Suola 19 Suola
1. Metalli + ei-metalli. Inertit kaasut eivät joudu tähän vuorovaikutukseen. Mitä suurempi ei-metallin elektronegatiivisuus on, sitä useamman metallin kanssa se reagoi. Esimerkiksi fluori reagoi kaikkien metallien kanssa ja vety vain aktiivisten metallien kanssa. Mitä kauempana vasemmalla metalli on metallien aktiivisuussarjassa, sitä useamman epämetallin kanssa se voi reagoida. Esimerkiksi kulta reagoi vain fluorin kanssa, litium kaikkien ei-metallien kanssa.
2. Ei-metalli + ei-metalli. Tässä tapauksessa elektronegatiivisempi ei-metalli toimii hapettimena, vähemmän EO - pelkistimenä. Epämetallit, joilla on samanlainen elektronegatiivisuus, eivät ole hyvin vuorovaikutuksessa keskenään, esimerkiksi fosforin vuorovaikutus vedyn kanssa ja piin vuorovaikutus vedyn kanssa on käytännössä mahdotonta, koska näiden reaktioiden tasapaino siirtyy kohti yksinkertaisten aineiden muodostumista. Helium, neon ja argon eivät reagoi epämetallien kanssa, muut inertit kaasut voivat ankarissa olosuhteissa reagoida fluorin kanssa. Happi ei ole vuorovaikutuksessa kloorin, bromin ja jodin kanssa. Happi voi reagoida fluorin kanssa matalissa lämpötiloissa.
3. Metalli + happooksidi. Metalli palauttaa ei-metallin oksidista. Ylimääräinen metalli voi sitten reagoida tuloksena olevan ei-metallin kanssa. Esimerkiksi:
2Mg + SiO 2 \u003d 2MgO + Si (magnesiumin puutteessa)
2Mg + SiO 2 \u003d 2MgO + Mg 2Si (ylimäärä magnesiumia)
4. Metalli + happo. Jännitesarjassa vedyn vasemmalla puolella olevat metallit reagoivat happojen kanssa vapauttaen vetyä.
Poikkeuksena ovat hapot - hapettimet (väkevä rikki ja mikä tahansa typpihappo), jotka voivat reagoida metallien kanssa, jotka ovat jännitesarjassa vedyn oikealla puolella, vetyä ei vapaudu reaktioissa, mutta vesi ja hapon pelkistystuote saatu.
On tarpeen kiinnittää huomiota siihen, että kun metalli on vuorovaikutuksessa moniemäksisen hapon ylimäärän kanssa, voidaan saada happosuolaa: Mg + 2H 3 PO 4 \u003d Mg (H 2 PO 4) 2 + H 2.
Jos hapon ja metallin vuorovaikutuksen tuote on liukenematon suola, niin metalli passivoituu, koska metallin pinta on suojattu hapon vaikutukselta liukenemattomalla suolalla. Esimerkiksi laimean rikkihapon vaikutus lyijyyn, bariumiin tai kalsiumiin.
5. Metalli + suola. ratkaisussa tähän reaktioon liittyy metalli jännitesarjassa magnesiumin oikealla puolella, mukaan lukien itse magnesium, mutta suolametallin vasemmalla puolella. Jos metalli on aktiivisempi kuin magnesium, se ei reagoi suolan kanssa, vaan veden kanssa muodostaen alkalia, joka sitten reagoi suolan kanssa. Tässä tapauksessa alkuperäisen suolan ja tuloksena olevan suolan on oltava liukoisia. Liukenematon tuote passivoi metallin.
Tästä säännöstä on kuitenkin poikkeuksia:
2FeCl3 + Cu \u003d CuCl2 + 2FeCl2;
2FeCl3 + Fe = 3FeCl2. Koska raudalla on keskinkertainen hapetusaste, sen korkeimmassa hapetustilassa oleva suola pelkistyy helposti suolaksi keskihapetustilassa, hapettaen vielä vähemmän aktiivisia metalleja.
sulaissa monet metallijännitykset eivät toimi. On mahdollista määrittää, onko suolan ja metallin välinen reaktio mahdollinen vain termodynaamisten laskelmien avulla. Esimerkiksi natrium voi syrjäyttää kaliumin kaliumkloridisulasta, koska kalium on haihtuvampaa: Na + KCl = NaCl + K (tämän reaktion määrää entropiatekijä). Toisaalta alumiinia saatiin syrjäyttämällä natriumkloridista: 3Na + AlCl 3 = 3NaCl + Al. Tämä prosessi on eksoterminen ja sen määrää entalpiatekijä.
