Οξέα- ηλεκτρολύτες, κατά τη διάσταση των οποίων σχηματίζονται μόνο ιόντα H + από θετικά ιόντα:

HNO 3 ↔ H + + NO 3 - ;

CH 3 COOH↔ H + +CH 3 COO — .

Όλα τα οξέα ταξινομούνται σε ανόργανα και οργανικά (καρβοξυλικά), τα οποία έχουν επίσης τις δικές τους (εσωτερικές) ταξινομήσεις.

Στο φυσιολογικές συνθήκεςσημαντικό ποσό ανόργανα οξέαυπάρχουν σε υγρή κατάσταση, μερικά σε στερεά (H 3 PO 4, H 3 BO 3).

Τα οργανικά οξέα με έως και 3 άτομα άνθρακα είναι εξαιρετικά ευκίνητα, άχρωμα υγρά με χαρακτηριστική έντονη οσμή. οξέα με 4-9 άτομα άνθρακα - ελαιώδη υγρά με δυσάρεστη μυρωδιάκαι τα οξέα με μεγάλο αριθμό ατόμων άνθρακα είναι στερεά που είναι αδιάλυτα στο νερό.

Χημικοί τύποι οξέων

Ας εξετάσουμε τους χημικούς τύπους των οξέων χρησιμοποιώντας το παράδειγμα πολλών αντιπροσώπων (τόσο ανόργανων όσο και οργανικών): υδροχλωρικό οξύ-HCl, θειικό οξύ - H 2 SO 4, φωσφορικό οξύ - H 3 PO 4, οξικό οξύ - CH 3 COOH και βενζοϊκό οξύ - C 6 H 5 COOH. Ο χημικός τύπος δείχνει την ποιοτική και ποσοτική σύνθεση του μορίου (πόσα και ποια άτομα περιλαμβάνονται σε μια συγκεκριμένη ένωση Χρησιμοποιώντας τον χημικό τύπο, μπορείτε να υπολογίσετε το μοριακό βάρος των οξέων (Ar(H) = 1 amu, Ar(). Cl) = 35,5 amu, Ar(P) = 31 amu, Ar(O) = 16 amu, Ar(S) = 32 amu, Ar(C) = 12 π.μ.):

Mr(HCl) = Ar(H) + Ar(Cl);

Mr(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5.

Mr(H2SO4) = 2×Ar(H) + Ar(S) + 4×Ar(O);

Mr(H 2 SO 4) = 2×1 + 32 + 4×16 = 2 + 32 + 64 = 98.

Mr(H3PO4) = 3×Ar(H) + Ar(P) + 4×Ar(O);

Mr(H 3 PO 4) = 3×1 + 31 + 4×16 = 3 + 31 + 64 = 98.

Mr(CH3COOH) = 3×Ar(C) + 4×Ar(H) + 2×Ar(O);

Mr(CH 3 COOH) = 3×12 + 4×1 + 2×16 = 36 + 4 + 32 = 72.

Mr(C6H5COOH) = 7×Ar(C) + 6×Ar(H) + 2×Ar(O);

Mr(C 6 H 5 COOH) = 7 × 12 + 6 × 1 + 2 × 16 = 84 + 6 + 32 = 122.

Δομικοί (γραφικοί) τύποι οξέων

Ο δομικός (γραφικός) τύπος μιας ουσίας είναι πιο οπτικός. Δείχνει πώς τα άτομα συνδέονται μεταξύ τους μέσα σε ένα μόριο. Ας υποδείξουμε τους συντακτικούς τύπους καθεμιάς από τις παραπάνω ενώσεις:

Ρύζι. 1. Δομικός τύπος υδροχλωρικού οξέος.

Ρύζι. 2. Δομικός τύπος θειικού οξέος.

Ρύζι. 3. Δομικός τύπος φωσφορικού οξέος.

Ρύζι. 4. Δομικός τύπος οξικού οξέος.

Ρύζι. 5. Δομικός τύπος βενζοϊκού οξέος.

Ιονικοί τύποι

Όλα τα ανόργανα οξέα είναι ηλεκτρολύτες, δηλ. ικανό να διασπαστεί σε υδατικό διάλυμα σε ιόντα:

HCl ↔ H + + Cl - ;

H 2 SO 4 ↔ 2H + + SO 4 2- ;

H 3 PO 4 ↔ 3H + + PO 4 3- .

Παραδείγματα επίλυσης προβλημάτων

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 1

Ασκηση Με πλήρη καύση 6 g οργανικής ύλης, σχηματίστηκαν 8,8 g μονοξειδίου του άνθρακα (IV) και 3,6 g νερού. Προσδιορίστε τον μοριακό τύπο της καμένης ουσίας εάν είναι γνωστό ότι η μοριακή της μάζα είναι 180 g/mol.
Λύση Ας συντάξουμε ένα διάγραμμα της αντίδρασης καύσης μιας οργανικής ένωσης, προσδιορίζοντας τον αριθμό των ατόμων άνθρακα, υδρογόνου και οξυγόνου ως «x», «y» και «z», αντίστοιχα:

C x H y O z + O z →CO 2 + H 2 O.

Ας προσδιορίσουμε τις μάζες των στοιχείων που απαρτίζουν αυτή την ουσία. Τιμές σχετικών ατομικών μαζών που λαμβάνονται από τον Περιοδικό Πίνακα του D.I. Mendeleev, στρογγυλοποιήστε σε ακέραιους αριθμούς: Ar(C) = 12 amu, Ar(H) = 1 amu, Ar(O) = 16 amu.

m(C) = n(C)×M(C) = n(CO2)×M(C) = ×M(C);

m(Η) = η(Η)×Μ(Η) = 2×n(Η2Ο)×Μ(Η) = ×Μ(Η);

Ας υπολογίσουμε τις μοριακές μάζες διοξειδίου του άνθρακα και νερού. Όπως είναι γνωστό, η μοριακή μάζα ενός μορίου είναι ίση με το άθροισμα των σχετικών ατομικών μαζών των ατόμων που αποτελούν το μόριο (M = Mr):

M(CO 2) = Ar(C) + 2×Ar(O) = 12+ 2×16 = 12 + 32 = 44 g/mol;

M(H2O) = 2×Ar(H) + Ar(O) = 2×1+ 16 = 2 + 16 = 18 g/mol.

m(C) = ×12 = 2,4 g;

m(H) = 2 × 3,6 / 18 × 1 = 0,4 g.

m(O) = m(C x H y O z) - m(C) - m(H) = 6 - 2,4 - 0,4 = 3,2 g.

Ας προσδιορίσουμε τον χημικό τύπο της ένωσης:

x:y:z = m(C)/Ar(C): m(H)/Ar(H): m(O)/Ar(O);

x:y:z= 2,4/12:0,4/1:3,2/16;

x:y:z= 0,2: 0,4: 0,2 = 1: 2: 1.

Αυτό σημαίνει ότι ο απλούστερος τύπος της ένωσης είναι CH 2 O και η μοριακή μάζα είναι 30 g/mol.

Για να βρούμε τον αληθινό τύπο μιας οργανικής ένωσης, βρίσκουμε την αναλογία της αληθινής και της προκύπτουσας μοριακής μάζας:

M ουσία / M(CH 2 O) = 180 / 30 = 6.

Αυτό σημαίνει ότι οι δείκτες των ατόμων άνθρακα, υδρογόνου και οξυγόνου θα πρέπει να είναι 6 φορές υψηλότεροι, δηλ. ο τύπος της ουσίας θα είναι C 6 H 12 O 6. Αυτό είναι γλυκόζη ή φρουκτόζη.
Απάντηση C6H12O6

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 2

Ασκηση Εξάγετε τον απλούστερο τύπο μιας ένωσης στην οποία το κλάσμα μάζας του φωσφόρου είναι 43,66%, και το κλάσμα μάζας του οξυγόνου είναι 56,34%.
Λύση Το κλάσμα μάζας του στοιχείου Χ σε ένα μόριο της σύνθεσης ΝΧ υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%.

Ας υποδηλώσουμε τον αριθμό των ατόμων φωσφόρου στο μόριο με "x" και τον αριθμό των ατόμων οξυγόνου με "y"

Ας βρούμε τις αντίστοιχες σχετικές ατομικές μάζες των στοιχείων φώσφορος και οξυγόνο (οι τιμές των σχετικών ατομικών μαζών που λαμβάνονται από τον Περιοδικό Πίνακα του D.I. Mendeleev στρογγυλοποιούνται σε ακέραιους αριθμούς).

Ar(P) = 31; Ar(O) = 16.

