М. Рябов - Сборник основных формул по химии для ВУЗов

Хром представляет собой ковкий тягучий металл серо-стального цвета. Электронная формула атома хрома 1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1.

Характерные степени окисления хрома, электронные формулы соответствующих ионов, химические свойства и примеры соединений приведены в таблице.

Получение и свойства хрома

FeO • Cr 2O 3+ 4CO → t → Fe + 2Cr + 4CO 2(Fe + 2Cr) – феррохром

Сr 2O 3+ 2Al → t → 2Сr + Al 2O 3– метод алюминотермии

Хром пассивируется на холоду концентрированными азотной и серной кислотами.

Сr + 2HCl = СrCl 2+ Н 2

СrCl 2+ 2NaOH = Cr(OH) 2↓ + 2NaCl

Свойства соединений хрома (+2) и хрома (+3)

Гидроксид хрома(II) сразу окисляется кислородом воздуха.

4Сr(OH) 2+ O 2+ 2Н 2O = 4Сr(OH) 3

СrCl 3+ 3NaOH = Cr(OH) 3↓ + 3NaCl

Cr(OH) 3↓ + 3Na(OH) = Na 3[Cr(OH) 6]

Cr 2O 3+ 2NaOH → t → 2NaCrO 2+ H 2O

Cr(OH) 3↓ + 3HCl = CrCl 3+ 3H 2O

2Cr(OH) 3→ t → Cr 2O 3+ 3H 2O

2CrCl 3+ 3Cl 2+ 16KOH = 2K 2CrO 4+ 12KCl + 8H 2O

2Na 3Cr(OH) 6+ 3Br 2+ 4NaOH = 2Na 2CrO 4+ 6NaBr + 8H 2O

Свойства соединений хрома (+6)

CrO 3+ Н 2O = H 2CrO 4

2CrO 3+ H 2O = H 2Cr 2O 7

Желтый раствор хромата калия устойчив в щелочной среде, оранжевый раствор дихромата калия – в кислой среде.

К 2Сr 2O 7+ 2KOH = 2К 2СrO 4+ Н 2O

2K 2CrO 4+ H 2SO 4= K 2SO 4+ K 2Cr 2O 7+ Н 2O

(NH 4) 2Cr 2O 7 → t → Cr 2O 3+ N 2+ 4Н 2O

Дихромат калия – окислитель в кислой среде.

К 2Сr 2O 7+ 4H 2SO 4+ 3Na 2SO 3= Cr 2(SO 4) 3+ 3Na 2SO 4+ K 2SO 4+ 4H 2O

K 2Cr 2O 7+ 4H 2SO 4+ 3NaNO 2= Cr 2(SO 4) 3+ 3NaNO 3+ K 2SO 4+ 4H 2O

K 2Cr 2O 7+ 7H 2SO 4+ 6KI = Cr 2(SO 4) 3+ 3I 2+ 4K 2SO 4+ 7H 2O

K 2Cr 2O 7+ 7H 2SO 4+ 6FeSO 4= Cr 2(SO 4) 3+ 3Fe 2(SO 4) 3+ K 2SO 4+ 7H 2O

Марганец – серебристо-белый твердый и хрупкий металл. Характерные степени окисления марганца, электронные формулы соответствующих ионов, химические свойства и примеры соединений приведены в таблице.

Получение и свойства марганца

FeO • Mn 2O 3+ 4CO → t → Fe + 2Mn + 4CO 2(Fe + 2Mn) – ферромарганец

Mn 2O 3+ 2Al → t → 2Mn + Al 2O 3– метод алюминотермии

Mn + 2HCl = MnCl 2+ Н 2

Mn + 2H 2SO 4(конц.) = MnSO 4+ SO 2+ 2Н 2O

ЗMn + 8HNO 3(разб.) = 3Mn(NO 3) 2+ 2NO + 4Н 2O

Свойства соединений марганца (+2)

MnSO 4+ 2NaOH = Mn(OH) 2↓ + Na 2SO 4

Mn(OH) 2↓ + 2NaOH ≠

Mn(OH) 2↓ + H 2SO 4= MnSO 4+ 2H 2O

2Mn(OH) 2↓ + O 2= MnO 2↓ + 2H 2O

Mn(OH) 2↓ + 2NaOH + Br 2= MnO 2↓ + 2NaBr + 2H 2O

Mn(OH) 2↓ → t → MnO + H 2O↑

2Mn(NO 3) 2+ 16HNO 3+ 5NaBiO 3= 2HMnO 4+ 5Bi(NO 3) 3+ 5NaNO 3+ 7H 2O

3MnCl 2+ 2KClO 3+ 12NaOH → сплавление → 3Na 2MnO 4+ 2KCl + 6NaCl + 6H 2O

Свойства соединений марганца (+4)

MnO 2– устойчивый амфотерный оксид, сильный окислитель.