On mahdollista, että suola hajoaa kuumennettaessa ja sen hajoamistuotteet voivat reagoida metallin kanssa, kuten alumiininitraatti ja rauta. Alumiininitraatti hajoaa kuumennettaessa alumiinioksidiksi, typpioksidiksi (IV) ja hapeksi, happi ja typpioksidi hapettavat rautaa:
10Fe + 2Al(NO 3) 3 = 5Fe 2 O 3 + Al 2 O 3 + 3N 2
6. Metalli + emäksinen oksidi. Samoin, kuten sulaissa suoloissa, näiden reaktioiden mahdollisuus määräytyy termodynaamisesti. Pelkistysaineina käytetään usein alumiinia, magnesiumia ja natriumia. Esimerkiksi: 8Al + 3Fe 3 O 4 = 4Al 2 O 3 + 9Fe eksoterminen reaktio, entalpiatekijä); 2 Al + 3Rb 2 O = 6Rb + Al 2 O 3 (haihtuva rubidium, entalpiatekijä).
7. Ei-metalli + emäksinen oksidi. Tässä on kaksi vaihtoehtoa: 1) ei-metalli - pelkistävä aine (vety, hiili): CuO + H 2 = Cu + H 2 O; 2) ei-metalli - hapettava aine (happi, otsoni, halogeenit): 4FeO + O 2 = 2Fe 2 O 3.
8. Ei-metalli + pohja. Reaktio tapahtuu pääsääntöisesti epämetallin ja alkalin välillä. Kaikki ei-metallit eivät voi reagoida alkalien kanssa: on muistettava, että halogeenit tulevat tähän vuorovaikutukseen (erillään lämpötilasta riippuen), rikki (kuumennettaessa), pii, fosfori.
2KOH + Cl 2 \u003d KClO + KCl + H 2 O (kylmässä)
6KOH + 3Cl 2 = KClO 3 + 5KCl + 3H 2 O (kuumassa liuoksessa)
6KOH + 3S = K2SO3 + 2K2S + 3H2O
2KOH + Si + H 2O \u003d K 2 SiO 3 + 2H 2
3KOH + 4P + 3H 2O = PH 3 + 3KPH 2 O 2
9. Ei-metalli + happooksidi. Tässä on myös kaksi vaihtoehtoa:
1) ei-metalli - pelkistävä aine (vety, hiili):
CO 2 + C \u003d 2CO;
2NO 2 + 4H 2 \u003d 4H 2O + N2;
SiO 2 + C \u003d CO 2 + Si. Jos syntynyt epämetalli voi reagoida pelkistimenä käytetyn metallin kanssa, reaktio etenee pidemmälle (ylimäärällä hiiltä) SiO 2 + 2C = CO 2 + SiC
2) ei-metalli - hapettava aine (happi, otsoni, halogeenit):
2CO + O 2 \u003d 2CO 2.
CO + Cl 2 \u003d COCl 2.
2NO + O 2 \u003d 2NO 2.
10. Happooksidi + emäksinen oksidi. Reaktio etenee, jos tuloksena oleva suola on periaatteessa olemassa. Esimerkiksi alumiinioksidi voi reagoida rikkihapon anhydridin kanssa muodostaen alumiinisulfaattia, mutta ei voi reagoida hiilidioksidin kanssa, koska vastaavaa suolaa ei ole olemassa.
11. Vesi + emäksinen oksidi. Reaktio on mahdollista, jos muodostuu emäs eli liukoinen emäs (tai kalsiumin tapauksessa vähän liukoinen). Jos emäs on liukenematon tai vähän liukeneva, tapahtuu käänteinen emäksen hajoaminen oksidiksi ja vedeksi.
12. Emäksinen oksidi + happo. Reaktio on mahdollinen, jos tuloksena oleva suola on olemassa. Jos tuloksena oleva suola on liukenematon, reaktio voidaan passivoida estämällä hapon pääsy oksidin pinnalle. Moniemäksisen hapon ylimäärän tapauksessa happosuolan muodostuminen on mahdollista.
13. Happooksidi + emäs. Yleensä reaktio tapahtuu alkalin ja happooksidin välillä. Jos happooksidi vastaa moniemäksistä happoa, voidaan saada happosuola: CO 2 + KOH \u003d KHCO 3.
Vahvoja happoja vastaavat happamat oksidit voivat myös reagoida liukenemattomien emästen kanssa.
Joskus heikkoja happoja vastaavat oksidit reagoivat liukenemattomien emästen kanssa, ja voidaan saada keskimääräinen tai emäksinen suola (yleensä saadaan vähemmän liukoinen aine): 2Mg (OH) 2 + CO 2 \u003d (MgOH) 2 CO 3 + H2O.
14. Happooksidi + suola. Reaktio voi tapahtua sulassa ja liuoksessa. Sulatteessa vähemmän haihtuva oksidi syrjäyttää haihtuvamman oksidin suolasta. Liuoksessa vahvempaa happoa vastaava oksidi syrjäyttää heikompaa happoa vastaavan oksidin. Esimerkiksi Na 2 CO 3 + SiO 2 \u003d Na 2 SiO 3 + CO 2, eteenpäin suunnassa tämä reaktio etenee sulassa, hiilidioksidi on haihtuvampaa kuin piioksidi; vastakkaiseen suuntaan reaktio etenee liuoksessa, hiilihappo on vahvempaa kuin piihappo ja piioksidi saostuu.
