Interactie van basen met metalen. Stichtingen

Interactie van basen met metalen. Stichtingen

1. Basen interageren met zuren om zout en water te vormen:

Cu(OH) 2 + 2HCl = CuCl 2 + 2H 2 O

2. C zure oxiden, vorming van zout en water:

Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + H 2 O

3. Basen reageren met amfotere oxiden en hydroxiden en vormen zout en water:

2NaOH + Cr 2 O 3 \u003d 2NaCrO 2 + H 2 O

KOH + Cr(OH) 3 = KCrO 2 + 2H 2 O

4. Alkaliën interageren met oplosbare zouten en vormen een zwakke base, een neerslag of een gas:

2NaOH + NiCl 2 \u003d Ni (OH) 2 ¯ + 2NaCl

baseren

2KOH + (NH 4) 2 SO 4 \u003d 2NH 3 + 2H 2 O + K 2 SO 4

Ba(OH) 2 + Na 2 CO 3 = BaCO 3 ¯ + 2NaOH

5. Alkaliën reageren met sommige metalen, die overeenkomen met amfotere oxiden:

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

6. De werking van alkali op de indicator:

Oh - + fenolftaleïne ® frambozenkleur

Oh - + lakmoes® Blauwe kleur

7. Ontleding van sommige basen bij verhitting:

Сu(OH) 2 ® CuO + H 2 O

Amfotere hydroxidenchemische bestanddelen die de eigenschappen van zowel basen als zuren vertonen. Amfotere hydroxiden komen overeen met amfotere oxiden (zie rubriek 3.1).

Amfotere hydroxiden worden meestal geschreven in de vorm van een base, maar ze kunnen ook worden weergegeven als een zuur:

Zn(OH) 2 Û H 2 ZnO 2

baseren op

Chemische eigenschappen amfotere hydroxiden

1. Amfotere hydroxiden interageren met zuren en zuuroxiden:

Be(OH) 2 + 2HCl = BeCl 2 + 2H 2 O

Be(OH) 2 + SO 3 = BeSO 4 + H 2 O

2. Interactie met alkaliën en basische oxiden van alkali- en aardalkalimetalen:

Al(OH) 3 + NaOH = NaAlO 2 + 2H 2 O;

H 3 AlO 3 zuur natriummetaaluminaat

(H 3 AlO 3 ® HAlO 2 + H 2 O)

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

Alle amfotere hydroxiden zijn zwakke elektrolyten.

zout

zout- Dit zijn complexe stoffen bestaande uit metaalionen en een zuurresidu. Zouten zijn producten van volledige of gedeeltelijke vervanging van waterstofionen door metaal- (of ammonium-) ionen in zuren. Soorten zouten: medium (normaal), zuur en basisch.

Middelgrote zouten- dit zijn producten van volledige vervanging van waterstofkationen in zuren door metaal- (of ammonium-)ionen: Na 2 CO 3, NiSO 4, NH 4 Cl, enz.

Chemische eigenschappen van mediumzouten

1. Zouten gaan een wisselwerking aan met zuren, basen en andere zouten en vormen een zwak elektrolyt of een neerslag; of benzine:

Ba(NO 3) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ¯ + 2HNO 3

Na 2 SO 4 + Ba(OH) 2 = BaSO 4 ¯ + 2NaOH

CaCl 2 + 2AgNO 3 \u003d 2AgCl¯ + Ca (NO 3) 2

2CH 3 COONa + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2CH 3 COOH

NiSO 4 + 2KOH \u003d Ni (OH) 2 ¯ + K 2 SO 4

baseren

NH 4 NO 3 + NaOH \u003d NH 3 + H 2 O + NaNO 3

2. Zouten interageren met actievere metalen. Een actiever metaal verdringt een minder actief metaal uit een zoutoplossing (bijlage 3).

Zn + CuSO 4 \u003d ZnSO 4 + Cu

Zure zouten- dit zijn producten van onvolledige vervanging van waterstofkationen in zuren met metaal (of ammonium) ionen: NaHCO 3, NaH 2 PO 4, Na 2 HPO 4, enz. Zure zouten kunnen alleen worden gevormd door meerbasische zuren. Bijna alle zure zouten zijn goed oplosbaar in water.

Zure zouten verkrijgen en omzetten in medium

1. Zure zouten worden verkregen door een overmaat zuur of zuuroxide te laten reageren met een base:

H 2 CO 3 + NaOH = NaHCO 3 + H 2 O

CO 2 + NaOH = NaHCO 3

2. Wanneer een teveel aan zuur interageert met een basisch oxide:

2H 2 CO 3 + CaO = Ca (HCO 3) 2 + H 2 O

3. Zure zouten worden verkregen uit mediumzouten door zuur toe te voegen:

gelijknamig

Na 2 SO 3 + H 2 SO 3 \u003d 2NaHSO 3;

Na 2 SO 3 + HCl \u003d NaHSO 3 + NaCl

4. Zure zouten worden omgezet in medium met behulp van alkali:

NaHCO 3 + NaOH = Na 2 CO 3 + H 2 O

Basische zouten zijn producten van onvolledige substitutie van hydroxogroepen (OH - ) basen met een zuur residu: MgOHCl, AlOHSO 4, enz. Basische zouten kunnen alleen worden gevormd door zwakke basen van meerwaardige metalen. Deze zouten zijn in het algemeen slecht oplosbaar.

Basiszouten verkrijgen en omzetten naar medium

1. Basische zouten worden verkregen door een overmaat van een base te laten reageren met een zuur of zuuroxide:

Mg(OH) 2 + HCl = MgOHCl¯ + H 2 O

hydroxo-

magnesium chloride

Fe(OH) 3 + SO 3 = FeOHSO 4 ¯ + H 2 O

hydroxo-

ijzer(III)sulfaat

2. Basische zouten worden gevormd uit een gemiddeld zout door een gebrek aan alkali toe te voegen:

Fe 2 (SO 4) 3 + 2NaOH \u003d 2FeOHSO 4 + Na 2 SO 4

3. Basische zouten worden omgezet in medium zouten door een zuur toe te voegen (bij voorkeur degene die overeenkomt met het zout):

MgOHCl + HCl = MgCl 2 + H 2 O

2MgOHCl + H 2 SO 4 \u003d MgCl 2 + MgSO 4 + 2H 2 O


ELEKTROLYTEN

elektrolyten- dit zijn stoffen die in oplossing uiteenvallen in ionen onder invloed van polaire oplosmiddelmoleculen (H 2 O). Volgens het vermogen om te dissociëren (verval in ionen), worden elektrolyten voorwaardelijk verdeeld in sterk en zwak. Sterke elektrolyten dissociëren bijna volledig (in verdunde oplossingen), terwijl zwakke elektrolyten slechts gedeeltelijk in ionen uiteenvallen.

