ПМ-18 Хімія
Виконані завдання надіслати на електронну пошту
24.04.2020
Лекція (2 год.)
Тема 4.14. Генетичний зв᾽язок між класами неорганічних сполук.
Опрацювати: Хімія 11 клас (за посиланням «Підручники»), с.198-204, §33, лекційний матеріал.
Виконати (письмово):
1. Знайдіть відповідність:
Формула
оксиду Тип
оксиду
1) I2O5;
а)
основний оксид;
2)
Ag2O; б)
амфотерний оксид;
3)
Cl2O; в)
кислотний оксид.
4)
PbO;
5)
FeO;
2.
Назвіть два кислотних оксиди, взаємодія яких з водою є оборотною реакцією.
Запишіть відповідні хімічні рівняння.
3.
Складіть рівняння усіх можливих реакцій між двома оксидами, використавши такий перелік сполук: ZnO, MgO, P2O5,
SO3, Li2O.
4. За яких умов відбувається
реакція між натрій хлоридом і сульфатною кислотою? Дайте обґрунтування й
запишіть відповідне хімічне рівняння.
5.
Нітратна кислота взаємодіє з барій карбонатом, але не реагує з барій хлоридом і барій сульфатом. Поясніть ці факти і напишіть хімічне рівняння в молекулярній і йонно-молекулярній формах.
6.
Солі Ag2S і NaNO3 не вступають у реакції обміну з іншими
солями. Наведіть відповідні
пояснення.
7.
Напишіть рівняння реакцій для здійснення таких перетворень:
а) KCl → KNO3 → K2SO4 → KOH;
б) SO3 → H2SO4 → Al2(SO4)3 → Na2SO4;
в) Р → Р2O5 → H3РО4 → Nа3РО4 → NаН2РО4 → Nа2НРО4.
8. Унаслідок взаємодії 10,7 г амоній хлориду з достатньою кількістю концентрованого розчину лугу добули 4,03 л амоніаку (н. у.). Обчисліть відносний вихід цього продукту
реакції.
9.
Суміш 27,6 г калій карбонату і 7,1 г фосфор(V) оксиду нагріли до завершення виділення газу. Що являв собою твердий залишок після реакції? Обчисліть масові частки речовин у ньому.
Між
речовинами існують зв’язки, які ґрунтуються на їх походженні та хімічних
властивостях. Ці зв’язки називають генетичними.
Зв’язки
між речовинами, зумовлені їх походженням. Від металічних
елементів походять метали, оснoвні
та амфотерні оксиди (оксиди, в яких металічні елементи мають ступені окиснення
+6 і +7, є кислотними. Приклади: CrO3, Mn2O7.
Цим оксидам відповідають кислоти H2CrO4, HMnO4).
Оснoвним оксидам відповідають основи, а амфотерним оксидам — амфотерні
гідроксиди. В оксидах, гідроксидах, більшості солей металічні елементи наявні у
формі катіонів.
Неметалічні
елементи утворюють неметали, кислотні оксиди (винятки — несолетворні оксиди СО,
NO, N2O, H2O). Від цих оксидів походять оксигеновмісні
кислоти. Їхні солі містять аніони, в яких є атоми кислототворних елементів.
Неметалічні
елементи →
Неметали → Кислотні
оксиди → Кислоти →
Солі
Частина солей, що є бінарними
сполуками, походить від двох елементів — металічного і неметалічного,
розміщеного в VI-й групі (крім Оксигену) або VII-й групі періодичної системи.
Це солі безоксигенових кислот; вони складаються з катіонів металічних елементів
і простих аніонів неметалічних елементів.
Зв’язки
між речовинами, зумовлені їх хімічними властивостями. Хімічні
перетворення за участю простих і складних речовин можуть відбуватися у водних
розчинах або сумішах твердих речовин, за звичайних умов або при нагріванні, без
каталізаторів або за їх наявності. В одних хімічних реакціях ступені окиснення
елементів залишаються сталими, а в інших змінюються.
Реакції
за участю простих речовин. Метали і неметали за
окремими винятками реагують з киснем з утворенням оксидів:
2Mg + O2 = 2MgO; S + O2 =
SO2.
Цікаво
знати: у результаті реакції натрію з киснем утворюється пероксид Na2O2 із домішкою оксиду Na2O.
Лужні та лужноземельні метали взаємодіють з
водою, а більшість металів — з кислотами і солями. Можливість
реакцій і особливості їх перебігу передбачають за розміщенням металів у ряду
активності. Приклади відповідних хімічних перетворень:
2Na
+ 2H2O = 2NaOH + H2↑;
3Ag
+ 4HNO3 (розб.) = 3AgNO3 + NO↑ + 2H2O.
Найактивнішi
неметали взаємодіють з водою, лугами, деякими солями:
Cl2
+ Н2О →← HCl + HClO;
Cl2
+ 2NaOH = NaCl + NaClO + Н2О;
Cl2
+ 2NaBr = 2NaCl + Br2.
Зверніть увагу! Реакції,
в яких беруть участь прості речовини, є окисно-відновними.
Реакції
за участю оксидів та гідратів оксидів.