On mahdollista yhdistää happooksidi sen omaan suolaan, esimerkiksi kromaatista voidaan saada dikromaattia ja sulfaatista disulfaattia ja sulfiitista disulfiittia:
Na 2 SO 3 + SO 2 \u003d Na 2 S 2 O 5
Tätä varten sinun on otettava kiteinen suola ja puhdas oksidi tai kyllästetty suolaliuos ja ylimäärä hapanta oksidia.
Liuoksessa suolat voivat reagoida omien happooksidiensa kanssa muodostaen happamia suoloja: Na 2 SO 3 + H 2 O + SO 2 = 2NaHSO 3
15. Vesi + happooksidi. Reaktio on mahdollinen, jos muodostuu liukoista tai vähän liukoista happoa. Jos happo on liukenematon tai vähän liukeneva, tapahtuu käänteinen reaktio hapon hajoamisessa oksidiksi ja vedeksi. Esimerkiksi rikkihapolle on ominaista oksidista ja vedestä saamisen reaktio, hajoamisreaktiota ei käytännössä tapahdu, piihappoa ei saada vedestä ja oksidista, mutta se hajoaa helposti näiksi komponenteiksi, mutta hiili- ja rikkihapot voivat osallistua sekä suorissa että takareaktioissa.
16. Emäs + happo. Reaktio etenee, jos vähintään yksi reagoivista aineista on liukoinen. Reagenssien suhteesta riippuen voidaan saada väliaineita, happamia ja emäksisiä suoloja.
17. Pohja + suola. Reaktio etenee, jos molemmat lähtöaineet ovat liukoisia ja tuotteena saadaan vähintään yksi ei-elektrolyytti tai heikko elektrolyytti (sakka, kaasu, vesi).
18. Suola + happo. Reaktio etenee pääsääntöisesti, jos molemmat lähtöaineet ovat liukoisia ja tuotteena saadaan vähintään yksi ei-elektrolyytti tai heikko elektrolyytti (sakka, kaasu, vesi).
Vahva happo voi reagoida heikkojen happojen liukenemattomien suolojen (karbonaatit, sulfidit, sulfiitit, nitriitit) kanssa, jolloin vapautuu kaasumaista tuotetta.
Konsentroitujen happojen ja kiteisten suolojen väliset reaktiot ovat mahdollisia, jos saadaan haihtuvampaa happoa: esimerkiksi kloorivetyä voidaan saada väkevän rikkihapon vaikutuksesta kiteiseen natriumkloridiin, bromivetyä ja jodivetyä voidaan saada ortofosforihapon vaikutuksella. happoa vastaaviin suoloihin. Voit toimia hapon kanssa omalla suolallasi saadaksesi happosuolan, esimerkiksi: BaSO 4 + H 2 SO 4 \u003d Ba (HSO 4) 2.
19. Suola + suola. Reaktio etenee pääsääntöisesti, jos molemmat lähtöaineet ovat liukoisia ja tuotteena saadaan vähintään yksi ei-elektrolyytti tai heikko elektrolyytti.
Kiinnitämme erityistä huomiota niihin tapauksiin, joissa muodostuu suolaa, mikä näkyy liukoisuustaulukossa viivalla. Tässä on 2 vaihtoehtoa:
1) suolaa ei ole olemassa, koska palautumattomasti hydrolysoitunut . Näitä ovat suurin osa karbonaateista, sulfiteista, sulfideista, kolmenarvoisten metallien silikaateista sekä joistakin kaksiarvoisten metallien ja ammoniumin suoloista. Kolmiarvoiset metallisuolat hydrolysoidaan vastaavaksi emäkseksi ja hapoksi ja kaksiarvoiset metallisuolat vähemmän liukoisiksi emäksisiksi suoloiksi.
Harkitse esimerkkejä:
2FeCl3 + 3Na2C03 = Fe 2 (CO 3) 3+ 6NaCl (1)
Fe 2 (CO 3) 3+ 6H 2 O \u003d 2Fe (OH) 3 + 3 H2CO3
H2CO3 hajoaa vedeksi ja hiilidioksidiksi, vasemman ja oikean osan vesi vähenee ja siitä tulee: Fe 2 (CO 3) 3+ 3H 2O \u003d 2Fe (OH) 3 + 3 CO2(2)
Jos nyt yhdistetään (1) ja (2) yhtälöt ja pelkistetään rautakarbonaattia, saadaan kokonaisyhtälö, joka heijastaa rauta(III)kloridin ja natriumkarbonaatin vuorovaikutusta: 2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O \u003d 2Fe (OH)3 + 3CO2 + 6NaCl
CuSO 4 + Na 2CO 3 \u003d CuCO3+ Na 2SO 4 (1)
Alleviivattua suolaa ei ole olemassa peruuttamattoman hydrolyysin vuoksi:
2CuCO3+ H 2 O \u003d (CuOH) 2 CO 3 + CO 2 (2)
Jos nyt yhdistetään (1) ja (2) yhtälöt ja pelkistetään kuparikarbonaattia, saadaan kokonaisyhtälö, joka heijastaa sulfaatin (II) ja natriumkarbonaatin vuorovaikutusta:
2CuSO 4 + 2Na 2CO 3 + H 2 O \u003d (CuOH) 2CO 3 + CO 2 + 2Na 2 SO 4
2) Suolaa ei ole olemassa, koska molekyylinsisäinen redox Tällaisia suoloja ovat Fe2S3, FeI3, CuI2. Heti kun ne on saatu, ne hajoavat välittömästi: Fe 2 S 3 \u003d 2FeS + S; 2FeI 3 \u003d 2FeI 2 + I 2; 2CuI 2 = 2CuI + I 2
Esimerkiksi; FeCl3 + 3KI = FeI3 + 3KCl (1),
mutta FeI 3:n sijasta sinun on kirjoitettava ylös sen hajoamistuotteet: FeI 2 + I 2.
