Неорганическая химия
В оксидах степень окисления азота меняется от +1 до +5. Оксиды N2О и NO — бесцветные газы, оксид азот (IV) NO2 — бурый газ, получивший в промышленности название «лисий хвост». Оксид азота (III) N2О3 — синяя жидкость, оксид азота (V) N2O5 при обычных условиях — прозрачные бесцветные кристаллы. Часто используется тривиальное название оксида азота (I)…
Фосфорный ангидрид Р2О5 («простейшая» формула) является наиболее стабильным оксидом фосфора при обычных условиях. Это — твердое белое вещество состава Р4О10. Фосфористый ангидрид описывается простейшей формулой Р2O3 и истинной формулой Р4О6. Показано, что фосфор в Р4О6 координационно ненасыщен, и поэтому является неустойчивым. Взаимодействие Р4О6 с горячей водой приводит к диспропорционированию Р4О6 + 6Н2О = РН3↑ + ЗН3РО4; Газообразный НСl разлагает Р4О6: Р4О6 + 6НСl = 2Н3РО3 + 2РСl3. Р4О10 активно взаимодействует с водой, а также отнимает ее от других соединений, образуя в зависимости от условий, либо метафосфорную НРО3, либо ортофосфорную Н3РО4, либо пирофосфорную Н4Р2О7 кислоты. Именно поэтому Р4О10 широко используется как осушитель различных веществ от паров воды.
Соли тесно связаны со всеми остальными классами неорганических соединений и могут быть получены практически из любого класса. Соли бескислородных кислот, кроме того, могут быть получены при непосредственном взаимодействии металлов и неметаллов (Сl, S и т.д.). Многие соли устойчивы при нагревании. Однако, соли аммония, а также некоторые соли малоактивных металлов, слабых кислот и кислот, в которых элементы проявляют высшие или низшие степени окисления, при нагревании разлагаются: СаСО3 = СаО + СО2, 2Ag2СОЗ = 4Аg + 2СО2 + О2, NН4Сl = NН3 + НСl, 2КNОЗ = 2КNО2 + О2, 2FеSО4 = Fе2О3 + SО2 + SО3, 4FеSО4 = 2Fе2ОЗ + 4SО2 + О2, 2Сu(NО3)2 = 2СuО +…
Оксидами называют соединения, состоящие из двух элементов, одним из которых является кислород. Оксиды делят на две группы: солеобразующие и несолеобразующие, а каждую из групп, в свою очередь, подразделяют на несколько подгрупп Многие элементы проявляют переменную валентность и дают оксиды различного состава, поэтому прежде всего следует рассмотреть номенклатуру оксидов. Согласно современной международной номенклатуре любой оксид называется…
Основные оксиды. К основным относятся оксиды типичных металлов, им соответствуют гидроксиды, обладающие свойствами оснований. Получение основных оксидов: 1. Окисление металлов при нагревании в атмосфере кислорода: 2Mg + О2 = 2МgО, 2Сu + О2 = 2СuО. Этот метод практически неприменим для щелочных металлов, которые при окислении обычно дают пероксиды, поэтому оксиды Na2О, К2О крайне труднодоступны. 2….
