Tương tác của bazơ với kim loại. Căn cứ

Tương tác của bazơ với kim loại. Lý do

1. Bazơ tác dụng với axit tạo thành muối và nước:

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

2. C oxit axit, tạo thành muối và nước:

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

3. Chất kiềm phản ứng với oxit và hydroxit lưỡng tính tạo thành muối và nước:

2NaOH + Cr 2 O 3 = 2NaCrO 2 + H 2 O

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

4. Chất kiềm phản ứng với muối hòa tan, tạo thành bazơ yếu, kết tủa hoặc khí:

2NaOH + NiCl 2 = Ni(OH) 2 ¯ + 2NaCl

căn cứ

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

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

5. Chất kiềm phản ứng với một số kim loại tạo thành oxit lưỡng tính:

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

6. Ảnh hưởng của kiềm đến chất chỉ thị:

- + phenolphtalein® màu đỏ thẫm

- + quỳ ® Màu xanh

7. Sự phân hủy của một số bazơ khi đun nóng:

Сu(OH) 2 ® CuO + H 2 O

Hydroxit lưỡng tínhcác hợp chất hóa học, thể hiện tính chất của cả bazơ và axit. Hydroxit lưỡng tính tương ứng với oxit lưỡng tính (xem đoạn 3.1).

Hydroxit lưỡng tính thường được viết dưới dạng bazơ, nhưng chúng cũng có thể được biểu diễn dưới dạng axit:

Zn(OH) 2 Û H 2 ZnO 2

sự thành lập

Tính chất hóa học hydroxit lưỡng tính

1. Hiđroxit lưỡng tính tác dụng với axit và oxit axit:

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

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

2. Tương tác với kiềm và oxit bazơ của kim loại kiềm, kiềm thổ:

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

Axit natri metaaluminat H 3 AlO 3

(H 3 AlO 3 ® HAlO 2 + H 2 O)

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

Mọi hiđroxit lưỡng tính đều là chất điện li yếu

muối

muối- Đây là những chất phức tạp bao gồm các ion kim loại và dư lượng axit. Muối là sản phẩm của sự thay thế hoàn toàn hoặc một phần ion hydro bằng ion kim loại (hoặc amoni) trong axit. Các loại muối: trung bình (bình thường), axit và bazơ.

Muối trung bình- đây là sản phẩm của sự thay thế hoàn toàn các cation hydro trong axit bằng các ion kim loại (hoặc amoni): Na 2 CO 3, NiSO 4, NH 4 Cl, v.v.

Tính chất hóa học của muối trung bình

1. Muối tương tác với axit, kiềm và các muối khác, tạo thành chất điện ly yếu hoặc kết tủa; hoặc khí:

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 = 2AgCl¯ + Ca(NO 3) 2

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

NiSO 4 + 2KOH = Ni(OH) 2 ¯ + K 2 SO 4

căn cứ

NH 4 NO 3 + NaOH = NH 3 + H 2 O + NaNO 3

2. Muối tương tác với kim loại hoạt động mạnh hơn. Kim loại hoạt động mạnh hơn đẩy kim loại kém hoạt động ra khỏi dung dịch muối (Phụ lục 3).

Zn + CuSO 4 = ZnSO 4 + Cu

Muối axit- đây là những sản phẩm của sự thay thế không hoàn toàn các cation hydro trong axit bằng các ion kim loại (hoặc amoni): NaHCO 3, NaH 2 PO 4, Na 2 HPO 4, v.v. Muối axit chỉ có thể được tạo thành bởi axit đa bazơ. Hầu như tất cả các muối axit đều hòa tan cao trong nước.

Thu được muối axit và chuyển chúng thành muối trung bình

1. Muối axit thu được bằng cách cho axit dư hoặc oxit axit phản ứng với bazơ:

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

CO 2 + NaOH = NaHCO 3

2. Khi axit dư tác dụng với oxit bazơ:

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

3. Muối axit thu được từ muối trung bình bằng cách thêm axit:

· cùng tên

Na 2 SO 3 + H 2 SO 3 = 2NaHSO 3;

Na 2 SO 3 + HCl = NaHSO 3 + NaCl

4. Muối axit được chuyển thành muối trung bình bằng chất kiềm:

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

muối cơ bản– đây là sản phẩm của sự thay thế không hoàn toàn các nhóm hydroxo (OH - ) bazơ có dư lượng axit: MgOHCl, AlOHSO 4, v.v. Muối bazơ chỉ có thể được tạo thành bởi bazơ yếu của kim loại có hóa trị nhiều. Các muối này thường ít tan.

Thu được muối cơ bản và chuyển chúng thành muối trung bình

1. Muối bazơ thu được bằng cách cho bazơ dư phản ứng với axit hoặc oxit axit:

Mg(OH) 2 + HCl = MgOHCl¯ + H 2 O

hydroxo-

magiê clorua

Fe(OH) 3 + SO 3 = FeOHSO 4 ¯ + H 2 O

hydroxo-

sắt(III) sunfat

2. Muối bazơ được hình thành từ muối trung bình bằng cách thêm chất kiềm:

Fe 2 (SO 4) 3 + 2NaOH = 2FeOHSO 4 + Na 2 SO 4

3. Muối cơ bản được chuyển thành muối trung bình bằng cách thêm axit (tốt nhất là axit tương ứng với muối):

MgOHCl + HCl = MgCl2 + H 2 O

2MgOHCl + H 2 SO 4 = MgCl 2 + MgSO 4 + 2H 2 O


ĐIỆN GIẢI

Chất điện giải- là những chất phân hủy thành ion trong dung dịch dưới tác dụng của các phân tử dung môi phân cực (H 2 O). Dựa trên khả năng phân ly (phân hủy thành các ion), chất điện giải thường được chia thành mạnh và yếu. Chất điện ly mạnh phân ly gần như hoàn toàn (trong dung dịch loãng), trong khi chất điện ly yếu chỉ phân ly một phần thành ion.

