страница 1
|
|||||||||||||||||||
Похожие работы
|
Основный оксид 10 Кислотный оксид - страница №1/1
2 Металл 1 Неметалл 3 7 6 5 4 8 9 Основный оксид 10 Кислотный оксид 11 12 13 14 15 Р М Н Р М Н Основание 16 Кислота 17 18 Соль 19 Соль 1. Металл + Неметалл. В данное взаимодействие не вступают инертные газы. Чем выше электроотрицательность неметалла, тем с бόльшим числом металлов он будет реагировать. Например, фтор реагирует со всеми металлами, а водород – только с активными. Чем левее в ряду активности металлов находится металл, тем с большим числом неметаллов он может реагировать. Например, золото реагирует только с фтором, литий – со всеми неметаллами. 2. Неметалл + неметалл. При этом более электроотрицательный неметалл выступает окислителем, менее ЭО – восстановителем. Неметаллы с близкой электроотрицательностью плохо взаимодействуют между собой, например, взаимодействие фосфора с водородом и кремния с водородом практически не возможно, так как равновесие этих реакций смещено в сторону образования простых веществ. Не реагируют с неметаллами гелий, неон и аргон, остальные инертные газы в жестких условиях могут реагировать с фтором. Не взаимодействуют кислород с хлором, бромом и йодом. Со фтором кислород может реагировать при низких температурах. 3. Металл + кислотный оксид. Металл восстанавливает неметалл из оксида. После этого избыток металла может реагировать с получившимся неметаллом. Например: 2Mg + SiO2 = 2MgO + Si (при недостатке магния) 2Mg + SiO2 = 2MgO + Mg2Si (при избытке магния) Исключение составляют кислоты – окислители (серная концентрированная и любая азотная), которые могут реагировать с металлами, стоящими в ряду напряжений правее водорода, в реакциях не выделяется водород, а получается вода и продукт восстановления кислоты. Нужно обратить внимание на то, что при взаимодействии металла с избытком многоосновной кислоты может получиться кислая соль: Mg +2H3PO4 = Mg(H2PO4)2 + H2. Если продуктом взаимодействия кислоты и металла является нерастворимая соль, то металл пассивируется, так как поверхность металла защищается нерастворимой солью от действия кислоты. Например, действие разбавленной серной кислоты на свинец, барий или кальций. 5. Металл + соль. В растворе в данную реакцию вступают металл, стоящий в ряду напряжений правее магния, включая сам магний, но левее металла соли. Если металл активнее магния, то он реагирует не с солью, а с водой с образованием щелочи, которая в дальнейшем реагирует с солью. При этом исходная соль и получающаяся соль должны быть растворимыми. Нерастворимый продукт пассивирует металл. Однако, из этого правила бывают исключения: 2FeCl3 + Cu = CuCl2 + 2FeCl2; 2FeCl3 + Fe = 3FeCl2. Так как железо имеет промежуточную степень окисления, то его соль в высшей степени окисления легко восстанавливается до соли в промежуточной степени окисления, окисляя даже менее активные металлы. В расплавах ряд напряжений металлов не действует. Определить, возможна ли реакция между солью и металлом, можно только с помощью термодинамических расчетов. Например, натрий может вытеснить калий из расплава хлорида калия, так как калий более летучий: Na + KCl = NaCl + K↑ (эту реакцию определяет энтропийный фактор). С другой стороны алюминий получали вытеснением из хлорида натрием: 3Na + AlCl3 = 3NaCl + Al. Этот процесс экзотермический, его определяет энтальпийный фактор. Возможен вариант, что соль при нагревании разлагается, и продукты ее разложения могут реагировать с металлом, например нитрат алюминия и железо. Нитрат алюминия разлагается при нагревании на оксид алюминия, оксид азота (IV) и кислород, кислород и оксид азота будут окислять железо: 10Fe + 2Al(NO3)3 = 5Fe2O3+ Al2O3 + 3N2 KOH + Cl2 = KClO + KCl + H2O (на холоде) 6KOH + 3Cl2 = KClO3 + 5KCl + 3H2O (в горячем растворе) 6KOH + 3S = K2SO3 + 2K2S + 3H2O 2KOH + Si + H2O = K2SiO3+ 2H2 3KOH + 4P + 3H2O = PH3 + 3KPH2O2 9. Неметалл+ кислотный оксид. Здесь также возможно два варианта: 1) неметалл – восстановитель (водород, углерод): СО2 + С = 2СО; 2NO2 + 4H2 = 4H2O + N2; SiO2 + C = CO2 + Si. Если получившийся неметалл может реагировать с металлом, использованным в качестве восстановителя, то реакция пойдет дальше (при избытке углерода) SiO2 + 2C = CO2 + SiС 2) неметалл – окислитель (кислород, озон, галогены): 2СO + O2 = 2СО2. СO + Cl2 = СОCl2. 