Материал: 1010

4) по окислительной способности – на кислоты-сильные окислители (HNO3, H2SO4, H2CrO4, HMnO4) и кислоты - окислители средней силы.

В табл. 1 приводятся названия и формулы важнейших кислот и соответствующих солей.

Кислоты в лаборатории можно получить:

1) при растворении кислотных оксидов в воде: N2O5 + H2O → 2HNO3; CrO3 + H2O → H2CrO4;

2) при взаимодействии солей с сильными кислотами: Na2SiO3 + 2HCl → H2SiO3 + 2NaCl, Pb(NO3)2 + 2HCl → PbCl2 + 2HNO3.

10

Свойства кислот

Кислоты взаимодействуют с металлами, основаниями, основными и амфотерными оксидами, амфотерными гидроксидами и солями:

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 ;

Cu + 4HNO3(концентр.) → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O;

H2SO4 + Ca(OH)2 → CaSO4 + 2H2O;

2HBr + MgO → MgBr2 + H2O;

6HI + Al2O3 → 2AlBr3 + 3H2O;

H2SO4 + Zn(OH)2 → ZnSO4 + 2H2O;

AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3.

Обычно кислоты взаимодействуют только с теми металлами, которые в электрохимическом ряду напряжения стоят до водорода ( <0), при этом выделяется свободный водород. С малоактивными металлами ( >0) такие кислоты не взаимодействуют. Кислоты, являющиеся сильными окислителями (азотная, концентрированная серная), реагируют со всеми металлами, за исключением благородных (золото, платина), но при этом выделяется не водород, а вода и оксид, например, SO2 или NO2.

Сольюназываютпродукт замещения водородав кислотена металл. Основные типы солей:

средние – NaCl, K2CO3, KMnO4, Ca3(PO4)3 и др.; кислые – NaHCO3, KH2PO4;

основные – CuOHCl, Fe(OH)2NO3.

Средней солью называется продукт полного замещения ионов водорода в молекуле кислоты атомами металла.

Кислые соли содержат атомы водорода, способные участвовать в химических обменных реакциях. В кислых солях произошло неполное замещение атомов водорода атомами металла.

Основные соли – это продукт неполного замещения гидроксогрупп оснований многовалентных металлов кислотными остатками. Основные соли всегда содержат гидроксогруппу.

Средние соли получают взаимодействием:

1) кислоты и основания:

NaOH + HCl → NaCl + H2O; 2) кислоты и основного оксида:

H2SO4 + CaO → CaSO4 + H2O;

11

3) кислотного оксида и основания:

SO2 + 2KOH → K2SO3 + H2O;

4)кислотного и основного оксидов: MgO + CO2 → MgCO3;

5)металла с концентрированной кислотой:

Fe + 6HNO3 → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O; 6) двух солей:

AgNO3 + KCl → AgCl + KNO3; 7) соли и кислоты:

Na2SiO3 + 2HCl → 2NaCl + H2SiO3 ; 8) соли и щелочи:

CuSO4 + 2CsOH → Cu(OH)2 + Cs2SO4.

Кислые соли получают:

1) принейтрализациимногоосновныхкислотщелочьювизбыткекислоты: H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O;

2)при взаимодействии средних солей с кислотами:

СaCO3 + H2CO3 → Ca(HCO3)2;

3)при гидролизе солей, образованных слабой кислотой:

Na2S + H2O → NaHS + NaOH.

Основные соли получают:

1) при реакции между основанием многовалентного металла и кислотой в избытке основания:

Cu(OH)2 + HCl → CuOHCl + H2O;

2)при взаимодействии средних солей со щелочами:

СuCl2 + KOH → CuOHCl + KCl;

3)пригидролизесреднихсолей,образованныхслабымиоснованиями: AlCl3 +H2O → AlOHCl2 + HCl.

Свойства солей

Соли могут взаимодействовать с кислотами, щелочами, другими солями, с водой (реакция гидролиза):

2H3PO4 + 3Ca(NO3)2 → Ca3(PO4)2 + 6HNO3;

FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl;

Na2S + NiCl2 → NiS + 2NaCl.

В любом случае реакция ионного обмена идет до конца только тогда, когда образуется малорастворимое, газообразное или слабодиссоциирующее соединение.