Chất điện ly mạnh bao gồm:

· axit mạnh (xem trang 20);

· Bazơ mạnh – kiềm (xem trang 22);

· Hầu hết các muối hòa tan.

Chất điện li yếu bao gồm:

axit yếu (xem trang 20);

· Bazơ không có tính kiềm;

Một trong những đặc điểm chính của chất điện ly yếu là hằng số phân lyĐẾN . Ví dụ, đối với axit monobasic,

HA Û H + +A - ,

trong đó là nồng độ cân bằng của ion H+;

– nồng độ cân bằng của anion axit A - ;

- nồng độ cân bằng của các phân tử axit,

Hoặc vì nền móng yếu,

MOH Û M + +Ôi - ,

,

trong đó là nồng độ cân bằng của cation M +;

– nồng độ cân bằng của ion hydroxit OH - ;

- nồng độ cân bằng của các phân tử bazơ yếu.

Hằng số phân ly của một số chất điện ly yếu (ở t = 25°C)

Chất ĐẾN Chất ĐẾN
HCOOH K = 1,8×10 -4 H3PO4 K 1 = 7,5×10 -3
CH3COOH K = 1,8×10 -5 K 2 = 6,3×10 -8
HN K = 7,9×10 -10 K 3 = 1,3×10 -12
H2CO3 K 1 = 4,4×10 -7 HClO K = 2,9×10 -8
K2 = 4,8×10 -11 H3BO3 K 1 = 5,8×10 -10
HF K = 6,6×10 -4 K2 = 1,8×10 -13
HNO2 K = 4,0×10 -4 K 3 = 1,6×10 -14
H2SO3 K 1 = 1,7×10 -2 H2O K = 1,8×10 -16
K 2 = 6,3×10 -8 NH 3 × H 2 O K = 1,8×10 -5
H2S K 1 = 1,1×10 -7 Al(OH) 3 K 3 = 1,4×10 -9
K2 = 1,0×10 -14 Zn(OH)2 K 1 = 4,4×10 -5
H2SiO3 K 1 = 1,3×10 -10 K 2 = 1,5×10 -9
K2 = 1,6×10 -12 Cd(OH)2 K 2 = 5,0×10 -3
Fe(OH)2 K 2 = 1,3×10 -4 Cr(OH)3 K3 = 1,0×10 -10
Fe(OH) 3 K2 = 1,8×10 -11 Ag(OH) K = 1,1×10 -4
K 3 = 1,3×10 -12 Pb(OH)2 K 1 = 9,6×10 -4
Cu(OH)2 K 2 = 3,4×10 -7 K 2 = 3,0×10 -8
Ni(OH)2 K 2 = 2,5×10 -5

1. Bazơ + muối axit + nước

KOH + HCl
KCl + H2O.

2. Oxit bazơ + axit
muối + nước

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

3. Kiềm + oxit lưỡng tính/hydroxit
muối + nước

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

NaOH (rắn) + Al(OH) 3
NaAlO2 + 2H2O.


Phản ứng trao đổi giữa bazơ và muối chỉ xảy ra trong dung dịch (cả bazơ và muối đều phải tan) và chỉ khi có ít nhất một trong các sản phẩm là chất kết tủa hoặc chất điện ly yếu (NH 4 OH, H 2 O)

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

Ba(OH)2 + NH4Cl
BaCl2 + NH4OH.


Chỉ các bazơ kim loại kiềm ngoại trừ LiOH mới có khả năng chịu nhiệt

Ca(OH)2
CaO + H 2 O;

NaOH ;

NH4OH
NH3 + H2O.


2NaOH (các) + Zn
Na 2 ZnO 2 + H 2 .

AXIT

Axit Từ vị trí TED, người ta gọi là các chất phức tạp phân ly trong dung dịch tạo thành ion hydro H+.

Phân loại axit

1. Theo số lượng nguyên tử hydro có khả năng khử trong dung dịch nước, axit được chia thành đơn âm(HF, HNO2), lưỡng tính(H 2 CO 3, H 2 SO 4), bộ lạc(H3PO4).

2. Theo thành phần của axit, chúng được chia thành không có oxy(HCl, H2S) và chứa oxy(HClO4, HNO3).

3. Theo khả năng phân ly của axit trong dung dịch nước, chúng được chia thành yếu đuốimạnh. Các phân tử axit mạnh trong dung dịch nước phân hủy hoàn toàn thành các ion và sự phân ly của chúng là không thể đảo ngược.

Ví dụ: HCl
H ++ Cl - ;

H2SO4
H++HSO .

Axit yếu phân ly thuận nghịch, tức là các phân tử của chúng trong dung dịch nước phân hủy một phần thành các ion và các ion đa bazơ - từng bước.

CH3 COOH
CH 3 COO - + H + ;

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

Phần phân tử axit không có một hoặc nhiều ion hydro H+ được gọi là dư lượng axit. Điện tích của dư lượng axit luôn âm và được xác định bởi số lượng ion H + bị loại bỏ khỏi phân tử axit. Ví dụ, axit orthophosphoric H 3 PO 4 có thể tạo thành ba dư lượng axit: H 2 PO - ion dihydro photphat, HPO - ion hydro photphat, PO - ion photphat.

Tên của các axit không có oxy được tạo thành bằng cách thêm phần cuối - hydro vào gốc tên tiếng Nga của nguyên tố tạo thành axit (hoặc vào tên của một nhóm nguyên tử, ví dụ CN - - cyan): HCl - axit clohydric (axit clohydric), H 2 S - axit hydrosulfua, HCN - axit hydrocyanic (axit hydrocyanic).