Sterke elektrolyten zijn onder andere:

sterke zuren (zie p. 20);

sterke basen - alkaliën (zie p. 22);

bijna alle oplosbare zouten.

Zwakke elektrolyten zijn onder meer:

Zwakke zuren (zie p. 20);

basen zijn geen alkaliën;

Een van de belangrijkste kenmerken van een zwakke elektrolyt is dissociatie constanteTot . Voor een monobasisch zuur geldt bijvoorbeeld

HAÛH + + EEN - ,

waar, is de evenwichtsconcentratie van H + ionen;

is de evenwichtsconcentratie van zure anionen A - ;

is de evenwichtsconcentratie van zuurmoleculen,

Of voor een zwakke basis,

MOHÛM + +OH - ,

,

waar, is de evenwichtsconcentratie van kationen M +;

– evenwichtsconcentratie van hydroxide-ionen OH - ;

is de evenwichtsconcentratie van moleculen met een zwakke base.

Dissociatieconstanten van enkele zwakke elektrolyten (op t = 25°С)

Substantie Tot Substantie Tot
HCOOH K = 1,8×10 -4 H3PO4 K 1 \u003d 7,5 × 10 -3
CH3COOH K = 1,8×10 -5 K 2 \u003d 6,3 × 10 -8
HCN K = 7,9×10 -10 K 3 \u003d 1,3 × 10 -12
H2CO3 K 1 \u003d 4,4 × 10 -7 HClO K = 2,9×10 -8
K 2 \u003d 4,8 × 10 -11 H3BO3 K 1 \u003d 5,8 × 10 -10
HF K = 6,6×10 -4 K 2 \u003d 1,8 × 10 -13
HNO 2 K = 4,0×10 -4 K 3 \u003d 1,6 × 10 -14
H2SO3 K 1 \u003d 1,7 × 10 -2 H2O K = 1,8×10 -16
K 2 \u003d 6,3 × 10 -8 NH 3 × H 2 O K = 1,8×10 -5
H 2 S K 1 \u003d 1,1 × 10 -7 Al(OH)3 K3 \u003d 1,4 × 10 -9
K 2 \u003d 1,0 × 10 -14 Zn(OH) 2 K 1 \u003d 4,4 × 10 -5
H2SiO3 K 1 \u003d 1,3 × 10 -10 K 2 \u003d 1,5 × 10 -9
K 2 \u003d 1,6 × 10 -12 Cd(OH)2 K 2 \u003d 5,0 × 10 -3
Fe(OH)2 K 2 \u003d 1,3 × 10 -4 Cr(OH)3 K 3 \u003d 1,0 × 10 -10
Fe(OH)3 K 2 \u003d 1,8 × 10 -11 Ag(OH) K = 1,1×10 -4
K 3 \u003d 1,3 × 10 -12 Pb(OH)2 K 1 \u003d 9,6 × 10 -4
Cu(OH)2 K 2 \u003d 3,4 × 10 -7 K 2 \u003d 3,0 × 10 -8
Ni(OH)2 K 2 \u003d 2,5 × 10 -5

1. Base + zuur zout + water

KOH + HCl
KCl + H2O.

2. Base + zuuroxide
zout + water

2KOH+SO2
K 2 SO 3 + H 2 O.

3. Alkali + amfoteer oxide/hydroxide
zout + water

2NaOH (tv) + Al 2 O 3
2NaAlO2 + H2O;

NaOH (tv) + Al (OH) 3
NaAlO 2 + 2H 2 O.


De uitwisselingsreactie tussen de base en het zout verloopt alleen in oplossing (zowel de base als het zout moeten oplosbaar zijn) en alleen als ten minste één van de producten een neerslag of een zwak elektrolyt is (NH 4 OH, H 2 O)

Ba (OH) 2 + Na 2 SO 4
BaSO4 + 2NaOH;

Ba(OH)2 + NH4Cl
BaCl2 + NH40H.


Alleen alkalimetaalbasen zijn hittebestendig, met uitzondering van LiOH

Ca(OH)2
CaO + H20;

NaOH ;

NH4OH
NH 3 + H 2 O.


2NaOH (tv) + Zn
Na 2 ZnO 2 + H 2.

ZUUR

zuren vanuit het standpunt van TED worden complexe stoffen genoemd die dissociëren in oplossingen met de vorming van een waterstofion H +.

Zure classificatie

1. Volgens het aantal waterstofatomen dat in een waterige oplossing kan worden afgesplitst, worden zuren onderverdeeld in monobasisch(HF, HNO 2), dibasisch(H 2 CO 3, H 2 SO 4), tribasisch(H3PO4).

2. De samenstelling van het zuur is onderverdeeld in zuurstofloos(HCl, H2S) en zuurstofhoudend(HClO 4, HNO 3).

3. Volgens het vermogen van zuren om te dissociëren in waterige oplossingen, zijn ze onderverdeeld in zwak en krachtig. Moleculen van sterke zuren in waterige oplossingen vallen volledig uiteen in ionen en hun dissociatie is onomkeerbaar.

Bijvoorbeeld HCL
H + + Cl -;

H2SO4
H++HSO .

Zwakke zuren dissociëren reversibel; hun moleculen in waterige oplossingen vallen gedeeltelijk uiteen in ionen en meerbasische - stapsgewijs.

CH 3COOH
CH 3 COO - + H +;

1) H2S
HS - + H + , 2) HS -
H + + S 2-.

