Киселините са химични съединения, които са способни да отдават електрически зареден водороден йон (катион) и също така да приемат два взаимодействащи електрона, което води до образуването на ковалентна връзка.

В тази статия ще разгледаме основните киселини, които се изучават в средното училище. средни училища, както и да научите много интересни факти за различни киселини. Да започваме.

Киселини: видове

В химията има много различни киселини, които имат най-много различни свойства. Химиците разграничават киселините по тяхното съдържание на кислород, летливост, разтворимост във вода, сила, стабилност и дали принадлежат към класа на органичните или неорганичните химични съединения. В тази статия ще разгледаме таблица, която представя най-известните киселини. Таблицата ще ви помогне да запомните името на киселината и нейната химична формула.

Така че всичко се вижда ясно. Тази таблица представя най-известните химическа индустриякиселини. Таблицата ще ви помогне да запомните имена и формули много по-бързо.

Сероводородна киселина

H2S е хидросулфидна киселина. Неговата особеност се състои в това, че той също е газ. Сероводородът е много слабо разтворим във вода и също така взаимодейства с много метали. Сероводородната киселина принадлежи към групата на „слабите киселини“, примери за които ще разгледаме в тази статия.

H 2 S има леко сладникав вкус и много силна миризма на развалени яйца. В природата може да се намери в природни или вулканични газове, а също така се отделя при разпадането на протеините.

Свойствата на киселините са много разнообразни; дори ако една киселина е незаменима в промишлеността, тя може да бъде много вредна за човешкото здраве. Тази киселина е много токсична за хората. Когато се вдиша малко количество сероводород, човек се събужда главоболие, започва силно гадене и световъртеж. Ако човек вдишва голям брой H 2 S, може да доведе до гърчове, кома или дори мигновена смърт.

Сярна киселина

H 2 SO 4 е силна сярна киселина, с която децата се запознават в часовете по химия в 8 клас. Химическите киселини като сярната киселина са много силни окислители. H 2 SO 4 действа като окислител на много метали, както и на основни оксиди.

H 2 SO 4 при контакт с кожата или дрехите причинява химически изгаряния, но не е толкова токсичен, колкото сероводорода.

Азотна киселина

Силните киселини са много важни в нашия свят. Примери за такива киселини: HCl, H2SO4, HBr, HNO3. HNO 3 е добре позната азотна киселина. Намира широко приложение в индустрията, както и в селско стопанство. Използва се за направата на различни торове, в бижутерията, при отпечатване на снимки, в производството лекарстваи багрила, както и във военната индустрия.

Такива химически киселини, подобно на азота, са много вредни за организма. Парите на HNO 3 оставят язви, предизвикват остро възпаление и дразнене на дихателните пътища.

Азотиста киселина

Азотната киселина често се бърка с азотната киселина, но има разлика между тях. Факт е, че той е много по-слаб от азота, има напълно различни свойства и ефекти върху човешкото тяло.

HNO 2 намери широко приложение в химическата промишленост.

Флуороводородна киселина

Флуороводородна киселина(или флуороводород) е разтвор на H 2 O с HF. Киселинната формула е HF. Флуороводородната киселина се използва много активно в алуминиевата промишленост. Използва се за разтваряне на силикати, ецване на силиций и силикатно стъкло.

Флуороводородът е много вреден за човешкото тяло, в зависимост от концентрацията му може да бъде мека дрога. При контакт с кожата първоначално няма промени, но след няколко минути може да се появят. остра болкаи химическо изгаряне. Флуороводородната киселина е много вредна за околната среда.

Солна киселина

HCl е хлороводород и е силна киселина. Хлороводородът запазва свойствата на киселините, принадлежащи към групата на силните киселини. Киселината е прозрачна и безцветна на вид, но дими на въздух. Хлороводородът се използва широко в металургичната и хранително-вкусовата промишленост.

Тази киселина причинява химически изгаряния, но попадането в очите е особено опасно.

Фосфорна киселина

Фосфорната киселина (H 3 PO 4) е слаба киселина по своите свойства. Но дори слабите киселини могат да имат свойствата на силни. Например H 3 PO 4 се използва в промишлеността за възстановяване на желязото от ръжда. В допълнение, фосфорната (или ортофосфорната) киселина се използва широко в селското стопанство - от нея се правят много различни торове.

Свойствата на киселините са много сходни - почти всяка от тях е много вредна за човешкото тяло, H 3 PO 4 не е изключение. Например, тази киселина също причинява тежки химически изгаряния, кървене от носа и чупене на зъби.

Карбонова киселина

H 2 CO 3 е слаба киселина. Получава се чрез разтваряне на CO 2 ( въглероден двуокис) във Н2О (вода). Въглеродната киселина се използва в биологията и биохимията.

Плътност на различни киселини

Плътността на киселините заема важно място в теоретичните и практическите части на химията. Познавайки плътността, можете да определите концентрацията на определена киселина, да решите проблеми с химичните изчисления и да добавите правилното количество киселина, за да завършите реакцията. Плътността на всяка киселина се променя в зависимост от концентрацията. Например, колкото по-висок е процентът на концентрация, толкова по-висока е плътността.

Общи свойства на киселините

Абсолютно всички киселини са (т.е. те се състоят от няколко елемента на периодичната таблица) и те задължително включват Н (водород) в състава си. След това ще разгледаме кои са често срещаните:

1. Всички кислородсъдържащи киселини (във формулата на които присъства O) образуват вода при разлагане, а също и безкислородните киселини се разлагат на прости вещества (например 2HF се разлага на F 2 и H 2).
2. Окислителните киселини реагират с всички метали в серията метална активност (само тези, разположени вляво от H).
3. Те взаимодействат с различни соли, но само с тези, които са образувани от още по-слаба киселина.

Според техните собствени физични свойствакиселините рязко се различават една от друга. В края на краищата, те могат да имат миризма или не, а също и да бъдат в най-различни агрегатни състояния: течни, газообразни и дори твърди. Твърдите киселини са много интересни за изучаване. Примери за такива киселини: C 2 H 2 0 4 и H 3 BO 3.