Tên của các axit chứa oxy cũng được hình thành từ tên tiếng Nga của nguyên tố tạo axit có thêm từ “axit”. Trong trường hợp này, tên axit chứa nguyên tố đó nhiệt độ cao nhất quá trình oxy hóa, kết thúc bằng “... ny” hoặc “... ova”, ví dụ H 2 SO 4 - axit sulfuric, H 3 AsO 4 - axit arsenic. Khi trạng thái oxy hóa của nguyên tố tạo thành axit giảm, các đầu cuối thay đổi theo trình tự sau: "...không"(HClO 4 – axit pecloric), "...ish"(HClO 3 – axit pecloric), "...mệt"(HClO2 – axit clorơ), "...vui vẻ"(HClO là axit hypoclorơ). Nếu một nguyên tố tạo thành axit khi chỉ ở hai trạng thái oxy hóa thì tên axit tương ứng với trạng thái oxy hóa thấp nhất của nguyên tố đó nhận được đuôi “... tinh khiết” (HNO 3 - axit nitric, HNO 2 - axit nitơ) .

Cùng một oxit axit (ví dụ: P 2 O 5) có thể tương ứng với một số axit chứa một nguyên tử của một nguyên tố nhất định trong phân tử (ví dụ: HPO 3 và H 3 PO 4). Trong những trường hợp như vậy, tiền tố “meta…” được thêm vào tên của axit chứa số lượng nguyên tử oxy nhỏ nhất trong phân tử và tiền tố “ortho…” được thêm vào tên của axit chứa nguyên tử oxy. số nguyên tử oxy lớn nhất trong phân tử (HPO 3 - axit metaphosphoric, H 3 PO 4 - axit orthophosphoric).

Nếu một phân tử axit chứa một số nguyên tử của một nguyên tố tạo axit, thì một tiền tố chữ số sẽ được thêm vào tên của nó, ví dụ: H 4 P 2 O 7 - hai axit photphoric, H 2 B 4 O 7 – bốn axit boric.

H 2 SO 5 H 2 S 2 O 8

S H – O – S –O – O – S – O – H

H-O-O ồ ồ

Axit peroxosulfuric Axit peroxosulfuric

Tính chất hóa học của axit


HF + KOH
KF + H2O.


H2SO4 + CuO
CuSO4 + H2O.


2HCl + BeO
BeCl2 + H2O.


Axit tương tác với dung dịch muối nếu điều này dẫn đến sự hình thành muối không tan trong axit hoặc axit (dễ bay hơi) yếu hơn so với axit ban đầu.

H2SO4 + BaCl2
BaSO4 +2HCl;

2HNO3 + Na2CO3
2NaNO3 + H2O + CO2 .


H 2 CO 3
H2O + CO2.


H 2 SO 4 (pha loãng) + Fe
FeSO4 + H2;

HCl + Cu .

Hình 2 cho thấy sự tương tác của axit với kim loại.

Axit - Chất oxy hóa

Kim loại nằm trong dãy điện áp sau H2

+
không có phản ứng

Kim loại ở dải điện áp đến N 2

+
muối kim loại + H2

ở mức độ tối thiểu

H 2 SO 4 đậm đặc

Au, Pt, Ir, Rh, Ta

quá trình oxy hóa (s.o.)

+
không có phản ứng

/Mq/Zn

tùy theo điều kiện

Kim loại sunfat ở mức tối đa

+
+ +

Kim loại (khác)

+
+ +

HNO3 đậm đặc

Au, Pt, Ir, Rh, Ta

+
không có phản ứng

Kim loại kiềm/kiềm đất

Nitrat kim loại ở mức tối đa

Kim loại (loại khác; Al, Cr, Fe, Co, Ni khi đun nóng)

TN+


+

HNO3 loãng

Au, Pt, Ir, Rh, Ta

+
không có phản ứng

Kim loại kiềm/kiềm đất

NH 3 (NH 4 NO 3)

kim loại nitrat

la ở mức tối đa

+
+

Kim loại (phần còn lại trong sân có ứng suất lên tới N 2)

NO/N 2 O/N 2 /NH 3 (NH 4 NO 3)

tùy theo điều kiện

+

Kim loại (phần còn lại trong chuỗi ứng suất sau H 2)

Hình 2. TƯƠNG TÁC CỦA AXIT VỚI KIM LOẠI

MUỐI

Muối –Đây là những chất phức tạp, khi phân ly trong dung dịch tạo thành các ion tích điện dương (cation - dư lượng bazơ), ngoại trừ ion hydro và các ion tích điện âm (anion - dư lượng axit), trừ ion hydroxit.

Căn cứcác chất phức tạp bao gồm cation kim loại Me + (hoặc cation giống kim loại, ví dụ, ion amoni NH 4 +) và anion hydroxit OH -.

Dựa vào độ tan trong nước người ta chia bazơ thành hòa tan (kiềm) bazơ không hòa tan . Ngoài ra còn có nền móng không ổn định, tự phân hủy.

Lấy căn cứ

1. Tương tác của oxit bazơ với nước. Đồng thời chúng phản ứng với nước điều kiện bình thường chỉ một những oxit tương ứng với một bazơ hòa tan (kiềm). Những thứ kia. bằng cách này bạn chỉ có thể nhận được chất kiềm:

oxit bazơ + nước = bazơ

Ví dụ , natri oxit hình thành trong nước Natri Hidroxit(Natri Hidroxit):

Na 2 O + H 2 O → 2NaOH

Đồng thời về đồng(II) oxit Với Nước không phản ứng:

CuO + H 2 O ≠

2. Tương tác của kim loại với nước. trong đó phản ứng với nướctrong điều kiện bình thườngchỉ kim loại kiềm(lithium, natri, kali, rubidium, Caesium), canxi, stronti và bari.Trong trường hợp này xảy ra phản ứng oxi hóa khử, hydro là chất oxy hóa và kim loại là chất khử.

kim loại + nước = kiềm + hydro

Ví dụ, kali phản ứng với Nước rất giông bão:

2K 0 + 2H 2 + O → 2K + OH + H 2 0

3. Điện phân dung dịch một số muối kim loại kiềm. Theo quy định, để thu được chất kiềm, người ta tiến hành điện phân dung dịch muối tạo thành bởi kim loại kiềm hoặc kiềm thổ và axit không có oxy (trừ axit hydrofluoric) - clorua, bromua, sunfua, v.v. Vấn đề này sẽ được thảo luận chi tiết hơn trong bài viết .

