Степень окисления (ст. ок.) – условный заряд атома элемента в соединении. Степень окисления может быть нулевой, положительной и отрицательной. Степень окисления атомов в простых веществах всегда равна 0. Обозначение С 0, О 2 0
может быть постоянной и переменной. Постоянная степень окисления атомов элементов Катионы: Li + ; Na + ; K + ; Rb + ; Cs + ; Ag + ; Be 2+ ; Mg 2+ ; Ca 2+ ; Sr 2+ ; Ba 2+ ; Zn 2+ ; Cd 2+ ; Al 3+ Анионы: F - ; S 2-
Общая классификация неорганических веществ Неорганические вещества Простые Металлы К, Na, Ca, Cu, Fe, Zn…. Неметаллы H 2, O 2, S, C, P, He …. Сложные Оксиды Основания KOH Ca(OH) 2 Fe(OH) 2 … Кислоты HCl, H 2 S, HNO 3 … C оли NaCl, Ca 3 (PO 4 ) 2 CaHPO 4 (CaOH) 3 PO 4 Солеобразующие : СаО, ZnO, C О 2… Несолеобразующие : CO, NO, N 2 O
Оксиды. Определение. Оксиды – это сложные вещества, состоящие из атомов двух элементов, один из которых кислород в степени окисления «-2»
Э 2 +х О х -2 - «+х» – степень окисления элемента «-2» – степень окисления кислорода
Оксиды. Номенклатура. «Оксид» + название элемента, образующего оксид в родительном падеже + в скобках римскими цифрами валентность, если для элемента она может быть переменной:
СаО – оксид кальция, СО – оксид углерода ( II), CO 2 – оксид углерода ( IV).
Запишите формулы оксидов : оксид железа ( II), оксид серы ( VI), оксид бора. 2. Назовите оксиды: K 2 O, Al 2 O3, MnO, Mn 2 O 7, SiO 2, SiO
Оксиды. Классификация. 1.Несолеобразующие. Не могут образовать солей. 2. Солеобразующие. Образуют соли.
Солеобразующие оксиды Основные: К 2 О, СаО, CuO,MnO. Гидратная форма –основание. К 2 О - КОН, СаО - Са(ОН) 2, CuO - Cu(OH) 2, MnO - Mn(OH) 2 Кислотные: СО 2, SO 3, CrO 3, Mn 2 O 7 Гидратная форма -кислота. СО 2 - H 2 CO 3, SO 3 - H 2 SO 4, CrO 3 - HCrO 4, Mn 2 O 7 - HMnO 4 Амфотерные: BeO, ZnO, PbO, SnO,Al 2 O 3, Cr 2 O 3, PbO 2, SnO 2 Гидратная форма амфотерный гидроксид Классификация солеобразующих оксидов
Оксид + вода=основание (щелочь). Растворимы в воде только оксиды щелочных и щелочноземельных металлов. K 2 O+H 2 O= 2KOH BaO+H 2 O= Ba(OH) 2
MgO+CO 2 =MgCO 3 Li 2 O+N 2 O 5 =2LiNO 3
CuO+H 2 SO 4 = CuSO 4 +H 2 O FeO+2HCl=FeCl 2 + H 2 O
Кислотные оксиды. Это оксиды неметаллов и металлов в высшей степени окисления.
В воде растворяются все кислотные оксиды кроме SiO 2. SO 3 +H 2 O =H 2 SO 4, N 2 O 5 +H 2 O =2HNO 3 CrO 3 + H 2 O= H 2 CrO 4, Mn 2 O 7 +H 2 O= 2HMnO 4
Приведите примеры.
SiO 2 +2KOH=K 2 SiO 3 +H 2 O N 2 O 5 +Ca(OH) 2 = Ca(NO 3 ) 2 +H 2 O
Оксиды металлов, которые в зависимости от условий могут проявлять свойства либо кислотных, либо основных оксидов. ВеО, ZnO, PbO, SnO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3, PbO 2, SnO 2 Амфотерные оксиды.