Sitten käy ilmi: 2FeCl 3 + 6KI = 2FeI 2 + I 2 + 6KCl
Tämä ei ole ainoa tapa kirjata tämä reaktio, jos jodidista oli pulaa, voidaan saada jodia ja rauta(II)kloridia:
2FeCl 3 + 2KI = 2FeCl 2 + I 2 + 2KCl
Ehdotettu järjestelmä ei kerro mitään amfoteeriset yhdisteet ja niitä vastaavat yksinkertaiset aineet. Kiinnitämme niihin erityistä huomiota. Joten amfoteerinen oksidi tässä kaaviossa voi korvata sekä happamat että emäksiset oksidit, amfoteerinen hydroksidi voi korvata hapon ja emäksen. On muistettava, että toimiessaan happamina amfoteeriset oksidit ja hydroksidit muodostavat tavallisia suoloja vedettömässä väliaineessa ja kompleksisia suoloja liuoksissa:
Al 2 O 3 + 2NaOH = 2 NaAlO 2 + H 2 O (fuusio)
Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na (liuoksessa)
Amfoteerisia oksideja ja hydroksideja vastaavat yksinkertaiset aineet reagoivat alkaliliuosten kanssa muodostaen monimutkaisia suoloja ja vapauttaen vetyä: 2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2Na + 3H 2
HARJOITTELE
Keskustele vuorovaikutuksen mahdollisuudesta... Tämä tarkoittaa, että sinun on päätettävä:
1) onko reaktio mahdollinen;
2) jos mahdollista, niin missä olosuhteissa (liuoksessa, sulassa, kuumennettaessa jne.), jos ei mahdollista, niin miksi;
3) voidaanko eri tuotteita saada eri (millä) ehdoilla.
Sen jälkeen sinun on kirjoitettava ylös kaikki mahdolliset reaktiot.
Esimerkki: 1. Keskustele mahdollisuudesta, että magnesium on vuorovaikutuksessa kaliumnitraatin kanssa.
1) Reaktio mahdollinen
2) Se voi tapahtua sulassa (kuumennettaessa)
3) Sulatteessa reaktio on mahdollista, koska nitraatti hajoaa hapen vapautuessa, mikä hapettaa magnesiumia.
KNO 3 + Mg = KNO 2 + MgO
2. Keskustele rikkihapon ja natriumkloridin välisen vuorovaikutuksen mahdollisuudesta.
1) Reaktio mahdollinen
2) Se voi esiintyä väkevän hapon ja kiteisen suolan välillä
3) Natriumsulfaattia ja natriumhydrosulfaattia voidaan saada tuotteena (ylimäärä happoa kuumennettaessa)
H 2SO 4 + NaCl \u003d NaHS04 + HCl
H 2 SO 4 + 2 NaCl \u003d Na 2 SO 4 + 2 HCl
Keskustele mahdollisesta reaktiosta seuraavien välillä:
1. Fosforihappo ja kaliumhydroksidi;
2. Sinkkioksidi ja natriumhydroksidi;
3. kaliumsulfiitti ja rauta(III)sulfaatti;
4. Kupari(II)kloridi ja kaliumjodidi;
5. Kalsiumkarbonaatti ja alumiinioksidi;
6. Hiilidioksidi ja natriumkarbonaatti;
7. Rauta(III)kloridi ja rikkivety;
8. Magnesium ja rikkidioksidi;
9. kaliumdikromaatti ja rikkihappo;
10. Natrium ja rikki.
Tehdään pieni analyysi esimerkeistä C2
Vuorovaikutus veden kanssa
Monet epämetallit reagoivat veden kanssa muodostaen oksideja (ja/tai muita yhdisteitä). Reaktiot etenevät voimakkaalla kuumennuksella.
C + H 2 O → CO + H 2
6B + 6H20 → 2H3B3O3 (boroksiini) + 3H2
4P + 10H20 → 2P2O5 + 5H2
3S + 2H20 → 2H2S + SO 2
Halogeenit, kun ne ovat vuorovaikutuksessa veden kanssa, ovat epäsuhtaisia (ne muodostavat yhdisteistä, joilla on eri hapetusaste, yhdisteestä, jolla on yksi hapetusaste) - paitsi F 2. Reaktiot etenevät huoneenlämpötilassa.
