Kémia Handbook
Oxidok úgynevezett komplex vegyületek két elemből álló, amelyek közül az egyik jelentése oxigénatom, amely az oxidációs állapotban -2. Ilyenek például az oxidok Al2 O3 - alumínium-oxid, SiO2 - szilícium-dioxid, NO - nitrogén-oxid (II).
Szerint a nemzetközi nómenklatúra a találmány szerinti vegyületek úgynevezett oxidok jelezve az oxidáció mértékét az elem, ha ez az elem képezi több oxidokat. Írásakor nevek oxidáció mértéke jelzi római számokkal zárójelben, például FeO - vas-oxid (II), Fe 2O 3 - vas-oxid (III), SO2 - kén-oxid (IV), SO3 - kén-oxid (VI). Nagyon gyakran a szakirodalomban, és triviális nevek oxidok - piros vezetéket (Pb3 O4), kéjgáz (N2 O), vas-oxid skála (Fe3 O4) és még sokan mások.
Oxidok vannak osztva sóképző és nesoleobrazuyuschie. Sóképző oxidok általában osztva bázikus, savas és amfoter.
Oxidok kell különböztetni peroxidok. például H 2 O2. Na2 O2 és KO2 nadperokidy. SsO2. Ezekben a vegyületekben, az oxidáció mértékét az oxigén abszolút értéke kevesebb, mint két és lehet frakcionált.
A fő-oxidok alakult csak fémek, mivel ezek megfelelnek a bázis hidrátot. Például, CaO, FeO, CuO bázikus oxidok, mivel megfelelnek a bázis Ca (OH) 2. Fe (OH) 2. Cu (OH) 2.
Előállítása bázikus oxidok
Alapvető oxidok kapunk:
fém oxidációs oxigénnel:
2 Mg + O2 2 MgO;
oxidációjával az alkálifémek csupán oxigén formák a lítium Li2 O. A nátrium-peroxidot biztosít (Na2 O2), a többi - szuperoxidok (KO2 RbO2 CsO2 ..).
bomlás hevítve oxigén vegyületek: hidroxidok, nitrátok, karbonátok:
CaCO3 CaO + CO2 (kivéve az alkálifém-karbonátok).
2 ZnS + 3 O2 2 ZnO + 2 SO2.
Kémiai tulajdonságait az alapvető oxidok
Oxidok alkáli- és alkáliföldfémek közvetlenül reagálnak vízzel:
Basic oxidok reagálnak savakkal sót képeznek, és a víz, például:
Alapvető oxidok is reagálnak savas oxidok:
Basic-oxidot is lép redox reakciók:
Savas oxidok képződött nemfémek (SO2. SO3. CO2. P4 O10, stb), vagy átmeneti fémek, amelyek magas oxidációs fokú (például, CrO 3. Mn2 O7).
Savas oxidok elő ugyanazokat a módszereket, mint az alapvető oxidokat. Például:
és a savas bomlástermékek:
Kémiai tulajdonságait savas oxidok
1. Néhány savas oxidok sav formában vízzel történő reakcióval:
Néhány oxidok savanhidridek. Például, SO3 - kénsav-anhidrid, SO2 - kénsav-anhidrid, CO2 - szénsav-anhidrid, P4 O10 három savanhidrid (metafoszforsav NRO3 ortofoszforsav H3 PO4 pirofoszforsav H4 P2 O7 ..).
2. Savas oxidok reagálnak az alapvető formája sói:
3. Savas oxidok reagálnak bázisokkal képezve sót és vizet;
4. Mint más típusú oxidok és a sav-oxidok lép redox reakciók:
CO2 + 2 Mg C + 2 MgO,
Amfoter oxidok kettős tulajdonságai, vagyis a a körülményektől függően mutatnak bázikus vagy savas tulajdonságokkal. Ezek közé tartoznak: ZnO, AI 2O 3. BeO, CR2 O3, és így tovább. D. Az amfoter oxidok nem reagálnak a vízzel, de reagál savakkal és bázisokkal. Például:
Amfoter oxidok kölcsönhatásba léphet mind bázikus, mind savas oxidok:
Amfoter oxidok az ötvöző alkáli-karbonátok vagy alkálifém-só formájában:
Fizikai tulajdonságai a oxidok nagyon változatosak. Az összes alapvető és amfoter oxidok, valamint néhány savas oxidok (SiO 2. P4 O10 és mtsai.) Szilárd halmazállapotú. Sok savas oxidok a szokásos hőmérsékleten a gázok (SO2. CO2), vagy folyékony (Cl2 O7. Mn2 O7).