Het deel van een zuurmolecuul zonder een of meer H+-waterstofionen wordt genoemd zuur residu. De lading van het zuurresidu is altijd negatief en wordt bepaald door het aantal H+-ionen dat van het zuurmolecuul wordt weggenomen. Fosforzuur H 3 PO 4 kan bijvoorbeeld drie zuurresten vormen: H 2 PO - dihydrofosfaation, HPO - hydrofosfaation, PO - fosfaation.

De namen van zuurstofvrije zuren worden verzonnen door toevoeging aan de wortel van de Russische naam van het zuurvormende element (of aan de naam van een groep atomen, bijvoorbeeld CN - - cyaan) het einde is waterstof: HCl - zoutzuur (zoutzuur), H 2 S - hydrosulfidezuur, HCN - blauwzuur (blauwzuur).

De namen van zuurstofhoudende zuren zijn ook gevormd uit de Russische naam van het zuurvormende element met toevoeging van het woord "zuur". In dit geval de naam van het zuur waarin het element zit de hoogste graad oxidatie, eindigt op "... naya" of "... ova", bijvoorbeeld H 2 SO 4 - zwavelzuur, H 3 AsO 4 - arseenzuur. Met een afname van de oxidatietoestand van het zuurvormende element, veranderen de uitgangen in de volgende volgorde: "...naya"(HClO 4 - perchloorzuur), "... ovaal"(HClO 3 - chloorzuur), "... puur"(HClO 2 - chloorzuur), "... wiebelig"(HClO- onderchloorzuur). Als een element zuren vormt en zich in slechts twee oxidatietoestanden bevindt, krijgt de naam van het zuur dat overeenkomt met de laagste oxidatietoestand van het element het einde "... puur" (HNO 3 - salpeterzuur, HNO 2 - salpeterig zuur) .

Eén en hetzelfde zuuroxide (bijvoorbeeld P 2 O 5) kan overeenkomen met meerdere zuren die één atoom van dit element per molecuul bevatten (bijvoorbeeld HPO 3 en H 3 PO 4). In dergelijke gevallen wordt het voorvoegsel "meta ..." toegevoegd aan de naam van het zuur dat het kleinste aantal zuurstofatomen in het molecuul bevat, en het voorvoegsel "ortho ..." wordt toegevoegd aan de naam van het zuur dat de grootste aantal zuurstofatomen in het molecuul (HPO 3 - metafosforzuur, H 3 PO 4 - orthofosforzuur).

Als het zuurmolecuul meerdere atomen van een zuurvormend element bevat, wordt een cijfervoorvoegsel aan de naam toegevoegd, bijvoorbeeld H 4 P 2 O 7 - twee fosforzuur, H 2 B 4 O 7 - vier boorzuur.

H 2 SO 5 H 2 S 2 O 8

S H - O - S - O - O - S - O - H

H-O-O o o o

Peroxozwavelzuur Peroxozwavelzuur

Chemische eigenschappen van zuren


HF+KOH
KF + H2O.


H 2 SO 4 + CuO
CuSO 4 + H 2 O.


2HCl + BeO
BeCl 2 + H 2 O.


Zuren reageren met zoutoplossingen als een in zuur onoplosbaar zout of een zwakker (vluchtig) zuur in vergelijking met het oorspronkelijke zuur wordt gevormd.

H 2 SO 4 + BaCl 2
BaSO4 +2HCl;

2HNO 3 + Na 2 CO 3
2NaNO 3 + H 2 O + CO 2 .


H 2 CO 3
H 2 O + CO 2.


H 2 SO 4 (razb) + Fe
FeSO 4 + H 2;

HC1 + Cu .

Figuur 2 toont de interactie van zuren met metalen.

ZUUR - OXIDATOR

Metaal in de spanningsreeks na H 2

+
de reactie gaat niet

Metaal in een reeks spanningen tot H 2

+
metaalzout + H 2

tot op de min graad

H 2 SO 4 geconcentreerd

Au, Pt, Ir, Rh, Ta

oxidatie (s.d.)

+
de reactie gaat niet

/Mq/Zn

uit voorwaarden

Metaalsulfaat in max s.d.

+
+ +

Metaal (overige)

+
+ +

HNO3 geconcentreerd

Au, Pt, Ir, Rh, Ta

+
de reactie gaat niet

Alkali/aardalkalimetaal

Metaalnitraat in max s.d.

Metaal (andere; Al, Cr, Fe, Co, Ni bij verhitting)

TN+


+

HNO3 verdund

Au, Pt, Ir, Rh, Ta

+
de reactie gaat niet

Alkali/aardalkalimetaal

NH 3 (NH 4 NO 3)

Metaalnitraat

la in max s.o.

+
+

Metaal (de rest in de spanningswerf tot H 2)

NEE/N 2 O/N 2 /NH 3 (NH 4 NEE 3)

uit voorwaarden

+

Metaal (de rest in de reeks spanningen na H 2)

Fig. 2. INTERACTIE VAN ZUREN MET METALEN

ZOUT

Zouten - dit zijn complexe stoffen die dissociëren in oplossingen met de vorming van positief geladen ionen (kationen - basische residuen), met uitzondering van waterstofionen, en negatief geladen ionen (anionen - zuurresiduen), anders dan hydroxiden - ionen.

Stichtingencomplexe stoffen die bestaan ​​uit een metaalkation Me + (of een metaalachtig kation, bijvoorbeeld een ammoniumion NH 4 +) en een hydroxide-anion OH -.

Op basis van hun oplosbaarheid in water zijn basen onderverdeeld in oplosbaar (alkali) en onoplosbare basen . Hebben ook onstabiele gronden die spontaan ontbinden.

