Михаил Бармин - Общая и Неорганическая химия с примерами решения задач

–вая, -ная

–новатая

–истая

–новатистая.

HClO 4– хлорная кислота,

HClO 3– хлорноватая кислота,

HClO 2– хлористая кислота,

HClO – хлорноватистая кислота.

Некоторые элементы, находясь в одной и той же степени окисления, могут образовывать кислоты, различающиеся на группу (H 2O). В таком случае кислота с меньшим числом атомов кислорода и водорода называется мета-, а с большим орто– кислотой:

H 3PO 4– ортофосфорная кислота,

HPO 3– метафосфорная кислота,

Кроме этого, используют и традиционные названия:

HCl – соляная кислота, HF – плавиковая кислота.

По числу катионов водорода определяют основность кислоты: HNO 3– одноосновная кислота, H 2SO 4– двухосновная кислота, H 3PO 4– трехосновная кислота. Двух– и более основные кислоты диссоциируют в водных растворах ступенчато.

Сила кислоты определяется как способность кислоты к электролитической диссоциации.

В периодической системе в периоде слева направо кислотные свойства гидроксидов элементов усиливаются.

Если один и тот же элемент образует несколько кислот, то с уменьшением степени окисления элемента уменьшается сила кислоты, то есть способность отдавать протон. Все это объясняется электронным строением молекулы и взаимным влиянием атомов в молекуле. Чем больше полярность связи Н – О, тем легче происходит электролитическая диссоциация по типу кислоты. А эта связь тем полярнее, чем меньше разница электроотрицательностей кислорода и элемента, образующего кислоту. В случае, когда один и тот же элемент образует кислоты, находясь в разных степенях окисления, сильнее будет кислота, образованная элементом в большей степени окисления.

Zn + 2HCl = ZnCl 2+ H 2

Zn + 2H ++ 2Cl -= Zn 2++ 2Cl -+ H 2

Zn + 2H += Zn 2++ H 2

В качестве примера взаимодействия металлов с растворами кислот не следует брать такие активные металлы, как калий или натрий, так как эти металлы очень активны и будут реагировать с молекулами воды:

2Na + 2H 2O = 2NaOH + H 2

2Na + 2H 2O = 2Na ++ 2OH -+ H 2

и далее OH –+ H += H 2O

кислоты взаимодействуют с основными оксидами:

2HCl + CaO = CaCl 2+ H 2O

2H ++ Cl -+ CaO = Ca 2++ 2Cl -+ H 2O

2H ++ CaO = Ca 2++ H 2O

кислоты взаимодействуют с основаниями:

2HCl + Ca(OH) 2= CaCl 2+ 2H 2O

2H ++ 2Cl -+ Ca 2++ 2OH -= Ca 2++ 2Cl -+ 2H 2O

H ++ OH -= H 2O

кислоты взаимодействуют с амфотерными оксидами:

6HCl + Al 2O 3= 2AlCl 3+ 3H 2O

6H ++ 6Cl -+ Al 2O 3= 2Al 3++ 6Cl -+ 3H 2O

6H ++ Al 2O 3= 2Al 3++ 3H 2O

кислоты взаимодействуют с амфотерными гидроксидами:

3HCl + Al(OH) 3= AlCl 3+ 3H 2O

3H ++ 3Cl -+ Al(OH) 3= Al3 ++3Cl -+ 3H 2O

3H ++ Al(OH) 3= Al 3++ 3H 2O

Свойства солей

Свойства солей уже определены в указанных выше реакциях 7-11.

Кроме этого, следует помнить о таком важном свойстве, как способность солей гидролизоваться. Именно благодаря этому свойству, растворы многих солей имеют кислую или щелочную среду. На первых ступенях гидролиза образуются кислые или основные соли.

Задачи и решения к теме «Классификация неорганических соединений»

1.Какие окисидиы могут взаимодействовать с водой:

а) Al 2O 3, б) N 2O 5, в) CO, г) CO 2, д) Na 2O ?