Tulajdonságok nesoleobrazuyuschih-oxidok (CO, NO, N2 O és mtsai.) Írjuk le a következő fejezetek foglalkoznak a kémia megfelelő elemeket.
Meg kell említeni a vegyes oxidok (Pb2 O3. Pb3 O4, stb), amelyben egy és ugyanaz az elem (PB) a különböző oxidációs állapota. Ezek a vegyületek szintén sók közé tartoznak a: Pb + 2 Pb +4 O3. Pb2 2 Pb 4 O2.
Az okok a szempontból a elektrolitos disszociáció olyan vegyületek, amelyek disszociálnak alkotnak anionok hidroxilcsoport OH -. Tulajdonságok bázisok lehetnek nem csak a fém-hidroxidok, hanem bizonyos más anyagok, például NH3. molekula, amely lehet csatolni proton:
Szerint a nemzetközi nómenklatúra általában az úgynevezett okok hidroxidjai elemek: NaOH - nátrium-hidroxid, CsOH - a cézium-hidroxid.
Ha az elem képezhet több bázisok, a neve zárójelbe római jelzi az oxidáció mértéke. Például, Fe (OH) 2 - vas-hidroxid (II), Fe (OH) 3 - vas-hidroxid (III).
A legtöbb bázisok mérsékelten oldódik vízben. A vízben oldható bázis, nevezzük lúgok. Lúg például NaOH, KOH, Ba (OH) 2.
A közös út, így a bázist csere közötti reakció a só és a lúg:
Lúg úgy képződnek az alkáli- és alkáliföldfémek, és ezek oxidjai vízzel:
Az iparág általában elektrolízissel előállított alkáli-klorid vizes oldatban:
Lúgos oldatok színe megváltozik mutatók: színtelen fenolftalein válik bíbor, metil-narancs - sárga, Lakmusz - kék.
A legtöbb vízben rosszul oldódó bázisok könnyen melegítéssel bontjuk:
Lúg termikusan stabil és az olvadék bomlás nélkül. Kivétel ez alól a lítium-hidroxid, amely szintén hevítés hatására elbomlik:
Ahogy az alkálifém, és az oldhatatlan bázisok reagálhat savakkal (semlegesítési reakció):
2 NaOH + HCI NaCl + H2 O,
Kölcsönhatás bázisok savas és amfoter oxidok tárgyalt 8.1.
Amfoter hidroxidok egyaránt kölcsönhatásba savakkal vagy bázisokkal. Például:
A vizes oldatok, amelyek alkáli együtt [Al (OH) 6] 3-. vannak más ionok, különösen, [Al (OH) 5] 2-. [Al (OH) 4] -. [Al O (OH) 4] 3- és mtsai. Általában nem jelzik gidrooksokompleksah Az alumínium is tartalmaz molekulák H2 O, amelyek képletében.
Összefoglalva lúgok képesek kölcsönhatásba lépni az egyes nem-fémek és oxidok:
6 NaOH + 3 Cl2 5 NaCl + NaClO3-at + 3 H2 O,
A fenti reakciók redox reakciók és tárgyaljuk a 7. szakasz.
Abból a szempontból elektrolitos disszociáció sav - egy kémiai vegyület a disszociációs víz, amelyben csak H + kationként képződnek. Ötletek mintegy savak és bázisok, eredő az Arrhenius elmélete elektrolitos disszociáció, amelyek csak a vizes oldatok. Vizsgálata folyamatok előforduló, nem-vizes közegben, oldószer nélkül, és szükség jelentős kiegészítések eredményezte a megjelenése különböző elméletek savak és bázisok.
8.3.1. Osztályozás és nómenklatúra savak
Különböztesse anoxiás (H2 S, HBr, HCI) és az oxigén (H3 PO4. HNO3. HClO3) savat.
