garam 19 garam
1. Logam + Non-logam. Gas inert tidak masuk ke dalam interaksi ini. Semakin tinggi elektronegativitas suatu non-logam, semakin banyak logam yang bereaksi dengannya. Misalnya, fluor bereaksi dengan semua logam, dan hidrogen hanya dengan yang aktif. Semakin ke kiri suatu logam dalam deret aktivitas logam, semakin banyak nonlogam yang dapat bereaksi dengannya. Misalnya, emas hanya bereaksi dengan fluor, litium dengan semua non-logam.
2. Non-logam + non-logam. Dalam hal ini, non-logam yang lebih elektronegatif bertindak sebagai zat pengoksidasi, lebih sedikit EO - sebagai zat pereduksi. Non-logam dengan elektronegativitas yang serupa tidak berinteraksi dengan baik satu sama lain, misalnya, interaksi fosfor dengan hidrogen dan silikon dengan hidrogen praktis tidak mungkin, karena kesetimbangan reaksi ini bergeser ke arah pembentukan zat sederhana. Helium, neon dan argon tidak bereaksi dengan non-logam, gas inert lainnya dalam kondisi yang keras dapat bereaksi dengan fluor. Oksigen tidak berinteraksi dengan klorin, brom dan yodium. Oksigen dapat bereaksi dengan fluor pada suhu rendah.
3. Logam + oksida asam. Logam mengembalikan non-logam dari oksida. Kelebihan logam kemudian dapat bereaksi dengan non-logam yang dihasilkan. Sebagai contoh:
2Mg + SiO 2 \u003d 2MgO + Si (dengan kekurangan magnesium)
2Mg + SiO 2 \u003d 2MgO + Mg 2 Si (dengan kelebihan magnesium)
4. Logam + asam. Logam di sebelah kiri hidrogen dalam rangkaian tegangan bereaksi dengan asam untuk melepaskan hidrogen.
Pengecualian adalah asam - zat pengoksidasi (sulfat pekat dan asam nitrat apa pun), yang dapat bereaksi dengan logam yang berada dalam rangkaian tegangan di sebelah kanan hidrogen, hidrogen tidak dilepaskan dalam reaksi, tetapi air dan produk reduksi asam diperoleh.
Penting untuk memperhatikan fakta bahwa ketika logam berinteraksi dengan asam polibasa berlebih, garam asam dapat diperoleh: Mg + 2H 3 PO 4 \u003d Mg (H 2 PO 4) 2 + H 2.
Jika produk interaksi asam dan logam adalah garam yang tidak larut, maka logam dipasifkan, karena permukaan logam dilindungi dari aksi asam oleh garam yang tidak larut. Misalnya, aksi asam sulfat encer pada timbal, barium atau kalsium.
5. Logam + garam. dalam larutan reaksi ini melibatkan logam di sebelah kanan magnesium dalam rangkaian tegangan, termasuk magnesium itu sendiri, tetapi di sebelah kiri logam garam. Jika logam lebih aktif daripada magnesium, maka ia tidak bereaksi dengan garam, tetapi dengan air untuk membentuk alkali, yang kemudian bereaksi dengan garam. Dalam hal ini, garam awal dan garam yang dihasilkan harus larut. Produk yang tidak larut mempasifkan logam.
Namun, ada pengecualian untuk aturan ini:
2FeCl 3 + Cu \u003d CuCl 2 + 2FeCl 2;
2FeCl3 + Fe = 3FeCl2 . Karena besi memiliki tingkat oksidasi menengah, garamnya dalam keadaan oksidasi tertinggi dengan mudah direduksi menjadi garam dalam keadaan oksidasi menengah, mengoksidasi bahkan logam yang kurang aktif.
dalam lelehan sejumlah tekanan logam tidak bekerja. Dimungkinkan untuk menentukan apakah reaksi antara garam dan logam hanya mungkin dengan bantuan perhitungan termodinamika. Misalnya, natrium dapat menggantikan kalium dari lelehan kalium klorida, karena kalium lebih mudah menguap: Na + KCl = NaCl + K (reaksi ini ditentukan oleh faktor entropi). Di sisi lain, aluminium diperoleh dengan perpindahan dari natrium klorida: 3Na + AlCl 3 = 3NaCl + Al. Proses ini eksotermik dan ditentukan oleh faktor entalpi.