В воде нерастворимы. могут растворяться как в кислотах (проявляют основные свойства ), так и в щелочах (проявляют кислотные свойства ).
Zn(OH) 2 ZnO H 2 ZnO 2 Al(OH) 3 H 3 AlO 3 Al 2 O 3
Амфотерный оксид + Основной оксид = соль BeO + K 2 O =K 2 BeO 2 сплавление
Al 2 O 3 + NaOH ( тв.) =NaAlO 2 +H 2 O сплавление Cr 2 O 3 + 6NaOH (р-р) +3 H 2 O = 2Na 3 [Cr(OH) 6 ] NaAlO 2 - метаалюминат натрия Na 3 [Al(OH) 6 ] -гексагидроксоалюминат натрия
ZnO + SO 3 =ZnSO 4 4. Амфотерный оксид+кислота=соль+вода Al 2 O 3 + 6 HCl = 2 AlCl 3 +3H 2 O
Взаимодействие простых веществ с кислородом. S+O2=SO2, Mg+O2=2MgO ( нагревание)
CH 4 +O 2 =CO 2 +2H 2 O 4NH 3 +O 2 =4NO+6H 2 O 2H 2 S+3O 2 =2SO 2 +2H 2 O
СаСО 3 =СаО+СО 2 ; Cu(OH) 2 = CuO+H 2 O – нагревание (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 =Cr 2 O 3 +N 2 0 +4H 2 O (тепловой импульс)
Al + Cr 2 O 3 =Cr +Al 2 O 3 (нагревание)
Исключением является основание NH 4 OH ( гидроксид аммония), которое не содержит атомов металла) Основания – сложные вещества, в состав которых входят атомы металла и гидроксогруппы OH -
Me +n (OH) n -1 Me – металл n – степень окисления металла
Название оснований составляют из слова «гидроксид» и названия металла в родительном падеже: KOH – гидроксид калия; Mg(OH) 2 - гидроксид магния; Ca(OH) 2 - гидроксид кальция; Al(OH) 3 - гидроксид алюминия.
Если металл образует несколько оснований, то после названия металла в скобках римской цифрой указывается степень его окисления: Fe(OH) 2 – гидроксид железа ( II); Fe(OH) 3 – гидроксид железа ( III); Cr(OH) 2 – гидроксид хрома ( II); Cr(OH) 3 – гидроксид хрома ( III).
Основания Растворимые в воде - щёлочи Амфотерн. гидроксиды Нерастворимые в воде – нерастворимые основания LiOH, KOH, NaOH, RbOH, CsOH, Ca(OH) 2. Be(OH) 2, Zn(OH) 2, Sn(OH) 2, Pb(OH) 2, Al(OH) 3, Cr(OH) 3. Cu(OH) 2 – гидроксид меди ( II ), Fe(OH) 2 – гидроксид железа ( II ),
Амфотерные гидроксиды Амфотерные гидроксид + кислота → соль + вода Zn(OH) 2 + 2HCl → ZnCl 2 +2H 2 O
(при сплавлении) Zn(OH) 2 + 2NaOH( тв.) → Na 2 ZnO 2 +2H 2 O в растворе: Zn(OH) 2 + 2NaOH( р-р) → Na 2 [Zn(OH) 4 ]
Щелочи Нерастворимые основания 1. Действие на индикаторы: фенолфталеин – малиновый, метилоранж – желтый, лакмус – синий _ 2. Основание + кислота =соль + вода 2KOH +2HCl = 2KCl + H 2 O 1. Основание + кислота = соль + вода 2 Fe(OH) 3 +3H 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4 ) 3 + 6H 2 O 3. Основание + кислотный оксид = соль + вода Ba(OH) 2 +CO 2 = BaCO 3 + H 2 O 2. Основание - t = оксид + вода 2 Fe(OH) 3 t = Fe 2 O 3 + 3 H 2 O Cu(OH) 2 t =С uO + H 2 O 4. Щелочь + соль 1 = соль 2 + основание 2KOH+CuSO 4 =…. K 2 SO 4 +Cu(OH) 2 =
Активный металл+вода → щелочь+водород только щелочные( Li, Na, K, Rb, Cs ), 2 Na +2H 2 O → 2NaOH+H 2 щелочноземельные ( Ca, Sr, Ba ) Ba +2H 2 O → Ba(OH) 2 +H 2
только оксиды щелочных и щелочноземельных металлов K 2 O +H 2 O → 2KOH; SrO +H 2 O → Sr(OH) 2
FeCl 3 ( р )+ 3KOH( р ) → 3KCl( р )+Fe(OH) 3 ↓ цвет ржавчины ZnSO 4 ( р )+NH 4 OH( р ) → (NH 4 ) 2 SO 4 ( р )+Zn (OH) 2 ↓ белый
Кислоты - это сложные вещества, в состав которых входят ионы водорода Н +, способные замещаться на металл, и кислотный остаток
Н n + Х -n - Х - кислотный остаток n – заряд кислотного остатка
По наличию атомов кислорода в составе молекулы : Бескислородные Кислородосодержащие (оксокислоты) – гидраты кислотных оксидов (ангидридов)
одноосновные многоосновные.