Cl2 + H20 → HCl + HClO
Br2 + H20 → HBr + HBrO
2F 2 + 2H 2 O → 4HF + O 2
Vuorovaikutus ei-metallien kanssa
vuorovaikutus hapen kanssa.
Useimmat ei-metallit (paitsi halogeenit, jalokaasut) ovat vuorovaikutuksessa hapen kanssa muodostaen oksideja ja tietyissä olosuhteissa (lämpötila, paine, katalyytit) korkeampia oksideja.
N 2 + O 2 → 2NO (reaktio tapahtuu 2000 °C:n lämpötilassa tai kaaressa)
C + O 2 → CO 2
4B + 3O 2 → 2B 2 O 3
S + O 2 → SO 2
Vuorovaikutus fluorin kanssa
Useimmat ei-metallit (paitsi N 2, C (timantti), jotkut jalokaasut) ovat vuorovaikutuksessa fluorin kanssa muodostaen fluorideja.
O 2 + 2F 2 → 2OF 2 (kun kulkee sähkövirtaa)
C + 2F 2 → CF 4 (900 °C:ssa)
S +3F 2 → SF 6
2.3 Vuorovaikutus halogeenien (Cl 2 , Br 2) kanssa
Epämetallien (paitsi hiiltä, typpeä, fluoria, happea ja inerttejä kaasuja) kanssa muodostaa vastaavia halogenideja (klorideja ja bromideja).
2S + Cl 2 → S 2 Cl 2
2S + Br 2 → S 2 Br 2
2P + 5Cl 2 → 2PCl 5 (palaminen klooriilmakehässä)
Cl2 + Br2 -> 2BrCl
Cl 2 + I 2 → 2ICl (kuumennus jopa 45°C)
Br 2 + I 2 → 2IBr
Vuorovaikutus oksidien kanssa
Hiili ja pii pelkistävät metalleja ja epämetalleja oksideistaan. Reaktiot etenevät kuumennettaessa.
SiO 2 + C \u003d CO 2 + Si
MnO2 + Si → Mn + SiO2.
Vuorovaikutus alkalien kanssa
Useimmat ei-metallit (paitsi F 2 , Si) ovat suhteettomia vuorovaikutuksessa alkalien kanssa. Jalokaasut, O 2 , N 2 ja jotkut muut metallit eivät ole vuorovaikutuksessa alkalien kanssa
Cl 2 + 2NaOH → NaCl + NaClO
3Cl 2 + 6NaOH → 5NaCl + NaClO 3 + H 2 O (kuumennettaessa)
3S + 6NaOH → 2Na 2S + Na 2 SO 3 + 3H 2 O (fuusio)
P + NaOH → Na 3 PO 3 + PH 3
Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 2H2
4F 2 + 6NaOH → OF 2 + 6NaF + 3H 2O + O 2
Vuorovaikutus hapettavien happojen kanssa
Kaikki ei-metallit (paitsi halogeenit, jalokaasut, N 2, O 2, Si) vuorovaikuttavat hapettavien happojen kanssa muodostaen vastaavan happipitoisen hapon (tai oksidin).
C + 2 H 2 SO 4 → CO 2 + 2SO 2 + 2 H 2 O
B + 3HNO3 → H3BO3 + 3NO2
S + 6HNO 3 → H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2 H 2 O
Suolan vuorovaikutus
Mitä elektronegatiivisempi halogeeni syrjäyttää vähemmän elektronegatiivisen lähtöaineen suolasta tai vetyyhdisteestä
2NaBr + Cl2 → 2NaCl + Br 2
Ei-oksidibinääriyhdisteiden kemialliset ominaisuudet ovat erilaisia. Suurin osa niistä (paitsi halogenidit) muodostaa kaksi oksidia vuorovaikutuksessa hapen kanssa (ammoniakin tapauksessa on käytettävä katalyyttejä).
Emäksisten oksidien kemialliset ominaisuudet
Vuorovaikutus veden kanssa
Alkali- ja maa-alkalimetallien oksidit ovat vuorovaikutuksessa veden kanssa muodostaen liukoisia (hieman liukenevia) yhdisteitä - alkaleja
Na20 + H20 → 2NaOH
Vuorovaikutus oksidien kanssa
Emäksiset oksidit reagoivat happamien ja amfoteeristen oksidien kanssa muodostaen suoloja.
Na 2 O + SO 3 → Na 2 SO 4
CaO + Al 2 O 3 → CaAl 2 O 4 (fuusio)
Vuorovaikutus happojen kanssa
Emäksiset oksidit ovat vuorovaikutuksessa happojen kanssa
CaO + 2HCl → CaCl 2 + H 2 O
FeO + 2HCl → FeCl 2 + H 2 O
Alkuaineiden emäksiset oksidit, joilla on vaihteleva hapetusaste, voivat osallistua redox-reaktioihin
FeO + 4HNO 3 → Fe(NO 3) 3 + NO 2 + 2H 2 O
2MnO + O 2 → 2MnO 2
Amfoteeristen oksidien kemialliset ominaisuudet
Vuorovaikutus oksidien kanssa
Amfoteeriset oksidit reagoivat emäksisten, happamien ja amfoteeristen oksidien kanssa muodostaen suoloja.