Διαιρούμε την ποσοστιαία περιεκτικότητα των στοιχείων στις αντίστοιχες σχετικές ατομικές μάζες. Έτσι θα βρούμε τη σχέση μεταξύ του αριθμού των ατόμων στο μόριο της ένωσης:

x:y = ω(P)/Ar(P) : ω (O)/Ar(O);

x:y = 43,66/31: 56,34/16;

x:y: = 1,4: 3,5 = 1: 2,5 = 2: 5.

Αυτό σημαίνει ότι ο απλούστερος τύπος για το συνδυασμό φωσφόρου και οξυγόνου είναι το P 2 O 5 . Είναι οξείδιο του φωσφόρου (V).
Απάντηση P2O5

Οι σύνθετες ουσίες που αποτελούνται από άτομα υδρογόνου και ένα υπόλειμμα οξέος ονομάζονται ορυκτά ή ανόργανα οξέα. Το υπόλειμμα οξέος είναι οξείδια και αμέταλλα σε συνδυασμό με υδρογόνο. Η κύρια ιδιότητα των οξέων είναι η ικανότητα να σχηματίζουν άλατα.

Ταξινόμηση

Ο βασικός τύπος των ανόργανων οξέων είναι H n Ac, όπου Ac είναι το υπόλειμμα οξέος. Ανάλογα με τη σύνθεση του υπολείμματος οξέος, διακρίνονται δύο τύποι οξέων:

  • οξυγόνο που περιέχει οξυγόνο.
  • χωρίς οξυγόνο, που αποτελείται μόνο από υδρογόνο και μη μέταλλο.

Ο κύριος κατάλογος ανόργανων οξέων ανάλογα με τον τύπο παρουσιάζεται στον πίνακα.

Τύπος

Ονομα

Τύπος

Οξυγόνο

Αζωτούχος

Διχρωμία

Ιωδιούχος

Πυρίτιο - μεταπυρίτιο και ορθοπυρίτιο

H 2 SiO 3 και H 4 SiO 4

Μαγγάνιο

Μαγγάνιο

Μεταφωσφορικό

Αρσενικό

Ορθοφωσφορικός

Θειούχος

Θειοθείο

Τετραθειονικό

Κάρβουνο

Υποφωσφορικός

Υποφωσφορικός

Χλωριώδες

Χλωριούχο

Υπόχλωρο

Χρώμιο

κυανό

Χωρίς οξυγόνο

Υδροφθορικό (φθορικό)

Υδροχλωρικό (αλάτι)

Υδροβρωμικό

Υδροϊωδικός

Υδρόθειο

Υδροκυάνιο

Επιπλέον, σύμφωνα με τις ιδιότητές τους, τα οξέα ταξινομούνται σύμφωνα με τα ακόλουθα κριτήρια:

  • διαλυτότητα: διαλυτό (HNO 3, HCl) και αδιάλυτο (H 2 SiO 3);
  • αστάθεια: πτητικό (H2S, HCl) και μη πτητικό (H2SO4, H3PO4);
  • βαθμός διάστασης: ισχυρό (HNO 3) και ασθενή (H 2 CO 3).

Ρύζι. 1. Σχέδιο ταξινόμησης οξέων.

Παραδοσιακά και ασήμαντα ονόματα χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των ορυκτών οξέων. Οι παραδοσιακές ονομασίες αντιστοιχούν στο όνομα του στοιχείου που σχηματίζει το οξύ με την προσθήκη των μορφών -naya, -ovaya, καθώς και -istaya, -novataya, -novataya για να υποδείξουν τον βαθμό οξείδωσης.

Παραλαβή

Οι κύριες μέθοδοι για την παραγωγή οξέων παρουσιάζονται στον πίνακα.

Ιδιότητες

Τα περισσότερα οξέα είναι υγρά με ξινή γεύση. Το βολφραμικό, το χρωμικό, το βορικό και πολλά άλλα οξέα βρίσκονται σε στερεή κατάσταση υπό κανονικές συνθήκες. Ορισμένα οξέα (H 2 CO 3, H 2 SO 3, HClO) υπάρχουν μόνο σε μορφή υδατικού διαλύματος και ταξινομούνται ως αδύναμα οξέα.

Ρύζι. 2. Χρωμικό οξύ.

Τα οξέα είναι δραστικές ουσίες που αντιδρούν:

  • με μέταλλα:

    Ca + 2HCl = CaCl2 + H2;

  • με οξείδια:

    CaO + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O;

  • με βάση:

    H 2 SO 4 + 2KOH = K 2 SO 4 + 2H 2 O;

  • με άλατα:

    Na 2 CO 3 + 2HCl = 2NaCl + CO 2 + H 2 O.

Όλες οι αντιδράσεις συνοδεύονται από το σχηματισμό αλάτων.

Μια ποιοτική αντίδραση με αλλαγή στο χρώμα του δείκτη είναι δυνατή:

  • Η λακκούβα γίνεται κόκκινο.
  • πορτοκαλί μεθυλίου - έως ροζ.
  • Η φαινολοφθαλεΐνη δεν αλλάζει.

Ρύζι. 3. Χρώματα των δεικτών όταν αντιδρά το οξύ.

Οι χημικές ιδιότητες των ανόργανων οξέων καθορίζονται από την ικανότητά τους να διασπώνται στο νερό για να σχηματίσουν κατιόντα υδρογόνου και ανιόντα υπολειμμάτων υδρογόνου. Τα οξέα που αντιδρούν μη αναστρέψιμα με το νερό (διασπώνται πλήρως) ονομάζονται ισχυρά. Αυτά περιλαμβάνουν χλώριο, άζωτο, θείο και υδροχλώριο.

Τι μάθαμε;

Τα ανόργανα οξέα σχηματίζονται από το υδρογόνο και ένα υπόλειμμα οξέος, το οποίο είναι ένα άτομο μη μετάλλου ή ένα οξείδιο. Ανάλογα με τη φύση του υπολείμματος οξέος, τα οξέα ταξινομούνται σε χωρίς οξυγόνο και σε περιέχοντα οξυγόνο. Όλα τα οξέα έχουν ξινη γευσηκαι είναι ικανά να διασπαστούν σε υδάτινο περιβάλλον(διασπάται σε κατιόντα και ανιόντα). Τα οξέα λαμβάνονται από απλές ουσίες, οξείδια και άλατα. Όταν αλληλεπιδρούν με μέταλλα, οξείδια, βάσεις και άλατα, τα οξέα σχηματίζουν άλατα.

Δοκιμή για το θέμα

Αξιολόγηση της έκθεσης

μέση βαθμολογία: 4.4. Συνολικές βαθμολογίες που ελήφθησαν: 120.

Μην υποτιμάτε τον ρόλο των οξέων στη ζωή μας, γιατί πολλά από αυτά είναι απλά αναντικατάστατα Καθημερινή ζωή. Αρχικά, ας θυμηθούμε τι είναι τα οξέα. Αυτές είναι πολύπλοκες ουσίες. Ο τύπος γράφεται ως εξής: HnA, όπου Η είναι υδρογόνο, n είναι ο αριθμός των ατόμων, Α είναι το υπόλειμμα οξέος.

Οι κύριες ιδιότητες των οξέων περιλαμβάνουν την ικανότητα αντικατάστασης μορίων ατόμων υδρογόνου με άτομα μετάλλου. Τα περισσότερα από αυτά δεν είναι μόνο καυστικά, αλλά και πολύ δηλητηριώδη. Υπάρχουν όμως και εκείνα που συναντάμε συνεχώς, χωρίς να βλάπτουν την υγεία μας: βιταμίνη C, οξύ λεμονιού, γαλακτικό οξύ. Ας εξετάσουμε τις βασικές ιδιότητες των οξέων.

Φυσικές ιδιότητες

Οι φυσικές ιδιότητες των οξέων συχνά παρέχουν ενδείξεις για τον χαρακτήρα τους. Τα οξέα μπορούν να υπάρχουν σε τρεις μορφές: στερεά, υγρά και αέρια. Για παράδειγμα: το νιτρικό (HNO3) και το θειικό οξύ (H2SO4) είναι άχρωμα υγρά. Το βορικό (H3BO3) και το μεταφωσφορικό (HPO3) είναι στερεά οξέα. Μερικά από αυτά έχουν χρώμα και μυρωδιά. Διαφορετικά οξέα διαλύονται διαφορετικά στο νερό. Υπάρχουν και αδιάλυτα: H2SiO3 - πυρίτιο. Οι υγρές ουσίες έχουν ξινή γεύση. Ορισμένα οξέα ονομάζονται από τα φρούτα στα οποία βρίσκονται: μηλικό οξύ, κιτρικό οξύ. Άλλα παίρνουν το όνομά τους από τα χημικά στοιχεία που περιέχουν.