2NO + O2 = 2NО2. Кислотные оксиды, соответствующие сильным кислотам, могут реагировать и с нерастворимыми основаниями. Иногда с нерастворимыми основаниями реагируют оксиды, соответствующие слабым кислотам, при этом может получиться средняя или основная соль (как правило, получается менее растворимое вещество): 2Mg(OH)2 + CO2 = (MgOH)2CO3 + H2O. Возможно соединение кислотного оксида с собственной солью, например, из хромата можно получить дихромат, и сульфата – дисульфат, из сульфита – дисульфит: Na2SO3 + SO2 = Na2S2O5 Для этого нужно взять кристаллическую соль и чистый оксид, или насыщенный раствор соли и избыток кислотного оксида. В растворе соли могут реагировать с собственными кислотными оксидами с образованием кислых солей: Na2SO3 + H2O + SO2 = 2NaHSO3 Сильная кислота может реагировать с нерастворимыми солями слабых кислот (карбонатами, сульфидами, сульфитами, нитритами), при этом выделяется газообразный продукт. Реакции между концентрированными кислотами и кристаллическими солями возможны, если при этом получается более летучая кислота: например, хлороводород можно получить действием концентрированной серной кислоты на кристаллический хлорид натрия, бромоводород и йодоводород – действием ортофосфорной кислоты на соответствующие соли. Можно действовать кислотой на собственную соль для получения кислой соли, например: BaSO4 + H2SO4 = Ba(HSO4)2. Особо обратим внимание на те случаи, когда образуется соль, которая в таблице растворимости показана прочерком. Здесь возможны 2 варианта: 1) соль не существует, потому что необратимо гидролизуется. Это большинство карбонатов, сульфитов, сульфидов, силикатов трехвалентных металлов, а так же некоторые соли двухвалентных металлов и аммония. Соли трехвалентных металлов гидролизуются до соответствующего основания и кислоты, а соли двухвалентных металлов – до менее растворимых основных солей. Рассмотрим примеры: 2FeCl3 + 3Na2CO3 = Fe2(CO3)3 + 6NaCl (1) Подчеркнутая соль не существует из-за необратимого гидролиза: Fe2(CO3)3 + 6H2O = 2Fe(OH)3 + 3H2CO3 H2CO3 разлагается на воду и углекислый газ, вода в левой и правой части сокращается и получается: Fe2(CO3)3 + 3H2O = 2Fe(OH)3 + 3CO2 (2) Если теперь объединить (1) и (2) уравнения и сократить карбонат железа, мы получим суммарное уравнение, отражающее взаимодействие хлорида железа (III) и карбоната натрия: 2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Fe(OH)3 + 3CO2 + 6NaCl CuSO4 + Na2CO3 = CuCO3 + Na2SO4 (1) Подчеркнутая соль не существует из-за необратимого гидролиза: 2CuCO3+ H2O = (CuOH)2 CO3+CO2 (2) Если теперь объединить (1) и (2) уравнения и сократить карбонат меди, мы получим суммарное уравнение, отражающее взаимодействие сульфата (II) и карбоната натрия: 2CuSO4 + 2Na2CO3 + H2O = (CuOH)2 CO3+ CO2 + 2Na2SO4 2) Соль не существует за счёт внутримолекулярного окисления-восстановления, таким солям относятся Fe2S3, FeI3, CuI2. Как только они получаются, тут же разлагаются: Fe2S3 = 2FeS+ S; 2FeI3 = 2FeI2 +I2; 2CuI2 = 2CuI + I2 Например; FeCl3 + 3KI = FeI3 + 3KCl (1), но вместо FeI3 нужно записать продукты его разложения: FeI2 +I2. Тогда получится: 2FeCl3 + 6KI = 2FeI2 +I2 + 6KCl Это не единственный вариант записи данной реакции, если йодид был в недостатке, то может получиться йод и хлорид железа (II): 2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 +I2 + 2KCl Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O (спекание) Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OH)4 ] (в растворе) Простые вещества, соответствующие амфотерным оксидам и гидроксидам, реагируют с растворами щелочей с образованием комплексных солей и выделением водорода: 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4 ] + 3Н2 |
|