Главная
Каталог
Библиотека
Избранное
Порталы
Библиотеки вузов
Отзывы
Новости
 
12+
 
Предварительный просмотр документа

Общая химия: Учебное пособие

Автор/создатель: Громов Ю.Ю., Дьячкова Т.П., Шеина О.А., Лагутин А.В.
Год: 2005 
Учебное пособие знакомит иностранных учащихся с основными классами неорганических соединений, типами химических реакций и закономерностями их протекания. Пособие содержит тексты, лексико-грамматический материал и вопросы, позволяющие студентам-иностранцам овладеть основами курса химии на русском языке. Содержание пособия соответствует программе по химии для подготовительных факультетов для иностранных граждан. Учебное пособие предназначено для студентов-иностранцев, проходящих предвузовскую подготовку.
Показать полное описание документа
Популярные ресурсы рубрик:
РЕЙТИНГ

Оценка пользователей: 3.7
Количество голосов: 15
Оцените ресурс:
5 4 3 2 1

ОТЗЫВЫ


Популярные ресурсы по теме

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра. Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.
ZnO + 2HCI = ZnCl2 + Н2О. оксид хлороводо- соль цинка родная хлорид кислота цинка 2 Амфотерные оксиды взаимодействуют со щелочами. При этом тоже образуются соли ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2O. оксид гидроксид соль цинка натрия цинкат натрия После сравнения химических свойств оксидов можно сделать следующие определе- ния: 1 Оксиды, которые образуют соли только с кислотами или кислотными оксидами, называются основными. 2 Оксиды, которые образуют соли только с основаниями или основными оксидами, называются кислотными. 3 Оксиды, которые взаимодействуют и с кислотами и со щелочами и при этом обра- зуют соли, называются амфотерными. Как мы видим, основные и кислотные оксиды имеют противоположные свойства. Амфотерные оксиды в зависимости от условий могут проявлять свойства основных или кислотных оксидов. Вопросы и задания 1 Какие вещества называют оксидами? 2 Как составляются названия оксидов? 3 Составьте формулы и дайте названия оксидов следующих элементов: а) калия; б) цинка; в) фосфора (III); г) кремния (IV); д) хрома (VI); е) хлора (VII); ж) ртути (II). 4 Изобразите графически формулы следующих оксидов: а) оксида меди (I); б) ок- сида фосфора (V); в) оксида серы (VI), г) оксида марганца (VII); д) оксида азота (III). 5 Какие вы знаете несолеобразующие оксиды? 6 Какие оксиды называются: а) основными; б) кислотными; в) амфотерными? 7 Как зависит характер оксида от положения элемента в периодической системе элементов Д.И. Менделеева? 8 Какие из следующих соединении будут реагировать с оксидами серы (VI): P2O5, CaO, HNO3, Ва(OH)2, MgO, H2O, SO2? Напишите уравнения возможных реакций. 9 Напишите формулы и названия оксидов и их гидратов для следующих элементов: железа (III), марганца (II, VII), серы (IV, VI), хлоpa (I, VII). 10 Составьте уравнения реакций между: а) оксидом кальция и оксидом фосфора (V); б) оксидом железа (III) и оксидом серы (VI); в) гидроксидом калия и оксидом цинка; г) серной кислотой и оксидом цинка; д) фосфорной кислотой и оксидом цинка. 11 Допишите уравнения реакций: t t 1) А1(OH)3 → ; 4) Fе(ОН)3 → ; t t 2) H2SiO3 → ; 5) FeS + O2 → . 3) HNO3 + P2O5 → 6) S + О2 → ; 12 Сколько граммов соли образуется при взаимодействии 20 г оксида магния с 60 г азотной кислоты? 