MnO 2+ 4HCl = MnCl 2+ Cl 2+ 2Н 2O

3MnO 2+ KClO 3+ 6KOH → сплавление → 3K 2MnO 4+ KCl + 3H 2O↑

Свойства соединений марганца (+6)

Соединения устойчивы лишь в сильнощелочной среде.

К 2MnO 4+ 8HCl = MnCl 2+ 2Cl 2+ 2KCl + 4Н 2O

Свойства соединений марганца (+7)

Сильные окислители в кислой среде.

2KMnO 4+ 3H 2SO 4+ 5Na 2SO 3= 2MnSO 4+ 5Na 2SO 4+ K 2SO 4+ 3H 2O

2KMnO 4+ H 2O + 3Na 2SO 3= 2MnO 2+ 3Na 2SO 4+ 2KOH

2KMnO 4+ 2KOH + Na 2SO 3= 2K 2MnO 4+ Na 2SO 4+ H 2O

2KMnO 4+ 8H 2SO 4+ 10FeSO 4= 2MnSO 4+ 5Fe 2(SO 4) 3+ K 2SO 4+ 8H 2O

2KMnO 4+ 8H 2SO 4+ 10KI = 2MnSO 4+ 5I 2+ 6K 2SO 4+ 8H 2O

2KMnO 4+ 3H 2SO 4+ 5NaNO 2= 2MnSO 4+ 5NaNO 3+ K 2SO 4+ 3H 2O

2KMnO 4→ t → K 2MnO 4+ MnO 2+ O 2↑

Железо является вторым после алюминия металлом по распространенности в природе. Характерные степени окисления железа, электронные формулы соответствующих ионов, химические свойства и примеры соединений приведены в таблице.

Соединения железа (+8) малохарактерны.

Получение и свойства железа

3Fe 2O 3+ CO → t → 2Fe 3O 4+ CO 2

Fe 3O 4+ CO → t → 3FeO + CO 2

FeO + CO → t → Fe + CO 2

3Fe 3O 4+ 8Al → t → 9Fe + 4Al 2O 3

Fe + I 2→ t → FeI 2

2Fe + ЗCl 2→ t → 2FeCl 3

4Fe + 3O 2+ 2Н 2O = 4FeO(OH)↓ (коррозия на воздухе)

Fe + 2HCl = FeCl 2+ Н 2

Fe + H 2SO 4(разб.) = FeSO 4+ H 2

Fe + 4HNO 3(разб.) = Fe(NO 3) 3+ NO + 2H 2O

Концентрированные серная и азотная кислоты пассивируют железо на холоду. При нагревании реакция идет.

2Fe + 6H 2SO 4(конц.) → t → Fe 2(SO 4) 3+ 3SO 2+ 6Н 2O

Fe + 6НNO 3(конц.) → t → Fe(NO 3) 3+ 3NO 2+ 3H 2O

Свойства соединений железа (+2)

FeO + Н 2O ≠

FeO + H 2SO 4= FeSO 4+ H 2O

FeSO 4+ 2NaOH = Fe(OH) 2↓ + Na 2SO 4

Гидроксид железа(II) сразу окисляется кислородом воздуха.

4Fe(OH) 2↓ + 2Н 2O + O 2= 4Fe(OH) 3↓

Fe(OH) 2↓ + H 2SO 4= FeSO 4+ 2Н 2O

Fe(OH) 2↓ + 2NaOH *

FeSO 4+ 6KCN = K 4[Fe(CN) 6] + K 2SO 4

FeSO 4+ K 3[Fe(CN) 6] = KFe[Fe(CN) 6]↓ + K 2SO 4

Свойства соединений железа (+3)

FeCl 3+ 3NaOH = Fe(OH) 3↓ + 3NaCl

Fe(OH) 3↓ + 3HCl = FeCl 3+ 3H 2O

Fe(OH) 3↓ + NaOH ≠ не идет в разбавленном растворе

Fe(OH) 3↓ + NaOH → сплавление → NaFeO 2+ 2H 2O

FeCl 3+ 2HI = 2FeCl 2+ I 2+ 2HCl

FeCl 3+ 6KCN = K 3[Fe(CN) 6] + 3KCl

FeCl 3+ K 4[Fe(CN) 6] = KFe[Fe(CN) 6]↓ + 3KCl

FeCl 3+ 3KCNS = Fe(SCN) 3+ 3KCl

Свойства соединений железа (+6)

Феррат калия – окислитель.

Fe 2O 3+ 3KNO 3+ 4KOH → сплавление → 2K 2FeO 4+ 3KNO 2+ 2H 2O

4K 2FeO 4+ 10H 2SO 4(разб.) = 2Fe 2(SO 4) 3+ 3O 2↑ + 4K 2SO 4+ 10H 2O

Медь – мягкий красный металл, хорошо проводит теплоту и электрический ток.