Ada kemungkinan bahwa garam terurai ketika dipanaskan, dan produk penguraiannya dapat bereaksi dengan logam, seperti aluminium nitrat dan besi. Aluminium nitrat terurai ketika dipanaskan menjadi aluminium oksida, oksida nitrat (IV) dan oksigen, oksigen dan oksida nitrat akan mengoksidasi besi:
10Fe + 2Al(NO 3) 3 = 5Fe 2 O 3 + Al 2 O 3 + 3N 2
6. Logam + oksida basa. Juga, seperti pada garam cair, kemungkinan reaksi ini ditentukan secara termodinamika. Aluminium, magnesium, dan natrium sering digunakan sebagai zat pereduksi. Contoh: 8Al + 3Fe 3 O 4 = 4Al 2 O 3 + 9Fe reaksi eksotermik, faktor entalpi); 2 Al + 3Rb 2 O = 6Rb + Al 2 O 3 (rubidium volatil, faktor entalpi).
7. Non-logam + oksida basa. Dua opsi dimungkinkan di sini: 1) zat pereduksi non-logam (hidrogen, karbon): CuO + H 2 = Cu + H 2 O; 2) zat pengoksidasi non-logam (oksigen, ozon, halogen): 4FeO + O 2 = 2Fe 2 O 3.
8. Non-logam + basa. Sebagai aturan, reaksi terjadi antara non-logam dan alkali.Tidak semua non-logam dapat bereaksi dengan alkali: harus diingat bahwa halogen masuk ke dalam interaksi ini (berbeda tergantung pada suhu), belerang (bila dipanaskan), silikon, fosfor.
2KOH + Cl 2 \u003d KClO + KCl + H 2 O (dalam keadaan dingin)
6KOH + 3Cl 2 = KClO 3 + 5KCl + 3H 2 O (dalam larutan panas)
6KOH + 3S = K2SO3 + 2K2S + 3H2O
2KOH + Si + H 2 O \u003d K 2 SiO 3 + 2H 2
3KOH + 4P + 3H 2 O = PH 3 + 3KPH 2 O 2
9. Oksida non-logam + asam. Ada juga dua opsi di sini:
1) zat pereduksi non-logam (hidrogen, karbon):
CO 2 + C \u003d 2CO;
2NO 2 + 4H 2 \u003d 4H 2 O + N 2;
SiO 2 + C \u003d CO 2 + Si. Jika nonlogam yang dihasilkan dapat bereaksi dengan logam yang digunakan sebagai reduktor, maka reaksi akan berlangsung lebih lanjut (dengan kelebihan karbon) SiO 2 + 2C = CO 2 + SiC
2) zat pengoksidasi non-logam (oksigen, ozon, halogen):
2CO + O 2 \u003d 2CO 2.
CO + Cl 2 \u003d COCl 2.
2NO + O 2 \u003d 2NO 2.
10. Oksida asam + oksida basa. Reaksi berlangsung jika garam yang dihasilkan pada prinsipnya ada. Misalnya, aluminium oksida dapat bereaksi dengan anhidrida sulfat untuk membentuk aluminium sulfat, tetapi tidak dapat bereaksi dengan karbon dioksida, karena garam yang sesuai tidak ada.
11. Air + oksida basa. Reaksi dimungkinkan jika alkali terbentuk, yaitu basa larut (atau sedikit larut, dalam kasus kalsium). Jika basa tidak larut atau sedikit larut, maka terjadi reaksi kebalikan dari penguraian basa menjadi oksida dan air.
12. Oksida basa + asam. Reaksi dimungkinkan jika garam yang dihasilkan ada. Jika garam yang dihasilkan tidak larut, maka reaksi dapat dipasifkan dengan menghalangi akses asam ke permukaan oksida. Dalam kasus kelebihan asam polibasa, pembentukan garam asam dimungkinkan.
13. Oksida asam + basa. Sebagai aturan, reaksi berlangsung antara alkali dan asam oksida. Jika oksida asam sesuai dengan asam polibasa, garam asam dapat diperoleh: CO 2 + KOH \u003d KHCO 3.
Oksida asam yang sesuai dengan asam kuat juga dapat bereaksi dengan basa yang tidak larut.
Kadang-kadang oksida yang sesuai dengan asam lemah bereaksi dengan basa yang tidak larut, dan garam rata-rata atau basa dapat diperoleh (sebagai aturan, zat yang kurang larut diperoleh): 2Mg (OH) 2 + CO 2 \u003d (MgOH) 2 CO 3 + H2O
14. Oksida asam + garam. Reaksi dapat berlangsung dalam lelehan dan dalam larutan. Dalam lelehan, oksida yang kurang mudah menguap menggantikan oksida yang lebih mudah menguap dari garam. Dalam larutan, oksida yang sesuai dengan asam yang lebih kuat menggantikan oksida yang sesuai dengan asam yang lebih lemah. Misalnya, Na 2 CO 3 + SiO 2 \u003d Na 2 SiO 3 + CO 2, ke arah depan reaksi ini berlangsung dalam lelehan, karbon dioksida lebih mudah menguap daripada silikon oksida; dalam arah yang berlawanan, reaksi berlangsung dalam larutan, asam karbonat lebih kuat dari asam silikat, dan silikon oksida mengendap.