одноосновные – HNO 3, HNO 2, HMnO 4 двухосновные – H 2 SO 4, H 2 SiO 3 трехосновные – H 3 PO 4, H 3 AsO 4
одноосновные HF, HCl, HBr, HI двухосновные H 2 S, H 2 Se, H 2 Te,
Номенклатура Бески c лородные кислоты – название неметалла + «О»+слово водородная. Примеры: HCl -хлороводородная ; HF - фтороводородная ; H 2 Se –селеноводородная. Запишите формулы кислот: сероводородной, иодоводородной, бромоводородной
По степени окисления кислотообразующего элемента H 2 + S +6 O 4 -2 – c ер ная кислота H+N +5 O 3 -2 -- азот ная кислота H 2 + S +4 O 3 -2 – серн истая кислота H+N +3 O 2 -2 – азот истая кислота H 2 + Cr +6 O 4 -2 – хром овая кислота H + Cr +3 O 2 -2 – хром истая кислота
P 2 O 5 + 3H 2 O → H 3 PO 4 - орто фосфорная кислота P 2 O 5 + 2 H 2 O → H 4 P 2 O 7 – пиро фосфорная кислота P 2 O 5 + H 2 O → 2 HPO 3 – мета фосфорная кислота
H 3 AlO 3 – орто алюминиевая кислота (более богатая водой) HAlO 2 – мета алюминиевая кислота ( H 3 AlO 3 – Н 2 О → HAlO 2 )
Свойства кислот Кислоты окрашивают индикаторы лакмус метилрот метилоранж красный розовый красный
Кислоты Летучие: H 2 С O 3, H 2 SO 3, HNO 2 и бескислородные кислоты Нелетучие: H 2 SO 4, H 3 PO 4, и т.д Твердые: HPO 3, H 3 PO 4, H 3 BO 3, H 2 SiO 3 Жидкие: H 2 SO 4, HNO 3, HCl и т.д. Сильные: H 2 SO 4, HNO 3, HCl, HBr, HI и содержащие металл в высшей степени окисления ( H 2 CrO 4, HMnO 4 ) Слабые: H 2 С O 3, H 2 SO 3, H 3 BO 3, H 2 SiO 3, СН 3 СООН, H 2 S и т.д. Физические свойства
1. Кислота+ основной оксид → соль + вода 2HNO 3 +Na 2 O → 2 N aNO 3 +H 2 O
2HNO 3 + Са O → Са (NO 3 ) 2 +H 2 O
Реакция нейтрализации H 2 SO 4 + 2NaOH → Na 2 SO 4 +2H 2 O 2HCl + Cu(OH) 2 ↓ → CuCl 2 +2H 2 O
H 2 SO 4 ( конц. )+ 2NaCl ( тв ) ( t ) → 2HCl ↑ +N a 2 SO 4 2HCl + Na 2 С O 3 → CO 2 ↑ +H 2 O + 2N a С l K 2 SiO 3 +2HNO 3 → H 2 SiO 3 ↓ + 2KCl
Обычные – выделяется водород + соль Кислоты окислители – водород не образуется
H 2 SO 4 концентрированная, HNO 3 любой концентрации при нагревании реагируют со всеми металлами кроме благородных ( Au, Pt) и неметаллами. Холодные концентрированные кислоты пассивируют Fe, Cr, Al.