Szabad állapotban instabil szénsav (H2 CO3) és szulfid (H2 SO3) savat. Különbséget is erős (H2 SO4. HNO3. HCI, HBr, HI, HCIO4, stb) és a gyenge (H2 S, H2 CO3. HCN, H2 SO3. HCIO et al.); Sav.
A hidrogén-ionok száma által termelt disszociációja savat a képletnek megfelelő egységenként, meghatározza annak lúgossága (lásd. Szakasz 9.8).
Nevek oxigénezett savak keletkeznek hozzáadásával a nevét a nemfémes lezárás -s, -vaya ha az oxidáció mértékét a nemfémes maximális. A csökkenő oxidációs állapotban utótagjainak a következőképpen változik: -ovataya, -ist, -ovatistaya.
Példák a nevét néhány oxigénezett savak 7.1 táblázatban.
A nevét néhány oxigéntartalmú savak
Nevei hidrogén savak állnak nemfémes név azzal a kiegészítéssel, egy összekötő magánhangzót a szó és -vodorodnaya. Például:
HF - hidrogén-fluorid
HCI - sósav
H2 S - hidrogén-szulfid sav.
1. A legtöbb oxigénezett savak úgy állítjuk elő, hogy a savat oxidok vízzel (lásd §8.1 :. Acid oxidok).
2. Az indirekt módszert használják (amely megfelel egy savas só), így vízben oldhatatlan sav:
3. Egyes oxigén szabad savat kapjuk a közvetlen kapcsolatot a nemfémes hidrogénnel:
illetve ioncsere közötti reakció a só és a sav:
A savak folyékony (H2 SO4. HNO3. HCI, stb), vagy szilárd anyagok (H3 PO4. H3 BO3 et al.).
Solutions erős savak károsíthatja szövet és bőr.
Savas oldatok színe megváltozik mutatók. hogy használják a kiváló minőségű felderítése. Használatban Lakmusz (semleges közegben - lila savas - piros a lúgos - Blue) alkalmazva indikátorként, metilnarancs (semleges közegben - narancs, savas - vörös az alkalikus - sárga), és mások.
Az ereje hidrogén savak, ilyen például a sósav egy sorban - HBr - HI, növekszik a növekvő sugarú az anion, hiszen az anionok nagyobb sugara kisebb tart proton, ezáltal elősegítve a disszociációja a sav. Így a nagyobb alcsoportba a periódusos rendszer lefelé irányuló erő anoxikus savak növeli a sugara a központi atom.
Ezzel szemben, a sorozatban HCIO - HClO2 - HClO3 - HCIO4 csökkenő sugarú C1 Z + kation, és nőtt a saját ereje oxigenát töltődés növekszik.
A legfontosabb kémiai tulajdonságok savak:
kölcsönhatás alapvető és amfoter oxidok, bázisok és sók:
a savat egy bázissal - semlegesítés;
interakció a fémekkel, sókat és a hidrogénfejlődés:
Hidrogén a savak nem kiszorítani fémek álló számos standardpotenciál (az elektrokémiai sorban) jobbra a hidrogén. Amikor fémek reagáltatunk tömény kénsav és salétromsav, hidrogén rendszerint nem szabadulnak fel.
8.3.4. Tulajdonságok tömény kénsavat
Koncentrált kénsavat reakciókhoz fémekkel lehet csökkenteni SO2. S vagy H2 S. A termékek összetételét úgy határozzuk meg, a fém helyreállítási aktivitást, a sav koncentrációja és a hőmérséklet a reagáló rendszer. Közönséges hőmérsékleten bepároljuk H2 SO4 nem reagál arany és platina, és néhány metallamy (Fe, Cr, Al) passzivált tömény kénsavban.
Inaktív fémek (állt a sorban, hogy a jogot a standardpotenciál hidrogén), tömény kénsav csökken SO2.
Aktív fémek (. Ca, Mg, Zn, stb) csökken a koncentrált H 2SO 4 szabad kén vagy H2 S:
A reakcióban a kénsav nemfémek képződött SO2.