Dimungkinkan untuk menggabungkan oksida asam dengan garamnya sendiri, misalnya, dikromat dapat diperoleh dari kromat, dan disulfat dapat diperoleh dari sulfat, dan disulfit dapat diperoleh dari sulfit:
Na 2 SO 3 + SO 2 \u003d Na 2 S 2 O 5
Untuk melakukan ini, Anda perlu mengambil garam kristal dan oksida murni, atau larutan garam jenuh dan kelebihan oksida asam.
Dalam larutan, garam dapat bereaksi dengan oksida asamnya sendiri membentuk garam asam: Na 2 SO 3 + H 2 O + SO 2 = 2NaHSO 3
15. Air + asam oksida. Reaksi dimungkinkan jika asam larut atau sedikit larut terbentuk. Jika asam tidak larut atau sedikit larut, maka terjadi reaksi kebalikan dari penguraian asam menjadi oksida dan air. Misalnya, asam sulfat dicirikan oleh reaksi perolehan dari oksida dan air, reaksi dekomposisi praktis tidak terjadi, asam silikat tidak dapat diperoleh dari air dan oksida, tetapi mudah terurai menjadi komponen-komponen ini, tetapi asam karbonat dan sulfur dapat berpartisipasi. baik dalam reaksi langsung maupun reaksi balik.
16. Basa + asam. Reaksi berlangsung jika setidaknya salah satu reaktan larut. Tergantung pada rasio reagen, garam sedang, asam dan basa dapat diperoleh.
17. Basa + garam. Reaksi berlangsung jika kedua bahan awal larut, dan setidaknya satu non-elektrolit atau elektrolit lemah (endapan, gas, air) diperoleh sebagai produk.
18. Garam + asam. Sebagai aturan, reaksi berlangsung jika kedua bahan awal larut, dan setidaknya satu non-elektrolit atau elektrolit lemah (endapan, gas, air) diperoleh sebagai produk.
Asam kuat dapat bereaksi dengan garam asam lemah yang tidak larut (karbonat, sulfida, sulfit, nitrit), dan produk gas dilepaskan.
Reaksi antara asam pekat dan garam kristal dimungkinkan jika diperoleh asam yang lebih mudah menguap: misalnya, hidrogen klorida dapat diperoleh dengan aksi asam sulfat pekat pada kristal natrium klorida, hidrogen bromida dan hidrogen yodium dapat diperoleh dengan aksi ortofosfat. asam pada garam yang sesuai. Anda dapat bertindak dengan asam pada garam Anda sendiri untuk mendapatkan garam asam, misalnya: BaSO 4 + H 2 SO 4 \u003d Ba (HSO 4) 2.
19. Garam + garam. Sebagai aturan, reaksi berlangsung jika kedua bahan awal larut, dan setidaknya satu non-elektrolit atau elektrolit lemah diperoleh sebagai produk.
Mari kita beri perhatian khusus pada kasus-kasus ketika garam terbentuk, yang ditunjukkan oleh tanda hubung dalam tabel kelarutan. Ada 2 opsi di sini:
1) garam tidak ada karena terhidrolisis secara ireversibel . Ini adalah sebagian besar karbonat, sulfit, sulfida, silikat dari logam trivalen, serta beberapa garam dari logam divalen dan amonium. Garam logam trivalen dihidrolisis menjadi basa dan asam yang sesuai, dan garam logam divalen menjadi garam basa yang kurang larut.