2.С какими веществами может взаимодействовать гидроксид Na:

а) BaO, б) Ca(OH) 2, в) SiO 2, г) P 2O 5, д) H 2SiO 3?

3.Какие из перечисленных соединений можно использовать, чтобы осуществить переход KHCO 3K 2CO 3:

а) NaOH, б) HNO 3, в) H 2O, г) CaO, д) Ca(OH) 2?

4.Какие вещества и в какой последовательности могут быть использованы для осуществления превращений Cu CuO Cu(NO 3) 2Cu(OH) 2:

а) HNO 3, б) O 2, в) KOH, г) KNO 3, д) H 2O ?

5.Напишите структурную формулу дигидрофосфата калия.

6.Напишите структурную формулу сульфита гидроксоцинка.

Решение

1.С водой взаимодействуют N 2O 5, CO и Na 2O.

Ответ: 2, 4, 5.

2.NaOH может взаимодействовать со следующими веществами:

SiO 2, P 2O 5и H 2SiO 3.

Ответ: 3, 4, 5

Выбрать из приведенных кислот ортоугольную

H4C2O2

H2CO2

H2CO3

H4CO4

H2C2O4

Выбрать из преведенных соединений нитрит калия

K3N

KNO2

KN3

KNO3

K3NO4

Как назвать соединение (CuOH) 2SO 4

Кислая сернокислая медь

Сернокислая медь

Сернистокислая медь

Гидросульфат меди

Сульфат гидроксомеди

Часть I. Общая химия

Девиз: «ХИМИЯ И ЖИЗНЬ»

ЛЕКЦИЯ 1.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ХИМИИ

План лекции:

Введение (предмет химии, краткая история).

Роль химии.

Вещество – объект изучения.

Основные понятия.

Основные законы.

Химия – одна из фундаментальных естественных наук, знание которой необходимо для плодотворной творческой современного инженера любой специальности. Качество х-мических знаний приобретает особо важное значение в связи с необходимостью уменьшения энергозатрат, использования новых материалов и повышения надежности современной техники. Понимание химических законов помогает инженеру в решении экологических проблем. Изучение химии является частью задачи по формированию мировоззрения инженера и Человека.

Основной закон природы – закон вечности материи и ее движения. Химия изучает материальный мир и химическую форму движения материи.

Что же есть материя?

«Материя – есть философская категория для обозначения объективной реальности, которая дана человеку в ощущениях, которая копируется, фотографируется, отображается нашими ощущениями, существуя независимо от них». (В. И. Ленин).

Материя первична, а сознание вторично. Движение – основная форма существования материи. Условно различают следующие формы движения материи:

– механическая

– физическая

– химическая

– биологическая

– социальная Пример взаимодействия всех форм:

Один человек толкает другого, а у того из-под ноги срывается и падает вниз камень, состоящий из атомов Ca, C, O которые находятся в минерале кальците (CaCO 3).

Более высокую по своей организации форму нельзя свести к более низкой, например физическую к химической.

Известны две формы существования материи: вещество и поле. Вещество – материальное образование, состоящее из материальных частиц, имеющих собственную массу. Поле – материальная среда, в которой осуществляется взаимодействие частиц.

Химия изучает первую форму существования материи – вещество. Химия – наука о превращении веществ. Изучает состав

строение веществ, зависимость свойств веществ от их состава

строения и пути превращения одних веществ в другие. Явления, при которых из одних веществ образуются другие,

называются химическими.

В развитии химии можно условно выделить следующие периоды:

I. Донаучная химия

Практическая и ремесленная химия

Алхимия. Открыто много новых веществ (в поисках «философского» камня) и методов очистки.

II. XVI век

Иатрохимия (врачебная химия) Парацельс, Агрикола

Теория «Флогистона» 1700 г. (Шталь) – особого вещества, удаляющегося при горении из соединений.

Аналитическая и пневматическая химия. Р.Бойль (XYII в.). – Химическая атомистика – (Бойль, Блэк, Пристли, Лавуазье).