Диссоциацию оснований более точно, с учетом гидратации ионов, следует писать так: КОН(к.) К+(водн.) + ОН—(водн.) NH3.H2O1 NH4+(водн.) + ОН—(водн.) 1. Это соединение часто записывают как NH4OH и называют гидроксидом аммония. Основания в воде диссоциируют на ионы металла (аммония в случае гидрата аммиака) и гидроксид—ионы. Никаких других анионов, кроме гидроксид—ионов, основания не образуют. Согласно международной номенклатуре названия оснований составляются из слова гидроксид и названия металла. Например, КаОН — гидроксид натрия, КОН — гидроксид калия, Са(ОН)2 — гидроксид кальция. Если элемент образует несколько оснований, то в названиях указывается степень его окисления римской цифрой в скобках: Fe (ОН)2 — гидроксид железа (II), Fe(ОН)3 — гидроксид железа (III). Помимо этих названий, для некоторых наиболее важных оснований применяются и другие. Например, гидроксид натрия NaОН называют едкий натр;…
Растворы щелочей мыльные на ощупь. Изменяют окраску индикаторов: красного лакмуса — в синий цвет, бесцветного фенолфталеина — в малиновый цвет. Щелочи NaОН и КОН очень устойчивы к нагреванию. Например, NaОН кипит при температуре 1400oС без разложения. Однако большинство оснований при нагревании разлагается. Например: Cu(ОН)2 = СuО + Н2O2Fе(ОН)3 = Fе2O3 + ЗН2О Важнейшие химические свойства оснований обусловливаются их отношением к кислотам, кислотным оксидам и солям. 1. При взаимодействии оснований с кислотами в эквивалентных количествах образуются соль и вода: КОН + НСl = КСl +…
Амфотерными называются такие гидроксиды, которые при диссоциации образуют одновременно и катионы водорода Н+ и гидроксид-ионы ОН—. Такими являются Аl(ОН)3, Zn(ОН)2, Cr(ОН)3, Ве(ОН)2, Gе(ОН)2, Sn(ОН)4, Pb(ОН)2 и др. Амфотерные гидроксиды взаимодействуют как с растворами кислот, так и с растворами щелочей. Например; Аl(ОН)3 + ЗНСl = АlСl3 + ЗН2О, Аl(ОН)3 + NаОН + 2Н2О = Na[Al(OH)4(H2O)2] В настоящее время растворение амфотерных гидроксидов в щелочных растворах обычно рассматривается как процесс образования гидроксосолей (гидроксокомплексов). Экспериментально доказано существование гидроксокомплексов многих металлов: [Zn(ОН4)]2-, [Аl(ОН)4(Н2О)2]—, [Аl (ОH)6]3- и т.д. Наиболее прочны гидроксокомплексы алюминия, а из них — [Аl(ОН)4(Н2О)2]—. Такой подход не меняет сделанных выводов: у амфотерного гидроксида, например у Аl(ОН)3 и ему подобных, в кислой среде равновесие смещается в сторону образования солей алюминия, в щелочной — в сторону образования гидроксокомплексов. Очевидно, в водном растворе существует равновесие, которое более точно описывается уравнением Аl3+ + ЗОН— Аl(ОН)3 = Аl(ОН)3…
Уравнения диссоциации кислот можно записать более точно, с учетом гидратации ионов НCl(газ.) Н+ (водн.) + Cl— (водн.) СН3СООН(водн.) Н+(водн.) + CH3COO-(водн.) Как видно, кислоты в воде диссоциируют на ионы водорода и кислотные остатки — анионы. Никаких других катионов, кроме ионов водорода, кислоты не образуют. Механизм диссоциации кислот: вокруг полярных молекул ориентируются диполи воды и в…
Большинство кислородных кислот получают при взаимодействии оксидов неметаллов (в высокой степени окисления) с водой. Например: SO3 + H2O H2SO4; N2O5 + H2O = 2HNO3 Если такие оксиды нерастворимы в воде, то соответствующие им кислоты получают косвенным путем, а именно, действием другой кислоты (чаще всего серной) на соответствующую соль. Например: Na2SiO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2SiO3↓ Бескислородные кислоты получают путем соединения водорода с неметаллом с последующим растворением водородного соединения в воде. Таковы НF, НСl, НВr, НI, H2S. Свойства. Кислоты представляют собой жидкости (Н2SO4, НNO3 и др.) или твердые вещества (Н3PO4 и др.). Многие кислоты хорошо растворимы в воде. Растворы их имеют кислый вкус, разъедают растительные и животные ткани, изменяют синий цвет лакмуса на красный. Ниже перечислены важнейшие химические свойства кислот: 1. Взаимодействие с металлами (с образованием соли и выделением водорода)….