Pertimbangkan contoh:
2FeCl3 + 3Na2CO3 = Fe 2 (CO 3) 3+ 6NaCl (1)
Fe 2 (CO 3) 3+ 6H 2 O \u003d 2Fe (OH) 3 + 3 H2CO3
H2CO3 terurai menjadi air dan karbon dioksida, air di bagian kiri dan kanan berkurang dan ternyata: Fe 2 (CO 3) 3+ 3H 2 O \u003d 2Fe (OH) 3 + 3 CO2(2)
Jika kita sekarang menggabungkan persamaan (1) dan (2) dan mereduksi besi karbonat, kita mendapatkan persamaan total yang mencerminkan interaksi besi (III) klorida dan natrium karbonat: 2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O \u003d 2Fe (OH) 3 + 3CO2 + 6NaCl
CuSO 4 + Na 2 CO 3 \u003d CuCO3+ Na2SO4 (1)
Garam yang digarisbawahi tidak ada karena hidrolisis ireversibel:
2CuCO3+ H 2 O \u003d (CuOH) 2 CO 3 + CO 2 (2)
Jika kita sekarang menggabungkan persamaan (1) dan (2) dan mereduksi tembaga karbonat, kita mendapatkan persamaan total yang mencerminkan interaksi sulfat (II) dan natrium karbonat:
2CuSO 4 + 2Na 2 CO 3 + H 2 O \u003d (CuOH) 2 CO 3 + CO 2 + 2Na 2 SO 4
2) Garam tidak ada karena redoks intramolekul , garam tersebut termasuk Fe 2 S 3, FeI 3, CuI 2. Segera setelah diperoleh, mereka segera terurai: Fe 2 S 3 \u003d 2FeS + S; 2FeI 3 \u003d 2FeI 2 + I 2; 2CuI 2 = 2CuI + I 2
Sebagai contoh; FeCl 3 + 3KI = FeI 3 + 3KCl (1),
tetapi alih-alih FeI 3, Anda perlu menuliskan produk penguraiannya: FeI 2 + I 2.
Maka ternyata: 2FeCl 3 + 6KI = 2FeI 2 + I 2 + 6KCl
Ini bukan satu-satunya cara untuk merekam reaksi ini, jika iodida kekurangan pasokan, maka yodium dan besi (II) klorida dapat diperoleh:
2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + I2 + 2KCl
Skema yang diusulkan tidak mengatakan apa-apa tentang senyawa amfoter dan zat sederhana yang sesuai. Kami akan memberikan perhatian khusus kepada mereka. Jadi, oksida amfoter dalam skema ini dapat menggantikan oksida asam dan basa, hidroksida amfoter dapat menggantikan asam dan basa. Harus diingat bahwa, bertindak sebagai asam, oksida amfoter dan hidroksida membentuk garam biasa dalam media anhidrat, dan garam kompleks dalam larutan:
Al 2 O 3 + 2NaOH = 2NaAlO 2 + H 2 O (peleburan)
Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na (dalam larutan)
Zat sederhana yang sesuai dengan oksida amfoter dan hidroksida bereaksi dengan larutan alkali untuk membentuk garam kompleks dan melepaskan hidrogen: 2Al + 2NaOH + 6H 2 O = 2Na + 3H 2
LATIHAN
Diskusikan kemungkinan interaksi ... Ini berarti Anda harus memutuskan:
1) apakah reaksi itu mungkin;
2) jika memungkinkan, lalu dalam kondisi apa (dalam larutan, dalam lelehan, saat dipanaskan, dll.), jika tidak memungkinkan, lalu mengapa;
3) apakah produk yang berbeda dapat diperoleh dalam kondisi (apa) yang berbeda.
Setelah itu, Anda harus menuliskan semua kemungkinan reaksi.
Contoh: 1. Diskusikan kemungkinan interaksi magnesium dengan kalium nitrat.
1) Reaksi yang mungkin terjadi
2) Dapat terjadi pada lelehan (bila dipanaskan)
3) Dalam lelehan, reaksi dimungkinkan, karena nitrat terurai dengan pelepasan oksigen, yang mengoksidasi magnesium.
KNO3 + Mg = KNO2 + MgO
2. Diskusikan kemungkinan interaksi antara asam sulfat dan natrium klorida.
1) Reaksi yang mungkin terjadi
2) Dapat terjadi antara asam pekat dan garam kristal
3) Natrium sulfat dan natrium hidrosulfat dapat diperoleh sebagai produk (lebih asam, bila dipanaskan)
H 2 SO 4 + NaCl \u003d NaHSO 4 + HCl
H 2 SO 4 + 2NaCl \u003d Na 2 SO 4 + 2HCl
Diskusikan kemungkinan reaksi antara:
1. Asam fosfat dan kalium hidroksida;
2. Seng oksida dan natrium hidroksida;
3. Kalium sulfit dan besi (III) sulfat;
4. Tembaga (II) klorida dan kalium iodida;
5. Kalsium karbonat dan aluminium oksida;
6. Karbon dioksida dan natrium karbonat;
7. Besi (III) klorida dan hidrogen sulfida;
8. Magnesium dan sulfur dioksida;
9. Kalium dikromat dan asam sulfat;
10. Natrium dan belerang.
Mari kita lakukan sedikit analisis contoh C2
Interaksi dengan air
Banyak nonlogam bereaksi dengan air untuk membentuk oksida (dan/atau senyawa lain). Reaksi berlangsung dengan pemanasan kuat.