Получение и свойства меди

2CuS + 3O 2→ t → 2CuO + 2SO 2

CuO + CO → t → Cu + CO 2

Cu + 2HCl + Н 2O 2= CuCl 2+ 2Н 2O

Cu + 2H 2SO 4(конц.) = CuSO 4+ SO 2+ 2Н 2O

Cu + 4НЖ) 3(конц.) = Cu(NO 3) 2+ 2NO 2+ 2H 2O

3Cu + 8HNO 3(разб.) = 3Cu(NO 3) 2+ 2NO + 4H 2O

4Cu + O 2(недостаток) → 200 °C → 2Cu 2O

2Cu + O 2(избыток) → 500 °C → 2CuO

2Cu + H 2O + CO 2+ O 2= (CuOH) 2CO 3↓ (малахит)

Свойства соединений меди(I)

2Cu 2O + O 2 → 500 °C → 4CuO

Cu 2O + CO → t → 2Cu + CO 2

Cu 2O + 4(NH 3 • Н 2O) (конц.) = 2[Cu(NH 3) 2]OH + 3H 2O

Свойства соединений меди(II)

CuO + 2HCl = CuCl 2+ Н 2O

CuSO 4+ 2NaOH = Cu(OH) 2↓ + Na 2SO 4

Cu(OH) 2↓ → t → CuO↓ + Н 2O

Cu(OH) 2↓ + H 2SO 4= CuSO 4+ 2H 2O

Cu(OH) 2↓ + NaOH ≠ не идет в растворе

Cu(OH) 2↓ + 2NaOH (конц.) → t → Na 2[Cu(OH) 4]

CuSO 4+ 4(NH 3• H 2O) = [Cu(NH 3) 4]SO 4+ 4Н 2O

[Cu(NH 3) 4]SO 4+ Na 2S = CuS↓ + Na 2SO 4+ 4NH 3

2CuSO 4+ 2H 2O ↔ (CuOH) 2SO 4+ H 2SO 4

2CuSO 4+ 4KI = 2CuI↓ + I 2+ 2K 2SO 4

2Cu(NO 3) 2→ t → 2CuO + 4NO 2+ O 2

3Ag + 4HNO 3(разб.) = 3AgNO 3+ NO↑ + 2H 2O

2AgNO 3+ 2NaOH = Ag 2O↓ + H 2O + 2NaNO 3

AgNO 3+ HCl = AgCl↓ + HNO 3

AgCl↓ + 2(NH 3• H 2O) = [Ag(NH 3) 2]Cl + 2H 2O

[Ag(NH 3) 2]Cl + 2HNO 3= AgCl↓ + 2NH 4NO 3

Ag 2O + 4(NH 3 • Н 2O) (конц.) = 2[Ag(NH 3) 2]OH + 3H 2O

2[Ag(NH 3) 2]OH + CH 3CHO + 2H 2O = 2Ag↓ + CH 3COONH 4+ 3(NH 3 • H 2O)

Получение и свойства цинка

2ZnS + 3O 2→ t → 2SO 2+ 2ZnO

ZnO + CO → t → Zn + CO 2

Zn + 2HCl = ZnCl 2+ H 2↑

Zn + H 2SO 4(разб.) = ZnSO 4+ H 2↑

4Zn + 5H 2SO 4(конц.) = 4ZnSO 4+ H 2S↑ + 4H 2O

Zn + 4НHNO 3(конц.) = Zn(NO 3) 2+ 2NO 2↑ + 2H 2O

4Zn + 10HNO 3(оч. разб.) = 4Zn(NO 3) 2+ NH 4NO 3+ 3H 2O

Zn + 2NaOH + 2H 2O = Na 2[Zn(OH) 4] + H 2↑

Свойства соединений цинка

ZnSO 4+ 2NaOH = Zn(OH) 2↓ + Na 2SO 4

Zn(OH) 2↓ + H 2SO 4= ZnSO 4+ 2H 2O

Zn(OH) 2↓ + 2NaOH = Na 2[Zn(OH) 4]

Na 2[Zn(OH) 4] + 2HCl = Zn(OH) 2↓ + 2NaCl + 2H 2O

Na 2[Zn(OH) 4] + 4HCl = ZnCl 2+ 2NaCl + 4H 2O

Zn(OH) 2↓ + 6NH 4OH = [Zn(NH 3) 6](OH) 2+ 6H 2O

2ZnSO 4+ 2H 2O ↔ (ZnOH) 2SO 4+ H 2SO 4

Чувствительность аналитической реакции. Предел обнаружения, или открываемый минимум, (m) – наименьшая масса вещества, открываемая данной реакцией по данной методике. Измеряется в микрограммах (1 мкг = 10 – 6 г).