Концентрация

Концентрацията е стойност, която определя количествения състав на всеки разтвор. Например, химиците често трябва да определят колко чиста сярна киселина присъства в разредената киселина H 2 SO 4. За да направите това, те изсипват малко количество разредена киселина в мерителна чаша, претеглят я и определят концентрацията с помощта на диаграма за плътност. Концентрацията на киселини е тясно свързана с плътността; често при определяне на концентрацията има изчислителни проблеми, при които трябва да определите процента на чистата киселина в разтвора.

Класификация на всички киселини според броя на Н атомите в тяхната химична формула

Една от най-популярните класификации е разделянето на всички киселини на едноосновни, двуосновни и съответно триосновни киселини. Примери за едноосновни киселини: HNO 3 (азотна), HCl (солна), HF (флуороводородна) и други. Тези киселини се наричат ​​моноосновни, тъй като съдържат само един атом Н. Има много такива киселини, невъзможно е да запомните абсолютно всяка. Просто трябва да запомните, че киселините се класифицират според броя на Н атомите в техния състав. Двуосновните киселини се дефинират по подобен начин. Примери: H 2 SO 4 (сярен), H 2 S (сероводород), H 2 CO 3 (въглища) и др. Триосновен: H 3 PO 4 (фосфорен).

Основна класификация на киселините

Една от най-популярните класификации на киселините е тяхното разделяне на кислородсъдържащи и безкислородни. Как да запомните, без да знаете химична формулавещества, които са кислородсъдържаща киселина?

Всички безкислородни киселини нямат важния елемент О - кислород, но съдържат Н. Затова думата "водород" винаги е свързана с името им. HCl е H 2 S - сероводород.

Но можете също да напишете формула въз основа на имената на киселинно-съдържащи киселини. Например, ако броят на О атомите в дадено вещество е 4 или 3, тогава наставката -n-, както и окончанието -aya-, винаги се добавят към името:

• H 2 SO 4 - сяра (брой атоми - 4);
• H 2 SiO 3 - силиций (брой атоми - 3).

Ако веществото има по-малко от три или три кислородни атома, тогава в името се използва наставката -ist-:

• HNO 2 - азотен;
• H 2 SO 3 - сярна.

Общи свойства

Всички киселини имат кисел и често леко метален вкус. Но има и други подобни свойства, които сега ще разгледаме.

Има вещества, наречени индикатори. Индикаторите променят цвета си или цветът остава, но нюансът му се променя. Това се случва, когато индикаторите са повлияни от други вещества, като киселини.

Пример за промяна на цвета е такъв познат продукт като чай и лимонена киселина. Когато лимонът се добави към чая, чаят постепенно започва забележимо да изсветлява. Това се дължи на факта, че лимонът съдържа лимонена киселина.

Има и други примери. Лакмусът, който е лилав на цвят в неутрална среда, става червен, когато се добави солна киселина.

Когато напреженията са в серията на напрежение преди водорода, се освобождават газови мехурчета - H. Въпреки това, ако метал, който е в серията на напрежение след H, се постави в епруветка с киселина, тогава няма да настъпи реакция, няма да има отделяне на газ. Така че медта, среброто, живакът, платината и златото няма да реагират с киселини.

В тази статия разгледахме най-известните химични киселини, както и техните основни свойства и разлики.

Това са вещества, които се дисоциират в разтвори, за да образуват водородни йони.

Киселините се класифицират по тяхната сила, по тяхната основност и по наличието или отсъствието на кислород в киселината.

По силакиселините се делят на силни и слаби. Най-важните силни киселини са азотната HNO 3, сярна H2SO4 и солна HCl.

Според наличието на кислород правете разлика между кислородсъдържащи киселини ( HNO3, H3PO4 и др.) и безкислородни киселини ( HCl, H2S, HCN и др.).

По основност, т.е. Според броя на водородните атоми в киселинната молекула, които могат да бъдат заменени с метални атоми, за да образуват сол, киселините се делят на едноосновни (напр. HNO 3, HCl), двуосновен (H 2 S, H 2 SO 4), триосновен (H 3 PO 4) и др.

Имената на безкислородните киселини произлизат от името на неметала с добавяне на края -водород:НС1 - солна киселина, H2S e - хидроселенова киселина, HCN - циановодородна киселина.

Имената на кислородсъдържащите киселини също се формират от руското име на съответния елемент с добавянето на думата „киселина“. В този случай името на киселината, в която елементът е в най-високо състояние на окисление, завършва на "naya" или "ova", например, H2SO4 - сярна киселина, HClO4 - перхлорна киселина, H3AsO4 - арсенова киселина. С намаляване на степента на окисление на киселинно образуващия елемент, окончанията се променят в следната последователност: „яйцевидни“ ( HClO3 - перхлорна киселина), "твърдо" ( HClO2 - хлорна киселина), „яйцевидна“ ( H O Cl - хипохлорна киселина). Ако даден елемент образува киселини, докато е само в две степени на окисление, тогава името на киселината, съответстваща на най-ниската степен на окисление на елемента, получава края "iste" ( HNO3 - Азотна киселина, HNO2 - азотиста киселина).

Таблица - Най-важните киселини и техните соли

киселина		Имена на съответните нормални соли
Име	Формула
Азот	HNO3	Нитрати
Азотни	HNO2	Нитрити
Борна (ортоборна)	H3BO3	Борати (ортоборати)
Бромоводородна		Бромиди
Хидройодид		йодиди
Силиций	H2SiO3	Силикати
Манган	HMnO4	Перманганати
Метафосфорен	HPO 3	Метафосфати
Арсен	H3AsO4	арсенати
Арсен	H3AsO3	Арсенити
Ортофосфорен	H3PO4	Ортофосфати (фосфати)
Дифосфорен (пирофосфорен)	H4P2O7	Дифосфати (пирофосфати)
Дихром	H2Cr2O7	Дихромати
Сярна	H2SO4	Сулфати
сяра	H2SO3	Сулфити
Въглища	H2CO3	Карбонати
Фосфорни	H3PO3	Фосфити
Хидрофлуорен (флуорен)		Флуориди
Солна (сол)		Хлориди
хлор	HClO4	Перхлорати
хлорист	HClO3	Хлорати
Хипохлорист	HClO	Хипохлорити
Chrome	H2CrO4	Хромати
Циановодород (цианид)		Цианид

Получаване на киселини

1. Безкислородните киселини могат да бъдат получени чрез директно комбиниране на неметали с водород:

H 2 + Cl 2 → 2HCl,

H 2 + S H 2 S.