Ví dụ , điện phân natri clorua:

2NaCl + 2H 2 O → 2NaOH + H 2 + Cl 2

4. Bazơ được hình thành do sự tương tác của các chất kiềm khác với muối. Trong trường hợp này, chúng chỉ tương tác chất hòa tan, và muối không hòa tan hoặc bazơ không hòa tan sẽ hình thành trong sản phẩm:

hoặc

kiềm + muối 1 = muối 2 ↓ + kiềm

Ví dụ: Kali cacbonat phản ứng trong dung dịch với canxi hydroxit:

K 2 CO 3 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 ↓ + 2KOH

Ví dụ: Đồng(II) clorua phản ứng trong dung dịch với natri hydroxit. Trong trường hợp này nó rơi ra kết tủa hydroxit đồng (II) màu xanh lam:

CuCl 2 + 2NaOH → Cu(OH) 2 ↓ + 2NaCl

Tính chất hóa học của bazơ không hòa tan

1. Bazơ không tan tương tác với axit mạnh và oxit của chúng (và một số axit trung bình). Trong trường hợp này, muối và nước.

Bazơ không tan + axit = muối + nước

Bazơ không tan + oxit axit = muối + nước

Ví dụ ,đồng(II) hydroxit phản ứng mạnh axit hydrochloric:

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

Trong trường hợp này, đồng (II) hydroxit không tương tác với oxit axit yếu đuối axit cacbonic - cacbonic:

Cu(OH) 2 + CO 2 ≠

2. Bazơ không tan bị phân hủy khi đun nóng thành oxit và nước.

Ví dụ, Sắt(III) hydroxit phân hủy thành sắt(III) oxit và nước khi đun nóng:

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

3. Bazơ không tan không phản ứngvới oxit lưỡng tính và hydroxit.

bazơ không tan + oxit lưỡng tính ≠

bazơ không tan + hydroxit lưỡng tính ≠

4. Một số bazơ không tan có thể đóng vai tròchất khử. Chất khử là bazơ được tạo thành bởi kim loại có tối thiểu hoặc trạng thái oxy hóa trung gian, có thể làm tăng trạng thái oxy hóa (sắt (II) hydroxit, crom (II) hydroxit, v.v.).

Ví dụ , Sắt (II) hydroxit có thể bị oxy hóa bằng oxy trong khí quyển khi có mặt nước thành sắt (III) hydroxit:

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

Tính chất hóa học của kiềm

1. Chất kiềm phản ứng với bất kỳ axit - cả mạnh và yếu . Trong trường hợp này, muối trung bình và nước được hình thành. Những phản ứng này được gọi là phản ứng trung hòa. Giáo dục cũng có thể muối chua, nếu axit là đa bazơ, ở một tỷ lệ thuốc thử nhất định, hoặc ở dạng axit dư thừa. TRONG kiềm dư thừa muối trung bình và nước được hình thành:

kiềm (dư thừa) + axit = muối trung bình + nước

kiềm + axit polybasic (dư) = muối axit + nước

Ví dụ , Natri hydroxit khi tác dụng với axit photphoric bazơ có thể tạo thành 3 loại muối: dihydro photphat, photphat hoặc hydrophotphat.

Trong trường hợp này, dihydro photphat được hình thành khi dư axit hoặc khi tỷ lệ mol (tỷ lệ lượng chất) của thuốc thử là 1:1.

NaOH + H 3 PO 4 → NaH 2 PO 4 + H 2 O

Khi tỷ lệ mol của kiềm và axit là 2:1, hydrophotphat được hình thành:

2NaOH + H3PO4 → Na2HPO4 + 2H2O

Khi dư thừa kiềm hoặc với tỷ lệ mol của kiềm và axit là 3:1, photphat kim loại kiềm được hình thành.

3NaOH + H3PO4 → Na3PO4 + 3H2O

2. Chất kiềm phản ứng vớioxit lưỡng tính và hydroxit. trong đó được hình thành trong sự tan chảy muối thông thường , MỘT trong dung dịch - muối phức .

kiềm (tan chảy) + oxit lưỡng tính = muối trung bình + nước

kiềm (tan chảy) + hydroxit lưỡng tính = muối trung bình + nước

kiềm (dung dịch) + oxit lưỡng tính = muối phức

kiềm (dung dịch) + hydroxit lưỡng tính = muối phức

Ví dụ , khi nhôm hydroxit phản ứng với natri hydroxit trong sự tan chảy natri aluminat được hình thành. Một hydroxit có tính axit cao hơn tạo thành dư lượng axit:

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

MỘT trong dung dịch tạo thành muối phức:

NaOH + Al(OH) 3 = Na

Xin lưu ý cách tạo thành công thức muối phức tạp:đầu tiên chúng ta chọn nguyên tử trung tâm (đểTheo nguyên tắc, nó là một kim loại hydroxit lưỡng tính).Sau đó chúng tôi thêm vào nó phối tử- trong trường hợp của chúng tôi đây là các ion hydroxit. Số lượng phối tử thường lớn gấp 2 lần trạng thái oxy hóa của nguyên tử trung tâm. Nhưng phức hợp nhôm là một ngoại lệ, số lượng phối tử của nó thường là 4. Chúng tôi đặt đoạn kết quả trong dấu ngoặc vuông - đây là một ion phức. Chúng tôi xác định điện tích của nó và thêm số lượng cation hoặc anion cần thiết vào bên ngoài.

