Химические свойства
Способы получения
1. Реакция нейтрализации.
2. Взаимодействие кислот с основными оксидами.
3. Взаимодействие кислот с солями.
4. Взаимодействие оснований с кислотными оксидами.
5. Взаимодействие щелочей с солями.
6. Взаимодействие основных оксидов с кислотными.
7. Взаимодействие кислот с металлами.
(Примеры указанных реакций смотри выше).
8. Взаимодействие солей в растворах:
NaCl(р-р) + AgNO3(р-р) ® AgCl(т) + NaNO3(р-р), Cl–(р-р) + Ag+(р-р) ® AgCl(т).
9. Взаимодействие металлов с неметаллами:
2К + Cl2 ® 2KC1 (горение калия в хлоре).
10. Взаимодействие металлов с солями в растворе:
Fe(т) + CuSO4(р-р) ® FeSO4(р-р) + Cu(т), Fe(т) + Cu2+(р-р) ® Fe2+(р-р) + Cu(т),
Физические свойства. Почти все соли – твердые вещества. По растворимости их делят на растворимые, малорастворимые и нерастворимые в воде (см. таблицу растворимости).
Растворимость кислых солей является промежуточной между растворимостью соответствующей кислоты и средней соли, а растворимость основных солей – промежуточной между растворимостью соответствующего основания и средней соли. При этом чем больше атомов водорода в кислотном остатке кислой соли, тем ближе ее растворимость к растворимости основания. Пример: растворимость уменьшается в ряду: Н3РО4 – Са(Н2РО4) – СаНРО4 – Са3(РО4)2
1. Соли в растворах взаимодействуют с металлами (каждый предыдущий металл в ряду стандартных электродных потенциалов вытесняет последующие из растворов их солей):
CuSO4 + Fe ® Cu + FeSO4
2. Соли взаимодействуют со щелочами: CuSO4 + 2NaOH ® Cu(OH)2¯ + Na2SO4
3. Соли взаимодействуют с кислотами: Na2CO3 + 2HCl ® 2NaCl + H2O + CO2
4. Соли взаимодействуют друг с другом: AgNO3 + NaCl ® AgCl¯ + NaNO3.
5. Гидролиз солей.
Особенности взаимодействия концентрированной и разбавленной серной кислоты с металлами
При рассмотрении химических свойств серной кислоты обратите внимание на характер ее взаимодействия с металлами.
Разбавленная серная кислота проявляет окислительные свойства за счет ионов водорода:
3Н2SО4(разб.) + 2Аl = Аl2(SО4)3 + 3Н2, 6Н+ + 2Аl = 2Аl3+ + 3Н2.
С благородными металлами и медью она не реагирует.
Концентрированная серная кислота является сильным окислителем за счет молекул Н2SО4, в которых сера проявляет степень окисления +6. При этом в зависимости от силы восстановителя, концентрации кислоты и температуры могут образовываться разные продукты реакции: SО2, S, Н2S:
Zn + 2Н2SО4 = ZnSО4 + SО2 + 2Н2О концентрация
3Zn + 4Н2SО4 = 3ZnSО4 + S¯ + 4Н2О кислоты
4Zn + 5Н2SО4 = 4ZnSО4 + Н2S + 4Н2О уменьшается
В реакциях с металлами, стоящими в ряду напряжений после водорода, концентрированная серная кислота восстанавливается до SО2: Cu + 2Н2SО4 = CuSО4 + SО2 + 2Н2О.
С концентрированной серной кислотой не реагирует Рt и Аu, а Fе, Мg, Аl и ряд других металлов пассивируются при концентрации кислоты, близкой к 100%.
Оксиды азота
Азот образует следующие оксиды: N2О, NО, N2О3, NО2, N2О5.
1). N2О – оксид азота (I), бесцветный газ, с приятным сладковатым запахом («веселящий газ»), хорошо растворим в воде, образуется при термическом разложении нитрата аммония: NН4NО3 N2О + 2Н2О. Использовался в медицине для общей анестезии.
2). NО – оксид азота (II), бесцветный газ, практически нерастворим в воде. Получается при взаимодействии разбавленной азотной кислоты с медью:
3Сu + 8НNО3(разб.) 3 Сu(NО3)2 + 2NО + 4Н2О.
В природе образуется при грозовых разрядах: N2 + О2 ® 2NО. Реагирует с кислородом с образованием NО2, является промежуточным продуктом в промышленном синтезе азотной кислоты из аммиака.
3). N2О3 – оксид азота (III), при низких температурах темно-синяя жидкость, разлагается выше 0оС на NО и NО2 и образуется при их взаимодействии по обратимой реакции: NО2 + NО = N2О3. На холоду при взаимодействии с водой образует азотистую кислоту НNО2. N2О3 – кислотный оксид, поэтому легко вступает в реакции со щелочами с образованием нитритов – солей азотистой кислоты: N2О3 + 2NаОН = 2NаNО2 + Н2О.
4). NО2 – оксид азота (IV), бурый газ с характерным запахом, очень ядовит, в лаборатории получают взаимодействием меди с концентрированной азотной кислотой: Сu + 4НNО3(конц.) = Сu(NО3)2 + 2 NО2 + 2Н2О. При взаимодействии с водой образует азотную и азотистую кислоты, а со щелочами – нитраты и нитриты:
2 NО2 + Н2О = НNО3 + НNО2; 2 NО2 + 2NаОН = NаNО3 + NаNО2 + Н2О.
Растворение NО2 в воде в присутствии избытка кислорода сопровождается образованием азотной кислоты: 4NО2 + О2 + 2Н2О = 4НNО3. Эта реакция используется для получения азотной кислоты в промышленных масштабах. NО2 подвергается димеризации, образуя легко сжижаемый газ N2О4:
5). N2О5 – оксид азота (V), бесцветное кристаллическое вещество, термически неустойчивое: 2N2О5 4NО2 + О2. При взаимодействии с водой образует азотную кислоту.
Взаимодействие азотной кислоты с металлами
Восстановление НNО3 зависит от ее концентрации и природы восстановителя:
Активные: щелочные, щелочноземельные, Mg, Zn | Средней активности: Fe, Cr, Ni, Al | Малоактивные: Рb, Cu, Hg, Ag | Благородные: Аu, Pt, Os, Ir | ||||
конц. НNО3 | разб. НNО3 | оч. разб. НNО3 | конц. НNО3 | разб. НNО3 | конц. НNО3 | разб. НNО3 | конц. и разб. НNО3 |
NO, N2O | N2O, N2 | NH3, NH4NO3 | пассивирует | NO, N2O, N2 | NO2 | NO | не реагирует |
Задания для самостоятельной работы
2.51.Раствор гидроксида натрия взаимодействует с каждым веществом, указанным в ряду: 1) оксид кремния, сульфат натрия, хлоргидроксид алюминия;
2) оксид железа (II), медь, серная кислота, гидроксид алюминия;
3) оксид кремния, алюминий, соляная кислота, гидроксид цинка;
4) оксид железа (II), медь, аммиак, гидроксид цинка.
2.52. Основные оксиды, которым соответствуют щелочи, не взаимодействуют с:
1) кислотами 2) водой 3) водородом 4)кислотными оксидами.
2.53.Число гидроксидов среди перечисленных веществ: H2SO4, Ni(OH)2, Fe2(SO4)3, Zn(OH)2, SO2, KOH, NaCl, H3PO4 равно: 1) 5 2) 2 3) 3 4) 4.
2.54.Для всех кислот характерно взаимодействие с:
1) металлами 3) солями 2) оксидами металлов 4) щелочами.
2.55.Нитрат кальция можно получить при взаимодействии:
1) оксида кальция и нитрата бария 3) гидроксида кальция и азотной кислоты
2) карбоната кальция и нитрата калия 4) фосфата кальция и нитрата натрия.
2.56.Формулы только кислотных оксидов расположены в ряду:
1) Na2O, MgO, Al2O3 2) ZnO, SnO2, PbO2 3) CO2, SiO2, SO2 4) N2O, NO, CO
2.57.К основным солям относится: 1) KHSO4 2) Mg(OH)Cl 3) Ca(OH)2 4) [Ag(NH3)2]OH