2. Кислородсъдържащите киселини често могат да бъдат получени чрез директно комбиниране на киселинни оксиди с вода:

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4,

CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3,

P 2 O 5 + H 2 O = 2 HPO 3.

3. Както безкислородните, така и кислородсъдържащите киселини могат да бъдат получени чрез обменни реакции между соли и други киселини:

BaBr 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HBr,

CuSO 4 + H 2 S = H 2 SO 4 + CuS,

CaCO3 + 2HBr = CaBr2 + CO2 + H2O.

4. В някои случаи редокс реакциите могат да се използват за получаване на киселини:

H 2 O 2 + SO 2 = H 2 SO 4,

3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO.

Химични свойства на киселините

1. Най-характерното химично свойство на киселините е способността им да реагират с основи (както и основни и амфотерни оксиди), за да образуват соли, например:

H 2 SO 4 + 2NaOH = Na 2 SO 4 + 2H 2 O,

2HNO 3 + FeO = Fe(NO 3) 2 + H 2 O,

2 HCl + ZnO = ZnCl 2 + H 2 O.

2. Способността да взаимодейства с някои метали в серията на напрежение до водород, с освобождаване на водород:

Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2,

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2.

3. При соли, ако се образува слабо разтворима сол или летливо вещество:

H 2 SO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 ↓ + 2HCl,

2HCl + Na 2 CO 3 = 2NaCl + H 2 O + CO 2,

2KHCO3 + H2SO4 = K2SO4 +2SO2+ 2Н 2 О.

Имайте предвид, че многоосновните киселини се дисоциират стъпаловидно и лекотата на дисоциация на всяка стъпка намалява; следователно, за многоосновните киселини, вместо средни соли, често се образуват киселинни соли (в случай на излишък на реагиращата киселина):

Na 2 S + H 3 PO 4 = Na 2 HPO 4 + H 2 S,

NaOH + H3PO4 = NaH2PO4 + H2O.

4. Специален случай на киселинно-основно взаимодействие е реакцията на киселини с индикатори, водеща до промяна на цвета, която отдавна се използва за качествено откриване на киселини в разтвори. И така, лакмусът променя цвета си в кисела среда до червено.

5. При нагряване съдържащите кислород киселини се разлагат на оксид и вода (за предпочитане в присъствието на средство за отстраняване на вода P2O5):

H 2 SO 4 = H 2 O + SO 3,

H 2 SiO 3 = H 2 O + SiO 2.

М.В. Андрюхова, Л.Н. Бородина

киселина	Киселинен остатък
Формула	Име	Формула	Име
HBr	бромоводородна	Br –	бромид
HBrO3	бромиран	BrO3 –	бромат
HCN	циановодород (цианид)	CN-	цианид
НС1	солна (солна)	Cl –	хлорид
HClO	хипохлорен	ClO –	хипохлорит
HClO2	хлорид	ClO2 –	хлорит
HClO3	хипохлорен	ClO3 –	хлорат
HClO4	хлор	ClO 4 –	перхлорат
H2CO3	въглища	HCO 3 –	бикарбонат
CO 3 2–	карбонат
H2C2O4	киселец	C2O42–	оксалат
CH3COOH	оцет	CH 3 COO –	ацетат
H2CrO4	хром	CrO 4 2–	хромат
H2Cr2O7	дихром	Cr 2 O 7 2–	дихромат
HF	флуороводород (флуорид)	F –	флуорид
здрасти	водороден йодид	аз –	йодид
HIO 3	йодна	IO 3 –	йодат
H2MnO4	манган	MnO 4 2–	манганат
HMnO4	манган	MnO4 –	перманганат
HNO2	азотен	НЕ 2 –	нитрит
HNO3	азот	НЕ 3 –	нитрат
H3PO3	фосфорни	PO 3 3–	фосфит
H3PO4	фосфор	PO 4 3–	фосфат
HSCN	хидротиоцианат (роданик)	SCN -	тиоцианат (роданид)
H2S	водороден сулфид	S 2–	сулфид
H2SO3	сяра	SO 3 2–	сулфит
H2SO4	сярна	SO 4 2–	сулфат

край прил.

Най-често използваните префикси в имената

Интерполация на референтни стойности

Понякога е необходимо да се намери стойност на плътност или концентрация, която не е посочена в референтните таблици. Необходимият параметър може да бъде намерен чрез интерполация.

Пример

За приготвяне на разтвора на HCl се взема наличната в лабораторията киселина, чиято плътност се определя с ареометър. Оказа се, че е равно на 1,082 g/cm3.

Според референтната таблица установяваме, че киселина с плътност 1,080 има масова част от 16,74%, а с 1,085 - 17,45%. За да намерим масовата част на киселината в съществуващ разтвор, използваме формулата за интерполация:

къде е индексът 1 се отнася до по-разреден разтвор и 2 - към по-концентриран.