Ταξινόμηση οξέων

Τα οξέα ταξινομούνται συνήθως σύμφωνα με διάφορα κριτήρια. Το πρώτο βασίζεται στην περιεκτικότητα σε οξυγόνο σε αυτά. Δηλαδή: που περιέχει οξυγόνο (HClO4 - χλώριο) και χωρίς οξυγόνο (H2S - υδρόθειο).

Κατά αριθμό ατόμων υδρογόνου (κατά βασικότητα):

  • Μονοβασικό – περιέχει ένα άτομο υδρογόνου (HMnO4).
  • Διβασικός – έχει δύο άτομα υδρογόνου (H2CO3).
  • Το Tribasic, κατά συνέπεια, έχει τρία άτομα υδρογόνου (H3BO).
  • Πολυβασικά - έχουν τέσσερα ή περισσότερα άτομα, είναι σπάνια (H4P2O7).

Σύμφωνα με τις κατηγορίες των χημικών ενώσεων, χωρίζονται σε οργανικά και ανόργανα οξέα. Τα πρώτα βρίσκονται κυρίως σε προϊόντα φυτικής προέλευσης: οξικό, γαλακτικό, νικοτίνη, ασκορβικό οξύ. Τα ανόργανα οξέα περιλαμβάνουν: θειικό, νιτρικό, βορικό, αρσενικό. Το φάσμα των εφαρμογών τους είναι αρκετά ευρύ, από βιομηχανικές ανάγκες (παραγωγή βαφών, ηλεκτρολυτών, κεραμικών, λιπασμάτων κ.λπ.) μέχρι μαγείρεμα ή καθαρισμό αποχετεύσεων. Τα οξέα μπορούν επίσης να ταξινομηθούν με βάση την αντοχή, την πτητότητα, τη σταθερότητα και τη διαλυτότητα στο νερό.

Χημικές ιδιότητες

Ας εξετάσουμε τις βασικές χημικές ιδιότητες των οξέων.

  • Το πρώτο είναι η αλληλεπίδραση με τους δείκτες. Ως δείκτες χρησιμοποιούνται λυχνία, μεθυλοπορτοκάλι, φαινολοφθαλεΐνη και γενικό χαρτί δείκτη. Σε όξινα διαλύματα, το χρώμα του δείκτη θα αλλάξει χρώμα: λυχνία και καθολική ινδ. το χαρτί θα γίνει κόκκινο, το μεθυλοπορτοκαλί θα γίνει ροζ, η φαινολοφθαλεΐνη θα παραμείνει άχρωμη.
  • Το δεύτερο είναι η αλληλεπίδραση των οξέων με τις βάσεις. Αυτή η αντίδραση ονομάζεται επίσης εξουδετέρωση. Ένα οξύ αντιδρά με μια βάση, με αποτέλεσμα αλάτι + νερό. Για παράδειγμα: H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2 H2O.
  • Δεδομένου ότι σχεδόν όλα τα οξέα είναι πολύ διαλυτά στο νερό, η εξουδετέρωση μπορεί να πραγματοποιηθεί τόσο με διαλυτές όσο και με αδιάλυτες βάσεις. Η εξαίρεση είναι το πυριτικό οξύ, το οποίο είναι σχεδόν αδιάλυτο στο νερό. Για την εξουδετέρωση του απαιτούνται βάσεις όπως ΚΟΗ ή NaOH (είναι διαλυτές στο νερό).
  • Το τρίτο είναι η αλληλεπίδραση των οξέων με τα βασικά οξείδια. Μια αντίδραση εξουδετέρωσης εμφανίζεται επίσης εδώ. Τα βασικά οξείδια είναι στενοί «συγγενείς» των βάσεων, επομένως η αντίδραση είναι η ίδια. Χρησιμοποιούμε αυτές τις οξειδωτικές ιδιότητες των οξέων πολύ συχνά. Για παράδειγμα, για να αφαιρέσετε τη σκουριά από τους σωλήνες. Το οξύ αντιδρά με το οξείδιο για να σχηματίσει ένα διαλυτό άλας.
  • Τέταρτον - αντίδραση με μέταλλα. Δεν αντιδρούν όλα τα μέταλλα εξίσου καλά με τα οξέα. Διακρίνονται σε ενεργά (K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn. Pb) και σε ανενεργά (Cu, Hg, Ag, Pt, Au). Αξίζει επίσης να δοθεί προσοχή στην ισχύ του οξέος (ισχυρό, αδύναμο). Για παράδειγμα, το υδροχλωρικό και το θειικό οξύ είναι ικανά να αντιδράσουν με όλα τα ανενεργά μέταλλα, ενώ το κιτρικό και το οξαλικό οξύ είναι τόσο αδύναμα που αντιδρούν πολύ αργά ακόμη και με ενεργά μέταλλα.
  • Πέμπτον, η αντίδραση των οξέων που περιέχουν οξυγόνο στη θέρμανση. Σχεδόν όλα τα οξέα αυτής της ομάδας αποσυντίθενται όταν θερμαίνονται σε οξείδιο του οξυγόνου και νερό. Εξαιρούνται το ανθρακικό οξύ (H3PO4) και το θειικό οξύ (H2SO4). Όταν θερμαίνονται, διασπώνται σε νερό και αέριο. Αυτό πρέπει να το θυμόμαστε. Αυτές είναι όλες οι βασικές ιδιότητες των οξέων.
Χωρίς οξυγόνο: Βασικότητα Όνομα αλατιού
HCl - υδροχλωρικό (υδροχλωρικό) μονοβασικός χλωριούχο
HBr - υδροβρωμικό μονοβασικός βρωμιούχο
HI - υδροϊωδίδιο μονοβασικός ιωδιούχο
HF - υδροφθορικό (φθορικό) μονοβασικός φθοριούχος
H2S - υδρόθειο διβασικός θειούχος
Οξυγόνο που περιέχει:
HNO 3 – άζωτο μονοβασικός νιτρικό άλας
H 2 SO 3 - θειούχο διβασικός θειώδες άλας
H 2 SO 4 – θειικό διβασικός θειικό άλας
H 2 CO 3 - άνθρακας διβασικός ανθρακικό άλας
H 2 SiO 3 - πυρίτιο διβασικός πυριτικό άλας
H 3 PO 4 - ορθοφωσφορικό τριβασικός ορθοφωσφορικό

Άλατα -σύνθετες ουσίες που αποτελούνται από άτομα μετάλλων και όξινα υπολείμματα. Αυτή είναι η πιο πολυάριθμη κατηγορία ανόργανων ενώσεων.

Ταξινόμηση.Κατά σύσταση και ιδιότητες: μεσαίο, όξινο, βασικό, διπλό, μικτό, σύνθετο

Μέτρια άλαταείναι προϊόντα πλήρους αντικατάστασης των ατόμων υδρογόνου ενός πολυβασικού οξέος με άτομα μετάλλου.

Κατά τη διάσπαση, παράγονται μόνο μεταλλικά κατιόντα (ή NH 4 +). Για παράδειγμα:

Na 2 SO 4 ® 2Na + + SO

CaCl 2 ® Ca 2+ + 2Cl -

Άλατα οξέωνείναι προϊόντα ατελούς αντικατάστασης ατόμων υδρογόνου ενός πολυβασικού οξέος με άτομα μετάλλου.

Κατά τη διάσπαση, παράγουν μεταλλικά κατιόντα (NH 4 +), ιόντα υδρογόνου και ανιόντα του υπολείμματος οξέος, για παράδειγμα:

NaHCO 3 ® Na + + HCO « H + +CO .

Βασικά άλαταείναι προϊόντα ατελούς αντικατάστασης ομάδων ΟΗ - της αντίστοιχης βάσης με όξινα υπολείμματα.

Κατά τη διάσπαση, δίνουν κατιόντα μετάλλων, ανιόντα υδροξυλίου και ένα υπόλειμμα οξέος.

Zn(OH)Cl ® + + Cl - « Zn 2+ + OH - + Cl - .

Διπλά άλαταπεριέχουν δύο μεταλλικά κατιόντα και κατά τη διάσπαση δίνονται δύο κατιόντα και ένα ανιόν.

KAl(SO 4) 2 ® K + + Al 3+ + 2SO

Σύνθετα άλαταπεριέχουν σύνθετα κατιόντα ή ανιόντα.

Br ® + + Br - « Ag + +2 NH 3 + Br -

Na ® Na + + - « Na + + Ag + + 2 CN -

Γενετική σύνδεσημεταξύ διαφορετικών κατηγοριών συνδέσεων

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

Εξοπλισμός και σκεύη: ράφι με δοκιμαστικούς σωλήνες, πλυντήριο ρούχων, λάμπα αλκοόλης.