8.3 Кислоты 8.3.1 НАЗВАНИЯ И ФОРМУЛЫ КИСЛОТ Кислотами называются соединения, в состав которых входят атомы водорода, способные замещаться атомами металла. При этом образуются соли. Например, 2НС1 + Mg → MgС12 + Н2. кислота соль С позиций теории электролитической диссоциации, кислотами называются элек- тролиты, при диссоциации которых в качестве катионов образуются только ионы во- дорода, способные замещаться на атомы металла. Классификация. Кислоты различают: 1) по наличию или отсутствию кислорода в составе кислоты а) бескислородные (это водные растворы водородных соединений неметаллов VI и VII групп периодической системы элементов Н2S, H2Se, H2Te, HF, HC1, HBr, HI, a также HSCN и HCN); б) кислородсодержащие (это гидраты оксидов неметаллов, а также некоторых ме- таллов в высших степенях окисления (+5, +6, +7) – Н2СО3, H2SO4, H2СrО4 и т.д.). 2) по основности (т.е. по числу атомов водорода в молекуле кислоты, способных замещаться атомами металлов с образованием соли) а) одноосновные (HCl, HNO3, HCN, CH3COOH), б) двухосновные (H2S, H2SO4, H2СО3), в) трехосновные (H3РО4, Н3AsO4) и т.д. Номенклатура. а) Названия б е с к и с л о р о д н ы х к и с л о т составляют из названия элемента + О + слово "водородная": НCl – хлороводородная кислота, H 2S – сероводородная кислота, HCN – циановодородная кислота, HI – йодоводородная кислота. б) Названия к и с л о р о д с о д е р ж а щ и х к и с л о т образуют от русского названия элемента + "кислота". При этом название кислоты, в которой элемент имеет высшую степень окисления, оканчивается на -ная или -овая (H2SO4 – серная кислота, HClO4 – хлорная кислота, H3AsO4 – мышьяковая кислота). С по-нижением степени окисления элемента окончания изменяются так: – оватая (HСlO3 – хлорноватая кислота), -истая (HСlO2 – хлористая кислота), -оватистая (HOCl – хлорноватистая кислота). Если элемент образует кислоты, находясь только в двух степенях окисления, то название кислоты, отвечающей низшей степени окисления, получает окончание -истая (HNO3 – азотная кислота, HNO2 – азотистая кислота) Кислотные остатки. Отрицательно заряженные группы атомов и одиночные атомы (отрицательные ионы), которые остаются после отрыва от молекулы кислоты одного или нескольких атомов водорода, называются кислотными остатками. Величина отрицательного заряда кислотного остатка определяется числом атомов водорода, замещенных металлом (табл. 15). 15 Названия и формулы некоторых кислотных остатков Фор- Кислот- мула Название кисло- Название ки- ный ос- кисло- ты слотного остатка таток ты Хлороводород- 1 HCl Cl– Хлорид-ион ная (соляная) Бромоводород- 2 HBr Br– Бромид-ион ная 3 HI Йодоводородная I– Йодид-ион Гидросульфид- HS– 4 H2S Сероводородная ион S2– Сульфид-ион 5 HClO Хлорноватистая ClO– Гипохлорит-ион 6 HClO2 Хлористая СlO − 2 Хлорит-ион − 7 HClO3 Хлорноватая СlO3 Хлорат-ион 8 HClO4 Хлорная СlO − 4 Перхлорат-ион Гидросульфит- HSO 3 − 2 9 H2SO3 Сернистая ион SO 3 − 2 Сульфит-ион Гидросульфат- HSO 2 − 4 10 H2SO4 Серная ион SO 2 − 4 Сульфат-ион 11 HNO2 Азотистая NO − 2 Нитрит-ион − 12 HNO3 Азотная NO 3 Нитрат-ион Дигидрофосфат- H 2 PO − 4 H3PO4 ион 13 Ортофосфорная HPO 2 − Гидрофосфат-ион 4 PO 3 − 4 Ортофосфат-ион − Гидрокарбонат- HCO 3 14 H2CO3 Угольная ион CO 3 − 2 Карбонат-ион − Гидросиликат- HSiO 3 15 H2SiO3 Кремниевая ион SiO 3 − 2 Силикат-ион 16 HMnO4 Марганцовая MnO − 4 Перманганат-ион Борная (ортобор- 17 H3BO3 BO3 − 3 Борат-ион ная) 18 H2CrO4 Хроматы CrO 2 − 4 Хромат-ион H Cr O 19 2 2 Дихромовая Cr2 O 7 − 2 Дихромат-ион 7 Циановодород- 20 HCN CN − Цианид-ион ная Слова и словосочетания способный, – ая, – ое, – ые кислородсодержащий, – ая, – ое, ее замещаться – заместиться соответствующий, – ая, – ее, – ие бескислородный, – ая, – ое, – замещенный, – ая, – ое, – ые ые Вопросы и задания 1 Какие соединения называются кислотами? 2 Чем определяется основность кислоты? 3 Что называется кислотным остатком? 4 Чем определяется заряд кислотного остатка? 