Предговор……………………………..………….……….…......3

1. Основни понятия на титриметричните методи за анализ......7

2. Методи и методи на титруване……………………………………...9

3. Изчисляване на моларна маса на еквиваленти.………………16

4. Методи за изразяване на количествения състав на разтворите

в титриметрия………………………………………………………..21

4.1. Решаване на типични задачи за методи на изразяване

количествен състав на разтворите……………….……25

4.1.1. Изчисляване на концентрацията на разтвор въз основа на известната маса и обем на разтвора…………………………………………………………..26

4.1.1.1. Задачи за самостоятелно решаване...29

4.1.2. Преобразуване на една концентрация в друга…………30

4.1.2.1. Задачи за самостоятелно решаване...34

5. Методи за приготвяне на разтвори…………………………...36

5.1. Решаване на типични задачи за изготвяне на решения

по различни начини…………………………………..39

5.2. Задачи за самостоятелно решаване………………….48

6. Изчисляване на резултатите от титриметричния анализ……….........51

6.1. Изчисляване на директни и заместващи резултати

титруване……………………………………………………………...51

6.2. Изчисляване на резултатите от обратното титруване……………...56

7. Метод на неутрализация (киселинно-основно титруване)……59

7.1. Примери за решаване на типични задачи……………………..68

7.1.1. Директно и заместващо титруване……………68

7.1.1.1. Задачи за самостоятелно решаване...73

7.1.2. Обратно титруване……………………………..76

7.1.2.1. Задачи за самостоятелно решаване...77

8. Окислително-редукционен метод (редоксиметрия)…………80

8.1. Задачи за самостоятелно решаване………………….89

8.1.1. Редокс реакции……..89

8.1.2. Изчисляване на резултатите от титруването…………………...90

8.1.2.1. Заместващо титруване……………...90

8.1.2.2. Право и обратно титруване…………..92

9. Метод на комплексиране; комплексометрия 94

9.1. Примери за решаване на типични задачи……………………...102

9.2. Задачи за самостоятелно решаване………………...104

10. Метод на отлагане………………………………………...106

10.1. Примери за решаване на типични задачи…………………….110

10.2. Задачи за самостоятелно решаване……………….114

11. Самостоятелни задачи по титриметрия

методи за анализ………………………………………………………………117

11.1. План за изпълнение на индивидуална задача…………117

11.2. Варианти на индивидуални задачи………………….123

Отговори на задачи………..………………………………………………………124

Символи……………………………………………………….…127

Приложение……………………………………………………...128

УЧЕБНО ИЗДАНИЕ

АНАЛИТИЧНА ХИМИЯ

Без кислород:	Основност	Името на солта
HCl - солна (солна)	едноосновен	хлорид
HBr - бромоводородна	едноосновен	бромид
HI - хидройодид	едноосновен	йодид
HF - флуороводородна (флуорна)	едноосновен	флуорид
H 2 S - сероводород	двуосновен	сулфид
Съдържащи кислород:
HNO 3 – азот	едноосновен	нитрат
H 2 SO 3 - сярна	двуосновен	сулфит
H 2 SO 4 – сярна	двуосновен	сулфат
H 2 CO 3 - въглища	двуосновен	карбонат
H 2 SiO 3 - силиций	двуосновен	силикат
H 3 PO 4 - ортофосфорен	триосновен	ортофосфат

соли –сложни вещества, които се състоят от метални атоми и киселинни остатъци. Това е най-многобройният клас неорганични съединения.

Класификация.По състав и свойства: средни, киселинни, основни, двойни, смесени, сложни

Средни солиса продукти на пълно заместване на водородните атоми на многоосновна киселина с метални атоми.

При дисоциация се получават само метални катиони (или NH 4 +). Например:

Na 2 SO 4 ® 2Na + +SO

CaCl 2 ® Ca 2+ + 2Cl -

Киселинни солиса продукти на непълно заместване на водородни атоми на многоосновна киселина с метални атоми.

При дисоциация те произвеждат метални катиони (NH 4 +), водородни йони и аниони на киселинния остатък, например:

NaHCO 3 ® Na + + HCO « H + +CO.

Основни солиса продукти на непълно заместване на ОН групи - съответната основа с киселинни остатъци.

При дисоциация те дават метални катиони, хидроксилни аниони и киселинен остатък.

Zn(OH)Cl ® + + Cl - « Zn 2+ + OH - + Cl - .

Двойни солисъдържат два метални катиона и при дисоциация дават два катиона и един анион.

KAl(SO 4) 2 ® K + + Al 3+ + 2SO

Комплексни солисъдържат сложни катиони или аниони.

Br ® + + Br - « Ag + +2 NH 3 + Br -

Na ® Na + + - « Na + + Ag + + 2 CN -

Генетична връзка между различни класове съединения

ЕКСПЕРИМЕНТАЛНА ЧАСТ

Оборудване и посуда: стелаж с епруветки, пералня, спиртна лампа.

Реактиви и материали: червен фосфор, цинков оксид, Zn гранули, гасена вар на прах Ca(OH) 2, 1 mol/dm 3 разтвори на NaOH, ZnSO 4, CuSO 4, AlCl 3, FeCl 3, HСl, H 2 SO 4, универсална индикаторна хартия, разтвор фенолфталеин, метилоранж, дестилирана вода.

Работен ред

1. Изсипете цинков оксид в две епруветки; добавете киселинен разтвор (HCl или H 2 SO 4) към единия и алкален разтвор (NaOH или KOH) към другия и загрейте леко на спиртна лампа.

Наблюдения:Разтваря ли се цинковият оксид в киселинен и алкален разтвор?

Напишете уравнения

Изводи: 1. Към какъв тип оксид принадлежи ZnO?

2. Какви свойства притежават амфотерните оксиди?

Получаване и свойства на хидроксидите

2.1. Потопете върха на универсалната индикаторна лента в алкален разтвор (NaOH или KOH). Сравнете получения цвят на индикаторната лента със стандартната цветова скала.

Наблюдения:Запишете pH стойността на разтвора.

2.2. Вземете четири епруветки, изсипете 1 ml разтвор на ZnSO 4 в първата, CuSO 4 във втората, AlCl 3 в третата и FeCl 3 в четвъртата. Добавете 1 ml разтвор на NaOH към всяка епруветка. Напишете наблюдения и уравнения за протичащите реакции.

Наблюдения:Получава ли се утаяване, когато алкали се добавят към солев разтвор? Посочете цвета на утайката.

Напишете уравненияпротичащи реакции (в молекулярна и йонна форма).

Изводи:Как могат да се получат метални хидроксиди?