Αντιδραστήρια και υλικά: κόκκινος φώσφορος, οξείδιο ψευδαργύρου, κόκκοι Zn, σκόνη σβησμένου ασβέστη Ca(OH) 2, 1 mol/dm 3 διαλύματα NaOH, ZnSO 4, CuSO 4, AlCl 3, FeCl 3, HСl, H 2 SO 4, γενικό χαρτί δείκτη, διάλυμα φαινολοφθαλεΐνης, μεθυλοπορτοκάλι, απεσταγμένο νερό.

Εντολή εργασίας

1. Ρίξτε οξείδιο ψευδαργύρου σε δύο δοκιμαστικούς σωλήνες. Προσθέστε ένα διάλυμα οξέος (HCl ή H 2 SO 4) στο ένα και ένα αλκαλικό διάλυμα (NaOH ή KOH) στο άλλο και θερμαίνετε ελαφρά σε μια λυχνία αλκοόλης.

Παρατηρήσεις:Διαλύεται το οξείδιο του ψευδαργύρου σε διάλυμα οξέος και αλκαλίου;

Γράψτε εξισώσεις

Συμπεράσματα: 1.Σε ποιο είδος οξειδίου ανήκει το ZnO;

2. Ποιες ιδιότητες έχουν τα αμφοτερικά οξείδια;

Παρασκευή και ιδιότητες υδροξειδίων

2.1. Βυθίστε το άκρο της λωρίδας γενικής ένδειξης στο αλκαλικό διάλυμα (NaOH ή KOH). Συγκρίνετε το προκύπτον χρώμα της λωρίδας ένδειξης με την τυπική κλίμακα χρώματος.

Παρατηρήσεις:Καταγράψτε την τιμή pH του διαλύματος.

2.2. Πάρτε τέσσερις δοκιμαστικούς σωλήνες, ρίξτε 1 ml διαλύματος ZnSO 4 στον πρώτο, CuSO 4 στον δεύτερο, AlCl 3 στον τρίτο και FeCl 3 στον τέταρτο. Προσθέστε 1 ml διαλύματος NaOH σε κάθε δοκιμαστικό σωλήνα. Να γράψετε παρατηρήσεις και εξισώσεις για τις αντιδράσεις που συμβαίνουν.

Παρατηρήσεις:Συμβαίνει κατακρήμνιση όταν προστίθεται αλκάλιο σε διάλυμα άλατος; Αναφέρετε το χρώμα του ιζήματος.

Γράψτε εξισώσειςαντιδράσεις (σε μοριακή και ιοντική μορφή).

Συμπεράσματα:Πώς μπορούν να παρασκευαστούν υδροξείδια μετάλλων;

2.3. Μεταφέρετε τα μισά από τα ιζήματα που ελήφθησαν στο πείραμα 2.2 σε άλλους δοκιμαστικούς σωλήνες. Επεξεργαστείτε το ένα μέρος του ιζήματος με διάλυμα H 2 SO 4 και το άλλο με διάλυμα NaOH.

Παρατηρήσεις:Γίνεται διάλυση του ιζήματος όταν προστίθενται αλκάλια και οξύ στα ιζήματα;

Γράψτε εξισώσειςαντιδράσεις (σε μοριακή και ιοντική μορφή).

Συμπεράσματα: 1. Τι τύποι υδροξειδίων είναι τα Zn(OH) 2, Al(OH) 3, Cu(OH) 2, Fe(OH) 3;

2. Ποιες ιδιότητες έχουν τα αμφοτερικά υδροξείδια;

Λήψη αλάτων.

3.1. Ρίξτε 2 ml διαλύματος CuSO 4 σε ένα δοκιμαστικό σωλήνα και βυθίστε ένα καθαρισμένο καρφί σε αυτό το διάλυμα. (Η αντίδραση είναι αργή, αλλαγές στην επιφάνεια του νυχιού εμφανίζονται μετά από 5-10 λεπτά).

Παρατηρήσεις:Υπάρχουν αλλαγές στην επιφάνεια του νυχιού; Τι κατατίθεται;

Γράψτε την εξίσωση για την αντίδραση οξειδοαναγωγής.

Συμπεράσματα:Λαμβάνοντας υπόψη το εύρος των τάσεων μετάλλων, υποδείξτε τη μέθοδο λήψης αλάτων.

3.2. Τοποθετήστε έναν κόκκο ψευδαργύρου σε δοκιμαστικό σωλήνα και προσθέστε διάλυμα HCl.

Παρατηρήσεις:Υπάρχει κάποια εξέλιξη αερίου;

Γράψτε την εξίσωση

Συμπεράσματα:Εξηγώ αυτή τη μέθοδολήψη αλάτων;

3.3. Ρίξτε λίγη σκόνη σβησμένου ασβέστη Ca(OH) 2 σε δοκιμαστικό σωλήνα και προσθέστε διάλυμα HCl.

Παρατηρήσεις:Υπάρχει εξέλιξη αερίου;

Γράψτε την εξίσωσηη αντίδραση που λαμβάνει χώρα (σε μοριακή και ιοντική μορφή).

Συμπέρασμα: 1. Τι είδους αντίδραση είναι η αλληλεπίδραση υδροξειδίου και οξέος;

2.Ποιες ουσίες είναι τα προϊόντα αυτής της αντίδρασης;

3.5. Ρίξτε 1 ml διαλυμάτων αλατιού σε δύο δοκιμαστικούς σωλήνες: στον πρώτο - θειικό χαλκό, στο δεύτερο - χλωριούχο κοβάλτιο. Προσθέστε και στους δύο δοκιμαστικούς σωλήνες σταγόνα σταγόναδιάλυμα υδροξειδίου του νατρίου έως ότου σχηματιστεί η καθίζηση. Στη συνέχεια, προσθέστε περίσσεια αλκαλίου και στους δύο δοκιμαστικούς σωλήνες.

Παρατηρήσεις:Αναφέρετε τις αλλαγές στο χρώμα της καθίζησης στις αντιδράσεις.

Γράψτε την εξίσωσηη αντίδραση που λαμβάνει χώρα (σε μοριακή και ιοντική μορφή).

Συμπέρασμα: 1. Ως αποτέλεσμα ποιων αντιδράσεων σχηματίζονται βασικά άλατα;

2. Πώς μπορείτε να μετατρέψετε τα βασικά άλατα σε μέτρια άλατα;

Εργασίες δοκιμής:

1. Από τις αναγραφόμενες ουσίες, σημειώστε τους τύπους αλάτων, βάσεων, οξέων: Ca(OH) 2, Ca(NO 3) 2, FeCl 3, HCl, H 2 O, ZnS, H 2 SO 4, CuSO 4, ΚΟΗ
Zn(OH) 2, NH 3, Na 2 CO 3, K 3 PO 4.

2. Να αναφέρετε τους τύπους των οξειδίων που αντιστοιχούν στις αναγραφόμενες ουσίες H 2 SO 4, H 3 AsO 3, Bi(OH) 3, H 2 MnO 4, Sn(OH) 2, KOH, H 3 PO 4, H 2 SiO 3, Ge(OH) 4.

3. Ποια υδροξείδια είναι αμφοτερικά; Καταγράψτε τις εξισώσεις αντίδρασης που χαρακτηρίζουν την αμφοτερικότητα του υδροξειδίου του αργιλίου και του υδροξειδίου του ψευδαργύρου.

4. Ποιες από τις παρακάτω ενώσεις θα αλληλεπιδράσουν σε ζεύγη: P 2 O 5 , NaOH, ZnO, AgNO 3 , Na 2 CO 3 , Cr(OH) 3 , H 2 SO 4 . Καταγράψτε τις εξισώσεις για πιθανές αντιδράσεις.


Εργαστηριακές εργασίεςΝο. 2 (4 ώρες)

Θέμα:Ποιοτική ανάλυση κατιόντων και ανιόντων

Στόχος:να κατακτήσει την τεχνική διεξαγωγής ποιοτικών και ομαδικών αντιδράσεων σε κατιόντα και ανιόντα.

ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

Το κύριο καθήκον της ποιοτικής ανάλυσης είναι να καθορίσει χημική σύνθεσηουσίες που βρίσκονται σε διάφορα αντικείμενα ( βιολογικά υλικά, φάρμακα, τρόφιμα, αντικείμενα περιβάλλον). Η παρούσα εργασία εξετάζει μια ποιοτική ανάλυση ανόργανες ουσίες, που είναι ηλεκτρολύτες, δηλαδή ουσιαστικά ποιοτική ανάλυση ιόντων. Από ολόκληρο το σύνολο των απαντώμενων ιόντων επιλέχθηκαν τα πιο σημαντικά από ιατρικής και βιολογικής άποψης: (Fe 3+, Fe 2+, Zn 2+, Ca 2+, Na +, K +, Mg 2+, Cl -, PO , CO, κ.λπ.). Πολλά από αυτά τα ιόντα αποτελούν μέρος διαφόρων φάρμακακαι προϊόντα διατροφής.