3. Chất kiềm tương tác với oxit axit. Đồng thời, có thể giáo dục chua hoặc muối vừa, tùy thuộc vào tỷ lệ mol của kiềm và oxit axit. Khi dư kiềm sẽ tạo thành muối trung bình, khi dư oxit axit sẽ tạo thành muối axit:

kiềm (dư thừa) + oxit axit = muối trung bình + nước

hoặc:

kiềm + oxit axit (dư thừa) = muối axit

Ví dụ , khi tương tác natri hydroxit dư thừa Với carbon dioxide, natri cacbonat và nước được hình thành:

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

Và khi tương tác lượng carbon dioxide dư thừa với natri hydroxit chỉ có natri bicarbonate được hình thành:

2NaOH + CO 2 = NaHCO 3

4. Chất kiềm tương tác với muối. Kiềm phản ứng chỉ với muối hòa tan trong dung dịch, với điều kiện là Dạng khí hoặc trầm tích trong thực phẩm . Các phản ứng như vậy diễn ra theo cơ chế trao đổi ion.

kiềm + muối hòa tan = muối + hydroxit tương ứng

Các chất kiềm tương tác với dung dịch muối kim loại, tương ứng với các hydroxit không hòa tan hoặc không ổn định.

Ví dụ, natri hydroxit phản ứng với đồng sunfat trong dung dịch:

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

Cũng chất kiềm tác dụng với dung dịch muối amoni.

Ví dụ , Kali hydroxit phản ứng với dung dịch amoni nitrat:

NH 4 + NO 3 - + K + OH - = K + NO 3 - + NH 3 + H 2 O

! Khi muối của kim loại lưỡng tính tương tác với lượng kiềm dư sẽ tạo thành muối phức!

Hãy xem xét vấn đề này chi tiết hơn. Nếu muối tạo thành bởi kim loại tương ứng với nó hydroxit lưỡng tính , tương tác với một lượng nhỏ chất kiềm, sau đó xảy ra phản ứng trao đổi thông thường và xuất hiện kết tủahydroxit của kim loại này .

Ví dụ , Kẽm sunfat dư sẽ phản ứng trong dung dịch với kali hydroxit:

ZnSO 4 + 2KOH = Zn(OH) 2 ↓ + K 2 SO 4

Tuy nhiên, trong phản ứng này không phải bazơ được hình thành mà là hydroxit điện môi. Và, như chúng tôi đã chỉ ra ở trên, hiđroxit lưỡng tính hòa tan trong kiềm dư tạo thành muối phức . T Vì vậy, khi kẽm sunfat phản ứng với dung dịch kiềm dư tạo thành muối phức, không tạo kết tủa:

ZnSO 4 + 4KOH = K 2 + K 2 SO 4

Do đó, chúng ta thu được 2 sơ đồ tương tác của muối kim loại, tương ứng với hydroxit lưỡng tính, với chất kiềm:

muối kim loại lưỡng tính (dư) + kiềm = hydroxit lưỡng tính↓ + muối

muối amph.metal + kiềm (dư thừa) = muối phức + muối

5. Chất kiềm tương tác với muối axit.Trong trường hợp này, muối trung bình hoặc muối ít axit hơn được hình thành.

muối chua + kiềm = muối trung bình + nước

Ví dụ , Kali hydrosulfite phản ứng với kali hydroxit tạo thành kali sulfite và nước:

KHSO 3 + KOH = K 2 SO 3 + H 2 O

Rất thuận tiện để xác định tính chất của muối axit bằng cách chia muối axit thành 2 chất - axit và muối. Ví dụ, chúng ta phân hủy natri bicarbonate NaHCO 3 thành axit uolic H 2 CO 3 và natri cacbonat Na 2 CO 3. Tính chất của bicarbonate phần lớn được xác định bởi tính chất của axit cacbonic và tính chất của natri cacbonat.

6. Chất kiềm tương tác với kim loại trong dung dịch và tan chảy. Trong trường hợp này xảy ra phản ứng oxi hóa khử, hình thành trong dung dịch muối phức tạphydro, trong sự tan chảy - muối vừahydro.

Ghi chú! Chỉ những kim loại có oxit có trạng thái oxy hóa dương tối thiểu của kim loại là lưỡng tính mới phản ứng với chất kiềm trong dung dịch!

Ví dụ , sắt không phản ứng với dung dịch kiềm, sắt (II) oxit có tính bazơ. MỘT nhôm tan trong dung dịch kiềm, nhôm oxit là chất lưỡng tính:

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

7. Chất kiềm tương tác với phi kim loại. Trong trường hợp này, phản ứng oxi hóa khử xảy ra. Thường xuyên, phi kim không cân xứng trong chất kiềm. Họ không trả lời với chất kiềm oxy, hydro, nitơ, carbon và khí trơ (helium, neon, argon, v.v.):

NaOH +O 2 ≠

NaOH +N 2 ≠

NaOH +C ≠

Lưu huỳnh, clo, brom, iốt, phốt pho và các phi kim loại khác không cân xứng trong chất kiềm (tức là chúng tự oxy hóa và tự phục hồi).

Ví dụ như clokhi tương tác với dung dịch kiềm lạnh chuyển sang trạng thái oxy hóa -1 và +1:

2NaOH +Cl 2 0 = NaCl - + NaOCl + + H 2 O

clo khi tương tác với dung dịch kiềm nóng chuyển sang trạng thái oxy hóa -1 và +5:

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

Silicon bị oxy hóa bởi kiềm đến trạng thái oxy hóa +4.

Ví dụ, trong dung dịch:

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

Flo oxi hóa chất kiềm:

2F 2 0 + 4NaO -2 H = O 2 0 + 4NaF - + 2H 2 O

Bạn có thể đọc thêm về những phản ứng này trong bài viết.

8. Chất kiềm không bị phân hủy khi đun nóng.

Ngoại lệ là lithium hydroxit:

2LiOH = Li 2 O + H 2 O


Bazơ không hòa tan: đồng hydroxit

Căn cứ- được gọi là chất điện giải, trong dung dịch không có anion, ngoại trừ ion hydroxit (anion là các ion có điện tích âm, trong trường hợp này là ion OH -). Tiêu đề lý do gồm 3 phần: từ hydroxit , mà tên của kim loại được thêm vào (trong trường hợp sở hữu cách). Ví dụ, đồng hydroxit(Cu(OH)2). Đối với một số lý do Tên cũ có thể được sử dụng, ví dụ Natri Hidroxit(NaOH)- dung dịch kiềm natri.