Na 2 O + Al 2 O 3 → 2 NaAlO 2
3SO 3 + Al 2 O 3 → 2Al 2 (SO 4) 3
ZnO + Al 2 O 3 → ZnAl 2 O 4 (fuusio)
Vuorovaikutus happojen ja emästen kanssa
Amfoteeriset oksidit ovat vuorovaikutuksessa emästen ja happojen kanssa
6HCl + Al 2O 3 → 2AlCl3 + 3H 2O
ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O (kuumennettaessa)
Suolan vuorovaikutus
Vähän haihtuvat amfoteeriset oksidit syrjäyttävät haihtuvammat happamat oksidit suolostaan
Al 2 O 3 + Na 2 CO 3 → 2 NaAlO 2 + CO 2
Redox-reaktiot
Alkuaineiden amfoteeriset oksidit, joiden hapetusaste vaihtelee, voivat osallistua redox-reaktioihin.
MnO 2 + 4HCl → MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2O
Happooksidien kemialliset ominaisuudet
1. Vuorovaikutus veden kanssa
Useimmat happamat oksidit liukenevat veteen muodostaen vastaavan hapon (metallioksidit, joilla on korkeampi hapetusaste ja SiO 2 eivät liukene veteen).
SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4
P2O5 + 3H20 → 2H3PO4
Vuorovaikutus oksidien kanssa
Happamat oksidit reagoivat emäksisten ja amfoteeristen oksidien kanssa muodostaen suoloja.
Alkalimetalleihin kuuluvat D.I:n jaksollisen järjestelmän ryhmän IA metallit. Mendelejev - litium (Li), natrium (Na), kalium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs) ja francium (Fr). Alkalimetallien ulkoenergiatasolla on yksi valenssielektroni. Alkalimetallien ulkoisen energiatason elektroninen konfiguraatio on ns 1 . Niiden yhdisteissä on yksi hapetusaste, joka on yhtä suuri kuin +1. OVR:ssä ne ovat pelkistäviä aineita, ts. lahjoittaa elektronin.
Alkalimetallien fysikaaliset ominaisuudet
Kaikki alkalimetallit ovat kevyitä (pieni tiheys), erittäin pehmeitä (Li:a lukuun ottamatta, ne leikataan helposti veitsellä ja voidaan rullata kalvoksi), niillä on alhainen kiehumis- ja sulamispiste (jossa varaus kasvaa). alkalimetalliatomin ydin, sulamispiste laskee).
Vapaassa tilassa Li, Na, K ja Rb ovat hopeanvalkoisia metalleja, Cs on kullankeltaisia metalleja.
Alkalimetallit varastoidaan suljetuissa ampulleissa kerosiini- tai vaseliiniöljykerroksen alla, koska ne ovat erittäin reaktiivisia.
Alkalimetalleilla on korkea lämmön- ja sähkönjohtavuus, mikä johtuu metallisidoksesta ja runkokeskeisestä kidehilasta
Alkalimetallien saaminen
Kaikki alkalimetallit voidaan saada elektrolyysillä niiden suoloista, mutta käytännössä vain Li ja Na saadaan tällä tavalla, mikä liittyy K, Rb, Cs:n korkeaan kemialliseen aktiivisuuteen:
2LiCl \u003d 2Li + Cl 2
2NaCl \u003d 2Na + Cl 2
Mitä tahansa alkalimetallia voidaan saada pelkistämällä vastaava halogenidi (kloridi tai bromidi), käyttämällä pelkistimenä Ca, Mg tai Si. Reaktiot suoritetaan kuumentaen (600 - 900 °C) ja tyhjiössä. Yhtälö alkalimetallien saamiseksi tällä tavalla yleisessä muodossa:
2MeCl + Ca \u003d 2Me + CaCl 2,
missä minä on metalli.
Tunnettu menetelmä litiumin valmistamiseksi sen oksidista. Reaktio suoritetaan kuumennettaessa 300 °C:seen ja tyhjiössä:
2Li 2O + Si + 2CaO = 4Li + Ca 2SiO 4
Kaliumin saaminen on mahdollista sulan kaliumhydroksidin ja nestemäisen natriumin välisellä reaktiolla. Reaktio suoritetaan kuumennettaessa 440 °C:seen:
KOH + Na = K + NaOH
Alkalimetallien kemialliset ominaisuudet
Kaikki alkalimetallit ovat aktiivisesti vuorovaikutuksessa veden kanssa muodostaen hydroksideja. Alkalimetallien korkeasta kemiallisesta aktiivisuudesta johtuen vuorovaikutusreaktioon veden kanssa voi liittyä räjähdys. Litium reagoi rauhallisesti veden kanssa. Reaktioyhtälö yleisessä muodossa:
2Me + H2O \u003d 2MeOH + H2
missä minä on metalli.