Στην ποιοτική ανάλυση, δεν χρησιμοποιούνται όλες οι πιθανές αντιδράσεις, αλλά μόνο εκείνες που συνοδεύονται από ένα σαφές αναλυτικό αποτέλεσμα. Τα πιο συνηθισμένα αναλυτικά αποτελέσματα: εμφάνιση νέου χρώματος, απελευθέρωση αερίου, σχηματισμός ιζήματος.

Υπάρχουν δύο θεμελιωδώς διαφορετικές προσεγγίσεις για την ποιοτική ανάλυση: κλασματική και συστηματική . Στη συστηματική ανάλυση, τα αντιδραστήρια ομάδας χρησιμοποιούνται απαραίτητα για τον διαχωρισμό των ιόντων που υπάρχουν σε χωριστές ομάδες, και σε ορισμένες περιπτώσεις σε υποομάδες. Για να γίνει αυτό, μερικά από τα ιόντα μετατρέπονται σε αδιάλυτες ενώσεις και μερικά από τα ιόντα αφήνονται σε διάλυμα. Μετά τον διαχωρισμό του ιζήματος από το διάλυμα, αναλύονται χωριστά.

Για παράδειγμα, το διάλυμα περιέχει ιόντα A1 3+, Fe 3+ και Ni 2+. Εάν αυτό το διάλυμα εκτεθεί σε περίσσεια αλκαλίων, κατακρημνίζεται ένα ίζημα Fe(OH) 3 και Ni(OH) 2, και ιόντα [A1(OH) 4] - παραμένουν στο διάλυμα. Το ίζημα που περιέχει υδροξείδια σιδήρου και νικελίου θα διαλυθεί μερικώς όταν υποβληθεί σε επεξεργασία με αμμωνία λόγω της μετάβασης σε διάλυμα 2+. Έτσι, χρησιμοποιώντας δύο αντιδραστήρια - αλκάλι και αμμωνία, λήφθηκαν δύο διαλύματα: το ένα περιείχε ιόντα [A1(OH) 4 ] -, το άλλο περιείχε 2+ ιόντα και ένα ίζημα Fe(OH) 3. Χρησιμοποιώντας χαρακτηριστικές αντιδράσεις, αποδεικνύεται η παρουσία ορισμένων ιόντων στα διαλύματα και στο ίζημα, το οποίο πρέπει πρώτα να διαλυθεί.

Η συστηματική ανάλυση χρησιμοποιείται κυρίως για την ανίχνευση ιόντων σε πολύπλοκα μείγματα πολλαπλών συστατικών. Είναι πολύ εντάσεως εργασίας, αλλά το πλεονέκτημά του έγκειται στην εύκολη επισημοποίηση όλων των ενεργειών που εντάσσονται σε ένα σαφές σχήμα (μεθοδολογία).

Για τη διεξαγωγή κλασματικής ανάλυσης, χρησιμοποιούνται μόνο χαρακτηριστικές αντιδράσεις. Προφανώς, η παρουσία άλλων ιόντων μπορεί να παραμορφώσει σημαντικά τα αποτελέσματα της αντίδρασης (επικαλυπτόμενα χρώματα, ανεπιθύμητη κατακρήμνιση κ.λπ.). Για να αποφευχθεί αυτό, η κλασματική ανάλυση χρησιμοποιεί κυρίως πολύ συγκεκριμένες αντιδράσεις που δίνουν αναλυτικό αποτέλεσμα με μικρό αριθμό ιόντων. Για επιτυχείς αντιδράσεις, είναι πολύ σημαντικό να διατηρούνται ορισμένες συνθήκες, ιδίως το pH. Πολύ συχνά στην κλασματική ανάλυση είναι απαραίτητο να καταφύγουμε σε κάλυψη, δηλαδή μετατροπή ιόντων σε ενώσεις που δεν είναι ικανές να παράγουν αναλυτικό αποτέλεσμα με το επιλεγμένο αντιδραστήριο. Για παράδειγμα, η διμεθυλγλυοξίμη χρησιμοποιείται για την ανίχνευση ιόντων νικελίου. Το ιόν Fe 2+ δίνει παρόμοια αναλυτική επίδραση σε αυτό το αντιδραστήριο. Για την ανίχνευση Ni 2+, το ιόν Fe 2+ μεταφέρεται σε ένα σταθερό σύμπλοκο φθορίου 4- ή οξειδώνεται σε Fe 3+, για παράδειγμα, με υπεροξείδιο του υδρογόνου.

Η κλασματική ανάλυση χρησιμοποιείται για την ανίχνευση ιόντων σε απλούστερα μείγματα. Ο χρόνος ανάλυσης μειώνεται σημαντικά, αλλά ταυτόχρονα απαιτείται από τον πειραματιστή να έχει βαθύτερη γνώση των προτύπων των χημικών αντιδράσεων, καθώς όλες οι πιθανές περιπτώσεις μπορούν να ληφθούν υπόψη σε μια συγκεκριμένη τεχνική αμοιβαία επιρροήιόντα σχετικά με τη φύση των παρατηρούμενων αναλυτικών επιδράσεων είναι αρκετά δύσκολη.

Στην αναλυτική πρακτική, το λεγόμενο κλασματικά-συστηματικά μέθοδος. Με αυτήν την προσέγγιση, χρησιμοποιείται ένας ελάχιστος αριθμός ομαδικών αντιδραστηρίων, γεγονός που καθιστά δυνατή την περιγραφή των τακτικών ανάλυσης σε γενικό περίγραμμα, η οποία στη συνέχεια πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας την κλασματική μέθοδο.

Σύμφωνα με την τεχνική διεξαγωγής αναλυτικών αντιδράσεων, οι αντιδράσεις διακρίνονται: ιζηματογενείς. μικροκρυσταλλοσκοπικο? συνοδεύεται από απελευθέρωση αερίων προϊόντων· διεξήχθη σε χαρτί· εξαγωγή; χρωματισμένα σε διαλύματα. χρωματισμός φλόγας.

Κατά τη διεξαγωγή ιζηματογενών αντιδράσεων, βεβαιωθείτε ότι έχετε σημειώσει το χρώμα και τη φύση του ιζήματος (κρυσταλλικό, άμορφο) και, εάν είναι απαραίτητο, πραγματοποιήστε πρόσθετες δοκιμές: ελέγξτε το ίζημα για διαλυτότητα σε ισχυρά και ασθενή οξέα, αλκάλια και αμμωνία και περίσσεια αντιδραστηρίου. Κατά τη διεξαγωγή αντιδράσεων που συνοδεύονται από απελευθέρωση αερίου, σημειώνεται το χρώμα και η μυρωδιά του. Σε ορισμένες περιπτώσεις, πραγματοποιούνται πρόσθετες δοκιμές.

Για παράδειγμα, εάν το αέριο που απελευθερώνεται είναι ύποπτο ότι είναι μονοξείδιο του άνθρακα (IV), διέρχεται μέσω περίσσειας ασβεστόνερου.

Σε κλασματικές και συστηματικές αναλύσεις, αντιδράσεις κατά τις οποίες εμφανίζεται ένα νέο χρώμα χρησιμοποιούνται ευρέως, πιο συχνά αυτές είναι αντιδράσεις συμπλοκοποίησης ή αντιδράσεις οξειδοαναγωγής.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, είναι βολικό να πραγματοποιούνται τέτοιες αντιδράσεις σε χαρτί (αντιδράσεις σταγονιδίων). Τα αντιδραστήρια που δεν αποσυντίθενται υπό κανονικές συνθήκες εφαρμόζονται εκ των προτέρων στο χαρτί. Έτσι, για την ανίχνευση υδρόθειου ή θειούχων ιόντων, χρησιμοποιείται χαρτί εμποτισμένο με νιτρικό μόλυβδο [το μαύρισμα συμβαίνει λόγω του σχηματισμού θειούχου μολύβδου(II)]. Πολλοί οξειδωτικοί παράγοντες ανιχνεύονται χρησιμοποιώντας αμυλόχαρτο ιωδίου, δηλ. χαρτί εμποτισμένο σε διαλύματα ιωδιούχου καλίου και αμύλου. Στις περισσότερες περιπτώσεις, τα απαραίτητα αντιδραστήρια εφαρμόζονται στο χαρτί κατά τη διάρκεια της αντίδρασης, για παράδειγμα, αλιζαρίνη για το ιόν Α1 3+, χαλκός για το ιόν Cu 2+ κ.λπ. Για την ενίσχυση του χρώματος, μερικές φορές χρησιμοποιείται εκχύλιση σε οργανικό διαλύτη. Για προκαταρκτικές δοκιμές, χρησιμοποιούνται αντιδράσεις χρώματος φλόγας.