Het terrein krijgen

1. Interactie van basische oxiden met water. Tegelijkertijd reageren ze met water erin normale omstandigheden enkel en alleen die oxiden die overeenkomen met een oplosbare base (alkali). Die. op deze manier kun je alleen krijgen alkaliën:

basisch oxide + water = base

Bijvoorbeeld , natriumoxide vormen in water natriumhydroxide(natriumhydroxide):

Na 2 O + H 2 O → 2 NaOH

Tegelijkertijd ongeveer koper(II)oxide Met water reageert niet:

CuO + H 2 O ≠

2. Interactie van metalen met water. Waarin reageren met wateronder normale omstandighedenalleen alkalimetalen(lithium, natrium, kalium, rubidium, cesium), calcium, strontium en barium.In dit geval treedt een redoxreactie op, werkt waterstof als oxidatiemiddel en werkt een metaal als reductiemiddel.

metaal + water = alkali + waterstof

Bijvoorbeeld, potassium reageert met water zeer gewelddadig:

2K 0 + 2H 2 + O → 2K + OH + H 2 0

3. Elektrolyse van oplossingen van sommige alkalimetaalzouten. Om alkaliën te verkrijgen, wordt in de regel elektrolyse toegepast oplossingen van zouten gevormd door alkali- of aardalkalimetalen en anoxische zuren (behalve fluorwaterstof) - chloriden, bromiden, sulfiden, enz. Deze kwestie wordt in meer detail besproken in het artikel .

Bijvoorbeeld , elektrolyse van natriumchloride:

2NaCl + 2H 2 O → 2NaOH + H 2 + Cl 2

4. Basen worden gevormd door de interactie van andere basen met zouten. In dit geval alleen communiceren oplosbare stoffen, en een onoplosbaar zout of een onoplosbare base zou zich in de producten moeten vormen:

of

loog + zout 1 = zout 2 ↓ + loog

Bijvoorbeeld: kaliumcarbonaat reageert in oplossing met calciumhydroxide:

K 2 CO 3 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 ↓ + 2KOH

Bijvoorbeeld: koper(II)chloride reageert in oplossing met natriumhydroxide. Tegelijkertijd daalt het blauw neerslag van koper(II)hydroxide:

CuCl 2 + 2NaOH → Cu(OH) 2 ↓ + 2NaCl

Chemische eigenschappen van onoplosbare basen

1. Onoplosbare basen interageren met sterke zuren en hun oxiden (en sommige medium zuren). Tegelijkertijd vormen ze zich zout en water.

onoplosbare base + zuur = zout + water

onoplosbare base + zuuroxide = zout + water

Bijvoorbeeld ,koper (II) hydroxide interageert met een sterk zoutzuur:

Cu(OH) 2 + 2HCl = CuCl 2 + 2H 2 O

In dit geval heeft koper(II)hydroxide geen interactie met zuuroxide zwak koolzuur - kooldioxide:

Cu(OH) 2 + CO 2 ≠

2. Onoplosbare basen ontleden bij verhitting tot oxide en water.

Bijvoorbeeld, ijzer(III)hydroxide valt uiteen in ijzer(III)oxide en water wanneer het wordt gecalcineerd:

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

3. Onoplosbare basen hebben geen interactiemet amfotere oxiden en hydroxiden.

onoplosbare base + amfoteer oxide ≠

onoplosbare base + amfoteer hydroxide ≠

4. Sommige onoplosbare basen kunnen fungeren alsreductiemiddelen. Reductiemiddelen zijn basen gevormd door metalen met minimum of intermediaire oxidatietoestand, die hun oxidatietoestand kunnen verhogen (ijzer (II) hydroxide, chroom (II) hydroxide, enz.).

Bijvoorbeeld , ijzer(II)hydroxide kan worden geoxideerd met zuurstof uit de lucht in aanwezigheid van water tot ijzer(III)hydroxide:

4Fe +2 (OH) 2 + O 2 0 + 2H 2 O → 4Fe +3 (O -2 H) 3

Chemische eigenschappen van alkaliën

1. Alkaliën interageren met elk zuren - zowel sterk als zwak . In dit geval worden zout en water gevormd. Deze reacties worden genoemd neutralisatie reacties. Eventueel onderwijs zuur zout, als het zuur polybasisch is, bij een bepaalde verhouding van reagentia, of in overtollig zuur. BIJ overtollig alkali gemiddeld zout en water worden gevormd:

alkali (overmaat) + zuur \u003d gemiddeld zout + water

alkali + polybasisch zuur (overmaat) = zuur zout + water

Bijvoorbeeld , natriumhydroxide kan bij interactie met tribasisch fosforzuur 3 soorten zouten vormen: dihydrofosfaten, fosfaten of hydrofosfaten.

In dit geval worden dihydrofosfaten gevormd in een overmaat zuur, of in een molaire verhouding (de verhouding van de hoeveelheden stoffen) van de reagentia 1:1.

NaOH + H 3 PO 4 → NaH 2 PO 4 + H 2 O

Met een molaire verhouding van de hoeveelheid alkali en zuur van 2: 1 worden hydrofosfaten gevormd:

2NaOH + H 3 PO 4 → Na 2 HPO 4 + 2H 2 O

In overmaat alkali, of bij een molaire verhouding van alkali en zuur van 3:1, wordt een alkalimetaalfosfaat gevormd.

3NaOH + H 3 PO 4 → Na 3 PO 4 + 3H 2 O

2. Alkaliën hebben een wisselwerking metamfotere oxiden en hydroxiden. Waarin in de smelt worden gevormd gewone zouten , a in oplossing - complexe zouten .

alkali (smelt) + amfoteer oxide = gemiddeld zout + water

loog (smelt) + amfoteer hydroxide = gemiddeld zout + water

alkali (oplossing) + amfoteer oxide = complex zout

alkali (oplossing) + amfoteer hydroxide = complex zout

Bijvoorbeeld , wanneer aluminiumhydroxide reageert met natriumhydroxide in de smelt natriumaluminaat wordt gevormd. Hoe zuurder hydroxide vormt een zuurresidu:

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

MAAR in oplossing er ontstaat een complex zout:

NaOH + Al(OH)3 = Na

Let op hoe de formule van een complex zout is samengesteld:eerst kiezen we het centrale atoom (toin de regel is het een metaal uit amfoteer hydroxide).Voeg er dan aan toe liganden- in ons geval zijn dit hydroxide-ionen. Het aantal liganden is in de regel 2 keer groter dan de oxidatietoestand van het centrale atoom. Maar het aluminiumcomplex is een uitzondering, het aantal liganden is meestal 4. We plaatsen het resulterende fragment tussen vierkante haken - dit is een complex ion. We bepalen de lading en voegen het benodigde aantal kationen of anionen van buitenaf toe.