2.3. Прехвърлете половината от утайките, получени в експеримент 2.2, в други епруветки. Третирайте една част от утайката с разтвор на H 2 SO 4, а другата с разтвор на NaOH.

Наблюдения:Настъпва ли разтваряне на утайката, когато към утайките се добавят алкали и киселина?

Напишете уравненияпротичащи реакции (в молекулярна и йонна форма).

Изводи: 1. Какъв тип хидроксиди са Zn(OH)2, Al(OH)3, Cu(OH)2, Fe(OH)3?

2. Какви свойства притежават амфотерните хидроксиди?

Получаване на соли.

3.1. Изсипете 2 ml разтвор на CuSO 4 в епруветка и потопете почистен нокът в този разтвор. (Реакцията е бавна, промените по повърхността на нокътя се появяват след 5-10 минути).

Наблюдения:Има ли промени по повърхността на нокътя? Какво се депозира?

Напишете уравнението за редокс реакцията.

Изводи:Като вземете предвид обхвата на металните напрежения, посочете метода за получаване на соли.

3.2. Поставете една цинкова гранула в епруветка и добавете разтвор на HCl.

Наблюдения:Има ли отделяне на газ?

Напишете уравнението

Изводи:Обяснете този методполучаване на соли?

3.3. Изсипете малко гасена вар на прах Ca(OH) 2 в епруветка и добавете разтвор на HCl.

Наблюдения:Има ли отделяне на газ?

Напишете уравнениетопротичащата реакция (в молекулярна и йонна форма).

Заключение: 1. Какъв тип реакция е взаимодействието между хидроксид и киселина?

2.Кои вещества са продуктите на тази реакция?

3.5. Изсипете 1 ml разтвор на сол в две епруветки: в първата - меден сулфат, във втората - кобалтов хлорид. Добавете към двете епруветки капка по капкаразтвор на натриев хидроксид, докато се образува утайка. След това добавете излишък от основа към двете епруветки.

Наблюдения:Посочете промените в цвета на утайката при реакциите.

Напишете уравнениетопротичащата реакция (в молекулярна и йонна форма).

Заключение: 1. В резултат на какви реакции се образуват основни соли?

2. Как можете да конвертирате основни соли в средни соли?

Тестови задачи:

1. От изброените вещества запишете формулите на соли, основи, киселини: Ca (OH) 2, Ca (NO 3) 2, FeCl 3, HCl, H 2 O, ZnS, H 2 SO 4, CuSO 4, KOH
Zn(OH) 2, NH 3, Na 2 CO 3, K 3 PO 4.

2. Посочете формулите на оксидите, съответстващи на изброените вещества H 2 SO 4, H 3 AsO 3, Bi (OH) 3, H 2 MnO 4, Sn (OH) 2, KOH, H 3 PO 4, H 2 SiO 3, Ge(OH)4.

3. Кои хидроксиди са амфотерни? Напишете уравнения на реакцията, характеризиращи амфотерността на алуминиевия хидроксид и цинковия хидроксид.

4. Кои от следните съединения ще взаимодействат по двойки: P 2 O 5 , NaOH, ZnO, AgNO 3 , Na 2 CO 3 , Cr(OH) 3 , H 2 SO 4 . Запишете уравнения за възможни реакции.

Лабораторна работа№ 2 (4 часа)

Предмет:Качествен анализ на катиони и аниони

Мишена:овладяват техниката за провеждане на качествени и групови реакции на катиони и аниони.

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТ

Основната задача на качествения анализ е да установи химичен съставвещества, открити в различни предмети ( биологични материали, лекарства, хранителни продукти, предмети заобикаляща среда). Тази статия разглежда качествен анализ неорганични вещества, които са електролити, т.е. по същество качествен анализ на йони. От целия набор от срещащи се йони бяха избрани най-важните в медицинско и биологично отношение: (Fe 3+, Fe 2+, Zn 2+, Ca 2+, Na +, K +, Mg 2+, Cl -, PO , CO и др.). Много от тези йони се намират в различни лекарства и храни.

Не всички се използват при качествен анализ възможни реакции, но само тези, които са придружени от ясен аналитичен ефект. Най-често срещаните аналитични ефекти: появата на нов цвят, отделяне на газ, образуване на утайка.

Има два коренно различни подхода към качествен анализ: дробни и систематични . При систематичния анализ непременно се използват групови реагенти за разделяне на присъстващите йони в отделни групи, а в някои случаи и на подгрупи. За целта някои от йоните се превръщат в неразтворими съединения, а част от йоните остават в разтвор. След отделяне на утайката от разтвора те се анализират отделно.

Например, разтворът съдържа A1 3+, Fe 3+ и Ni 2+ йони. Ако този разтвор е изложен на излишък от алкали, се утаява утайка от Fe(OH) 3 и Ni(OH) 2 и [A1(OH) 4] - йони остават в разтвора. Утайката, съдържаща железни и никелови хидроксиди, ще се разтвори частично, когато се третира с амоняк поради прехода към 2+ разтвор. Така с помощта на два реагента - алкален и амоняк се получават два разтвора: единият съдържа [A1(OH) 4 ] - йони, другият съдържа 2+ йони и Fe(OH) 3 утайка. След това чрез характерни реакции се доказва наличието на определени йони в разтворите и в утайката, която първо трябва да се разтвори.

Систематичният анализ се използва главно за откриване на йони в сложни многокомпонентни смеси. Той е много трудоемък, но предимството му е в лесното формализиране на всички действия, които се вписват в ясна схема (методология).

За извършване на фракционен анализ се използват само характерни реакции. Очевидно наличието на други йони може значително да изкриви резултатите от реакцията (припокриващи се цветове, нежелано утаяване и т.н.). За да се избегне това, фракционният анализ използва главно силно специфични реакции, които дават аналитичен ефект с малък брой йони. За успешни реакции е много важно да се поддържат определени условия, по-специално pH. Много често при фракционен анализ е необходимо да се прибегне до маскиране, тоест да се превърнат йони в съединения, които не са в състояние да произведат аналитичен ефект с избрания реагент. Например, диметилглиоксим се използва за откриване на никелови йони. Йонът Fe 2+ дава подобен аналитичен ефект на този реагент. За да се открие Ni 2+, Fe 2+ йонът се прехвърля в стабилен флуориден комплекс 4- или се окислява до Fe 3+, например, с водороден пероксид.