Ταξινόμηση ανόργανων ουσιών με παραδείγματα ενώσεων

Τώρα ας αναλύσουμε το σχήμα ταξινόμησης που παρουσιάστηκε παραπάνω με περισσότερες λεπτομέρειες.

Όπως βλέπουμε, πρώτα απ 'όλα, όλες οι ανόργανες ουσίες χωρίζονται σε απλόςΚαι συγκρότημα:

Απλές ουσίες Πρόκειται για ουσίες που σχηματίζονται από άτομα ενός μόνο χημικού στοιχείου. Για παράδειγμα, απλές ουσίες είναι το υδρογόνο H2, το οξυγόνο O2, ο σίδηρος Fe, ο άνθρακας C κ.λπ.

Μεταξύ απλών ουσιών υπάρχουν μέταλλα, αμέταλλαΚαι ευγενή αέρια:

μέταλλασχηματίζεται από χημικά στοιχεία που βρίσκονται κάτω από τη διαγώνιο βορίου-αστατίνης, καθώς και από όλα τα στοιχεία που βρίσκονται σε πλευρικές ομάδες.

ευγενή αέριαπου σχηματίζεται από χημικά στοιχεία της ομάδας VIIIA.

Αμέταλλασχηματίζονται αντίστοιχα από χημικά στοιχεία που βρίσκονται πάνω από τη διαγώνιο βορίου-αστατίνης, με εξαίρεση όλα τα στοιχεία των πλευρικών υποομάδων και των ευγενών αερίων που βρίσκονται στην ομάδα VIIIA:

Τα ονόματα των απλών ουσιών τις περισσότερες φορές συμπίπτουν με τα ονόματα των χημικών στοιχείων από τα άτομα των οποίων σχηματίζονται. Ωστόσο, για πολλά χημικά στοιχεία το φαινόμενο της αλλοτροπίας είναι ευρέως διαδεδομένο. Αλλοτροπία είναι το φαινόμενο όταν κάποιος χημικό στοιχείοικανό να σχηματίσει πολλές απλές ουσίες. Για παράδειγμα, στην περίπτωση του χημικού στοιχείου οξυγόνο, είναι πιθανή η ύπαρξη μοριακών ενώσεων με τους τύπους O 2 και O 3. Η πρώτη ουσία συνήθως ονομάζεται οξυγόνο με τον ίδιο τρόπο όπως το χημικό στοιχείο του οποίου τα άτομα σχηματίζεται, και η δεύτερη ουσία (Ο 3) ονομάζεται συνήθως όζον. Η απλή ουσία άνθρακας μπορεί να σημαίνει οποιαδήποτε από τις αλλοτροπικές τροποποιήσεις της, για παράδειγμα, διαμάντι, γραφίτη ή φουλερένια. Η απλή ουσία φώσφορος μπορεί να γίνει κατανοητή ως οι αλλοτροπικές τροποποιήσεις της, όπως π.χ λευκό φώσφορο, κόκκινος φώσφορος, μαύρος φώσφορος.

Σύνθετες ουσίες

Σύνθετες ουσίες είναι ουσίες που σχηματίζονται από άτομα δύο ή περισσότερων χημικών στοιχείων.

Για παράδειγμα, σύνθετες ουσίες είναι η αμμωνία NH 3, το θειικό οξύ H 2 SO 4, ο σβησμένος ασβέστης Ca (OH) 2 και αμέτρητες άλλες.

Μεταξύ σύνθετων ανόργανων ουσιών, υπάρχουν 5 κύριες κατηγορίες, δηλαδή οξείδια, βάσεις, αμφοτερικά υδροξείδια, οξέα και άλατα:

Οξείδια - πολύπλοκες ουσίες που σχηματίζονται από δύο χημικά στοιχεία, το ένα εκ των οποίων είναι οξυγόνο σε κατάσταση οξείδωσης -2.

Ο γενικός τύπος των οξειδίων μπορεί να γραφτεί ως E x O y, όπου Ε είναι το σύμβολο ενός χημικού στοιχείου.

Ονοματολογία οξειδίων

Το όνομα του οξειδίου ενός χημικού στοιχείου βασίζεται στην αρχή:

Για παράδειγμα:

Fe 2 O 3 - οξείδιο σιδήρου (III). CuO-οξείδιο χαλκού(II); N 2 O 5 - μονοξείδιο του αζώτου (V)

Μπορείτε συχνά να βρείτε πληροφορίες ότι το σθένος ενός στοιχείου υποδεικνύεται σε παρένθεση, αλλά αυτό δεν συμβαίνει. Έτσι, για παράδειγμα, η κατάσταση οξείδωσης του αζώτου N 2 O 5 είναι +5 και το σθένος, παραδόξως, είναι τέσσερα.

Εάν ένα χημικό στοιχείο έχει μία μόνο θετική κατάσταση οξείδωσης σε ενώσεις, τότε η κατάσταση οξείδωσης δεν υποδεικνύεται. Για παράδειγμα:

Na2O - οξείδιο του νατρίου; Η2Ο - οξείδιο του υδρογόνου; ZnO - οξείδιο ψευδαργύρου.

Ταξινόμηση οξειδίων

Τα οξείδια, ανάλογα με την ικανότητά τους να σχηματίζουν άλατα όταν αλληλεπιδρούν με οξέα ή βάσεις, χωρίζονται ανάλογα σε σχηματισμός αλατιούΚαι που δεν σχηματίζει αλάτι.

Υπάρχουν λίγα οξείδια που δεν σχηματίζουν άλατα, όλα σχηματίζονται από μη μέταλλα σε κατάσταση οξείδωσης +1 και +2. Πρέπει να θυμόμαστε τον κατάλογο των οξειδίων που δεν σχηματίζουν άλατα: CO, SiO, N 2 O, NO.

Τα οξείδια που σχηματίζουν άλατα, με τη σειρά τους, χωρίζονται σε βασικός, όξινοςΚαι αμφοτερικός.

Βασικά οξείδιαΠρόκειται για οξείδια που όταν αντιδρούν με οξέα (ή οξείδια οξέος), σχηματίζουν άλατα. Τα βασικά οξείδια περιλαμβάνουν οξείδια μετάλλων σε κατάσταση οξείδωσης +1 και +2, με εξαίρεση τα οξείδια BeO, ZnO, SnO, PbO.

Όξινα οξείδιαΠρόκειται για οξείδια που όταν αντιδρούν με βάσεις (ή βασικά οξείδια), σχηματίζουν άλατα. Τα όξινα οξείδια είναι σχεδόν όλα τα οξείδια των μη μετάλλων με εξαίρεση το CO, NO, N 2 O, SiO που δεν σχηματίζει άλατα, καθώς και όλα τα οξείδια μετάλλων σε υψηλές καταστάσεις οξείδωσης (+5, +6 και +7).

Αμφοτερικά οξείδιαονομάζονται οξείδια που μπορούν να αντιδράσουν τόσο με οξέα όσο και με βάσεις και ως αποτέλεσμα αυτών των αντιδράσεων σχηματίζουν άλατα. Τέτοια οξείδια παρουσιάζουν μια διπλή οξεοβασική φύση, δηλαδή, μπορούν να επιδείξουν τις ιδιότητες τόσο των όξινων όσο και των βασικών οξειδίων. Τα αμφοτερικά οξείδια περιλαμβάνουν οξείδια μετάλλων στις καταστάσεις οξείδωσης +3, +4, καθώς και τα οξείδια BeO, ZnO, SnO και PbO ως εξαίρεση.

Ορισμένα μέταλλα μπορούν να σχηματίσουν και τους τρεις τύπους οξειδίων που σχηματίζουν άλατα. Για παράδειγμα, το χρώμιο σχηματίζει το βασικό οξείδιο CrO, το αμφοτερικό οξείδιο Cr 2 O 3 και το όξινο οξείδιο CrO 3.

Όπως μπορείτε να δείτε, οι ιδιότητες οξέος-βάσης των οξειδίων μετάλλων εξαρτώνται άμεσα από τον βαθμό οξείδωσης του μετάλλου στο οξείδιο: όσο υψηλότερος είναι ο βαθμός οξείδωσης, τόσο πιο έντονες είναι οι όξινες ιδιότητες.

Λόγοι

Λόγοι - ενώσεις με τύπο Me(OH) x, όπου Χτις περισσότερες φορές ισούται με 1 ή 2.

Ταξινόμηση βάσεων

Οι βάσεις ταξινομούνται ανάλογα με τον αριθμό των υδροξυλομάδων σε μία δομική μονάδα.