C + H 2 O → CO + H 2
6B + 6H 2 O → 2H 3 B 3 O 3 (boroxine) + 3H 2
4P + 10H 2 O → 2P 2 O 5 + 5H 2
3S + 2H 2 O → 2H 2 S + SO 2
Saat berinteraksi dengan air, halogen tidak proporsional (membentuk senyawa dengan tingkat oksidasi berbeda dari senyawa dengan satu tingkat oksidasi) - kecuali untuk F 2. Reaksi berlangsung pada suhu kamar.
Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO
Br 2 + H 2 O → HBr + HBrO
2F 2 + 2H 2 O → 4HF + O 2
Interaksi dengan non-logam
interaksi dengan oksigen.
Sebagian besar non-logam (kecuali halogen, gas mulia) berinteraksi dengan oksigen untuk membentuk oksida, dan dalam kondisi tertentu (suhu, tekanan, katalis) - oksida yang lebih tinggi.
N 2 + O 2 → 2NO (reaksi berlangsung pada suhu 2000 ° C atau dalam busur listrik)
C + O 2 → CO 2
4B + 3O 2 → 2B 2 O 3
S + O 2 → SO 2
Interaksi dengan fluor
Kebanyakan non-logam (kecuali N 2, C (berlian), beberapa gas mulia) berinteraksi dengan fluor untuk membentuk fluorida.
O 2 + 2F 2 → 2OF 2 (saat melewatkan arus listrik)
C + 2F 2 → CF 4 (pada 900 °C)
S +3F 2 → SF 6
2.3 Interaksi dengan halogen (Cl 2 , Br 2)
Dengan non-logam (kecuali karbon, nitrogen, fluor, oksigen dan gas inert), membentuk halida yang sesuai (klorida dan bromida).
2S + Cl 2 → S 2 Cl 2
2S + Br 2 → S 2 Br 2
2P + 5Cl 2 → 2PCl 5 (pembakaran di atmosfer klorin)
Cl 2 + Br 2 → 2BrCl
Cl 2 + I 2 → 2ICl (memanas hingga 45°C))
Br 2 + I 2 → 2IBr
Interaksi dengan oksida
Karbon dan silikon mereduksi logam dan nonlogam dari oksidanya. Reaksi berlangsung ketika dipanaskan.
SiO 2 + C \u003d CO 2 + Si
MnO2 + Si → Mn + SiO2.
Interaksi dengan alkali
Kebanyakan non-logam (kecuali F 2 , Si) tidak proporsional ketika berinteraksi dengan alkali. Gas mulia, O 2 , N 2 dan beberapa logam lain tidak berinteraksi dengan alkali
Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO
3Cl 2 + 6NaOH → 5NaCl + NaClO 3 + H 2 O (dipanaskan)
3S + 6NaOH → 2Na 2 S + Na 2 SO 3 + 3H 2 O (peleburan)
P + NaOH → Na 3 PO 3 + PH 3
Si + 2NaOH + H 2 O → Na 2 SiO 3 + 2H 2
4F 2 + 6NaOH → OF 2 + 6NaF + 3H 2 O + O 2
Interaksi dengan asam pengoksidasi
Semua non-logam (kecuali halogen, gas mulia, N 2, O 2, Si) berinteraksi dengan asam pengoksidasi untuk membentuk asam (atau oksida) yang mengandung oksigen yang sesuai.
C + 2 H 2 SO 4 → CO 2 + 2SO 2 + 2H 2 O
B + 3HNO 3 → H 3 BO 3 + 3NO 2
S + 6HNO 3 → H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O
Interaksi garam
Halogen yang lebih elektronegatif menggantikan reaktan yang kurang elektronegatif dari garam atau senyawa hidrogennya
2NaBr + Cl 2 → 2NaCl + Br 2
Sifat kimia senyawa biner non-oksida berbeda. Kebanyakan dari mereka (kecuali halida) membentuk dua oksida ketika berinteraksi dengan oksigen (dalam kasus amonia, katalis harus digunakan).
Sifat kimia oksida dasar
Interaksi dengan air
Oksida logam alkali dan alkali tanah berinteraksi dengan air untuk membentuk senyawa yang larut (sedikit larut) - alkali
Na 2 O + H 2 O → 2NaOH
Interaksi dengan oksida
Oksida basa bereaksi dengan oksida asam dan oksida amfoter membentuk garam.