Фракционният анализ се използва за откриване на йони в по-прости смеси. Времето за анализ е значително намалено, но в същото време от експериментатора се изисква да има по-задълбочени познания за моделите на потока химична реакция, тъй като да се вземат предвид в една конкретна техника всички възможни случаиВзаимното влияние на йоните върху характера на наблюдаваните аналитични ефекти е доста трудно.

В аналитичната практика т.нар дробно-систематичен метод. При този подход се използва минимален брой групови реагенти, което дава възможност да се очертаят тактиките за анализ в общ контур, което след това се извършва по дробния метод.

Според техниката на провеждане на аналитични реакции се разграничават реакции: седиментни; микрокристалоскопичен; придружено от отделяне на газообразни продукти; проведено на хартия; екстракция; оцветени в разтвори; оцветяване на пламък.

При извършване на седиментни реакции трябва да се отбележи цветът и естеството на утайката (кристална, аморфна); ако е необходимо, се извършват допълнителни тестове: утайката се проверява за разтворимост в силни и слаби киселини, основи и амоняк и излишък на реагента. При провеждане на реакции, придружени от отделяне на газ, се отбелязват неговият цвят и миризма. В някои случаи се провеждат допълнителни изследвания.

Например, ако се подозира, че освободеният газ е въглероден оксид (IV), той преминава през излишък от варовита вода.

При фракционния и систематичен анализ широко се използват реакции, по време на които се появява нов цвят, най-често това са реакции на комплексообразуване или редокс реакции.

В някои случаи е удобно да се извършват такива реакции на хартия (капкови реакции). На хартията предварително се нанасят реактиви, които не се разлагат при нормални условия. По този начин, за откриване на сероводород или сулфидни йони се използва хартия, импрегнирана с оловен нитрат [почерняването възниква поради образуването на оловен (II) сулфид]. Много окислители се откриват с помощта на хартия с йодно нишесте, т.е. хартия, напоена с разтвори на калиев йодид и нишесте. В повечето случаи необходимите реагенти се нанасят върху хартията по време на реакцията, например ализарин за йона A1 3+, купрон за йона Cu 2+ и т.н. За подобряване на цвета понякога се използва екстракция в органичен разтворител. За предварителни тестове се използват цветни реакции на пламък.

Класификация на неорганични вещества с примери за съединения

Сега нека анализираме по-подробно схемата за класификация, представена по-горе.

Както виждаме, на първо място, всички неорганични вещества са разделени на простоИ комплекс:

Прости вещества Това са вещества, които са образувани от атоми само на един химичен елемент. Например прости вещества са водород H2, кислород O2, желязо Fe, въглерод C и др.

Сред простите вещества има метали, неметалиИ благородни газове:

Металиобразувани от химически елементи, разположени под диагонала бор-астат, както и всички елементи, разположени в странични групи.

Благородни газовеобразувани от химични елементи от група VIIIA.

Неметалисе образуват съответно от химични елементи, разположени над диагонала бор-астат, с изключение на всички елементи от странични подгрупи и благородни газове, разположени в група VIIIA:

Имената на простите вещества най-често съвпадат с имената на химичните елементи, от чиито атоми са образувани. Но за много химични елементи явлението алотропия е широко разпространено. Алотропията е явлението, когато едно химичен елементспособни да образуват няколко прости вещества. Например в случая на химичния елемент кислород е възможно съществуването на молекулни съединения с формули O 2 и O 3 . Първото вещество обикновено се нарича кислород по същия начин като химичния елемент, чиито атоми се образува, а второто вещество (O 3) обикновено се нарича озон. Под просто веществовъглерод може да означава всяка негова алотропна модификация, например диамант, графит или фулерени. Простото вещество фосфор може да се разбира като негови алотропни модификации, като напр бял фосфор, червен фосфор, черен фосфор.

Сложни вещества

Сложни вещества са вещества, образувани от атоми на два или повече химични елемента.

Например сложни вещества са амоняк NH 3, сярна киселина H 2 SO 4, гасена вар Ca (OH) 2 и безброй други.

Сред сложните неорганични вещества има 5 основни класа, а именно оксиди, основи, амфотерни хидроксиди, киселини и соли:

Оксиди - сложни вещества, образувани от два химични елемента, единият от които е кислород в степен на окисление -2.

Общата формула на оксидите може да бъде записана като E x O y, където E е символът на химичен елемент.

Номенклатура на оксидите

Името на оксида на химичен елемент се основава на принципа:

Например:

Fe 2 O 3 - железен (III) оксид; CuO—меден(II) оксид; N 2 O 5 - азотен оксид (V)

Често можете да намерите информация, че валентността на даден елемент е посочена в скоби, но това не е така. Така например степента на окисление на азота N 2 O 5 е +5, а валентността, колкото и да е странно, е четири.

Ако даден химичен елемент има едно положително състояние на окисление в съединенията, тогава степента на окисление не е посочена. Например:

Na 2 O - натриев оксид; H 2 O - водороден оксид; ZnO - цинков оксид.

Класификация на оксидите

Оксидите, според способността им да образуват соли при взаимодействие с киселини или основи, се разделят съответно на солеобразуващиИ несолеобразуващи.

Има малко несолеобразуващи оксиди; всички те са образувани от неметали в степен на окисление +1 и +2. Трябва да се помни списъкът на не-солеобразуващите оксиди: CO, SiO, N 2 O, NO.

Солеобразуващите оксиди от своя страна се делят на основен, киселиненИ амфотерни.

Основни оксидиТова са оксиди, които при взаимодействие с киселини (или киселинни оксиди) образуват соли. Основните оксиди включват метални оксиди в степен на окисление +1 и +2, с изключение на оксидите BeO, ZnO, SnO, PbO.