Βάσεις με μία υδροξοομάδα, δηλ. ονομάζεται τύπος MeOH μονοόξινες βάσεις,με δύο υδροξοομάδες, δηλ. τύπου Me(OH) 2, αντίστοιχα, διοξύκαι τα λοιπά.

Οι βάσεις διακρίνονται επίσης σε διαλυτές (αλκάλιες) και αδιάλυτες.

Τα αλκάλια περιλαμβάνουν αποκλειστικά υδροξείδια αλκαλίων και μετάλλων αλκαλικών γαιών, καθώς και υδροξείδιο του θαλλίου TlOH.

Ονοματολογία βάσεων

Το όνομα του ιδρύματος βασίζεται στην ακόλουθη αρχή:

Για παράδειγμα:

Fe(OH) 2 - υδροξείδιο σιδήρου (II),

Cu(OH) 2 - υδροξείδιο του χαλκού (II).

Σε περιπτώσεις όπου το μέταλλο σε σύνθετες ουσίες έχει σταθερή κατάσταση οξείδωσης, δεν απαιτείται η ένδειξη της. Για παράδειγμα:

NaOH - υδροξείδιο του νατρίου,

Ca(OH) 2 - υδροξείδιο του ασβεστίου, κ.λπ.

Οξέα

Οξέα - πολύπλοκες ουσίες των οποίων τα μόρια περιέχουν άτομα υδρογόνου που μπορούν να αντικατασταθούν από ένα μέταλλο.

Ο γενικός τύπος των οξέων μπορεί να γραφτεί ως Η x Α, όπου Η είναι άτομα υδρογόνου που μπορούν να αντικατασταθούν από ένα μέταλλο και Α είναι το όξινο υπόλειμμα.

Για παράδειγμα, τα οξέα περιλαμβάνουν ενώσεις όπως H2SO4, HCl, HNO3, HNO2, κ.λπ.

Ταξινόμηση οξέων

Σύμφωνα με τον αριθμό των ατόμων υδρογόνου που μπορούν να αντικατασταθούν από ένα μέταλλο, τα οξέα χωρίζονται σε:

- Ο βασικά οξέα: HF, HCl, HBr, HI, HNO3;

- δ βασικά οξέα: H2SO4, H2SO3, H2CO3;

- Τ ρεχοβασικά οξέα: H 3 PO 4 , H 3 BO 3 .

Πρέπει να σημειωθεί ότι ο αριθμός των ατόμων υδρογόνου στην περίπτωση των οργανικών οξέων τις περισσότερες φορές δεν αντικατοπτρίζει τη βασικότητά τους. Για παράδειγμα, το οξικό οξύ με τον τύπο CH 3 COOH, παρά την παρουσία 4 ατόμων υδρογόνου στο μόριο, δεν είναι τετρα-αλλά μονοβασικό. Η βασικότητα των οργανικών οξέων καθορίζεται από τον αριθμό των καρβοξυλομάδων (-COOH) στο μόριο.

Επίσης, με βάση την παρουσία οξυγόνου στα μόρια, τα οξέα χωρίζονται σε ελεύθερα οξυγόνου (HF, HCl, HBr κ.λπ.) και οξυγονούχα (H 2 SO 4, HNO 3, H 3 PO 4 κ.λπ.) . Τα οξέα που περιέχουν οξυγόνο ονομάζονται επίσης οξοξέα.

Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για την ταξινόμηση των οξέων.

Ονοματολογία οξέων και υπολειμμάτων οξέων

Η ακόλουθη λίστα ονομάτων και τύπων οξέων και υπολειμμάτων οξέος είναι κάτι που πρέπει να μάθετε.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, ορισμένοι από τους ακόλουθους κανόνες μπορούν να διευκολύνουν την απομνημόνευση.

Όπως φαίνεται από τον παραπάνω πίνακα, η κατασκευή των συστηματικών ονομάτων των οξέων χωρίς οξυγόνο έχει ως εξής:

Για παράδειγμα:

HF-υδροφθορικό οξύ;

HCl—υδροχλωρικό οξύ;

Το H 2 S είναι υδροσουλφιδικό οξύ.

Τα ονόματα των όξινων υπολειμμάτων οξέων χωρίς οξυγόνο βασίζονται στην αρχή:

Για παράδειγμα, Cl--χλωρίδιο, Br--βρωμίδιο.

Τα ονόματα των οξέων που περιέχουν οξυγόνο λαμβάνονται με την προσθήκη του στοιχείου σχηματισμού οξέος στο όνομα διάφορα επιθήματακαι καταλήξεις. Για παράδειγμα, εάν το στοιχείο που σχηματίζει οξύ σε ένα οξύ που περιέχει οξυγόνο έχει την υψηλότερη κατάσταση οξείδωσης, τότε το όνομα ενός τέτοιου οξέος κατασκευάζεται ως εξής:

Για παράδειγμα, θειικό οξύ H 2 S + 6 O 4, χρωμικό οξύ H 2 Cr + 6 O 4.

Όλα τα οξέα που περιέχουν οξυγόνο μπορούν επίσης να ταξινομηθούν ως υδροξείδια οξέος επειδή περιέχουν υδροξυλομάδες (ΟΗ). Για παράδειγμα, αυτό μπορεί να φανεί από τους ακόλουθους γραφικούς τύπους ορισμένων οξέων που περιέχουν οξυγόνο:

Έτσι, το θειικό οξύ μπορεί αλλιώς να ονομαστεί υδροξείδιο του θείου (VI), νιτρικό οξύ - υδροξείδιο του αζώτου (V), φωσφορικό οξύ - υδροξείδιο του φωσφόρου (V) κ.λπ. Σε αυτή την περίπτωση, ο αριθμός εντός παρενθέσεων χαρακτηρίζει τον βαθμό οξείδωσης του στοιχείου που σχηματίζει οξύ. Αυτή η εκδοχή των ονομάτων των οξέων που περιέχουν οξυγόνο μπορεί να φαίνεται εξαιρετικά ασυνήθιστη σε πολλούς, αλλά περιστασιακά τέτοια ονόματα μπορούν να βρεθούν σε πραγματικά KIM του Unified State Examination in Chemistry σε εργασίες για την ταξινόμηση ανόργανων ουσιών.

Αμφοτερικά υδροξείδια

Αμφοτερικά υδροξείδια - υδροξείδια μετάλλων που παρουσιάζουν διπλή φύση, δηλ. ικανό να επιδεικνύει τόσο τις ιδιότητες των οξέων όσο και τις ιδιότητες των βάσεων.

Τα υδροξείδια μετάλλων σε καταστάσεις οξείδωσης +3 και +4 είναι αμφοτερικά (όπως και τα οξείδια).

Επίσης, ως εξαιρέσεις, τα αμφοτερικά υδροξείδια περιλαμβάνουν τις ενώσεις Be(OH) 2, Zn(OH) 2, Sn(OH) 2 και Pb(OH) 2, παρά την κατάσταση οξείδωσης του μετάλλου σε αυτά +2.

Για τα αμφοτερικά υδροξείδια τρισθενών και τετρασθενών μετάλλων, είναι δυνατή η ύπαρξη ορθο- και μετα-μορφών, που διαφέρουν μεταξύ τους κατά ένα μόριο νερού. Για παράδειγμα, το υδροξείδιο του αργιλίου (III) μπορεί να υπάρχει στην ορθομορφή Al(OH)3 ή στη μεταμορφή AlO(OH) (μεταϋδροξείδιο).

Δεδομένου ότι, όπως αναφέρθηκε ήδη, τα αμφοτερικά υδροξείδια παρουσιάζουν τόσο τις ιδιότητες των οξέων όσο και τις ιδιότητες των βάσεων, ο τύπος και το όνομά τους μπορούν επίσης να γραφτούν διαφορετικά: είτε ως βάση είτε ως οξύ. Για παράδειγμα:

Άλατα

Για παράδειγμα, τα άλατα περιλαμβάνουν ενώσεις όπως KCl, Ca(NO 3) 2, NaHCO 3, κ.λπ.

Ο ορισμός που παρουσιάζεται παραπάνω περιγράφει τη σύνθεση των περισσότερων αλάτων, ωστόσο, υπάρχουν άλατα που δεν εμπίπτουν σε αυτόν. Για παράδειγμα, αντί για κατιόντα μετάλλων, το άλας μπορεί να περιέχει κατιόντα αμμωνίου ή τα οργανικά του παράγωγα. Εκείνοι. Τα άλατα περιλαμβάνουν ενώσεις όπως, για παράδειγμα, (NH 4) 2 SO 4 (θειικό αμμώνιο), + Cl- (χλωριούχο μεθυλ αμμώνιο) κ.λπ.