3. Basen reageren op zure oxiden. Het is mogelijk om te vormen zuur of gemiddeld zout, afhankelijk van de molaire verhouding van alkali en zuuroxide. Bij een overmaat aan alkali wordt een gemiddeld zout gevormd en bij een overmaat aan zuuroxide wordt een zuur zout gevormd:

alkali (overmaat) + zuuroxide \u003d gemiddeld zout + water

of:

alkali + zuuroxide (overmaat) = zuur zout

Bijvoorbeeld , bij interactie overmaat natriumhydroxide Met koolstofdioxide worden natriumcarbonaat en water gevormd:

2NaOH + CO 2 \u003d Na 2 CO 3 + H 2 O

En bij interactie overtollige koolstofdioxide met natriumhydroxide wordt alleen natriumbicarbonaat gevormd:

2NaOH + CO 2 = NaHCO 3

4. Alkaliën reageren op zouten. alkaliën reageren alleen met oplosbare zouten in oplossing, op voorwaarde dat producten vormen gas of neerslag . Deze reacties verlopen volgens het mechanisme ionen uitwisseling.

alkali + oplosbaar zout = zout + overeenkomstig hydroxide

Basen interageren met oplossingen van metaalzouten, die overeenkomen met onoplosbare of onstabiele hydroxiden.

Bijvoorbeeld, natriumhydroxide interageert met kopersulfaat in oplossing:

Cu 2+ SO 4 2- + 2Na + OH - = Cu 2+ (OH) 2 - ↓ + Na 2 + SO 4 2-

Ook alkaliën interageren met oplossingen van ammoniumzouten.

Bijvoorbeeld , kaliumhydroxide interageert met ammoniumnitraatoplossing:

NH 4 + NO 3 - + K + OH - \u003d K + NO 3 - + NH 3 + H 2 O

! Wanneer zouten van amfotere metalen een interactie aangaan met een overmaat aan alkali, wordt een complex zout gevormd!

Laten we dit probleem in meer detail bekijken. Als het zout wordt gevormd door het metaal waaraan amfoteer hydroxide , interageert met een kleine hoeveelheid alkali, dan gaat de gebruikelijke uitwisselingsreactie verder en slaat neerhet hydroxide van dit metaal .

Bijvoorbeeld , overmaat zinksulfaat reageert in oplossing met kaliumhydroxide:

ZnSO 4 + 2KOH \u003d Zn (OH) 2 ↓ + K 2 SO 4

Bij deze reactie wordt echter geen base gevormd, maar foterisch hydroxide. En, zoals we hierboven vermeldden, amfotere hydroxiden lossen op in een overmaat alkaliën om complexe zouten te vormen . T Dus tijdens de interactie van zinksulfaat met overtollige alkalische oplossing er wordt een complex zout gevormd, er wordt geen neerslag gevormd:

ZnSO 4 + 4KOH \u003d K 2 + K 2 SO 4

Zo krijgen we 2 schema's voor de interactie van metaalzouten, die overeenkomen met amfotere hydroxiden, met alkaliën:

amfoteer metaalzout (overmaat) + alkali = amfoteer hydroxide↓ + zout

amph.metaalzout + alkali (overmaat) = complex zout + zout

5. Basen reageren op zure zouten.In dit geval worden mediumzouten of minder zure zouten gevormd.

zuur zout + alkali \u003d medium zout + water

Bijvoorbeeld , Kaliumhydrosulfiet reageert met kaliumhydroxide om kaliumsulfiet en water te vormen:

KHSO 3 + KOH \u003d K 2 SO 3 + H 2 O

Het is erg handig om de eigenschappen van zure zouten te bepalen door een zuur zout mentaal in 2 stoffen te breken - een zuur en een zout. We breken bijvoorbeeld natriumbicarbonaat NaHC03 in urinezuur H 2 CO 3 en natriumcarbonaat Na 2 CO 3 . De eigenschappen van bicarbonaat worden grotendeels bepaald door de eigenschappen van koolzuur en de eigenschappen van natriumcarbonaat.

6. Alkaliën interageren met metalen in oplossing en smelten. In dit geval treedt een redoxreactie op in de oplossing complex zout en waterstof, in de smelt - gemiddeld zout en waterstof.

Opmerking! Alleen die metalen reageren met alkaliën in oplossing, waarbij het oxide met de minimale positieve oxidatietoestand van het metaal amfoteer is!

Bijvoorbeeld , ijzer reageert niet met een alkalische oplossing, ijzer(II)oxide is basisch. MAAR aluminium lost op in een waterige oplossing van alkali, aluminiumoxide is amfoteer:

2Al + 2NaOH + 6H 2 + O = 2Na + 3H 2 0

7. Alkaliën interageren met niet-metalen. In dit geval vinden redoxreacties plaats. Gebruikelijk, niet-metalen disproportioneel in alkaliën. reageer niet met alkaliën zuurstof, waterstof, stikstof, koolstof en inerte gassen (helium, neon, argon, enz.):

NaOH + O2 ≠

NaOH + N2 ≠

NaOH+C≠

Zwavel, chloor, broom, jodium, fosfor en andere niet-metalen onevenredig in basen (d.w.z. zelfoxidatie-zelfherstel).

Bijvoorbeeld chloorbij interactie met koude alkali gaat in oxidatietoestanden -1 en +1:

2NaOH + Cl 2 0 \u003d NaCl - + NaOCl + + H 2 O

Chloor bij interactie met hete loog gaat in oxidatietoestanden -1 en +5:

6NaOH + Cl 2 0 \u003d 5NaCl - + NaCl + 5 O 3 + 3H 2 O

Silicium geoxideerd door alkaliën tot een oxidatietoestand van +4.

Bijvoorbeeld, in oplossing:

2NaOH + Si 0 + H 2 + O = NaCl - + Na 2 Si + 4 O 3 + 2H 2 0

Fluor oxideert alkaliën:

2F 2 0 + 4NaO -2 H \u003d O 2 0 + 4NaF - + 2H 2 O

Meer over deze reacties lees je in het artikel.

