Получение неорганических соединений основных классов

Получение неорганических соединений основных классов

I. Получение оксидов:

1) горение простых веществ:

4Р + 5О2 ®2Р2О5

2Мg + О2 ®2MgO

2) горение сложных веществ (продукты – как правило, смесь оксидов элементов, входящих в состав сложного вещества):

2ZnS + 3O2 ®2ZnO + 2SO2

3) взаимодействие металлов, стоящих в ряду активности правее марганца, но левее

водорода, с водой при нагревании (продукты – оксид металла и водород):

Zn + H2O ZnO + H2­

4) разложение некоторых сложных веществ:

а) некоторых солей (продукты – обычно основный и кислотный оксид):

MgCO3 MgO + CO2­

2Zn(NO3)2 2 ZnO + 4NO2­+O2­

б) некоторых кислородных кислот (продукты – обычно кислотный оксид и вода):

H2SiO3 SiO2 + H2O

H2SO4 H2O + SO3

4HNO3 ® 4NO2­+ 2H2O + O2­

в) нерастворимых гидроксидов металлов (оснований и амфотерных; продукты – оксид металла и вода):

Cu(OH)2 CuO + H2O

2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O

II. Получение гидроксидов металлов:

1) щелочей

а) взаимодействие активных металлов с водой (продукты – щелочь и водород):

2Na + 2H2O ® 2NaOH + H2­

Sr +2H2O ® Sr(OH)2 + H2­

б) взаимодействие оксидов активных металлов с водой (продукт – щелочь):

Na2O + H2O ®2NaOH

SrO + H2O ®Sr(OH)2

в) взаимодействие щелочей с растворимыми солями (продукты – новая соль и новый гидроксид металла; щелочь получается, если образующаяся соль нерастворима, что чаще всего возможно при получении гидроксидов щелочных металлов взаимодействием растворимых солей этих металлов с гидроксидами щелочно-земельных металлов):

Na2CO3 + Ca(OH)2 ® CaCO3¯ + 2NaOH

K2SO4 + Ba(OH)2 ® BaSO4¯ + 2KOH

2) нерастворимых оснований:

взаимодействие щелочей с растворимыми солями (продукты – новая соль и новый гидроксид металла):

FeCl2 + 2NaOH ® Fe(OH)2¯+ 2NaCl

3) амфотерных гидроксидов

а) взаимодействие щелочей с растворимыми солями:

AlCl3 + 3NaOH ® Al(OH)3 ¯+ 3NaCl

б) взаимодействие солей с кислотами:

Na2ZnO2 + 2HCl ® 2NaCl + Zn(OH)2¯

NaAlO2 + HCl + H2O ® NaCl + Al(OH)3¯

Na2[Zn(OH)4] + 2HCl ® 2NaCl + Zn(OH)2¯+ 2H2O

Na[Al(OH)4] + HCl ® NaCl + Al(OH)3¯+ H2O

Примечание: гидроксиды магния, бериллия, марганца могут быть получены взаимодействием металла с водой при нагревании (Ве взаимодействует с кипящей водой), гидроксид алюминия – взаимодействием алюминия с водой при нарушении оксидной пленки на поверхности металла (продукты – гидроксид металла и водород):

Me + 2H2O Me(OH)2 + H2­ (Me = Mg, Be, Mn)

2Al + 6H2O 2Al(OH)3¯ + 3H2­

III. Получение кислот:

1) бескислородных:

а) взаимодействие водорода с неметаллом (с последующим растворением продукта реакции в воде):

H2 + Cl2 2HCl

б) взаимодействие солей получаемых кислот с более сильными кислотами (продукты – новая соль и новая кислота):

2NaCl + H2SO4 ® Na2SO4 + 2HCl­

крист. конц.

2) кислородных:

а) взаимодействие кислотных оксидов (кроме SiO2) с водой (продукт – кислота):

SO3 + H2O ® H2SO4

б) взаимодействие солей получаемых кислот с более сильными кислотами (продукты – новая соль и новая кислота):

Na2SiO3 + 2HCl ® 2NaCl + H2SiO3¯

Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 ® 3CaSO4¯+ 2H3PO4

крист. конц.

IV. Получение солей:

№	Способ	Примечание
1.	Кислота и металл	Способ не годится, если нужно получить: а) соль металла, стоящего в ряду активности правее водорода (кроме солей кислот-окислителей; в этом случае нельзя получить только соли золота и платины) б) соль железа (III)
2.	Кислота и оксид металла (основной или амфотерный)
3.	Кислота и гидроксид металла
4.	Кислота и соль	Способ не годится для получения силикатов
5.	Соль и щёлочь	Способ не годится для получения солей металлов, не являющихся активными
6.	Соль и соль	Реагенты, удовлетворяющие условиям протекания реакций обмена до конца, удается подобрать не всегда
7.	Соль и металл	Способ не годится для получения солей: а) активных металлов и магния (по обычным правилам)* б) солей железа (III)
8.	Кислотный оксид и основной (амфотерный) оксид	Способ не годится для получения солей бескислородных кислот
9.	Кислотный оксид и щёлочь	Способ не годится для получения а) солей бескислородных кислот б) солей металлов, не являющихся активными
10.	Металл и неметалл	Способ не годится для получения солей кислородных кислот

*При взаимодействии активного металла с раствором соли сначала происходит реакция взаимодействия металла с водой с образованием щелочи и водорода, а потом уже щелочь взаимодействует с раствором соли (если при этом образуется нерастворимый продукт) и получается новый гидроксид и новая соль.

Пример: 2Na + 2H2O ® 2NaOH + H2­

CuCl2 + 2 NaOH ® Cu(OH)2¯ + 2NaCl

CuCl2 + 2H2O + 2Na ® Cu(OH)2¯ + 2NaCl + H2­ – суммарное уравнение