Ταξινόμηση αλάτων

Από την άλλη πλευρά, τα άλατα μπορούν να θεωρηθούν ως προϊόντα της αντικατάστασης των κατιόντων υδρογόνου H + σε ένα οξύ με άλλα κατιόντα ή ως προϊόντα της αντικατάστασης ιόντων υδροξειδίου σε βάσεις (ή αμφοτερικών υδροξειδίων) με άλλα ανιόντα.

Με πλήρη αντικατάσταση, το λεγόμενο μέση τιμήή κανονικόςάλας. Για παράδειγμα, με πλήρη αντικατάσταση κατιόντων υδρογόνου στο θειικό οξύ με κατιόντα νατρίου, σχηματίζεται ένα μέσο (κανονικό) άλας Na 2 SO 4 και με πλήρη αντικατάσταση των ιόντων υδροξειδίου στη βάση Ca (OH) 2 με όξινα υπολείμματα νιτρικών ιόντων , ένα μέσο (κανονικό) άλας σχηματίζεται Ca(NO3)2.

Τα άλατα που λαμβάνονται από ατελή αντικατάσταση κατιόντων υδρογόνου σε διβασικό (ή περισσότερο) οξύ με μεταλλικά κατιόντα ονομάζονται όξινα. Έτσι, όταν τα κατιόντα υδρογόνου στο θειικό οξύ αντικαθίστανται ατελώς από κατιόντα νατρίου, σχηματίζεται το όξινο άλας NaHSO 4.

Τα άλατα που σχηματίζονται από ατελή αντικατάσταση ιόντων υδροξειδίου σε βάσεις δύο οξέων (ή περισσότερες) ονομάζονται βάσεις. Οδυνατά άλατα. Για παράδειγμα, με ατελή αντικατάσταση ιόντων υδροξειδίου στη βάση Ca(OH) 2 με νιτρικά ιόντα, σχηματίζεται μια βάση Οδιαυγές αλάτι Ca(OH)NO3.

Τα άλατα που αποτελούνται από κατιόντα δύο διαφορετικών μετάλλων και ανιόντα όξινων υπολειμμάτων ενός μόνο οξέος ονομάζονται διπλά άλατα . Έτσι, για παράδειγμα, τα διπλά άλατα είναι τα KNaCO 3, KMgCl 3, κ.λπ.

Εάν ένα άλας σχηματίζεται από έναν τύπο κατιόντων και δύο τύπους υπολειμμάτων οξέος, αυτά τα άλατα ονομάζονται μικτά. Για παράδειγμα, μικτά άλατα είναι οι ενώσεις Ca(OCl)Cl, CuBrCl κ.λπ.

Υπάρχουν άλατα που δεν εμπίπτουν στον ορισμό των αλάτων ως προϊόντα αντικατάστασης κατιόντων υδρογόνου σε οξέα με μεταλλικά κατιόντα ή προϊόντα αντικατάστασης ιόντων υδροξειδίου σε βάσεις με ανιόντα όξινων υπολειμμάτων. Αυτά είναι σύνθετα άλατα. Για παράδειγμα, σύμπλοκα άλατα είναι το τετραϋδροξοζινικό νάτριο και το τετραϋδροξοαργιλικό νάτριο με τους τύπους Na2 και Na, αντίστοιχα. Τα σύνθετα άλατα μπορούν συχνότερα να αναγνωριστούν μεταξύ άλλων από την παρουσία αγκύλων στη φόρμουλα. Ωστόσο, πρέπει να καταλάβετε ότι για να ταξινομηθεί μια ουσία ως άλας, πρέπει να περιέχει κάποια κατιόντα εκτός (ή αντί για) H + και τα ανιόντα πρέπει να περιέχουν κάποια ανιόντα άλλα από (ή αντί) OH - . Για παράδειγμα, η ένωση Η2 δεν ανήκει στην κατηγορία των σύμπλοκων αλάτων, αφού όταν διαχωρίζεται από τα κατιόντα, στο διάλυμα υπάρχουν μόνο κατιόντα υδρογόνου Η+. Με βάση τον τύπο διάστασης, αυτή η ουσία θα πρέπει μάλλον να ταξινομηθεί ως σύμπλοκο οξύ χωρίς οξυγόνο. Ομοίως, η ένωση ΟΗ δεν ανήκει στα άλατα, γιατί αυτή η ένωση αποτελείται από κατιόντα + και ιόντα υδροξειδίου ΟΗ-, δηλ. θα πρέπει να θεωρείται ένα ολοκληρωμένο θεμέλιο.

Ονοματολογία αλάτων

Ονοματολογία αλάτων μέσου και οξέος

Το όνομα της μέσης και όξινα άλαταβασίζεται στην αρχή:

Εάν η κατάσταση οξείδωσης ενός μετάλλου σε σύνθετες ουσίες είναι σταθερή, τότε δεν ενδείκνυται.

Τα ονόματα των υπολειμμάτων οξέος δόθηκαν παραπάνω κατά την εξέταση της ονοματολογίας των οξέων.

Για παράδειγμα,

Na 2 SO 4 - θειικό νάτριο;

NaHSO 4 - όξινο θειικό νάτριο;

CaCO 3 - ανθρακικό ασβέστιο;

Ca(HCO 3) 2 - διττανθρακικό ασβέστιο κ.λπ.

Ονοματολογία βασικών αλάτων

Τα ονόματα των κύριων αλάτων βασίζονται στην αρχή:

Για παράδειγμα:

(CuOH) 2 CO 3 - υδροξυανθρακικός χαλκός (II).

Fe(OH) 2 NO 3 - διυδροξονιτρικός σίδηρος (III).

Ονοματολογία σύνθετων αλάτων

Η ονοματολογία των σύνθετων ενώσεων είναι πολύ πιο περίπλοκη και για να περάσετε την Ενιαία Κρατική Εξέταση δεν χρειάζεται να γνωρίζετε πολλά για την ονοματολογία των σύνθετων αλάτων.

Θα πρέπει να είστε σε θέση να ονομάσετε σύνθετα άλατα που λαμβάνονται από την αντίδραση αλκαλικών διαλυμάτων με αμφοτερικά υδροξείδια. Για παράδειγμα:

*Τα ίδια χρώματα στον τύπο και το όνομα υποδεικνύουν τα αντίστοιχα στοιχεία του τύπου και του ονόματος.

Ασήμαντα ονόματα ανόργανων ουσιών

Με τα ασήμαντα ονόματα εννοούμε τα ονόματα ουσιών που δεν σχετίζονται, ή σχετίζονται ασθενώς, με τη σύνθεση και τη δομή τους. Τα τετριμμένα ονόματα καθορίζονται, κατά κανόνα, είτε από ιστορικούς λόγους είτε από φυσικούς ή Χημικές ιδιότητεςδεδομένα σύνδεσης.

Λίστα ασήμαντων ονομάτων ανόργανων ουσιών που πρέπει να γνωρίζετε:

Na 3 κρυόλιθος
SiO2 χαλαζία, πυρίτιο
FeS 2 πυρίτης, σιδηροπυρίτης
CaSO 4 ∙2H 2 O γύψος
CaC2 καρβίδιο ασβεστίου
Al 4 C 3 καρβίδιο αλουμινίου
ΚΟΗ καυστικό κάλιο
NaOH καυστική σόδα, καυστική σόδα
H2O2 υπεροξείδιο του υδρογόνου
CuSO 4 ∙5H 2 O θειικός χαλκός
NH4Cl αμμωνία
CaCO3 κιμωλία, μάρμαρο, ασβεστόλιθος
N2O αέριο γέλιου
ΟΧΙ 2 καφέ αέριο
NaHC03 μαγειρική (πόσιμη) σόδα
Fe3O4 ζυγαριά σιδήρου
NH 3 ∙H 2 O (NH 4 OH) αμμωνία
CO μονοξείδιο του άνθρακα
CO2 διοξείδιο του άνθρακα
Ούτω καρβορούνδιο (καρβίδιο του πυριτίου)
PH 3 φωσφίνη
NH 3 αμμωνία
KClO3 Αλάτι Bertholet (χλωρικό κάλιο)
(CuOH)2CO3 μαλαχίτης
CaO άσβεστος
Ca(OH)2 σβησμένο ασβέστη
διαφανές υδατικό διάλυμα Ca(OH) 2 ασβεστόνερο
εναιώρημα στερεού Ca(OH) 2 στο υδατικό του διάλυμα γάλα λάιμ
K2CO3 ποτάσσα
Na 2 CO 3 ανθρακικό νάτριο
Na 2 CO 3 ∙10H 2 O κρυσταλλική σόδα
MgO μαγνησία