8. Basen ontleden niet bij verhitting.

De uitzondering is lithiumhydroxide:

2LiOH \u003d Li 2 O + H 2 O


Onoplosbare base: koperhydroxide

Stichtingen- elektrolyten genoemd, in de oplossingen waarvan er geen anionen zijn, behalve hydroxide-ionen (anionen zijn ionen met een negatieve lading, in dit geval zijn het OH - ionen). Titels gronden bestaat uit drie delen: woorden hydroxide , waaraan de naam van het metaal is toegevoegd (in genitief geval). Bijvoorbeeld, koperhydroxide(Cu(OH)2). Voor sommigen gronden oude namen kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt natriumhydroxide(NaOH) - natrium alkali.

Natriumhydroxide, natriumhydroxide, natrium alkali, bijtende soda- het is allemaal hetzelfde spul chemische formule welke NaOH. Watervrij natriumhydroxide- het is wit kristallijne substantie. Een oplossing is een heldere vloeistof die niet van water te onderscheiden is. Wees voorzichtig bij het gebruik! Bijtende soda verbrandt de huid ernstig!

De classificatie van basen is gebaseerd op hun vermogen om op te lossen in water. Sommige eigenschappen van basen zijn afhankelijk van de oplosbaarheid in water. Dus, gronden die oplosbaar zijn in water worden genoemd alkali. Waaronder natriumhydroxiden(NaOH), kaliumhydroxide(KOH), lithium (LiOH), soms worden ze toegevoegd aan hun aantal en calcium hydroxide(Ca (OH) 2)), hoewel het in feite een slecht oplosbare stof is witte kleur(gebluste kalk).

Het terrein krijgen

Het terrein krijgen en alkaliën kan worden geproduceerd verschillende manieren. Voor het krijgen alkaliën kunnen worden gebruikt chemische interactie metaal met water. Dergelijke reacties verlopen met een zeer grote warmteafgifte, tot ontbranding (ontbranding vindt plaats door het vrijkomen van waterstof tijdens de reactie).

2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2

Ongebluste kalk - CaO

CaO + H 2 O → Ca (OH) 2

Maar deze methoden zijn niet gevonden in de industrie. praktische waarde natuurlijk naast het verkrijgen van calciumhydroxide Ca(OH)2. Ontvangst natriumhydroxide en kaliumhydroxide gekoppeld aan het gebruik elektrische stroom. Tijdens de elektrolyse van een waterige oplossing van natrium- of kaliumchloride komt waterstof vrij aan de kathode en chloor aan de anode, terwijl zich ophoopt in de oplossing waar elektrolyse plaatsvindt alkali!

KCl + 2H 2 O → 2KOH + H 2 + Cl 2 (deze reactie vindt plaats als er een elektrische stroom door de oplossing gaat).

Onoplosbare basen belegeren alkaliën uit oplossingen van de overeenkomstige zouten.

CuSO 4 + 2NaOH → Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4

Basis eigenschappen

alkaliën hitte bestendig. Natriumhydroxide je kunt smelten en de smelt aan de kook brengen, terwijl het niet zal ontbinden. alkaliën gemakkelijk reageren met zuren, resulterend in de vorming van zout en water. Deze reactie wordt ook wel de neutralisatiereactie genoemd.

KOH + HCl → KCl + H2O

alkaliën interageren met zure oxiden, waardoor zout en water worden gevormd.

2NaOH + CO 2 → Na 2 CO 3 + H 2 O

Onoplosbare basen, in tegenstelling tot alkaliën, zijn geen thermisch stabiele stoffen. Sommigen van hen, bijv. koperhydroxide, ontleden bij verhitting,

Cu(OH)2 + CuO → H2O
anderen, zelfs kamertemperatuur(bijvoorbeeld zilverhydroxide - AgOH).

Onoplosbare basen interactie met zuren, de reactie vindt alleen plaats als het zout dat tijdens de reactie wordt gevormd, oplost in water.

Cu(OH) 2 + 2HCl → CuCl 2 + 2H 2 O

Oplossen van een alkalimetaal in water met een verandering in de kleur van de indicator naar felrood

Alkalimetalen zijn metalen die reageren met water om te vormen alkali. Natrium Na is een typische vertegenwoordiger van alkalimetalen. Natrium is lichter dan water, dus de chemische reactie met water vindt plaats op het oppervlak. Natrium lost actief op in water en verdringt er waterstof uit, terwijl natriumalkali (of natriumhydroxide) wordt gevormd - natronloog NaOH. De reactie verloopt als volgt:

2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2

Alle alkalimetalen gedragen zich op dezelfde manier. Als, voordat de reactie begint, de indicator fenolftaleïne aan het water wordt toegevoegd en vervolgens een stuk natrium in het water wordt gedompeld, dan zal het natrium door het water glijden en een felroze spoor achterlaten van de resulterende alkali (alkalivlekken fenolftaleïne erin roze kleur)

ijzerhydroxide

ijzerhydroxide vormt de basis. IJzer vormt, afhankelijk van de mate van oxidatie, er twee verschillende basen: ijzerhydroxide, waarbij ijzer de valenties (II) - Fe (OH) 2 en (III) - Fe (OH) 3 kan hebben. Net als de basen die door de meeste metalen worden gevormd, zijn beide ijzerbases onoplosbaar in water.


ijzerhydroxide(II) - witte gelatineuze substantie (neerslag in oplossing), die sterk is herstellende eigenschappen. Daarnaast, ijzerhydroxide(II) erg onstabiel. Als naar een oplossing ijzerhydroxide(II) voeg een beetje alkali toe, dan valt er een groen neerslag uit, dat vrij snel donker wordt en verandert in een bruin neerslag van ijzer (III).

ijzerhydroxide(III) heeft amfotere eigenschappen, maar de zure eigenschappen zijn veel minder uitgesproken. Krijgen ijzerhydroxide(III) daardoor mogelijk chemische reactie uitwisseling tussen ijzerzout en alkali. Bijvoorbeeld

Fe 2 (SO 4) 3 + 6 NaOH → 3 Na 2 SO 4 +2 Fe (OH) 3

a) een reden krijgen.