Продукты восстановления кислотообразующего элемента зависят от концентрации кислоты и активности металла
Н 2 S O 4 + Ме соль+ S О 2 +Н 2 О Ме неакт. соль+ S (Н 2 S ) +Н 2 О Ме акт.
Соль + NO 2 +Н 2 О Все металлы, кроме благородных. На холоду пассивируются железо, хром, алюминий.
Соль + NO 2 +Н 2 О – неакт Ме Соль + N 2 O ( N 2 )+Н 2 О - акт. Ме
все кроме HNO 3, H 2 SO 4 концентрированной ( H 2 SO 4 разбавленная, H 3 Р O 4, H С l… ). Реагируют со всеми металлами (кроме свинца), стоящимими в ряду напряжений до водорода. Образуются соль и ВОДОРОД! Fe+H 2 SO 4 = FeSO 4 +H 2
неактивный металл – (SO 4 ) 2- S +4 О 2 Cu+2H 2 SO 4 (к) CuSO 4 + SO 2 +2H 2 O активный металл - (SO 4 ) 2- S 0 или до H 2 S -2 Zn+2H 2 S O 4 (к) ZnSO 4 + S +2H 2 O 4Mg + 5 H 2 S O 4 (к) 4 MgSO 4 + H 2 S + 4 H 2 O К слайду 7 0
Концентрированная азотная кислота. Продукт восстановления N +5 не зависит от активности металла. Неактивный металл Cu+4HNO 3 (к) Cu(NO 3 ) 2 + NO 2 +2H 2 O Активный металл Mg+4HNO 3 (к) Mg (NO 3 ) 2 + NO 2 +2H 2 O
Разбавленная азотная кислота. Неактивный металл восстанавливает N +5 до NO 3Cu+8HNO 3 (р) 3 Cu(NO 3 ) 2 +2 NO +4H 2 O Неактивный металл восстанавливает N +5 до N 2 O или N 2 4Zn+10HNO 3 (р) 4Zn (NO 3 ) 2 + N 2 O +5H 2 O 5Mg+12HNO 3 (р) 5Mg (NO 3 ) 2 + N 2 0 +6H 2 O Очень разбавленная азотная кислота. Активный металл восстанавливает N +5 до N -3 4 Ca+10HNO 3 (оч.р) 4 Ca(NO 3 ) 2 + N H 4 NO 3 +3H 2 O
Кислотный оксид + вода кислота. SO 3 +H 2 O H 2 SO 4 – серная кислота P 2 O 5 + 3H 2 O 2 H 3 PO 4 – ортофосфорная кислота Mn 2 O 7 + H 2 O 2 HMnO 4 – марганцовая кислота В воде растворимы все кислотные оксиды кроме оксида кремния ( IV).
Кислородосодержащие: CaCl 2 +3H 2 SO 4 CaSO 4 +2 H Cl Na 2 SiO 3 +2HCl 2NaCl+ H 2 SiO 3 Бескислородные 2NaCl( тв. )+ H 2 SO 4 ( конц. ) 2Na 2 SO 4 +2 HCl ↑ FeS( тв. )+2HCl ( конц. ) FeCl 2 + H 2 S ↑
Водород+неметалл газ Газ пропускают в воду раствор бескислородной кислоты H 2 +Cl 2 2HCl (газ хлороводород) ; H 2 + S H 2 S (газ сероводород) ;
2 P +5 H 2 SO 4 ( конц.) 2 H 3 PO 4 +5SO 2 +2H 2 O S +6HNO 3 ( конц.) H 2 SO 4 +6NO 2 +2H 2 O
разрушают кожу и ткани! Кислоты требуют осторожного обращения! При попадании на кожу или одежду нейтрализовать раствором соды, а затем обильно смыть водой.