Na 2 O + SO 3 → Na 2 SO 4
CaO + Al 2 O 3 → CaAl 2 O 4 (fusi)
Interaksi dengan asam
Oksida basa berinteraksi dengan asam
CaO + 2HCl → CaCl 2 + H 2 O
FeO + 2HCl → FeCl 2 + H 2 O
Oksida dasar unsur dengan keadaan oksidasi variabel dapat berpartisipasi dalam reaksi redoks
FeO + 4HNO 3 → Fe(NO 3) 3 + NO 2 + 2H 2 O
2MnO + O2 → 2MnO2
Sifat kimia oksida amfoter
Interaksi dengan oksida
Oksida amfoter bereaksi dengan oksida basa, asam, dan amfoter membentuk garam.
Na 2 O + Al 2 O 3 → 2NaAlO 2
3SO 3 + Al 2 O 3 → 2Al 2 (SO 4) 3
ZnO + Al 2 O 3 → ZnAl 2 O 4 (peleburan)
Interaksi dengan asam dan basa
Oksida amfoter berinteraksi dengan basa dan asam
6HCl + Al 2 O 3 → 2AlCl 3 + 3H 2 O
ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O (dipanaskan)
Interaksi garam
Oksida amfoter volatil rendah menggantikan oksida asam yang lebih mudah menguap dari garamnya
Al 2 O 3 + Na 2 CO 3 → 2NaAlO 2 + CO 2
Reaksi redoks
Oksida amfoter dari unsur-unsur dengan keadaan oksidasi variabel dapat berpartisipasi dalam reaksi redoks.
MnO 2 + 4HCl → MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O
Sifat kimia oksida asam
1. Interaksi dengan air
Kebanyakan oksida asam larut dalam air untuk membentuk asam yang sesuai (oksida logam dengan bilangan oksidasi lebih tinggi dan SiO2 tidak larut dalam air).
SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4
P 2 O 5 + 3H 2 O → 2H 3 PO 4
Interaksi dengan oksida
Oksida asam bereaksi dengan oksida basa dan amfoter membentuk garam.
Logam alkali termasuk logam golongan IA dari Tabel Periodik D.I. Mendeleev - litium (Li), natrium (Na), kalium (K), rubidium (Rb), sesium (Cs) dan fransium (Fr). Tingkat energi terluar logam alkali memiliki satu elektron valensi. Konfigurasi elektronik tingkat energi luar logam alkali adalah ns 1 . Dalam senyawanya, mereka menunjukkan keadaan oksidasi tunggal yang sama dengan +1. Dalam OVR, mereka adalah agen pereduksi, mis. menyumbangkan elektron.
Sifat fisik logam alkali
Semua logam alkali ringan (memiliki densitas rendah), sangat lunak (dengan pengecualian Li, mudah dipotong dengan pisau dan dapat digulung menjadi foil), memiliki titik didih dan titik leleh yang rendah (dengan peningkatan muatan inti atom logam alkali, titik lelehnya menurun).
Dalam keadaan bebas, Li, Na, K dan Rb adalah logam putih-perak, Cs adalah logam kuning keemasan.
Logam alkali disimpan dalam ampul tertutup di bawah lapisan minyak tanah atau minyak vaselin, karena sangat reaktif.
Logam alkali memiliki konduktivitas termal dan listrik yang tinggi, yang disebabkan oleh adanya ikatan logam dan kisi kristal yang berpusat pada tubuh.
Mendapatkan logam alkali
Semua logam alkali dapat diperoleh dengan elektrolisis lelehan garamnya, namun dalam praktiknya, hanya Li dan Na yang diperoleh dengan cara ini, yang dikaitkan dengan aktivitas kimia K, Rb, Cs yang tinggi:
2LiCl \u003d 2Li + Cl 2
2NaCl \u003d 2Na + Cl 2
Setiap logam alkali dapat diperoleh dengan mereduksi halida yang sesuai (klorida atau bromida), menggunakan Ca, Mg atau Si sebagai zat pereduksi. Reaksi dilakukan di bawah pemanasan (600 - 900C) dan di bawah vakum. Persamaan untuk memperoleh logam alkali dengan cara ini dalam bentuk umum:
2MeCl + Ca \u003d 2Me + CaCl 2,
di mana Aku adalah logam.
Metode yang dikenal untuk memproduksi litium dari oksidanya. Reaksi dilakukan ketika dipanaskan sampai 300 ° C dan di bawah vakum:
2Li 2 O + Si + 2CaO = 4Li + Ca 2 SiO 4
Mendapatkan kalium dimungkinkan dengan reaksi antara kalium hidroksida cair dan natrium cair. Reaksi dilakukan ketika dipanaskan sampai 440 ° C:
KOH + Na = K + NaOH
Sifat kimia logam alkali
Semua logam alkali secara aktif berinteraksi dengan air membentuk hidroksida. Karena aktivitas kimia logam alkali yang tinggi, reaksi interaksi dengan air dapat disertai dengan ledakan. Lithium bereaksi paling tenang dengan air. Persamaan reaksi dalam bentuk umum:
2Me + H 2 O \u003d 2MeOH + H 2
di mana Aku adalah logam.
