihto: happokaava - oksidikaava"
Turvallisuusohjeet – Ensiapu happojen ihokosketukseen
Turvallisuus -