Natri Hidroxit, Natri Hidroxit, dung dịch kiềm natri, xút ăn da- tất cả đều giống nhau, công thức hóa học NaOH nào. Khan Natri Hidroxit- nó màu trắng chất kết tinh. Dung dịch là chất lỏng trong suốt, khó phân biệt được với nước. Hãy cẩn thận khi sử dụng! Caustic soda làm bỏng da nghiêm trọng!

Việc phân loại các bazơ dựa trên khả năng hòa tan trong nước của chúng. Một số tính chất của bazơ phụ thuộc vào độ tan trong nước. Vì thế, căn cứ tan trong nước gọi là chất kiềm. Bao gồm các natri hydroxit(NaOH), kali hydroxit(KOH), liti (LiOH), đôi khi còn thêm canxi hydroxit(Ca(OH) 2)), mặc dù trên thực tế nó là chất ít tan trắng(Vôi sống).

Lấy căn cứ

Lấy căn cứchất kiềm có thể sản xuất những cách khác. Để có được chất kiềm có thể được sử dụng phản ứng hóa học kim loại với nước. Những phản ứng như vậy tiến hành với sự giải phóng nhiệt rất lớn cho đến khi bốc cháy (sự bốc cháy xảy ra do giải phóng hydro trong quá trình phản ứng).

2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2

Vôi sống - CaO

CaO + H 2 O → Ca(OH) 2

Nhưng những phương pháp này không được tìm thấy trong công nghiệp ý nghĩa thực tiễn, tất nhiên, ngoại trừ việc sản xuất canxi hydroxit Ca(OH) 2. Biên lai Natri Hidroxitkali hydroxit gắn liền với việc sử dụng dòng điện. Trong quá trình điện phân dung dịch natri hoặc kali clorua, hydro được giải phóng ở cực âm và clo ở cực dương, trong khi dung dịch xảy ra điện phân sẽ tích tụ chất kiềm!

KCl + 2H 2 O → 2KOH + H 2 + Cl 2 (phản ứng này xảy ra khi có dòng điện chạy qua dung dịch).

Bazơ không hòa tan bị bao vây chất kiềm từ dung dịch muối tương ứng.

CuSO 4 + 2NaOH → Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4

Tính chất của căn cứ

chất kiềm Chống nóng. Natri Hidroxit Bạn có thể làm tan chảy nó và đun sôi, nhưng nó sẽ không bị phân hủy. chất kiềm dễ phản ứng với axit tạo thành muối và nước. Phản ứng này còn được gọi là phản ứng trung hòa.

KOH + HCl → KCl + H2O

chất kiềm tương tác với các oxit axit, dẫn đến sự hình thành muối và nước.

2NaOH + CO 2 → Na 2 CO 3 + H 2 O

Bazơ không hòa tan, không giống như chất kiềm, là những chất không bền nhiệt. Một số trong số họ, ví dụ, đồng hydroxit, phân hủy khi đun nóng,

Cu(OH) 2 + CuO → H 2 O
những người khác - ngay cả với nhiệt độ phòng(ví dụ: bạc hydroxit - AgOH).

Bazơ không hòa tan tương tác với axit, phản ứng chỉ xảy ra nếu muối tạo thành trong phản ứng hòa tan trong nước.

Cu(OH) 2 + 2HCl → CuCl 2 + 2H 2 O

Kim loại kiềm tan trong nước làm chất chỉ thị chuyển sang màu đỏ tươi

Kim loại kiềm là kim loại khi tác dụng với nước sẽ tạo thành chất kiềm. Đại diện điển hình của kim loại kiềm là natri Na. Natri nhẹ hơn nước nên phản ứng hóa học của nó với nước xảy ra trên bề mặt. Hòa tan tích cực trong nước, natri đẩy hydro ra khỏi nó, từ đó tạo thành natri kiềm (hoặc natri hydroxit) - xút NaOH. Phản ứng diễn ra như sau:

2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2

Tất cả các kim loại kiềm đều hoạt động theo cách tương tự. Nếu trước khi bắt đầu phản ứng, bạn cho chất chỉ thị phenolphtalein vào nước, sau đó thả một miếng natri vào nước thì natri sẽ trượt qua nước, để lại vệt màu hồng sáng của kiềm thu được (màu kiềm). phenolphtalein trong màu hồng)

Hydroxit sắt

Hydroxit sắt Là cơ sở. Sắt, tùy thuộc vào mức độ oxy hóa của nó, tạo thành hai căn cứ khác nhau: sắt hydroxit, trong đó sắt có thể có hóa trị (II) - Fe(OH) 2 và (III) - Fe(OH) 3. Giống như các bazơ được tạo thành bởi hầu hết các kim loại, cả hai bazơ sắt đều không tan trong nước.


Hydroxit sắt(II) - chất keo màu trắng (kết tủa trong dung dịch), có tác dụng mạnh đặc tính phục hồi. Bên cạnh đó, sắt hydroxit(II) rất không ổn định. Nếu đến giải pháp sắt hydroxit(II) thêm một ít kiềm sẽ hình thành kết tủa màu xanh lục, nhanh chóng sẫm màu và chuyển thành kết tủa màu nâu của sắt (III).

Hydroxit sắt(III) có tính chất lưỡng tính, nhưng tính axit của nó kém rõ rệt hơn nhiều. Lấy sắt hydroxit(III) có thể xảy ra do kết quả phản ứng hóa học trao đổi giữa muối sắt và kiềm. Ví dụ

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

a) lấy căn cứ.

1) Phương pháp chung để điều chế bazơ là phản ứng trao đổi, nhờ đó có thể thu được cả bazơ không tan và bazơ hòa tan:

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

K 2 CO 3 + Ba(OH) 2 = 2KOH + BaCO 3 .