Киселинни оксидиТова са оксиди, които при взаимодействие с основи (или основни оксиди) образуват соли. Киселинните оксиди са почти всички оксиди на неметали с изключение на несолеобразуващите CO, NO, N 2 O, SiO, както и всички метални оксиди във високи степени на окисление (+5, +6 и +7).

Амфотерни оксидисе наричат ​​оксиди, които могат да реагират както с киселини, така и с основи и в резултат на тези реакции образуват соли. Такива оксиди проявяват двойна киселинно-алкална природа, тоест те могат да проявяват свойствата както на киселинни, така и на основни оксиди. Амфотерните оксиди включват метални оксиди в степени на окисление +3, +4, както и оксидите BeO, ZnO, SnO и PbO като изключение.

Някои метали могат да образуват и трите вида солеобразуващи оксиди. Например, хромът образува основния оксид CrO, амфотерния оксид Cr 2 O 3 и киселинен оксид CrO3.

Както можете да видите, киселинно-алкалните свойства на металните оксиди директно зависят от степента на окисляване на метала в оксида: колкото по-висока е степента на окисление, толкова по-изразени са киселинните свойства.

Причини

Причини - съединения с формула Me(OH) x, където хнай-често е равно на 1 или 2.

Класификация на основите

Базите се класифицират според броя на хидроксилните групи в една структурна единица.

Основи с една хидроксо група, т.е. тип MeOH се нарича монокиселинни основи,с две хидроксо групи, т.е. тип Me(OH) 2, съответно, дикиселинаи т.н.

Основите също се делят на разтворими (алкали) и неразтворими.

Алкалите включват изключително хидроксиди на алкални и алкалоземни метали, както и талиев хидроксид TlOH.

Номенклатура на базите

Името на фондацията се основава на следния принцип:

Например:

Fe(OH) 2 - железен (II) хидроксид,

Cu(OH) 2 - меден (II) хидроксид.

В случаите, когато металът в сложните вещества има постоянно състояние на окисление, не е необходимо да го посочвате. Например:

NaOH - натриев хидроксид,

Ca(OH) 2 - калциев хидроксид и др.

Киселини

Киселини - сложни вещества, чиито молекули съдържат водородни атоми, които могат да бъдат заменени с метал.

Общата формула на киселините може да бъде написана като H x A, където H са водородни атоми, които могат да бъдат заменени с метал, а A е киселинният остатък.

Например киселините включват съединения като H2SO4, HCl, HNO3, HNO2 и др.

Класификация на киселините

Според броя на водородните атоми, които могат да бъдат заменени с метал, киселините се делят на:

- О основни киселини: HF, HCI, HBr, HI, HNO3;

- д основни киселини: H2SO4, H2SO3, H2CO3;

- T рехобазни киселини: H3PO4, H3BO3.

Трябва да се отбележи, че броят на водородните атоми в случая органични киселининай-често не отразява тяхната базисност. Например оцетната киселина с формула CH 3 COOH, въпреки наличието на 4 водородни атома в молекулата, не е четириосновна, а едноосновна. Основността на органичните киселини се определя от броя на карбоксилните групи (-СООН) в молекулата.

Също така, въз основа на наличието на кислород в молекулите, киселините се разделят на безкислородни (HF, HCl, HBr и др.) И съдържащи кислород (H 2 SO 4, HNO 3, H 3 PO 4 и др.) . Кислородсъдържащите киселини се наричат ​​още оксокиселини.

Можете да прочетете повече за класификацията на киселините.

Номенклатура на киселини и киселинни остатъци

Следният списък с имена и формули на киселини и киселинни остатъци трябва да се научи.

В някои случаи някои от следните правила могат да улеснят запаметяването.

Както може да се види от таблицата по-горе, конструкцията на систематичните имена на безкислородни киселини е както следва:

Например:

HF—флуороводородна киселина;

HCl - солна киселина;

H2S е хидросулфидна киселина.

Имената на киселинните остатъци на безкислородните киселини се основават на принципа:

Например Cl - - хлорид, Br - - бромид.

Имената на кислородсъдържащите киселини се получават чрез добавяне на киселинообразуващия елемент към името различни суфиксии окончания. Например, ако киселинно образуващият елемент в кислородсъдържаща киселина има най-висока степенокисляване, тогава името на такава киселина се конструира, както следва:

Например сярна киселина H 2 S +6 O 4, хромова киселина H 2 Cr +6 O 4.

Всички кислородсъдържащи киселини също могат да бъдат класифицирани като киселинни хидроксиди, тъй като съдържат хидроксилни групи (ОН). Например, това може да се види от следните графични формули на някои кислородсъдържащи киселини:

Така сярната киселина иначе може да се нарече серен (VI) хидроксид, азотната киселина - азотен (V) хидроксид, фосфорната киселина - фосфорен (V) хидроксид и т.н. В този случай числото в скоби характеризира степента на окисляване на киселинно образуващия елемент. Този вариант на имената на кислородсъдържащи киселини може да изглежда изключително необичаен за мнозина, но понякога такива имена могат да бъдат намерени в реални Единен държавен изпит KIMahпо химия в задачи по класификация на неорганични вещества.

Амфотерни хидроксиди

Амфотерни хидроксиди - метални хидроксиди, проявяващи двойна природа, т.е. способен да проявява както свойствата на киселини, така и свойствата на основи.

Металните хидроксиди в степени на окисление +3 и +4 са амфотерни (както и оксидите).

Също така, като изключение, амфотерните хидроксиди включват съединенията Be (OH) 2, Zn (OH) 2, Sn (OH) 2 и Pb (OH) 2, въпреки степента на окисление на метала в тях +2.

За амфотерни хидроксиди на три- и четиривалентни метали е възможно съществуването на орто- и мета-форми, които се различават една от друга с една водна молекула. Например алуминиевият(III) хидроксид може да съществува в ортоформата Al(OH)3 или метаформата AlO(OH) (метахидроксид).

Тъй като, както вече беше споменато, амфотерните хидроксиди проявяват както свойствата на киселините, така и свойствата на основите, тяхната формула и име също могат да бъдат написани по различен начин: или като основа, или като киселина. Например:

соли

Например, солите включват съединения като KCl, Ca(NO 3) 2, NaHCO 3 и др.

Дефиницията, представена по-горе, описва състава на повечето соли, но има соли, които не попадат в нея. Например, вместо метални катиони, солта може да съдържа амониеви катиони или негови органични производни. Тези. соли включват съединения като например (NH4)2SO4 (амониев сулфат), + Cl-(метиламониев хлорид) и др.

Класификация на солите

От друга страна, солите могат да се разглеждат като продукти на заместване на водородни катиони H + в киселина с други катиони или като продукти на заместване на хидроксидни йони в основи (или амфотерни хидроксиди) с други аниони.

При пълна подмяна, т.нар средно аритметичноили нормалносол. Например, при пълно заместване на водородните катиони в сярна киселина с натриеви катиони се образува средна (нормална) сол Na 2 SO 4 и при пълно заместване на хидроксидните йони в основата Ca (OH) 2 с киселинни остатъци от нитратни йони , се образува средна (нормална) сол Ca(NO3)2.

Солите, получени чрез непълно заместване на водородни катиони в двуосновна (или повече) киселина с метални катиони, се наричат ​​кисели. Така, когато водородните катиони в сярната киселина са непълно заменени с натриеви катиони, се образува киселинната сол NaHSO 4.

Соли, които се образуват чрез непълно заместване на хидроксидни йони в двукиселинни (или повече) основи, се наричат ​​основи. Осилни соли. Например, при непълно заместване на хидроксидните йони в основата Ca (OH) 2 с нитратни йони се образува основа Обистра сол Ca(OH)NO3.

Соли, състоящи се от катиони на два различни метала и аниони на киселинни остатъци само на една киселина, се наричат двойни соли. Така например двойните соли са KNaCO 3, KMgCl 3 и т.н.

Ако една сол се образува от един вид катиони и два вида киселинни остатъци, такива соли се наричат ​​смесени. Например смесени соли са съединенията Ca(OCl)Cl, CuBrCl и др.

Има соли, които не попадат в дефиницията на соли като продукти на заместване на водородни катиони в киселини с метални катиони или продукти на заместване на хидроксидни йони в основи с аниони на киселинни остатъци. Това са комплексни соли. Например комплексни соли са натриев тетрахидроксоцинкат и тетрахидроксоалуминат с формули съответно Na 2 и Na. Комплексните соли най-често могат да бъдат разпознати сред другите по наличието квадратни скобивъв формулата. Трябва обаче да разберете, че за да може едно вещество да бъде класифицирано като сол, то трябва да съдържа някои катиони, различни от (или вместо) H +, а анионите трябва да съдържат някои аниони, различни от (или вместо) OH - . Например съединението Н2 не принадлежи към класа на комплексните соли, тъй като когато се дисоциира от катиони, в разтвора присъстват само водородни катиони Н+. Въз основа на вида на дисоциацията, това вещество по-скоро трябва да се класифицира като безкислородна комплексна киселина. По същия начин OH съединението не принадлежи към солите, т.к това съединение се състои от катиони + и хидроксидни йони ОН -, т.е. трябва да се счита за цялостна основа.

Номенклатура на солите

Номенклатура на средни и киселинни соли

Името на средните и киселинните соли се основава на принципа:

Ако степента на окисление на метал в сложни вещества е постоянна, тогава тя не е посочена.

Имената на киселинните остатъци бяха дадени по-горе при разглеждане на номенклатурата на киселините.

Например,

Na 2 SO 4 - натриев сулфат;

NaHSO 4 - натриев хидроген сулфат;

CaCO 3 - калциев карбонат;

Ca(HCO 3) 2 - калциев бикарбонат и др.

Номенклатура на основните соли

Имената на основните соли се основават на принципа:

Например:

(CuOH) 2 CO 3 - меден (II) хидроксикарбонат;

Fe(OH) 2 NO 3 - железен (III) дихидроксонитрат.

Номенклатура на комплексните соли

Номенклатурата на комплексните съединения е много по-сложна и за полагане на Единния държавен изпитНе е нужно да знаете много за номенклатурата на комплексните соли.

Трябва да можете да назовавате комплексни соли, получени при взаимодействие на алкални разтвори с амфотерни хидроксиди. Например:

*Същите цветове във формулата и името обозначават съответните елементи на формулата и името.

Тривиални имена на неорганични вещества

Под тривиални имена разбираме имената на вещества, които не са свързани или слабо свързани с техния състав и структура. Тривиалните имена се определят по правило или от исторически причини, или от физически или химични свойстваданни за връзка.

Списък с тривиални имена на неорганични вещества, които трябва да знаете:

На 3	криолит
SiO2	кварц, силициев диоксид
FeS 2	пирит, железен пирит
CaSO 4 ∙2H 2 O	гипс
CaC2	калциев карбид
Al 4 C 3	алуминиев карбид
KOH	каустичен калий
NaOH	сода каустик, сода каустик
H2O2	водороден прекис
CuSO 4 ∙5H 2 O	меден сулфат
NH4CI	амоняк
CaCO3	креда, мрамор, варовик
N2O	смехотворен газ
НЕ 2	кафяв газ
NaHC03	сода бикарбонат (питейна).
Fe3O4	желязна скала
NH 3 ∙H 2 O (NH 4 OH)	амоняк
CO	въглероден окис
CO2	въглероден двуокис
SiC	карборунд (силициев карбид)
PH 3	фосфин
NH 3	амоняк
KClO3	Бертолетова сол (калиев хлорат)
(CuOH)2CO3	малахит
CaO	негасена вар
Ca(OH)2	гасена вар
прозрачен воден разтвор Ca(OH)2	варна вода
суспензия на твърд Са(ОН)2 в неговия воден разтвор	варно мляко
K2CO3	поташ
Na 2 CO 3	калцинирана сода
Na 2 CO 3 ∙10H 2 O	кристална сода
MgO	магнезия