Alkalimetallit ovat vuorovaikutuksessa ilmakehän hapen kanssa muodostaen useita erilaisia yhdisteitä - oksideja (Li), peroksideja (Na), superoksideja (K, Rb, Cs):
4Li + O 2 = 2Li 2O
2Na + O 2 \u003d Na 2 O 2
Kaikki alkalimetallit reagoivat kuumennettaessa ei-metallien kanssa (halogeenit, typpi, rikki, fosfori, vety jne.). Esimerkiksi:
2Na + Cl2 \u003d 2NaCl
6Li + N2 = 2Li 3N
2Li + 2C \u003d Li 2C 2
2Na + H2 = 2NaH
Alkalimetallit pystyvät olemaan vuorovaikutuksessa monimutkaisten aineiden kanssa (happoliuokset, ammoniakki, suolat). Joten kun alkalimetallit ovat vuorovaikutuksessa ammoniakin kanssa, muodostuu amideja:
2Li + 2NH3 = 2LiNH2 + H2
Alkalimetallien vuorovaikutus suolojen kanssa tapahtuu seuraavan periaatteen mukaisesti - ne syrjäyttävät vähemmän aktiiviset metallit (katso metallien aktiivisuussarja) suoloistaan:
3Na + AlCl3 = 3NaCl + Al
Alkalimetallien vuorovaikutus happojen kanssa on epäselvä, koska tällaisten reaktioiden aikana metalli reagoi aluksi happoliuoksen veden kanssa ja tämän vuorovaikutuksen seurauksena muodostunut alkali reagoi hapon kanssa.
Alkalimetallit reagoivat orgaanisten aineiden, kuten alkoholien, fenolien, karboksyylihappojen kanssa:
2Na + 2C 2 H 5 OH \u003d 2C 2 H 5 ONa + H 2
2K + 2C 6 H 5 OH = 2C 6 H 5 OK + H 2
2Na + 2CH3COOH = 2CH3COONa + H2
Laadulliset reaktiot
Laadullinen reaktio alkalimetalleille on liekin värjääminen niiden kationien vaikutuksesta: Li + värjää liekin punaiseksi, Na + keltaiseksi ja K + , Rb + , Cs + violetti.
Esimerkkejä ongelmanratkaisusta
ESIMERKKI 1
| Harjoittele | Suorita kemialliset muunnokset Na→Na2O→NaOH→Na2SO4 |
| Ratkaisu | 4Na + O 2 → 2Na 2O Meidän on tiedettävä, mitkä koulukurssilla mainituista ei-metalleista: C, N 2, O 2 - eivät reagoi alkalien kanssa Si, S, P, Cl 2, Br 2, I 2, F 2 - reagoivat: Si + 2KOH + H2O \u003d K2SiO3 + 2H2, (samanlainen kuin bromi ja jodi) 4P + 3NaOH + 3H 2O = 3NaH 2PO 2 + PH 3 Orgaaninen kemia Triviaaleja nimiä Sinun on tiedettävä, mitkä orgaaniset aineet vastaavat nimiä: isopreeni, divinyyli, vinyyliasetyleeni, tolueeni, ksyleeni, styreeni, kumeeni, etyleeniglykoli, glyseriini, formaldehydi, asetaldehydi, propionaldehydi, asetoni, kuusi ensimmäistä rajoittavaa yksiemäksistä happoa (muurahais-, etikka-, propioni-, voihappo, valeriaa, kaproiinihappo) steariinihappo, palmitiinihappo, öljyhappo, linolihappo, oksaalihappo, bentsoehappo, aniliini, glysiini, alaniini. Älä sekoita propionihappoa propeenihappoon!! Tärkeimpien happojen suolat: muurahais-formiaatit, etikka-asetaatit, propioni-propionaatit, butyyri-butyraatit, oksaali-oksalaatit. Radikaalia –CH=CH2 kutsutaan vinyyliksi!! Samaan aikaan joitain epäorgaanisia triviaaleja nimiä: Ruokasuola (NaCl), poltettu kalkki (CaO), sammutettu kalkki (Ca(OH) 2), kalkkivesi (Ca(OH) 2 -liuos), kalkkikivi (CaCO 3), kvartsi (eli piidioksidi tai piidioksidi - SiO 2 ), hiilidioksidi (CO 2), hiilimonoksidi (CO), rikkidioksidi (SO 2), ruskea kaasu (NO 2), juoma- tai ruokasooda (NaHCO 3), sooda (Na 2 CO 3), ammoniakki (NH 3) , fosfiini (PH 3), silaani (SiH 4), pyriiitti (FeS 2), oleum (SO 3:n liuos väkevässä H 2 SO 4 ) , kuparisulfaatti (CuSO 4 ∙ 5H 2 O). Jotkut harvinaiset reaktiot 1) Vinyyliasetyleenin muodostuminen:
2) Eteenin suora hapetusreaktio asetaldehydiksi:
Tämä reaktio on salakavala, koska tiedämme hyvin, kuinka asetyleeni muuttuu aldehydiksi (Kucherovin reaktio), ja jos eteeni → aldehydimuutos tapahtuu ketjussa, se voi hämmentää meitä. Tämä on siis reaktio! 3) Butaanin suoran hapettumisen reaktio etikkahapoksi: Tämä reaktio on etikkahapon teollisen tuotannon taustalla. 4) Lebedevin reaktio: Fenolien ja alkoholien erot Valtava määrä virheitä tällaisissa tehtävissä!! 1) On muistettava, että fenolit ovat happamampia kuin alkoholit (niiden O-H-sidos on polaarisempi). Siksi alkoholit eivät reagoi alkalin kanssa, ja fenolit reagoivat alkalin ja joidenkin suolojen (karbonaatit, bikarbonaatit) kanssa. Esimerkiksi: Tehtävä 10.1 Mitkä näistä aineista reagoivat litiumin kanssa: a) etyleeniglykoli, b) metanoli, c) fenoli, d) kumeeni, e) glyseriini. Tehtävä 10.2 Mitkä näistä aineista reagoivat kaliumhydroksidin kanssa: a) etyleeniglykoli, b) styreeni, c) fenoli, d) etanoli, e) glyseriini. Tehtävä 10.3 Mitkä seuraavista aineista reagoivat cesiumbikarbonaatin kanssa: a) etyleeniglykoli, b) tolueeni, c) propanoli-1, d) fenoli, e) glyseriini. 2) On syytä muistaa, että alkoholit reagoivat vetyhalogenidien kanssa (tämä reaktio etenee C-O-sidoksen kautta), mutta eivät fenolit (niissä oleva C-O-sidos on inaktiivinen konjugaatiovaikutuksen vuoksi). disakkarideja Tärkeimmät disakkaridit: sakkaroosia, laktoosia ja maltoosia niillä on sama kaava C12H22O11. Ne kannattaa muistaa: 1) että ne pystyvät hydrolysoitumaan monosakkarideiksi, jotka muodostavat: sakkaroosia- glukoosille ja fruktoosille, laktoosi- glukoosille ja galaktoosille, maltoosi- kaksi glukoosia. 2) laktoosilla ja maltoosilla on aldehydifunktio, eli ne ovat pelkistäviä sokereita (erityisesti ne saavat aikaan "hopea" ja "kupari" -peilien reaktioita) ja sakkaroosissa, ei-pelkistävässä disakkaridissa, ei ole aldehydiä toiminto. Reaktiomekanismit Toivotaan, että seuraavat tiedot riittävät: 1) alkaaneille (mukaan lukien areeenien sivuketjut, jos nämä ketjut ovat rajoittavia) reaktiot ovat ominaisia vapaa radikaali substituutio (halogeenien kanssa), jotka kulkevat mukana radikaali mekanismi (ketjun aloitus - vapaiden radikaalien muodostuminen, ketjun kehittyminen, ketjun päättyminen suonen seinämiin tai radikaalien törmäyksen aikana); 2) reaktiot ovat ominaisia alkeeneille, alkyyneille, areeneille elektrofiilinen lisäys jotka kulkevat mukana ioninen mekanismi (koulutuksen kautta pi-kompleksi ja karbokaatio ). Bentseenin ominaisuudet 1. Bentseeni, toisin kuin muut areenit, ei hapetu kaliumpermanganaatilla. 2. Bentseeni ja sen homologit voivat päästä additioreaktio vedyn kanssa. Mutta vain bentseeni voi myös päästä sisään additioreaktio kloorilla (vain bentseenillä ja vain kloorilla!). Samaan aikaan kaikki areenat pääsevät sisään substituutioreaktio halogeenien kanssa. Zininin reaktio Nitrobentseenin (tai vastaavien yhdisteiden) pelkistys aniliiniksi (tai muiksi aromaattisiksi amiineiksi). Tämä reaktio jossakin tyypeistään tapahtuu melkein varmasti! Vaihtoehto 1 - pelkistys molekyylivedyllä: C6H5NO2 + 3H2 → C6H5NH2 + 2H2O Vaihtoehto 2 - pelkistys vedyllä, joka saadaan raudan (sinkin) reaktiolla suolahapon kanssa: C6H5NO2 + 3Fe + 7HCl → C6H5NH3Cl + 3FeCl2 + 2H2O Vaihtoehto 3 - pelkistys vedyllä, joka saadaan alumiinin reaktiolla alkalin kanssa: C6H5NO2 + 2Al + 2NaOH + 4H2O → C6H5NH2 + 2Na Amiinin ominaisuudet Jostain syystä amiinien ominaisuudet muistetaan vähiten. Ehkä tämä johtuu siitä, että amiineja tutkitaan orgaanisen kemian aikana viimeiseksi, eikä niiden ominaisuuksia voida toistaa tutkimalla muita aineluokkia. Siksi resepti on tämä: opettele vain kaikki amiinien, aminohappojen ja proteiinien ominaisuudet. |