Khi thu được các bazơ hòa tan bằng phương pháp này, một muối không hòa tan sẽ kết tủa.

2) Chất kiềm cũng có thể thu được bằng cách cho kim loại kiềm và kiềm thổ hoặc oxit của chúng phản ứng với nước:

2Li + 2H2O = 2LiOH + H2,

SrO + H 2 O = Sr(OH) 2.

3) Chất kiềm trong công nghệ thường thu được bằng cách điện phân dung dịch clorua:

b)hóa chấttính chất của căn cứ.

1) Phản ứng đặc trưng nhất của bazơ là tương tác với axit - phản ứng trung hòa. Cả bazơ kiềm và bazơ không hòa tan đều xâm nhập vào nó:

NaOH + HNO 3 = NaNO 3 + H 2 O,

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

2) Ở trên đã trình bày cách chất kiềm tương tác với oxit axit và lưỡng tính.

3) Khi chất kiềm tác dụng với muối tan thì tạo thành muối mới và bazơ mới. Phản ứng như vậy chỉ tiến triển hoàn toàn khi có ít nhất một trong các chất tạo thành kết tủa.

FeCl 3 + 3 KOH = Fe(OH) 3  + 3 KCl

4) Khi đun nóng, hầu hết các bazơ, ngoại trừ hydroxit kim loại kiềm, đều phân hủy thành oxit và nước tương ứng:

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

Ca(OH) 2 = CaO + H 2 O.

AXIT – các chất phức tạp có phân tử bao gồm một hoặc nhiều nguyên tử hydro và dư lượng axit. Thành phần của axit có thể được biểu thị bằng công thức chung H x A, trong đó A là dư lượng axit. Nguyên tử hydro trong axit có thể được thay thế hoặc trao đổi bằng nguyên tử kim loại, dẫn đến sự hình thành muối.

Nếu axit có chứa một nguyên tử hydro như vậy thì đó là axit monobasic (HCl - hydrochloric, HNO 3 - nitric, HСlO - hypochlorous, CH 3 COOH - axetic); hai nguyên tử hydro - axit hai bazơ: H 2 SO 4 - sulfuric, H 2 S - hydro sunfua; ba nguyên tử hydro có tính bazơ: H 3 PO 4 – orthophosphoric, H 3 AsO 4 – orthoarsenic.

Tùy thuộc vào thành phần của dư lượng axit, axit được chia thành không có oxy (H 2 S, HBr, HI) và chứa oxy (H 3 PO 4, H 2 SO 3, H 2 CrO 4). Trong các phân tử axit chứa oxy, các nguyên tử hydro được kết nối qua oxy với nguyên tử trung tâm: H – O – E. Tên của axit không chứa oxy được hình thành từ gốc tên tiếng Nga của một phi kim, nguyên âm nối - - và dòng chữ “hydro” (H 2 S – hydrogen sulfide). Tên của các axit chứa oxy được đưa ra như sau: nếu phi kim loại (ít thường xuyên hơn là kim loại) có trong dư lượng axit ở mức độ oxy hóa cao nhất, thì hậu tố được thêm vào gốc tên tiếng Nga của nguyên tố này -N-, -ev-, hoặc - ov- và sau đó là cái kết -và tôi-(H 2 SO 4 - lưu huỳnh, H 2 CrO 4 - crom). Nếu trạng thái oxy hóa của nguyên tử trung tâm thấp hơn thì sử dụng hậu tố -ist-(H 2 SO 3 – lưu huỳnh). Nếu phi kim tạo thành một số axit thì sử dụng các hậu tố khác (HClO - clo người theo chủ nghĩa rụng trứng aya, HClO 2 – clo điều này aya, HClO 3 – clo trứng aya, HClO 4 – clo N và tôi).

VỚI
Theo quan điểm của lý thuyết phân ly điện phân, axit là chất điện phân phân ly trong dung dịch nước để chỉ tạo thành các ion hydro dưới dạng cation:

N x A xN + +A x-

Sự có mặt của ion H+ làm đổi màu các chất chỉ thị trong dung dịch axit: quỳ tím (đỏ), cam metyl (hồng).

Điều chế và tính chất của axit

MỘT) sản xuất axit.

1) Axit không có oxy có thể thu được bằng cách kết hợp trực tiếp phi kim với hydro rồi hòa tan các khí tương ứng trong nước:

2) Axit chứa oxy thường có thể thu được bằng cách cho axit oxit phản ứng với nước.

3) Cả axit không có oxy và axit chứa oxy đều có thể thu được bằng phản ứng trao đổi giữa muối và các axit khác:

BaBr 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2 HBr,

CuSO 4 + H 2 S = H 2 SO 4 + CuS ,

FeS+ H 2 SO 4 (hòa tan) = H 2 S  + FeSO 4,

NaCl (rắn) + H 2 SO 4 (đặc) = HCl  + NaHSO 4,

AgNO 3 + HCl = AgCl + HNO 3,

4) Trong một số trường hợp, phản ứng oxi hóa khử có thể được sử dụng để tạo ra axit:

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

b ) tính chất hóa học của axit.

1) Axit tương tác với bazơ và hiđroxit lưỡng tính. Trong trường hợp này, các axit thực tế không hòa tan (H 2 SiO 3, H 3 BO 3) chỉ có thể phản ứng với chất kiềm hòa tan.

H 2 SiO 3 +2NaOH=Na 2 SiO 3 +2H 2 O

2) Sự tương tác của axit với oxit bazơ và lưỡng tính đã được thảo luận ở trên.

3) Sự tương tác của axit với muối là phản ứng trao đổi tạo thành muối và nước. Phản ứng này tiến tới hoàn thành nếu sản phẩm phản ứng là chất không hòa tan hoặc dễ bay hơi hoặc chất điện ly yếu.