5 Составьте для следующих кислот таблицу по форме табл. 15: HCN, H2Se, H3AsO4, HBrO3, H2CrO4. 8.3.2 ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА КИСЛОТ Получение. 1 Кислородсодержащие кислоты можно получить при взаимодействии кислотных оксидов с водой P2O5 + 3H2O = 2H3PO4 SO2 + H2O = H2SO3. оксид ортофосфорная оксид сернистая фосфора (V) кислота серы (IV) кислота 2 Бескислородные кислоты получаются при растворении в воде продуктов соедине- ния неметаллов с водородом H2 + Cl2 = 2HCl, раствор НС1 в воде – хлороводородная кислота; хлоро- водород Н2 + I2 = 2НI, раствор HI в воде – йодоводородная кислота. йодо- водород 3 И бескислородные и кислородсодержащие кислоты получаются при действии на их соли других кислот (более сильных или менее летучих). Например, 2CH3COONa + H2SO4 = 2СН3СООН + Na2SO4 ; ацетат натрия серная уксусная сульфат кислота кислота натрия концентри- рованная FeS + 2HC1 = FеС12 + H2S ↑; сульфид хлорово- хлорид сероводород железа (II) дородная железа (II) кислота NаС1 + Н2SO4 = NaHSO4 + HCl ↑ ; хлорид серная гидро- хлоро- натрия кислота сульфат водород концентри- натрия рованная Na2SiO3 + 2НСl = Н2SiO3 ↓ + 2NaCl . силикат хлорово- кремниевая хлорид натрия дородная кислота натрия кислота Физические свойства. Кислоты могут быть твердыми (борная Н3ВО3, ортофосфор- ная Н3РO4) или жидкими (серная H2SO4, азотная НNО3) веществами. Большинство из них хорошо растворяется в воде. Кислотами являются также растворы газов НС1, НВr, H2S и других в воде. В молекулах кислот атомы водорода связаны с кислотными остат- ками ковалентной полярной связью. Химические свойства 1 Кислоты изменяют окраску многих индикаторов. В табл. 16 показано изменение цвета индикаторов в разных средах. 16 Цвет некоторых индикаторов в нейтральной, кислой и щелочной среде Среда Индикатор нейтральная щелочная кислая Метиловый оранже- Оранжевый Желтый Красный вый Бесцветный Малино- Бесцветный Фенолфталеин Фиолетовый вый Красный Лакмус Синий 2 Кислоты взаимодействуют с основаниями. При этом образуются соль и вода 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2Н2О. гидроксид серная сульфат натрия кислота натрия разбавленная 3 Кислоты взаимодействуют с основными оксидами. В результате реакции образу- ются соль и вода СаО + 2НNО3 = Са(NO3)2 + Н2О. оксид азотная нитрат кальция кислота кальция разбавленная 4 Кислоты реагируют с металлами. В результате реакции образуется соль и выде- ляется газ, например, водород Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑. серная сульфат кислота цинка разбавленная Металлы, которые в ряду напряжений расположены слева от водорода, вытесняют его из кислот. Металлы, которые в ряду напряжений расположены справа от водорода (Сu, Hg, Ag, Au, Pt), не вытесняют его из кислот. При реакции металлов с концентрированными азотной и серной кислотами образу- ются соли, но водород не выделяется. В этом случае понижают степень окисления азот N+5 и сера S+6 . Например, Сu + 4HNO3 = Сu (NO3)2 + 2NО2↑+ 2Н2О. азотная нитрат кислота меди (II) концент- рированная 5 Кислоты взаимодействуют с солями. При этом могут образоваться а) новая кислота и средняя соль BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HCl; соль серная соль хлороводо- хлорид кислота сульфат родная бария разбав- бария кислота ленная б) новая кислота и кислая соль NaCl + H2SO4 = NaHSO4 + HCl; хлорид серная гидро- хлороводо- натрия кислота сульфат родная концент- натрия кислота рированная в) только кислая соль СаСО3 + Н2СО3 = Са (HСО3)2. карбонат угольная гидрокарбонат кальция кислота кальция 6 Некоторые кислородсодержащие кислоты разлагаются на воду и кислотный оксид H2SO4 = H2O + SO3. серная кислота оксид концентри- серы (VI) рованная Вопросы и задания 1 Напишите уравнения реакций разбавленной серной кислоты: а) с алюминием; б) с оксидом магния; в) с гидроксидом железа (III); г) с нитратом бария. Что общего в этих реакциях? 