Logam alkali berinteraksi dengan oksigen atmosfer untuk membentuk sejumlah senyawa yang berbeda - oksida (Li), peroksida (Na), superoksida (K, Rb, Cs):
4Li + O2 = 2Li2O
2Na + O 2 \u003d Na 2 O 2
Semua logam alkali, ketika dipanaskan, bereaksi dengan non-logam (halogen, nitrogen, belerang, fosfor, hidrogen, dll.). Sebagai contoh:
2Na + Cl 2 \u003d 2NaCl
6Li + N 2 = 2Li 3 N
2Li + 2C \u003d Li 2 C 2
2Na + H2 = 2NaH
Logam alkali dapat berinteraksi dengan zat kompleks (larutan asam, amonia, garam). Jadi, ketika logam alkali berinteraksi dengan amonia, amida terbentuk:
2Li + 2NH 3 = 2LiNH 2 + H 2
Interaksi logam alkali dengan garam terjadi sesuai dengan prinsip berikut - mereka menggantikan logam yang kurang aktif (lihat rangkaian aktivitas logam) dari garamnya:
3Na + AlCl 3 = 3NaCl + Al
Interaksi logam alkali dengan asam tidak jelas, karena selama reaksi seperti itu logam pada awalnya akan bereaksi dengan air dari larutan asam, dan alkali yang terbentuk sebagai hasil dari interaksi ini akan bereaksi dengan asam.
Logam alkali bereaksi dengan zat organik seperti alkohol, fenol, asam karboksilat:
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 + 2CH 3 COOH = 2CH 3 COONa + H 2
Reaksi kualitatif
Reaksi kualitatif terhadap logam alkali adalah pewarnaan nyala api oleh kation-kationnya: Li + mewarnai nyala api menjadi merah, Na + kuning, dan K + , Rb + , Cs + ungu.
Contoh pemecahan masalah
CONTOH 1
| Latihan | Lakukan transformasi kimia Na→Na 2 O→NaOH→Na 2 SO 4 |
| Keputusan | 4Na + O 2 →2Na 2 O Kita perlu tahu yang mana dari non-logam yang disebutkan dalam kursus sekolah: C, N 2, O 2 - tidak bereaksi dengan basa Si, S, P, Cl 2, Br 2, I 2, F 2 - bereaksi: Si + 2KOH + H 2 O \u003d K 2 SiO 3 + 2H 2, (mirip dengan bromin dan yodium) 4P + 3NaOH + 3H 2 O = 3NaH 2 PO2 + PH 3 Kimia organik Nama-nama sepele Anda perlu tahu zat organik mana yang sesuai dengan nama: isoprena, divinil, vinilacetylene, toluena, xilena, stirena, kumena, etilena glikol, gliserin, formaldehida, asetaldehida, propionaldehida, aseton, enam asam monobasa pembatas pertama (format, asetat, propionat, butirat, valerat, kaproat), asam akrilat, asam stearat, asam palmitat, asam oleat, asam linoleat, asam oksalat, asam benzoat, anilin, glisin, alanin. Jangan bingung antara asam propionat dengan asam propenoat!! Garam dari asam yang paling penting: format - format, asetat - asetat, propionat - propionat, butirat - butirat, oksalat - oksalat. Radikal –CH=CH2 disebut vinil!! Pada saat yang sama, beberapa nama sepele anorganik: Garam meja (NaCl), kapur (CaO), kapur (Ca(OH) 2), air kapur (Ca(OH) 2 larutan), batu kapur (CaCO 3), kuarsa (alias silika atau silikon dioksida - SiO 2 ), karbon dioksida (CO 2), karbon monoksida (CO), sulfur dioksida (SO 2), gas coklat (NO 2), soda kue (NaHCO 3), soda abu (Na 2 CO 3), amonia (NH 3) , fosfin (PH 3), silan (SiH 4), pirit (FeS 2), oleum (larutan SO 3 dalam H 2 SO 4) pekat, tembaga sulfat (CuSO 4 5H 2 O). Beberapa reaksi langka 1) Pembentukan vinilacetylene:
2) Reaksi oksidasi langsung etilen menjadi asetaldehida:
Reaksi ini berbahaya karena kita tahu betul bagaimana asetilena diubah menjadi aldehida (reaksi Kucherov), dan jika transformasi etilen → aldehida terjadi dalam rantai, maka ini dapat membingungkan kita. Nah, ini dia reaksinya! 3) Reaksi oksidasi langsung butana menjadi asam asetat: Reaksi ini mendasari produksi industri asam asetat. 4) Reaksi Lebedev: Perbedaan antara fenol dan alkohol Sejumlah besar kesalahan dalam tugas seperti itu !! 1) Harus diingat bahwa fenol lebih asam daripada alkohol (ikatan O-H di dalamnya lebih polar). Oleh karena itu, alkohol tidak bereaksi dengan alkali, sedangkan fenol bereaksi dengan alkali dan beberapa garam (karbonat, bikarbonat). Sebagai contoh: Tugas 10.1 Manakah dari zat berikut yang bereaksi dengan litium: a) etilen glikol, b) metanol, c) fenol, d) kumena, e) gliserin. Tugas 10.2 Manakah dari zat berikut yang bereaksi dengan kalium hidroksida: a) etilen glikol, b) stirena, c) fenol, d) etanol, e) gliserin. Tugas 10.3 Manakah dari zat berikut yang bereaksi dengan sesium bikarbonat: a) etilen glikol, b) toluena, c) propanol-1, d) fenol, e) gliserin. 2) Harus diingat bahwa alkohol bereaksi dengan hidrogen halida (reaksi ini berlangsung melalui ikatan C-O), tetapi fenol tidak (di dalamnya, ikatan C-O tidak aktif karena efek konjugasi). disakarida Disakarida utama: sukrosa, laktosa dan maltosa memiliki rumus yang sama C 12 H 22 O 11 . Mereka harus diingat: 1) bahwa mereka dapat terhidrolisis menjadi monosakarida yang membentuk: sukrosa- untuk glukosa dan fruktosa, laktosa- untuk glukosa dan galaktosa, maltosa- dua glukosa. 2) bahwa laktosa dan maltosa memiliki fungsi aldehida, yaitu, gula pereduksi (khususnya, mereka memberikan reaksi cermin "perak" dan "tembaga"), dan sukrosa, disakarida non-pereduksi, tidak memiliki aldehida fungsi. Mekanisme reaksi Semoga cukup dengan pengetahuan berikut ini: 1) untuk alkana (termasuk dalam rantai samping arena, jika rantai ini membatasi), reaksi adalah karakteristik substitusi radikal bebas (dengan halogen) yang sejalan mekanisme radikal (inisiasi rantai - pembentukan radikal bebas, pengembangan rantai, pemutusan rantai di dinding kapal atau selama tumbukan radikal); 2) reaksi adalah karakteristik untuk alkena, alkuna, arena adisi elektrofilik yang ikut mekanisme ionik (melalui pendidikan kompleks pi dan karbokation ). Fitur benzena 1. Benzena, tidak seperti arena lainnya, tidak teroksidasi oleh kalium permanganat. 2. Benzena dan homolognya dapat masuk ke dalam reaksi adisi dengan hidrogen. Tapi hanya benzena yang juga bisa masuk ke dalam reaksi adisi dengan klorin (hanya benzena dan hanya dengan klorin!). Pada saat yang sama, semua arena dapat masuk reaksi substitusi dengan halogen. Reaksi Zinin Reduksi nitrobenzena (atau senyawa serupa) menjadi anilin (atau amina aromatik lainnya). Reaksi dalam salah satu jenisnya ini hampir pasti terjadi! Opsi 1 - reduksi dengan molekul hidrogen: C 6 H 5 NO 2 + 3H 2 → C 6 H 5 NH 2 + 2H 2 O Opsi 2 - reduksi dengan hidrogen diperoleh dengan reaksi besi (seng) dengan asam klorida: C 6 H 5 NO 2 + 3Fe + 7HCl → C 6 H 5 NH 3 Cl + 3FeCl 2 + 2H 2 O Opsi 3 - reduksi dengan hidrogen diperoleh dengan reaksi aluminium dengan alkali: C 6 H 5 NO 2 + 2Al + 2NaOH + 4H 2 O → C 6 H 5 NH 2 + 2Na Sifat amina Untuk beberapa alasan, sifat-sifat amina paling tidak diingat. Mungkin ini disebabkan oleh fakta bahwa amina dipelajari paling akhir dalam pelajaran kimia organik, dan sifat-sifatnya tidak dapat diulang dengan mempelajari kelas zat lain. Karena itu, resepnya adalah ini: pelajari saja semua sifat amina, asam amino, dan protein. |