Ni 2 SiO 3 +2HCl=2NaCl+H 2 SiO 3

Na 2 CO 3 +H 2 SO 4 =Na 2 SO 4 +H 2 O+CO 2 

4) Sự tương tác của axit với kim loại là quá trình oxy hóa - khử. Chất khử - kim loại, chất oxy hóa - ion hydro (axit không oxy hóa: HCl, HBr, HI, H 2 SO 4 (pha loãng), H 3 PO 4) hoặc anion của cặn axit (axit oxy hóa: H 2 SO 4 ( conc), HNO 3(kết thúc và ngắt quãng)). Sản phẩm phản ứng của sự tương tác giữa axit không oxy hóa với kim loại trong dãy điện áp đến hydro là muối và khí hydro:

Zn+H 2 SO 4(dil) =ZnSO 4 +H 2 

Zn+2HCl=ZnCl 2 +H 2 

Axit oxy hóa tương tác với hầu hết tất cả các kim loại, kể cả kim loại có hoạt tính thấp (Cu, Hg, Ag) và tạo thành sản phẩm khử của anion axit, muối và nước:

Cu + 2H 2 SO 4 (kết luận) = CuSO 4 + SO 2  + 2 H 2 O,

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

HYDROXIDE Lưỡng tính thể hiện tính lưỡng tính axit-bazơ: chúng phản ứng với axit dưới dạng bazơ:

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

và với các bazơ - giống như axit:

Cr(OH) 3 + NaOH = Na (phản ứng xảy ra trong dung dịch kiềm);

Cr(OH) 3 + NaOH = NaCrO 2 + 2H 2 O (phản ứng xảy ra giữa các chất rắn trong quá trình nung chảy).

Hydroxit lưỡng tính tạo thành muối với axit và bazơ mạnh.

Giống như các hydroxit không hòa tan khác, hydroxit lưỡng tính bị phân hủy khi đun nóng thành oxit và nước:

Be(OH) 2 = BeO+H 2 O.

MUỐIhợp chất ion, bao gồm các cation kim loại (hoặc amoni) và anion của dư lượng axit. Bất kỳ loại muối nào cũng có thể được coi là sản phẩm của phản ứng trung hòa bazơ với axit. Tùy theo tỉ lệ axit và bazơ thu được muối: trung bình(ZnSO 4, MgCl 2) – sản phẩm trung hòa hoàn toàn bazơ bằng axit, chua(NaHCO 3, KH 2 PO 4) - với lượng axit dư, nền tảng(CuOHCl, AlOHSO 4) – với lượng bazơ dư.

Tên các muối theo danh pháp quốc tế được hình thành từ hai từ: tên anion axit trong trường hợp được bổ nhiệm và cation kim loại trong gốc, biểu thị trạng thái oxy hóa của nó, nếu nó thay đổi, bằng chữ số La Mã trong ngoặc đơn. Ví dụ: Cr 2 (SO 4) 3 – crom (III) sunfat, AlCl 3 – nhôm clorua. Tên của muối axit được hình thành bằng cách thêm từ thủy điện hoặc dihydro-(tùy thuộc vào số lượng nguyên tử hydro trong hydroanion): Ca(HCO 3) 2 - canxi bicarbonate, NaH 2 PO 4 - natri dihydrogen photphat. Tên của các muối chính được hình thành bằng cách thêm các từ hydroxo- hoặc dihydroxo-: (AlOH)Cl 2 – nhôm hydroxyclorua, 2 SO 4 – crom(III) dihydroxosulfate.

Điều chế và tính chất của muối

MỘT ) tính chất hóa học của muối.

1) Sự tương tác của muối với kim loại là quá trình oxy hóa - khử. Trong trường hợp này, kim loại nằm ở bên trái trong dãy điện áp điện hóa sẽ thay thế các điện áp tiếp theo khỏi dung dịch muối của chúng:

Zn+CuSO 4 =ZnSO 4 +Cu

Kim loại kiềm và kiềm thổ không sử dụng để khử các kim loại khác khỏi dung dịch muối của chúng, vì chúng tương tác với nước, thay thế hydro:

2Na+2H 2 O=H 2 +2NaOH.

2) Sự tương tác của muối với axit và kiềm đã được thảo luận ở trên.

3) Sự tương tác giữa các muối với nhau trong dung dịch chỉ xảy ra không thuận nghịch nếu một trong các sản phẩm là chất ít tan:

BaCl 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4  + 2NaCl.

4) Thủy phân muối - trao đổi phân hủy một số muối với nước. Quá trình thủy phân muối sẽ được thảo luận chi tiết trong chủ đề “sự phân ly điện phân”.

b) phương pháp thu được muối.

Trong thực tế phòng thí nghiệm, các phương pháp thu muối sau đây thường được sử dụng, dựa trên tính chất hóa học của các loại hợp chất và chất đơn giản khác nhau:

1) Tương tác của kim loại với phi kim:

Cu+Cl2 = CuCl2,

2) Tương tác của kim loại với dung dịch muối:

Fe+CuCl2 =FeCl2 +Cu.

3) Tương tác của kim loại với axit:

Fe+2HCl=FeCl 2 +H 2 .

4) Tương tác của axit với bazơ và hydroxit lưỡng tính:

3HCl+Al(OH) 3 =AlCl3 +3H 2 O.

5) Tương tác của axit với oxit bazơ và lưỡng tính:

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

6) Tương tác của axit với muối:

HCl+AgNO3 =AgCl+HNO3.

7) Tương tác của kiềm với muối trong dung dịch:

3KOH+FeCl 3 =Fe(OH) 3 +3KCl.

8) Tương tác của hai muối trong dung dịch:

NaCl + AgNO 3 = NaNO 3 + AgCl.

9) Tương tác của kiềm với oxit axit và lưỡng tính:

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

10) Tương tác của oxit có tính chất khác nhau cùng nhau:

CaO+CO2 = CaCO3.

Muối được tìm thấy trong tự nhiên dưới dạng khoáng chất và đá, ở trạng thái hòa tan trong nước của đại dương và biển.

lượt xem