2 Напишите формулы оксидов, которые соответствуют кислотам: ортоборной Н3ВО3, марганцовой НMnО4, ортофосфорной Н3РО4. 3 Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно получить: а) серную кислоту Н2SО4; б) сероводородную кислоту H2S; в) угольную кислоту Н2СО3. 4 Какие из следующих металлов вытесняют водород из хлороводородной кислоты: К, Ва, Hg, Fe, Сu, Al, Ag, Na, Mg, Au? 5 Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить превра- щение: Р → Н3РО4 ; FeS → H2S . CH4 → Н2СО3 ; Cl2 → HCl 6 Какая соль и сколько граммов ее образуется при взаимодействии 19,6 г гидрокси- да меди (II) с 6 г хлороводородной кислоты? 8.4 Основания 8.4.1 НАЗВАНИЯ И ФОРМУЛЫ ОСНОВАНИЙ Основаниями называются соединения, которые состоят из атома металла и гид- роксогрупп (OH–). Например, NaOH, Mg(OH)2, La(OH)3, Ca(OH)2 , ОН– – это гидроксид-ион, заряд его равен –1. Число гидроксид-ионов в основании определяется степенью окисления метал- ла. С позиций теории электролитической диссоциации, основаниями называются элек- тролиты, при диссоциации которых в качестве анионов образуются только гидроксид- ионы. Классификация. Число гидроксогрупп в молекуле основания определяет его ки- слотность. В зависимости от числа протонов, которые может присоединить основание, различают: 1) однокислотные (NaOH, КОН, NH4OH), 2) двухкислотные (Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ва(OH)2 ), 3) трехкислотные (La(OH)3, Bi(OH)3 ) и т.д. основания Номенклатура. Название основания составляется из слов "гидроксид" + название металла в родительном падеже: КОН – гидроксид калия, Ва(ОH)2 – гидроксид бария, La(OH)3 – гидроксид лантана. Если металл образует несколько гидроксидов, то указывают степень его окисления римской цифрой в скобках. Например, Fe(ОН)2 – гидроксид железa (II), Bi(OH)3 – гидро- ксид висмута (III). Haзвание основания составляют и так: к слову гидроксид добавляют приставки, которые показывают количество гидроксогрупп в основании. Например, Са(ОН)2 – дигидроксид кальция, Вi(ОН)3 – тригидроксид висмута. Для некоторых оснований часто используют тривиальные названия NaOH – едкий натр, KOH – едкий калий, Ca(OH)2 – гашеная известь, Ba(OH)2 – едкий барит. Остатки оснований. Положительно заряженные группы атомов (положительные ионы), которые остаются после отрыва от молекулы основания одной или нескольких гидроксогрупп, называются остатками основания. Величина положительного заряда остатка основания определяется числом оторвавшихся гидроксогрупп. В табл. 17 приведены формулы и названия некоторых оснований и их остатков. 17 Названия и формулы некоторых оснований и их остатков (по номенклатуре ИЮПАК) Форму- Остаток ла Название осно- основа- Название остатка основа- вания ния ния Гидроксид на- NaОН Na+ Натрий-ион трия Mg(ОН) Гидроксид маг- MgOH+ Гидроксомагний-ион 2 ния Mg2+ Магний-ион Дигидроксовисмут Bi(OH) +2 (III)-ион Гидроксид вис- Bi(OH)3 Гидроксовисмут (III)- мута (III) Bi(OH)2+ ион Bi3+ Висмут (III)-ион Гидроксомарганец Mn Гидроксид MnOH+ (II)-ион (OH)2 марганца (II) Mn2+ Марганец (II)-ион Вопросы и задания 1 Какие соединения называются основанием? 2 Как составляются названия оснований? 3 Чем определяется кислотность оснований? 4 Что называется остатком основания? 5 Напишите названия и графические изображения формул следующих оснований и их остатков: Ва(ОН)2, КОН, Cа(ОН)2, La(OH)3, Th(OH)4. 