A reakcióban tömény H 2SO 4 tartalmazó vegyületekkel fémkationok található egy alacsonyabb oxidációs állapotban, ez további oxidációját ezeket a fémeket:
Salétromsav oxidálja legtöbb elemek a legmagasabb oxidációs állapotban van. Kölcsönhatás HNO3 különböző koncentrációkban fémek különböző tevékenységek által képviselt a következő séma szerint:
8.4.1. Osztályozása és nevezéktana sók
Abból a szempontból az elektrolitikus disszociáció a só olyan vegyület, amely disszociálnak alkotnak fém kationok és anionok OH - (lásd 9. fejezet).
A sók az alábbi típusok: közepes, savas, bázikus, kettős, vegyes és komplex.
A sók közepes összes hidrogénatomot szubsztituáljuk a megfelelő savval a fématomok. Egyenlet disszociációs közeggel Na 2SO 4-só híg oldatban van írva a következő:
így azt mutatja, hogy a disszociációs mértéke hajlamos egység (α 1)
A savas sók a megfelelő sav hidrogén atomok teljesen helyettesített a fém. -Sót állítjuk elő, részleges savtompításnak:
vagy a reakcióközegben feleslegével-só:
Történő átalakítását az a savas só középre kell hozzáadni a bázis:
Disszociációja a savas só lehet alábbi egyenlet fejezi ki:
NaHCO3 Na + + HCO3 -; α 1
Anion HCO3 - disszociál kis mértékben:
Savaddíciós sók képezhetők több-bázisú savak.
Basic sót - a termék teljes helyettesítése az OH-csoportok - a bázis--oldalláncok:
Bázikus sók képezhetők bázisokkal, amely két vagy több hidroxilcsoportot.
Hogy a bázikus só a savas közegben kell hozzáadni:
A disszociációs bázikus só alábbi egyenlet fejezi ki:
Mg (OH) Cl MgOH + + Cl -; α 1.
MgOH + kation továbbá disszociációja gyenge elektrolit:
MgOH + Mg2 + + OH -.
Kettős sói - só, amely két különböző kationok és egy anion. Példák a kettős sók: timsó KAl (SO4) 2 és sylvinite KCl · NaCl.
Disszociációja a kettős só híg oldatban lehet alábbi egyenlet fejezi ki:
Vegyes sók - olyan sók, amely egy kation, és két különböző anionok. Fehérítő CaOCl2. például só hipoklórossav (NS1O) és sósav (HC1) savak.
A szerkezet a komplex sók közé komplex ion (a képletek, akkor szögletes zárójelben lévő), amely egy központi atom - komplexképző körül több részecskék - ionok vagy molekulák (ligandumok). Híg a komplex só disszociál a következőképpen:
Másfelől, a komplex ion egy gyenge elektrolit és kisebb mértékben tovább disszociációs:
sók neve áll a név az anion az alanyeset, majd a neve a kation a birtokos. Ha ugyanaz a fém lehet a mix különböző fokú oxidáció, ez a zárójelben feltüntetett római szám.
Az oxigén-tartalmú sók cím a latin gyökér végén az elem nevét hozzáadott -AT (a magasabb oxidációs állapotú), az alsó -um. Például, KNO3 - kálium-nitrát, KNO2 - kálium-nitrit, FeSO4 - vas-szulfát (II), Fe 2 (SO 4) 3 - szulfát vas (III).
-ID utótag adunk a neve a nemfémes elnevezési anoxiás-sók, például nátrium-klorid - nátrium-klorid.
Nevek a savas sókat, oly módon, hogy a név előtag hidro- anion. Például, NaHS - nátrium-hidrogén-szulfiddal, KH 2PO 4 - kálium-dihidrogén-foszfát.
bázikus sók képződnek, ha a nevét és címét az anion konzolok hidroxo: Mg (OH) SO4 - gidroksosulfat magnézium, Al (OH) 2 Cl - digidroksohlorid alumínium.
A legtöbb sóinak előállítási eljárásait a fent tárgyalt, ha figyelembe vesszük a tulajdonságait oxidok, bázisok és savak. A következő legfontosabb reakciók termelő só:
KOH + HC1 = KC1 + H2 O,
Kölcsönhatásai fémek savakkal:
Kölcsönhatás a bázisos oxidok: