Урок №10 « Классы неорганических соединений»

Урок №10 « Классы неорганических соединений»

Основания

Основания – это сложные вещества, состоящие из ионов металлов и гидроксид-ионов.

Примеры формул оснований: KOH, Mg(OH)2.

Основания бывают однокислотные и многокислотные.

Однокислотные – основания, в формулах которых указан один гидроксид-ион: KOH, NaOH.

Многокислотные – основания, в формулах которых два и более гидроксид-ионов: Ca(OH)2.

Все основания – твердые вещества. Поэтому их разделяют не по агрегатному состоянию, а по растворимости в воде. По этому признаку основания подразделяют на две группы - растворимые и нерастворимые основания.

Растворимые (их называют щелочами). Такие основания образуют металлы главной подгруппы I группы – Li, Na, K, Rb, Cs, Fr (эти металлы называют щелочными), а также некоторые металлы главной подгруппы II группы - Ca, Sr, Ba (эти металлы называют щелочно-земельными).

Нерастворимые основания образуют все остальные металлы.

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ОСНОВАНИЙ.

Растворимые основания (щелочи) в лаборатории получают:

1. Взаимодействием щелочных и щелочно-земельных металлов с водой.

При этом атом металла замещает в молекуле воды H—OH атом водорода и соединяется с гидроксид-ионом, а два атома водорода, соединяясь, образуют молекулу H2.

Например:

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑

2(H—OH)

2. Взаимодействием оксидов щелочных и щелочно-земельных металлов с водой.

Например: CaO + H2O = Ca(OH)2

Нерастворимые основания получают действием раствора щелочи на соль того металла, гидроксид которого нужно получить.

Например:

FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2↓ + Na2SO4

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОСНОВАНИЙ.

Общие химические свойства оснований обусловлены наличием в их растворах анионов OH –, которые образуются при диссоциации оснований.

1. Водные растворы щелочей изменяют окраску индикаторов.

2. Основания (как растворимые, так и нерастворимые) взаимодействуют с кислотами.

3. Основания взаимодействуют с кислотными и амфотерными оксидами, образуя соль и воду. Это свойство наиболее характерно для растворимых оснований – щелочей.

Например:

Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O

кислотный

оксид

2NaOH + ZnO = Na2ZnO2 + H2O

амфотерный

оксид

4. Растворимые основания (щелочи) реагируют с растворами солей, если образуется нерастворимое основание или нерастворимая соль.

Например:

2NaOH + MgSO4 = Mg(OH)2↓ + Na2SO4

Ba(OH)2 + Na2SO4 = BaSO4↓ + 2NaOH

5. Нерастворимые в воде основания при нагревании разлагаются:

Mg(OH)2 = MgO + H2O

Щелочи в отличие от нерастворимых оснований при нагревании обычно не разлагаются.

Соли

Соли – это сложные вещества, состоящие из ионов металла и кислотного остатка.

Примеры формул солей: NaCl, K3PO4.

По составу кислотного остатка соли бывают средние и кислые.

Кислые соли состоят из ионов металла и кислотного остатка, содержащего ион водорода

Например: NaHSO4, KH2PO4.

Средние соли состоят из ионов металла и кислотного остатка, в котором нет иона водорода.

Например: NaNO3, K2CO3.

Средние соли по растворимости в воде бывают растворимые, нерастворимые и малорастворимые.

Номенклатура средних солей.

Соли бескислородных кислот:

- название составляется с добавлением суффикса «-ид».

Например:

NaCl – хлорид натрия; K2S – сульфид калия.

Соли кислородсодержащих кислот:

- если кислотный остаток содержит кислотообразующий элемент в максимальной степени окисления, то к названию добавляется суффикс «-ат».

Например:

Na2SO4 – сульфат натрия; KNO3 – нитрат калия.

- при более низкой степени окисления кислотообразующего элемента - суффикс «-ит».

Например:

Na2SO3 – сульфит натрия; KNO2 – нитрит калия.

Если металл проявляет переменную степень окисления, то ее значение указывают римской цифрой в скобках.

Например:

FeCl2 – хлорид железа(II), FeCl3 – хлорид железа(III).

Номенклатура кислых солей.

Названия кислых солей образуются от названий средних солей с добавлением слов «гидро-» или «дигидро-».

Если в соли один атом водорода, то к наименованию соли добавляется «гидро-».

Например:Na2HCO3 – гидрокарбонат натрия.

Если в кислой соли с одним кислотным остатком связаны два атома водорода, то добавляется «дигидро-».

Например: KH2PO4 – дигидрофосфат калия; Ca(H2PO4)2 – дигидрофосфат кальция.

Основные способы получения солей:

1. Взаимодействие кислот с основаниями (реакция нейтрализации).

Например: NaOH + HCl = NaCl + H2O

хлорид

натрия

2. Взаимодействие кислот с металлами, основными оксидами и солями.

Например: 2HCl + Mg = MgCl2 + H2↑

хлорид

магния

3. Взаимодействие оснований с кислотными оксидами и солями.

Например:

Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O

карбонат

кальция

2KOH + MgSO4 = K2SO4 + Mg(OH)2↓

сульфат

калия

4. Взаимодействие основных оксидов с кислотными оксидами.

Например: MgO + CO2 = MgCO3

карбонат

магния

5. Взаимодействие двух солей между собой.

Например:

2K3PO4 + 3MgCl2 = Mg3(PO4)2↓ + 6KCl

ортофосфат

магния

6. Взаимодействие солей с металлами.

Например:

Fe + CuCl2 = FeCl2 + Cu

хлорид

железа(II)

7. Взаимодействие металлов с неметаллами.

Например: t

Fe + S = FeS

сульфид

железа(II)

Химические свойства солей.

Растворимые соли взаимодействуют:

1. С металлами, образуя новую растворимую соль и новый металл.

Но!

Металл может вытеснять из солевого раствора только те металлы, которые находятся правее его в ряду активности металлов (см.«Ряд активности металлов»). При этом металлы не должны взаимодействовать с водой при обычных условиях. Поэтому для проведения подобных реакций нельзя применять щелочные (Li, Na, K и т. д.) и щелочно-земельные металлы (Ca, Sr, Ba).

Например, если цинковую пластинку опустить в раствор сульфата меди(II), то она покроется медью:

CuSO4 + Zn = ZnSO4 + Cu

Цинк вытесняет медь из раствора соли меди, потому что цинк – более активный металл, чем медь.

2. Со щелочами с образованием новой соли и нерастворимого основания.

Например:

MgSO4 + 2NaOH = Mg(OH)2↓ + Na2SO4

3. Между собой, образуя новые соли, если одна из образующихся солей выпадает в осадок.

Например: AgNO3 + NaCl = AgCl↓ + NaNO3

4. С кислотами взаимодействуют как растворимые, так и нерастворимые соли с образованием новой более слабой (или летучей, или неустойчивой) кислоты или нерастворимой соли.

Например:

BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2HCl

5. Некоторые соли при нагревании разлагаются.

Например: t

CaCO3 = CaO + CO2↑