6 Приведите примеры однокислотных, двухкислотных и трехкислотных оснований. 8.4.2 Получение и свойства оснований Получение 1 Щелочи (растворимые в воде основания) можно получить: а) при взаимодействии щелочных и щелочноземельных металлов с водой 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ , гидроксид натрия б) при взаимодействии оксидов щелочных и щелочноземельных металлов с водой Na2O + Н2O = 2NaOH , оксид гидроксид натрия натрия СаО + Н2O = Са(ОН)2 . оксид гидроксид кальция кальция 2 Нерастворимые в воде основания получаются при взаимодействии водного рас- твора соли со щелочью FeSO4 + 2NaOH = Fe(ОН)2↓ + Na2SO4 , сульфат гидроксид гидроксид сульфат железа (II) натрия железа (II) натрия AlC13 + 3КОН = Al(ОН)3↓ + 3КС1. хлорид гидроксид тригидроксид хлорид алюминия калия алюминия калия Физические свойства. Основания – твердые вещества, различно окрашенные: КОH, Са(ОН)2, NaOH – белые, Ni(ОН)2 – зеленый и др. По растворимости в воде основания делятся на две группы: растворимые в воде (щелочи) и нерастворимые. Щелочами являются гидроксиды щелочных (элементов главной подгруппы I группы), щелочноземельных (элементов главной подгруппы II группы, кроме Be и Mg) металлов. Например, КОН – гидроксид калия, NaOH – гидро- ксид натрия, Ca(OH)2 – гидроксид кальция. Щелочи – это ионные соединения. В узлах кристаллических решеток твердых щелочей находятся ионы металлов и гидроксид- ионы. Гидроксиды всех других металлов нерастворимы в воде. Химические свойства 1 Растворы щелочей изменяют окраску многих индикаторов (см. "Кислоты"). 2 Основания взаимодействуют с кислотами. При этом образуются соль и вода. Ре- акция между основанием и кислотой называется реакцией нейтрализации. NaOH + HC1 = NaCl + Н2О, гидроксид хлороводо- хлорид натрия родная натрия кислота Mg(ОН)2 + HC1 = MgOHCl + Н2О, гидроксид хлороводо- хлорид магния родная гидроксо- кислота магния Са(ОН)2 + H3PO4 = СаНРО4 + 2Н2О. гидроксид ортофосфор- гидрофосфат кальция ная кислота кальция 3 Щелочи взаимодействуют с кислотными оксидами. При этом образуются соль и вода Са(ОН)2 + СО2 = СаСО2↓ + Н2О. гидроксид оксид карбонат кальция углерода кальция (IV) 4 Щелочи взаимодействуют с солями. При этом могут образоваться новое основа- ние и соль (средняя или основная): а) средняя соль NiCl2 + 2NaOH = Ni(ОН)2 + 2NaCl; хлорид гидроксид гидроксид хлорид икеля (II) натрия никеля (II) натрия б) основная соль CuCl2 + NaOH = CuOHCl + NaCl. хлорид гидроксид хлорид хлорид меди (II) натрия гидроксо- натрия меди (II) 5 При нагревании основания разлагаются на оксид металла и воду Са(ОН)2 = СаО + Н2О. гидроксид оксид кальция кальция Вопросы и задания 1 Какие вещества называются основаниями? 2 Какие основания являются щелочами? 3 Как действуют щелочи на индикатор? 4 Какая реакция называется реакцией нейтрализации? 5 Напишите уравнения реакций между следующими соединениями (со всеми воз- можными продуктами): 1) гидроксидом калия и азотной кислотой; 2) гидроксидом калия и хлоридом никеля (II), 3) тригидроксидом висмута и серной кислотой; 4) гидроксидом калия и оксидом кремния (IV); 5) гидроксидом натрия и сульфатом магния; 6) гидрокси- дом калия и хлоридом цинка. 6 Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить превра- щения: а) К → КОН; б) Ва → Ва(ОН)2; в) Са → Са(ОН)2; r) FeSO4 → Fe(ОН)2; д) Са3N2 → Са(ОН)2. 7 Какая соль и сколько граммов ее образуется при взаимодействии 8 г гидроксида натрия с 19,6 г серной кислоты? 8 Сравните свойства оснований и кислот: Взаимодействие Основания Кислоты С основными оксида- ми С кислотными окси- дами Со щелочами
Яндекс цитирования