12

Кроме того, соли могут взаимодействовать с металлами при условии, что металл более активный (имеет более отрицательный электродный потенциал), чем металл, входящий в состав соли:

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu.

Для солей также характерны реакции разложения: BaCO3 → BaO + CO2 ; 2KClO3 → 2KCl + 3O2 .

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА ОСНОВАНИЙ, КИСЛОТ И СОЛЕЙ

Опыт 1. Получение щелочей.

1.1.Взаимодействие металла с водой.

Вкристаллизатор или фарфоровую чашечку налейте дистиллированной воды (примерно 1/2 сосуда). Получите у преподавателя кусочек металлического натрия, предварительно подсушенного фильтрованной бумагой. Бросьте кусочек натрия в кристаллизатор с водой. По окончании реакции добавьте несколько капель фенолфталеина. Отметьте наблюдаемые явления, составьте уравнение реакции. Назовите полученное соединение, запишите его графическую формулу.

1.2.Взаимодействие оксида металла с водой.

Впробирку налейте дистиллированной воды (1/3 пробирки) и поместите в нее комочек негашеной извести CaO, тщательно переме-

шайте, добавьте 1 2 капли фенолфталеина. Отметьте наблюдаемые явления, напишите уравнение реакции. Назовите полученное соединение, дайте его графическую формулу.

Опыт 2. Получение нерастворимых оснований путем реакции обмена соли со щелочью.

В пробирку налейте небольшое количество (1/4 пробирки)раствора соли хлорида железа (III) FeCl3 или сульфата меди CuSO4 и прибавьте такое же количество раствора гидроксида натрия NaOH, напишите уравнение реакции, отметьте цвет и структуру выпавшего осадка, назовите полученное основание, запишите его графическую формулу.

13

Опыт 3. Получение и свойства амфотерных гидроксидов.

В пробирку налейте небольшое количество (1/4 пробирки) раствора соли нитрата хрома (III) Cr(NO3)3 или нитрата цинка Zn(NO3)2. Прибавьте небольшое количество раствора гидроксида натрия NaOH, запишите уравнение реакции, отметьте цвет и структуру осадка. Разделите полученный осадок пополам в две пробирки, к одной части прибавьте раствор кислоты (например, HCl), к другой – избыток щелочи (NaOH). Наблюдайте растворение осадков. Сделайте вывод относительно свойств гидроксида хрома (III) Cr(OH)3. Запишите уравнения реакций.

Опыт 4. Получение и свойства кислот.

4.1.Взаимодействие кислотного оксида с водой.

Впробирку налейте дистиллированной воды (1/3 пробирки) и пропустите из аппарата Киппа углекислый газ. Испытайте лакмусовой бумажкой реакцию среды. Сделайте вывод относительно полученного соединения, запишите уравнение реакции. Дайте графическую формулу, укажите ступенчатую диссоциацию кислоты.

4.2.Реакция обмена между солью и кислотой.

Впробирку налейте концентрированный раствор силиката натрия Na2SiO3 (1/4 пробирки), осторожно небольшими порциями прибавляйте разбавленный раствор соляной кислоты HCl до образования студня кремниевой кислоты. Запишите уравнение реакции, графическую формулу полученной кислоты и уравнения ступенчатой диссоциации кислоты.

Опыт 5. Некоторые способы получения средних солей.

5.1. Взаимодействие основания и кислоты.

Краствору гидроксида бария Ba(OH)2 прибавьте раствор разбавленной серной кислоты H2SO4. Напишите уравнение реакции. Отметьте цвет осадка, назовите полученную соль.

5.2.Взаимодействие металла с кислотой.

В пробирку с разбавленной соляной кислотой HCl бросьте 1 2 кусочка цинка. Наблюдайте выделение пузырьков газа. Запишите уравнение реакции. Назовите полученную соль.

5. 3. Взаимодействие основания и кислотного оксида.

Налейте в пробирку раствор гидроксида бария Ba(OH)2 и пропустите из аппарата Киппа углекислый газ. Наблюдайте образование нерастворимой средней соли. Запишите уравнение реакции, отметьте цвет осадка, назовите полученную соль.

14