1) Een gebruikelijke methode voor het verkrijgen van basen is de uitwisselingsreactie, waarmee zowel onoplosbare als oplosbare basen kunnen worden verkregen:

CuSO 4 + 2 KOH \u003d Cu (OH) 2  + K 2 SO 4,

K 2 CO 3 + Ba (OH) 2 \u003d 2KOH + VaCO 3 .

Wanneer met deze methode oplosbare basen worden verkregen, slaat een onoplosbaar zout neer.

2) Alkaliën kunnen ook worden verkregen door de interactie van alkali- en aardalkalimetalen of hun oxiden met water:

2Li + 2H 2 O \u003d 2LiOH + H 2,

SrO + H 2 O \u003d Sr (OH) 2.

3) In de technologie worden alkaliën meestal verkregen door elektrolyse van waterige oplossingen van chloriden:

b)chemischbasis eigenschappen.

1) De meest karakteristieke reactie van basen is hun interactie met zuren - de neutralisatiereactie. Het omvat zowel alkaliën als onoplosbare basen:

NaOH + HNO 3 \u003d NaNO 3 + H 2 O,

Cu (OH) 2 + H 2 SO 4 \u003d СuSO 4 + 2 H 2 O.

2) Hierboven werd getoond hoe basen interageren met zure en amfotere oxiden.

3) Wanneer alkaliën interageren met oplosbare zouten, worden een nieuw zout en een nieuwe base gevormd. Zo'n reactie is pas voltooid als ten minste één van de resulterende stoffen neerslaat.

FeCl 3 + 3 KOH \u003d Fe (OH) 3  + 3 KCl

4) Bij verhitting vallen de meeste basen, met uitzondering van alkalimetaalhydroxiden, uiteen in het overeenkomstige oxide en water:

2 Fe (OH) 3 \u003d Fe 2 O 3 + 3 H 2 O,

Ca (OH) 2 \u003d CaO + H 2 O.

ZUUR - complexe stoffen waarvan de moleculen bestaan ​​uit een of meer waterstofatomen en een zuurresidu. De samenstelling van zuren kan worden uitgedrukt door de algemene formule H x A, waarbij A de zuurrest is. Waterstofatomen in zuren kunnen worden vervangen of ingewisseld voor metaalatomen en er ontstaan ​​zouten.

Als het zuur zo'n waterstofatoom bevat, dan is het een monobasisch zuur (HCl - zoutzuur, HNO 3 - salpeterzuur, HClO - hypochloor, CH 3 COOH - azijnzuur); twee waterstofatomen - dibasische zuren: H 2 SO 4 - zwavelzuur, H 2 S - waterstofsulfide; drie waterstofatomen zijn tribasisch: H 3 PO 4 - orthofosforzuur, H 3 AsO 4 - orthoarseen.

Afhankelijk van de samenstelling van het zuurresidu worden zuren onderverdeeld in anoxische (H 2 S, HBr, HI) en zuurstofhoudende (H 3 PO 4, H 2 SO 3, H 2 CrO 4). In de moleculen van zuurstofhoudende zuren zijn waterstofatomen via zuurstof verbonden met het centrale atoom: H - O - E. De namen van zuurstofvrije zuren zijn gevormd uit de wortel van de Russische naam van het niet-metaal, de verbindende medeklinker - over- en de woorden "waterstof" (H 2 S - waterstofsulfide). De namen van zuurstofhoudende zuren worden als volgt gegeven: als het niet-metaal (minder vaak het metaal) dat deel uitmaakt van het zuurresidu in de hoogste mate van oxidatie verkeert, worden achtervoegsels toegevoegd aan de wortel van de Russische naam van het element -n-, -ev-, of - ov- en dan eindigen -en ik-(H 2 SO 4 - zwavelzuur, H 2 CrO 4 - chroom). Als de oxidatietoestand van het centrale atoom lager is, wordt het achtervoegsel gebruikt -ist-(H 2 SO 3 - zwavelhoudend). Als een niet-metaal een reeks zuren vormt, worden ook andere achtervoegsels gebruikt (HClO - chloor ovaal aya, HClO 2 - chloor is aya, HClO 3 - chloor ovaal aya, HClO 4 - chloor n en ik).

VAN
vanuit het oogpunt van de theorie van elektrolytische dissociatie zijn zuren elektrolyten die dissociëren in een waterige oplossing met de vorming van alleen waterstofionen als kationen:

N x EEN xN + + EEN x-

De aanwezigheid van H + -ionen is te wijten aan een verandering in de kleur van indicatoren in zure oplossingen: lakmoes (rood), methyloranje (roze).

Bereiding en eigenschappen van zuren

a) zuren verkrijgen.

1) Anoxische zuren kunnen worden verkregen door niet-metalen direct te combineren met waterstof en vervolgens de overeenkomstige gassen op te lossen in water:

2) Zuurstofhoudende zuren kunnen vaak worden verkregen door zure oxiden te laten reageren met water.

3) Zowel zuurstofvrije als zuurstofhoudende zuren kunnen worden verkregen door uitwisselingsreacties tussen zouten en andere zuren:

ВаВr 2 + H 2 SO 4 = ВаSO 4  + 2 HBr,

CuSO 4 + H 2 S \u003d H 2 SO 4 + CuS ,

FeS + H 2 SO 4 (razb.) \u003d H 2 S  + FeSO 4,

NaCl (vast) + H 2 SO 4 (geconc.) \u003d HCl  + NaHSO 4,

AgNO 3 + HCl \u003d AgCl  + HNO 3,

4) In sommige gevallen kunnen redoxreacties worden gebruikt om zuren te verkrijgen:

3P + 5HNO 3 + 2H 2 O \u003d 3H 3 PO 4 + 5NO 

b ) chemische eigenschappen van zuren.

1) Zuren interageren met basen en amfotere hydroxiden. In dit geval kunnen praktisch onoplosbare zuren (H 2 SiO 3, H 3 BO 3) alleen reageren met oplosbare basen.

H 2 SiO 3 + 2NaOH \u003d Na 2 SiO 3 + 2H 2 O

2) De interactie van zuren met basische en amfotere oxiden is hierboven besproken.

3) De interactie van zuren met zouten is een uitwisselingsreactie met de vorming van zout en water. Deze reactie is voltooid als het reactieproduct een onoplosbare of vluchtige stof of een zwakke elektrolyt is.