Оксиди лужних і лужноземельних елементів
взаємодіють з водою; продукти цих реакцій
— розчинні основи (луги) або малорозчинні основи. Майже всі кислотні оксиди реагують з водою з утворенням оксигеновмісних кислот. Як бачимо,
оксиди та продукти їх реакцій з водою мають один і
той самий хімічний характер — оснoвний або кислотний:
CaO
+ Н2О = Ca(OH)2;
оснoвний оксид основа
N2O5
+ Н2О = 2HNO3
кислотний оксид кислота
Можна
здійснити й протилежні перетворення — при нагріванні з нерозчинної основи
добути оснoвний оксид, а з
оксигеновмісної кислоти — кислотний оксид (карбонатна і сульфітна кислоти розкладаються вже за звичайних умов). Амфотерні гідроксиди зазнають розкладу з утворенням
амфотерних оксидів і води.
Цікаво знати: метафосфатна кислота НРО3 — єдина,
що не розкладається навіть за високої температури.
Існує
багато хімічних перетворень між реагентами з різним хімічним характером. Під час цих реакцій утворюються солі. Оснoвні оксиди та основи взаємодіють
з кислотними оксидами і кислотами.
Амфотерні оксиди і амфотерні гідроксиди
реагують зі сполуками кислотного та оснoвного характеру:
Zn(OH)2
+ 2HCl = ZnCl2 + 2Н2О;
Zn(OH)2
+ 2KOH = K2ZnO2 + 2Н2О↑.
Зверніть увагу! Дві сполуки однакового хімічного характеру — оснoвного, кислотного
чи амфотерного — не взаємодіють між
собою.
Реакції
за участю солей. Солі не виявляють ні оснoвних, ні кислотних властивостей. Під час взаємодії солі з лугом або кислотою, крім нової
солі, утворюється нова основа чи кислота, а продуктами реакції між двома солями
є дві інші солі:
(NH4)2S + CdSO4
= CdS↓ + (NH4)2SO4.
Деякі середні солі, розчиняючись у воді, зазнають гідролізу й перетворюються на кислі або оснoвні солі:
Na2S + H2O ↔ NaHS + NaOH;
AlCl3 + H2O ↔ Al(OH)Cl2 + HCl.
Додаванням
до кислої солі лугу або до оснoвної
солі кислоти можна добути середню сіль:
K2HPO4 + KOH = K3PO4
+ H2O;
Cu(OH)NO3 + HNO3 =
Cu(NO3)2 + H2O.
Багато
солей зазнають термічного розкладу:
4Cr(NO3)3 = 2Cr2O3 + 12NO2↑+ 3O2↑;
2NаНСО3
= Nа2СО3 + СО2↑ + Н2О.
Послідовні
перетворення речовин часто ілюструють
відповідними схемами, в яких можуть
бути вказані формули реагентів, умови
перебігу реакцій:
+O2 +H2O +HNO3 t
Li → Li2O ⎯⎯→ LiOH ⎯⎯→LiNO3 → LiNO2.
Відомо
багато взаємоперетворень сполук елемента,
які належать одному класу. Приклади таких реакцій:
• перетворення оксиду на інший
2СО
+ О2 = 2СО2;
• перетворення гідроксиду на інший
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O
= 4Fe(OH)3;
• перетворення оксигеновмісної кислоти на іншу
2H2SO3 + O2
= 2H2SO4;
• перетворення середньої солі на іншу
2NaNO3 = 2NaNO2 + O2↑.
Генетичними
зв’язками між речовинами називають
зв’язки, які ґрунтуються на походженні речовин та їх хімічних властивостях.
Від
металічних елементів походять метали, основні
та амфотерні оксиди, основи та амфотерні гідроксиди, а від неметалічних
елементів — неметали, кислотні оксиди,
кислоти. Солі є похідними елементів обох
типів — металічних і неметалічних.
Прості
речовини реагують з киснем, метали залежно
від їх активності — ще й із водою, кислотами,
солями. Активні неметали взаємодіють з водою, лугами, деякими солями.
Реакції
між неорганічними сполуками можуть
відбуватися зі зміною їх хімічного характеру
або без зміни.
Хімічні перетворення за
участю неорганічних сполук різних класів
Реагенти
|
Хімічний характер
сполук
|
Приклади
|
Оксид
+ вода
|
Не змінюється
|
Na2O + H2O =
2NaOH;
SO3 + H2O = H2SO4
|
Гідрат
оксиду
(розклад)
|
Fe(OH)2 = FeO + H2O↑;
H2SiO3 = SiO2
+ H2O↑;
2Al(OH)3 = Al2O3 +
3H2O↑
|
|
Сіль
+ луг
(у
розчині)
|
MgCl2 + 2KOH = Mg(OH)2↓ + 2KCl
|
|
Сіль + кислота
(у розчині)
|
(NH4)2S + H2SO4
= H2S↑ +
(NH4)2SO4
|
|
Сіль + сіль
(у розчині)
|
3AgNO3 + AlCl3 = 3AgCl↓ + Al(NO3)3
|
|
Оснoвний оксид
(основа)
+
кислотний
оксид
(кислота)
|
Змінюється
|
BaO + SO2 = BaSO3;
CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O;
3LiOH + H3PO4 = Li3PO4
+ 3H2O
|
Амфотерний
оксид
(гідроксид)
+
кислотний
оксид
(кислота)
|
ZnO + SiO2 = ZnSiO3;
Al(OH)3 + 3HNO3 = Al(NO3)3
+ 3H2O
|
|
Амфотерний
оксид
(гідроксид)
+
оснoвний оксид
(основа)
|
Al2O3 + MgO =
Mg(AlO2)2;
Sn(OH)2 + 2NaOH = Na2[Sn(OH)4]
|
Комментарии
Отправить комментарий