Ni 2 SiO 3 + 2HCl \u003d 2NaCl + H 2 SiO 3

Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + H 2 O + CO 2 

4) De interactie van zuren met metalen is een redoxproces. Het reductiemiddel is een metaal, het oxidatiemiddel is waterstofionen (niet-oxiderende zuren: HCl, HBr, HI, H 2 SO 4 (verdund), H 3 PO 4) of een anion van het zuurresidu (oxiderende zuren: H 2 SO 4 (conc), HNO 3 (conc en dil)). De reactieproducten van de interactie van niet-oxiderende zuren met metalen in de spanningsreeks tot waterstof zijn zout en gasvormig waterstof:

Zn + H 2 SO 4 (razb) \u003d ZnSO 4 + H 2 

Zn + 2HCl \u003d ZnCl 2 + H 2 

Oxiderende zuren interageren met bijna alle metalen, inclusief laagactieve metalen (Cu, Hg, Ag), terwijl zure anionreductieproducten, zout en water worden gevormd:

Cu + 2H 2 SO 4 (conc.) \u003d CuSO 4 + SO 2  + 2 H 2 O,

Pb + 4HNO 3 (conc) \u003d Pb (NO 3) 2 + 2NO 2  + 2H 2 O

AMFOTERE HYDROXIDEN vertonen zuur-base dualiteit: ze reageren met zuren als basen:

2Cr(OH) 3 + 3H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O,

en met basen - als zuren:

Cr (OH) 3 + NaOH \u003d Na (de reactie vindt plaats in een alkalische oplossing);

Cr (OH) 3 + NaOH \u003d NaCrO 2 + 2H 2 O (de reactie verloopt tussen vaste stoffen tijdens fusie).

Amfotere hydroxiden vormen zouten met sterke zuren en basen.

Net als andere onoplosbare hydroxiden, ontleden amfotere hydroxiden bij verhitting tot oxide en water:

Be (OH) 2 \u003d BeO + H 2 O.

ZOUTIonische bestanddelen, bestaande uit metaalkationen (of ammonium) en anionen van zure residuen. Elk zout kan worden beschouwd als het product van de neutralisatie van een base met een zuur. Afhankelijk van de verhouding waarin het zuur en de base worden ingenomen, worden zouten verkregen: medium(ZnSO 4, MgCl 2) - het product van volledige neutralisatie van de base met zuur, zuur(NaHCO 3, KH 2 PO 4) - met een teveel aan zuur, hoofd(CuOHCl, AlOHSO 4) - met een overmaat aan base.

De namen van zouten volgens de internationale nomenclatuur zijn gevormd uit twee woorden: de namen van het zuuranion in nominatief geval en het metaalkation in de genitief, die de mate van oxidatie aangeeft, als deze variabel is, met een Romeins cijfer tussen haakjes. Bijvoorbeeld: Cr 2 (SO 4) 3 - chroom (III) sulfaat, AlCl 3 - aluminiumchloride. De namen van zure zouten worden gevormd door het woord toe te voegen hydro- of dihydro-(afhankelijk van het aantal waterstofatomen in het hydroanion): Ca (HCO 3) 2 - calciumbicarbonaat, NaH 2 PO 4 - natriumdiwaterstoffosfaat. De namen van de basiszouten worden gevormd door het woord toe te voegen hydroxo- of dihydroxo-: (AlOH)Cl 2 - aluminium hydroxochloride, 2 SO 4 - chroom (III) dihydroxosulfaat.

Bereiding en eigenschappen van zouten

a ) chemische eigenschappen van zouten.

1) De interactie van zouten met metalen is een redoxproces. Tegelijkertijd verdringt het metaal aan de linkerkant in de elektrochemische reeks spanningen de volgende uit oplossingen van hun zouten:

Zn + CuSO 4 \u003d ZnSO 4 + Cu

Alkali- en aardalkalimetalen worden niet gebruikt om andere metalen uit waterige oplossingen van hun zouten te herstellen, aangezien ze een interactie aangaan met water en waterstof verdringen:

2Na + 2H 2 O \u003d H 2  + 2NaOH.

2) De interactie van zouten met zuren en basen is hierboven besproken.

3) De interactie van zouten met elkaar in een oplossing verloopt alleen onomkeerbaar als een van de producten een slecht oplosbare stof is:

BaCl 2 + Na 2 SO 4 \u003d BaSO 4  + 2NaCl.

4) Hydrolyse van zouten - uitwisseling van ontleding van sommige zouten met water. De hydrolyse van zouten wordt in detail besproken in het onderwerp "elektrolytische dissociatie".

b) manieren om aan zout te komen.

In de laboratoriumpraktijk worden meestal de volgende methoden voor het verkrijgen van zouten gebruikt, gebaseerd op de chemische eigenschappen van verschillende klassen verbindingen en eenvoudige stoffen:

1) Interactie van metalen met niet-metalen:

Cu + Cl 2 \u003d CuCl 2,

2) Interactie van metalen met zoutoplossingen:

Fe + CuCl 2 \u003d FeCl 2 + Cu.

3) Interactie van metalen met zuren:

Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2 .

4) Interactie van zuren met basen en amfotere hydroxiden:

3HCl + Al(OH) 3 \u003d AlCl 3 + 3H 2 O.

5) Interactie van zuren met basische en amfotere oxiden:

2HNO 3 + CuO \u003d Cu (NO 3) 2 + 2H 2 O.

6) Interactie van zuren met zouten:

HCl + AgNO 3 \u003d AgCl + HNO 3.

7) Interactie van alkaliën met zouten in oplossing:

3KOH + FeCl 3 \u003d Fe (OH) 3  + 3KCl.

8) De interactie van twee zouten in oplossing:

NaCl + AgNO 3 = NaNO 3 + AgCl.

9) Interactie van basen met zure en amfotere oxiden:

Ca (OH) 2 + CO 2 \u003d CaCO 3 + H 2 O.

10) Interactie van oxiden andere natuur samen:

CaO + CO 2 = CaCO 3.

Zouten komen in de natuur voor in de vorm van mineralen en gesteenten, in opgeloste toestand in het water van de oceanen en zeeën.

keer bekeken