Անօրգանական քիմիայի դասեր՝ միասնական պետական ​​քննությանը նախապատրաստվելու համար. Բարդ անօրգանական նյութերի դասակարգում և հատկություններ

«Անօրգանական միացությունների դասակարգում և անվանակարգում».

Անօրգանական միացությունների ամենակարևոր դասերն են օքսիդները, թթուները, հիմքերը և աղերը։

Օքսիդները բարդ նյութեր են, որոնք բաղկացած են երկու տարրից, որոնցից մեկը թթվածինն է օքսիդացման վիճակում (– 2):

Օքսիդի բանաձևը գրելիս առաջինը դրվում է օքսիդ կազմող տարրի խորհրդանիշը, իսկ երկրորդում՝ թթվածինը։ Օքսիդների ընդհանուր բանաձևը՝ Էհ Օյ։

Տարրերի թթվածնային միացությունների հատուկ խումբ են պերօքսիդները։ Դրանք սովորաբար համարվում են ջրածնի պերօքսիդի H2 O2 աղեր, որոնք թույլ թթվային հատկություններ են ցուցաբերում։ Պերօքսիդներում թթվածնի ատոմները քիմիապես կապված են ոչ միայն այլ տարրերի ատոմների, այլև միմյանց հետ (ձևավորելով պերօքսիդի խումբ՝ O–O–)։ Օրինակ՝ նատրիումի պերօքսիդը Na2 O2 է (Na–O–O–Na), իսկ նատրիումի օքսիդը՝ Na2 O (Na–O–Na)։ Պերօքսիդներում թթվածնի օքսիդացման աստիճանը (–1) է։ Այսպիսով, բարիումի պերօքսիդ BaO2-ում բարիումի օքսիդացման աստիճանը +2 է, իսկ թթվածինը –1:

Օքսիդների անվանումները

Օքսիդների անվանումները, նոմենկլատուրային կանոններին համապատասխան, ձևավորվում են «օքսիդ» բառից և գենետիկ դեպքում օքսիդ ձևավորող տարրի անվանումից, օրինակ՝ CaO՝ կալցիումի օքսիդ, K2 O՝ կալիումի օքսիդ։

Այն դեպքում, երբ տարրն ունի փոփոխական օքսիդացման աստիճան և ձևավորում է մի քանի օքսիդ, այս տարրի անունից հետո նրա օքսիդացման վիճակը նշվում է փակագծերում հռոմեական թվով կամ դիմում հունական թվերի (1-մոնո, 2-դի, 3-): tri, 4-tetra, 5-penta, 6-hexa, 7-hept, 8-octa): Օրինակ,

VO-ն վանադիումի (II) օքսիդ է կամ վանադիումի մոնօքսիդ;

V2 O3 – վանադիումի (III) օքսիդ կամ դիվանադիումի եռօքսիդ; VO2-ը վանադիումի (IV) օքսիդ է կամ վանադիումի երկօքսիդ; V2 O5-ը վանադիումի (V) օքսիդ է կամ դիվանադիումի պենտօքսիդ։

Օքսիդների դասակարգում

Ելնելով իրենց ռեակտիվությունից՝ օքսիդները կարելի է բաժանել աղ առաջացնող և ոչ աղ առաջացնող (անտարբեր): Իր հերթին, աղ առաջացնող օքսիդները բաժանվում են հիմնական, թթվային և ամֆոտերային:

Հիմնական օքսիդներ. Հիմնական օքսիդների պատրաստում և դրանց քիմիական հատկությունները

Հիմնական օքսիդներն են նրանք, որոնք ունեն համապատասխան հիմքեր: Օրինակ՝ Na2 O, CaO-ն հիմնական օքսիդներ են, քանի որ դրանք համապատասխանում են NaOH, Ca(OH)2 հիմքերին։

Հիմնական օքսիդների պատրաստում

1. Մետաղի փոխազդեցությունը թթվածնի հետ. Օրինակ՝ 4 Li + O 2 → 2 Li2 O.

2. Քայքայումը թթվածնային միացությունները տաքացնելիս՝ կարբոնատներ, նիտրատներ, հիմքեր։ Օրինակ:

MgCO3 ¾¾® MgO + CO2 - ;

2Cu(NO3)2 ¾¾® 2CuO + 4NO2 - + O2 -;

Ca(OH)2 ¾¾® CaO + H2 O:

Հիմնական օքսիդների քիմիական հատկությունները

1. Փոխազդեցություն ջրի հետ. Ինչ վերաբերում է ջրին, հիմնական օքսիդները բաժանվում են լուծելի և չլուծվող: Լուծվող են ալկալիական մետաղների (Li2 O, Na2 O, K2 O, Rb2 O, Cs2 O) և հողալկալիական մետաղների (CaO, SrO, BaO) օքսիդները։ Ջրում լուծվելիս ալկալիների և հողալկալիական մետաղների օքսիդները կազմում են ջրում լուծվող հիմքեր, որոնք կոչվում են ալկալիներ։ Այլ մետաղների օքսիդները ջրում չեն լուծվում։ Օրինակ:

Na2 O + H2 O → 2NaOH;

CaO + H2O → Ca(OH)2.

2. Հիմնական օքսիդները փոխազդում են թթուների հետ՝ առաջացնելով աղ և ջուր: Օրինակ՝ CaO + H2 SO4 → CaSO4 + H2 O

3. Հիմնական օքսիդները փոխազդում են թթվայինների հետ՝ առաջացնելով աղ։ Օրինակ:

CaO + SO3 → CaSO4

Թթվային օքսիդներ. Թթվային օքսիդների պատրաստումը և դրանց քիմիական հատկությունները

Թթուներին համապատասխանող օքսիդները կոչվում են թթվային: Օրինակ՝ CO2, P2 O5, SO3-ը թթվային օքսիդներ են, քանի որ դրանք համապատասխանում են H2CO3, H3PO4, H2SO4 թթուներին։

Թթվային օքսիդների պատրաստում

1. Ոչ մետաղների այրում. Օրինակ՝ S+O 2 → SO2;

2. Բարդ նյութերի այրում. Օրինակ՝ CH 4 + 2O2 → CO2 + 2 H2 O;

3. Քայքայումը թթվածնի միացությունները տաքացնելիս՝ կարբոնատներ, նիտրատներ, հիդրօքսիդներ։ Օրինակ:

CaCO3 ¾¾® CaO + CO2 - ;

2AgNO3 ¾¾® 2Ag + 2NO2 - + O2 -.

Թթվային օքսիդների քիմիական հատկությունները

1. Փոխազդեցություն ջրի հետ. Թթվային օքսիդների մեծ մասը ուղղակիորեն արձագանքում է ջրի հետ՝ թթու ձևավորելով։ Բացառություն են կազմում միայն սիլիցիումի (SiO2), տելուրիումի (TeO2, TeO3), մոլիբդենի և վոլֆրամի (MoO3, WO3) օքսիդները։ Օրինակ:

CO2 + H2 O ↔ H2 CO3

2. Թթվային օքսիդները հիմքերի հետ փոխազդում են՝ առաջացնելով աղ և ջուր։ Օրինակ՝ SO3 + 2 NaOH → Na2 SO4 + H2 O

3. Թթվային օքսիդները փոխազդում են հիմնականների հետ՝ առաջացնելով աղ։ Օրինակ՝ 3CaO + P2 O5 → Ca3 (PO4 )2

4. Ցնդող թթուների օքսիդներն ունակ են իրենց աղերից հեռացնել ավելի ցնդողներին: Օրինակ, ոչ ցնդող թթվային սիլիցիումի օքսիդը (IV) տեղահանում է ցնդող թթվային օքսիդ CO2-ն իր աղից CaCO3 + SiO2 → CaSiO3 + CO2 -:

Ամֆոտերային օքսիդներ

Ամֆոտերային օքսիդները նրանք են, որոնք, կախված պայմաններից, դրսևորում են հիմնային կամ թթվային հատկություններ, այսինքն՝ ունեն երկակի հատկություններ։

1. Ամֆոտերային օքսիդները ջրի հետ չեն փոխազդում։

2. Ամֆոտերային օքսիդները փոխազդում են թթուների հետ։ Օրինակ:

Al2 O3 + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2 O

3. Ամֆոտերային օքսիդները փոխազդում են հիմքերի հետ։ Օրինակ:

Al2 O3 + 2 NaOH ¾¾® 2 NaAlO2 + H2 O Al2 O3 + 2NaOH + 3H2 O ® 2Na

4. Ամֆոտերային օքսիդները փոխազդում են հիմնային և թթվային օքսիդների հետ։

Al2 O3 + 3 SO3 ¾¾® Al2 (SO4)3

Al2 O3 + Na2 O ¾¾® 2 NaAlO2

Հիդրօքսիդները բարդ բազմատարր քիմիական միացություններ են, որոնք պարունակում են տարրի ատոմներ, թթվածին և ջրածին: Հիդրօքսիդների քիմիական բնույթը որոշվում է դրանց համապատասխան օքսիդների հատկություններով։ Հետևաբար, հիդրօքսիդները բաժանվում են երեք խոշոր խմբերի.

1. Թթվային օքսիդի հիդրատներ, որոնք կոչվում են թթուներ, օրինակ՝ H 2 SO4.

2. Հիմնական օքսիդի հիդրատներ, որոնք կոչվում են հիմքեր, օրինակ՝ Ba(OH) 2 .

3. Ամֆոտերային օքսիդների հիդրատներ, որոնք կոչվում են ամֆոտերային հիդրօքսիդներ, օրինակ՝ Be(OH) 2 .

Հիմքեր Հիմքերը էլեկտրոլիտներ են, որոնք տարանջատվում են ջրային լուծույթում և ձևավորվում են

մետաղական կատիոն (կամ ամոնիումի իոն NH4 +) և հիդրոքսո խումբ OH–։ Հիմքերի անվանումները

Հիմքերի ընդհանուր բանաձևը՝ Me(OH)n. Միջազգային նոմենկլատուրայի համաձայն՝ հիմքերի անվանումները կազմված են հիդրօքսիդ բառից և մետաղի անվանումից։ Օրինակ՝ NaOH-ը նատրիումի հիդրօքսիդ է, Ca(OH)2-ը՝ կալցիումի հիդրօքսիդ։ Եթե ​​տարրը կազմում է մի քանի հիմք, ապա անունը ցույց է տալիս նրա օքսիդացման աստիճանը հռոմեական թվով փակագծերում՝ Fe(OH)2 - երկաթի (II) հիդրօքսիդ, Fe(OH)3 - երկաթի (III) հիդրօքսիդ։

Այս անուններից բացի, կարևորագույն հիմքերի համար օգտագործվում են նաև այլ, հիմնականում ավանդական ռուսերեն անուններ: Օրինակ՝ նատրիումի հիդրօքսիդ NaOH-ը կոչվում է կաուստիկ սոդա, կալցիումի հիդրօքսիդը՝ Ca(OH)2-ը՝ խարխլված կրաքար, KOH՝ կաուստիկ կալիում։

Հիմնական մոլեկուլում պարունակվող OH– խմբերի քանակը որոշում է դրա թթվայնությունը: Այս չափանիշի հիման վրա հիմքերը բաժանվում են մեկ թթու (KOH), երկու թթու (Cu(OH)2), երեք թթու.

(Cr(OH)3):

Ջրում լուծվող հիդրօքսիդները կոչվում են ալկալիներ: Սրանք ալկալային և ալկալային հիդրօքսիդներ են:

հողային մետաղներ՝ NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2, Sr(OH)2:

Ալկալիների և հիմքերի ստացման մեթոդներ

1. Ջրում լուծվող հիմքերը (ալկալիներ) ստացվում են ալկալային եւ հողալկալիական մետաղները ջրի հետ փոխազդելով։

2Na + 2H2 O → 2NaOH + H2 -

2. Ջրում լուծվող հիմքերը (ալկալիներ) ստացվում են ալկալային եւ հողալկալիական մետաղների օքսիդները ջրի հետ փոխազդելու միջոցով։

Na2O + H2O → 2NaOH

3. Ալկալիներ կարելի է ստանալ համապատասխան աղերի ջրային լուծույթների էլեկտրոլիզով (Օրինակ, նատրիումի հիդրօքսիդը կարելի է ստանալ NaCl աղի լուծույթի էլեկտրոլիզից)։

2 NaCl + 2 H2 O → 2 NaOH + H2 - + Cl2 - Կաթոդ՝ 2 H2 O + 2e– → H2 + 2 OH– Անոդ՝ 2 Cl– – 2e – → Cl2.

4. Ջրում քիչ լուծվող կամ չլուծվող հիմքերը ստացվում են համապատասխան աղերի լուծույթները ալկալիների լուծույթների հետ փոխազդելու միջոցով։ Օրինակ:

CuSO4 + 2 NaOH → Cu(OH)2 ¯ + Na2 SO4

Հիմքերի քիմիական հատկությունները

Հիմքերը հիմնականում պինդ են: Ջրի հետ կապված դրանք կարելի է բաժանել երկու խմբի՝ ջրում լուծվող՝ ալկալիներ և ջրում չլուծվող։ Ալկալիների լուծույթները դիպչելիս օճառի զգացում ունեն: Փոխեք ցուցիչների գույնը՝ լակմուսը՝ կապույտ, ֆենոլֆթալեինը՝ բոսորագույն, մեթիլ նարնջագույնը՝ դեղին:

1. Հիմքերի էլեկտրոլիտիկ հատկությունները. Հիմքերի ամենաբնորոշ հատկություններից մեկը հեղուկ վիճակում տարանջատվելու էլեկտրոլիտիկ հատկությունն է։ Հիմքի տարանջատման ժամանակ առաջանում է OH– հիդրոքսո խումբ, իսկ հիմնական մնացորդը կատիոն է։

Մեկ հիդրոքսո խումբ OH– պարունակող հիմքերի տարանջատումը տեղի է ունենում մեկ քայլով.

KOH ↔ K+ + OH– .

Մոլեկուլում մի քանի հիդրոքսո խմբեր պարունակող հիմքերը աստիճանաբար տարանջատվում են՝ OH– իոնների աստիճանական հեռացմամբ։

Հիդրօքսիդի մոլեկուլից մեկ կամ մի քանի հիդրօքսիդի իոնների հեռացումից հետո առաջացած կատիոնը կոչվում է հիմնական մնացորդ։ Տվյալ հիդրօքսիդին համապատասխանող հիմնական մնացորդների թիվը հավասար է հիդրօքսիդի մոլեկուլում OH– հիդրոքսո խմբերի թվին։

Հիմնական մնացորդի անվանումը ձևավորվել է մնացորդի մեջ մետաղի ռուսերեն անունից՝ «իոն» բառի ավելացմամբ։ Եթե ​​մնացորդները պարունակում են մեկ կամ երկու հիդրոքսո խմբեր, ապա մետաղի անվանմանը ավելացվում են «հիդրոքսո» կամ «դիհիդրոքսո» նախածանցները:

(հպման ժամանակ օճառը, ցուցիչների գույնի փոփոխությունը, թթուների, թթվային օքսիդների, աղերի հետ փոխազդեցությունը) պայմանավորված են դրանց բաղադրության մեջ հիդրօքսիդի իոնների առկայությամբ։

2. Փոխազդեցություն թթուների հետ. Սա չեզոքացման ռեակցիա է, որը հանգեցնում է աղի ձևավորմանը

և ջուր:

2 NaOH + H 2 SO4 → Na2 SO4 + H2 O:

3. Ալկալիները արձագանքում են թթվային օքսիդների հետ.

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O:

4. Ալկալիները փոխազդում են աղի լուծույթների հետ: Այս փոխազդեցությունը տեղի է ունենում, եթե ռեակցիայից հետո առաջանում են քիչ լուծելի կամ թույլ հիմքեր։ Օրինակ:

2 KOH + CuSO 4 → Cu(OH)2 ¯ + K2 SO4:

5. Չլուծվող հիմքերը տաքացնելիս քայքայվում են օքսիդի և ջրի։ Օրինակ:

2 Fe(OH)3 ¾¾® Fe2 O3 + 3 H2 O:

Ամֆոտերային հիդրօքսիդներ

Հիդրօքսիդների ամֆոտերականությունը հասկացվում է որպես թթվային կամ հիմնային հատկություններ ցուցաբերելու վատ լուծվող մետաղների հիդրօքսիդների կարողությունը՝ կախված թթու-բազային փոխազդեցության բնույթից: Ամֆոտերային են հետևյալ հիդրօքսիդները՝ Al(OH)3, Zn(OH)2, Cr(OH)3, Be(OH)2, Ge(OH)2, Sn(OH)4, Pb(OH)2 և այլն։

Ամֆոտերային հիդրօքսիդի բանաձևը սովորաբար գրվում է Me(OH)n հիմքի բանաձևով, բայց այն կարող է ներկայացվել նաև որպես Hn MeOm թթու։ Օրինակ՝ Zn(OH)2 – ցինկի հիդրօքսիդ կամ H2 ZnO2 – ցինկ թթու; Al(OH)3 – ալյումինի հիդրօքսիդ կամ HAlO2 – մետաալյումինաթթու (H3 AlO3 – օրթոալյումինաթթու):

Ամֆոտերային հիդրօքսիդների քիմիական հատկությունները

Իրենց երկակիության շնորհիվ ամֆոտերային հիդրօքսիդները ունակ են արձագանքելու ինչպես թթուների, այնպես էլ ալկալիների հետ։

1. Ուժեղ թթուների հետ փոխազդելիս առաջանում է աղ և ջուր; Այս դեպքում ամֆոտերային հիդրօքսիդը ցուցադրում է հիմնական հատկություններ:

2. Ուժեղ հիմքերի (ալկալիների) հետ շփվելիս առաջանում են աղ և ջուր; Այս դեպքում ամֆոտերային հիդրօքսիդը ցուցադրում է թթվային հատկություններ և դրա թթվային ձևը պետք է օգտագործվի հավասարման մեջ:

H2 ZnO2 + 2 NaOH → Na2 ZnO2 + 2 H2 O

նատրիումի ցինկատ

НAlO2 + NaOH ¾¾® NaAlO2 + H2 O (միաձուլում)

նատրիումի մետաալյումինատ 3. Ալկալիների ջրային լուծույթներով ամֆոտերային հիդրօքսիդները կազմում են բարդ

կապեր:

Zn(OH)2 + 2 NaOH → Na2

Ամֆոտերային հիդրօքսիդները չլուծվող միացություններ են։ Ամֆոտերային հիդրօքսիդների պատրաստումը հնարավոր է միայն անուղղակիորեն՝ ալկալիների արձագանքելով համապատասխան մետաղների աղերի հետ։

Թթուներ Թթուները էլեկտրոլիտներ են, որոնք տարանջատվում են ջրային լուծույթում՝ առաջացնելով կատիոն

ջրածին H+ և թթվային մնացորդային անիոն:

Թթուների անունները

Ընդհանուր առմամբ, թթվային բանաձևը գրված է որպես Hm E կամ Hm EOn, որտեղ E-ն թթու ձևավորող տարրն է:

Ըստ իրենց քիմիական բաղադրության, մասնավորապես մոլեկուլներում թթվածնի ատոմների բացակայության կամ առկայության, թթուները բաժանվում են թթվածին պարունակող (H2 SO4, HNO3) և թթվածնազուրկ (H2 S, HF, HCl):

Թթուներն ունեն ավանդական և համակարգային անվանումներ, որոնք կազմված են բարդ միացությունների համար IUPAC նոմենկլատուրային կանոնների համաձայն։

Թթվի ավանդական անվանումը կազմված է երկու բառից. Առաջին բառը թթու ձևավորող տարրի ռուսերեն անունից արմատ ունեցող ածական է, երկրորդը «թթու» բառն է, օրինակ՝ ծծմբաթթու, ազոտական ​​թթու: Թթվածին պարունակող թթուների անվանումներում թթու առաջացնող տարրի օքսիդացման աստիճանը նշելու համար օգտագործվում են հետևյալ վերջածանցները.

– n, – ov, – ev – (ամենաբարձր կամ ցանկացած մեկ օքսիդացման աստիճան), օրինակ՝ HClO4 – պերքլորաթթու, H2 SO4 – ծծմբաթթու, HMnO4 – մանգանաթթու; H2 SiO3 – մետասիլիկաթթու:

– novat – (միջանկյալ օքսիդացման աստիճան +5), որպես HClO 3 – պերքլորաթթու, HIO3 – յոդաթթու, H2 MnO4 – պերմանգանաթթու:

– ovist, – ist – (միջանկյալ օքսիդացման աստիճան +3, +4), ինչպես Հ 3 AsO3 – օրթոարսեն

թթու; HClO2 - քլորիդ; HNO2 – ազոտային:

– նովատիստ – (նվազագույն դրական աստիճան +1), ինչպես HClO – հիպոքլորային:

Եթե ​​նույն օքսիդացման վիճակում գտնվող տարրը ձևավորում է մի քանի թթվածին պարունակող թթուներ, ապա թթվածնի ատոմների ավելի ցածր պարունակությամբ թթվի անվանումը ավելացվում է «մետա» նախածանցով, իսկ ամենամեծ թիվը՝ «ortho» նախածանցով՝ HPO3 - մետաֆոսֆորական թթու, H3 PO4 - օրթոֆոսֆորական թթու (ֆոսֆորի օքսիդացման աստիճանը +5 է):

Թթուների արտադրության մեթոդներ

1. Թթվային օքսիդի փոխազդեցությունը ջրի հետ: Օրինակ՝ SO2 + H2 O → H2 SO3

Բացառություն են կազմում SiO2 , TeO2 , TeO3 , MoO3 , WO3 , որոնք չեն փոխազդում ջրի հետ։ 2. Եթե թթվի օքսիդը ջրում անլուծելի է, ապա ստացվում են համապատասխան թթուներ

անուղղակիորեն, այն է՝ համապատասխան աղի վրա մեկ այլ թթվի ազդեցությամբ։ Օրինակ:

Na2 SiO3 + H2 SO4 → Na2 SO4 + H2 SiO3 ↓

3. Թթվածնազուրկ թթուները ստացվում են ոչ մետաղներին ջրածնի հետ փոխազդելու, ապա արգասիքները ջրում լուծելու արդյունքում։ Օրինակ:

H 2 (գ) + Cl 2 (գ) → 2 HCl (գ)

Թթուների քիմիական հատկությունները

Թթուները հեղուկներ են (H2 SO4, HNO3) կամ պինդ (H3PO4): Շատ թթուներ շատ լուծելի են ջրի մեջ: Թթուների ջրային լուծույթներն ունեն թթու համ և փոխում են ցուցիչների գույնը՝ լակմուսին տրվում է կարմիր գույն, մեթիլ նարնջին՝ վարդագույն։

1. Թթուների էլեկտրոլիտիկ հատկությունները. Ըստ էլեկտրոլիտիկ դիսոցիացիայի տեսության՝ թթուները ջրային լուծույթներում տարանջատվող նյութեր են՝ առաջացնելով ջրածնի իոններ H+, որոնք որոշում են թթուների բոլոր ընդհանուր հատկությունները (լուծույթների թթու համը, լակմուսի կարմիր գույնը, փոխազդեցությունը մետաղների հետ և այլն)։

Թթվի ջրածնի իոնների թիվը, որը կարող է փոխարինվել մետաղական կատիոններով, որոշում է այս թթվի հիմնարարությունը և դիսոցման աստիճանների քանակը։ Այսպիսով, HCl, H2 SO4, H3 PO4 մեկ, երկու և եռաբազային թթուների օրինակ են:

Մոնոհիմն աղաթթվի HCl-ի տարանջատումը տեղի է ունենում մեկ քայլով՝ HCl ↔ H+ + Cl–

Այն համապատասխանում է մեկ թթվային մնացորդի՝ քլորիդ իոնին Cl–:

Կարբոնաթթուն, լինելով երկհիմնական թթու, տարանջատվում է երկու փուլով՝ թթվային մնացորդների ձևավորմամբ.

Օրթոֆոսֆորական թթու H3 PO4-ը տարանջատվում է երեք քայլով՝ առաջացնելով երեք թթվային թթուներ

Եթե ​​թթվային մնացորդը պարունակում է մեկ ջրածնի իոն, ապա դրա անվանմանը ավելացվում է «հիդրո» նախածանցը, եթե երկու ջրածնի իոն՝ «դիհիդրո»:

2. Փոխազդեցություն հիմքերի հետ, որի արդյունքում առաջանում է աղ ու ջուր։ HCl + NaOH → NaCl + H2O

3. Փոխազդեցությունը հիմնական օքսիդների հետ.

2 HCl + CaO → CaCl 2 + H2 O

4. Փոխազդեցություն աղերի հետ. Թթուները արձագանքում են աղերի հետ, եթե դրա արդյունքում

առաջանում է ավելի թույլ թթու՝ մի փոքր լուծելի կամ ցնդող միացություն։

H2 SO4 + BaCl2 → BaSO4 ↓ + 2 HCl

4. Թթուների փոխազդեցությունը մետաղների հետ (աղերի առաջացմամբ և ջրածնի արտազատմամբ):

2 HCl + Fe → FeCl2 + H2 -

Ջրածնից ավելի ստանդարտ էլեկտրոդային պոտենցիալ ունեցող մետաղները չեն փոխազդում թթուների հետ: Երբ մետաղները փոխազդում են խտացված ծծմբաթթվի, խտացված և նոսր ազոտական ​​թթվի հետ, ջրածինը չի արտազատվում։

Աղեր Աղերը էլեկտրոլիտներ են, որոնք տարանջատվում են ջրային լուծույթում՝ առաջացնելով կատիոններ

հիմնական մնացորդներ և թթվային մնացորդների անիոններ. Աղերի բանաձևեր և անվանումներ

Աղի բաղադրությունը նկարագրվում է բանաձևով, որում առաջին տեղում է կատիոնի բանաձևը, իսկ երկրորդում՝ անիոնի բանաձևը։ Աղերի անվանումները ձևավորվում են աղը կազմող թթվային մնացորդի (անվանական դեպքում) և հիմնական մնացորդի (սեռական դեպքում) անվանումից։ Կատիոն կազմող մետաղի օքսիդացման աստիճանը անհրաժեշտության դեպքում նշվում է փակագծերում հռոմեական թվերով: Օրինակ՝ K2 S-ը կալիումի սուլֆիդ է, FeSO4-ը՝ երկաթի (II) սուլֆատ, Fe2 (SO4)3-ը՝ երկաթի (III) սուլֆատ։

Անօքսինաթթվի անիոնն ունի «ide» վերջավորությունը: Օրինակ, FeCl3-ը երկաթի (III) քլորիդ է: Թթվային աղերի անվանումները ձևավորվում են այնպես, ինչպես միջինները, բայց անիոնի անվանմանը ավելացվում է «հիդրո» նախածանցը, որը ցույց է տալիս ջրածնի ատոմների առկայությունը, որոնց թիվը նշվում է հունական թվերով. երեք և այլն: Օրինակ՝ Fe(HSO4)3 – ջրածնի սուլֆատ

երկաթ (III), NaH2 PO4 – նատրիումի երկհիդրոֆոսֆատ:

Հիմնական աղերի անվանումները ձևավորվում են այնպես, ինչպես միջինները, բայց կատիոնի անվանմանը ավելացվում է «հիդրոքսո» նախածանցը, որը ցույց է տալիս հիդրոքսո խմբերի առկայությունը, որոնց թիվը նշվում է հունական թվերով. , երեք և այլն: Օրինակ՝ (CuOH)2 CO3 – հիդրօքսիպղնձի (II) կարբոնատ, Fe(OH)2 Cl – դիհիդրօքսիրիոնի (III) քլորիդ:

Աղերը բաժանվում են միջին, թթվային և հիմնային։

Միջին (նորմալ) աղերմոլեկուլում չեն պարունակում ջրածնի ատոմներ կամ հիդրոքսո խմբեր: Նրանք գրեթե ամբողջությամբ տարանջատվում են (ոչ փուլային)՝ ձևավորելով մետաղական կատիոններ և թթվային մնացորդի անիոններ.

K2 S ↔ 2 K+ + S2– AlCl3 ↔ Al3+ + 3 Cl–

Միջին աղեր կարելի է ձեռք բերել թթվային մոլեկուլներում ջրածնի ատոմների ամբողջական փոխարինմամբ մետաղի ատոմներով կամ հիդրօքսիլ խմբերը հիմքերում թթվային մնացորդներով ամբողջությամբ փոխարինելով։ Օրինակ:

Zn(OH)2 + H2 SO4 → ZnSO4 + 2 H2 O

Թթվային աղերը այն աղերն են, որոնց թթվային մնացորդը պարունակում է ջրածին, օրինակ՝ KHS, Fe(HSO4)3։ Նման աղերը աստիճանաբար տարանջատվում են։ Նախ (I փուլում) աղը ամբողջությամբ տարանջատվում է մետաղական կատիոնների և թթվային մնացորդի անիոնների.

KHS ↔ K+ + HS– (ամբողջական դիսոցացիա)

Այնուհետև թթվային մնացորդը տարանջատվում է ավելի փոքր չափով (մասամբ)՝ աստիճանաբար վերացնելով ջրածնի կատիոնները.

HS– ↔ H+ + S2– (մասնակի դիսոցացիա)

Ըստ իրենց հատկությունների՝ թթվային աղերը միջանկյալ միացություններ են միջանկյալ աղերի և թթուների միջև։ Ինչպես թթուները, դրանք սովորաբար շատ լուծելի են ջրում և ունակ են չեզոքացնել ռեակցիաները։

Թթվային աղերը գոյանում են միայն պոլիբազային թթուներով՝ թթվային ջրածնի ատոմները մետաղի ատոմներով թերի փոխարինելու դեպքում (ավելորդ թթու)։ Օրինակ:

NaOH + H2 SO4 → NaHSO4 + H2 O

նատրիումի ջրածնի սուլֆատ

Միահիմն թթուները (HCl, HNO3) թթվային աղեր չեն առաջացնում։

Հիմնական աղերը աղեր են, որոնց կատիոնները պարունակում են մեկ կամ մի քանի հիդրօքսիլ խմբեր,

օրինակ՝ (CuOH)2 CO3, (FeOH)Cl2:

Հիմնական աղերը, ինչպես թթվայինները, տարանջատվում են աստիճանաբար։ I քայլում տեղի է ունենում հիմնային մնացորդի կատիոնների և թթվային մնացորդի անիոնների ամբողջական տարանջատում, այնուհետև տեղի է ունենում հիմնական մնացորդի մասնակի տարանջատում: Օրինակ, հիդրօքսիպղնձի (II) կարբոնատը առաջին քայլում ամբողջությամբ տարանջատվում է.

(CuOH)2 CO3 ↔ 2 CuOH+ + CO3 2– , (ամբողջական դիսոցացիա)

այնուհետև հիմնական մնացորդը որպես թույլ էլեկտրոլիտ մասամբ տարանջատվում է իոնների՝ CuOH+ ↔ Cu2+ + OH– (մասնակի դիսոցացիա)

Որպես կանոն, հիմնական աղերը փոքր-ինչ լուծելի են և տաքանալիս քայքայվում են ջրի արտանետմամբ։

Հիմնական աղերը գոյանում են միայն բազմաթթվային հիմքերով՝ հիմքի հիդրոքսո խմբերը թթվային մնացորդներով (հիմքի ավելցուկ) թերի փոխարինելու դեպքում։ Օրինակ՝ Mg(OH)2 + HCl → MgOHCl + H2O

հիդրոքսոմագնեզիումի քլորիդ

Աղեր ստանալը

Միջին աղեր կարելի է ձեռք բերել նյութերի փոխազդեցությամբ.

1. մետաղը ոչ մետաղի հետ. Օրինակ՝ Fe + S → FeS

2. մետաղ թթուով. Օրինակ:

Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2 −

3 Zn + 4 H2 SO4 (կոնց.) → 3 ZnSO4 + S + 4 H2 O

3. հիմնային օքսիդ թթվով. Օրինակ՝ CuO + H2 SO4 → CuSO4 + H2 O

4. թթվային օքսիդ հիմքերով. Օրինակ՝ CO 2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

5. հիմքերը թթվով (չեզոքացման ռեակցիա): Օրինակ՝ Ca(OH) 2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2 O

6. երկու տարբեր աղեր. Օրինակ:

Na2 SO4 + BaCl2 → BaSO4 ↓ + 2 NaCl

7. ալկալիներ աղերով. Օրինակ՝ 3 KOH + FeCl 3 → 3 KCl + Fe(OH)3 ↓

8. պասիվ մետաղի տեղափոխումն իր աղի լուծույթից ավելի ակտիվ մետաղով (համապատասխան մի շարք մետաղական լարումների): Օրինակ:

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

9. թթվային օքսիդի փոխազդեցությունը հիմնայինի հետ. Օրինակ:

CaO + SiO2 → CaSiO3

Թթվային աղերը կարելի է ձեռք բերել.

1. երբ աղավաղումը փոխազդում է ավելորդ թթվի կամ թթվային օքսիդի հետ։ Օրինակ՝ Pb(OH)2 + 2 H2 SO4 → Pb(HSO4 )2 + 2 H2 O

Ca(OH)2 + 2 CO2 → Ca(HCO3)2

2. երբ միջին աղը փոխազդում է թթվի հետ, որի թթվային մնացորդը այս աղի մի մասն է։ Օրինակ:

PbSO4 + H2 SO4 → Pb(HSO4)2

Հիմնական աղերը ստացվում են.

1. երբ թթուն արձագանքում է հիմքի ավելցուկին. Օրինակ՝ HCl + Mg (OH) 2 → MgOHCl + H2O

2. միջին աղի փոխազդեցության մեջ ալկալիների հետ.

Bi(NO3)3 + 2 NaOH → Bi(OH)2 NO3 + 2 NaNO3

Միջին աղերի հիդրոլիզի ժամանակ առաջանում են թթվային կամ հիմնային աղեր՝ Na2 CO3 + H2 O → NaHCO3 + NaOH:

Al2 (SO4 )3 + H2 O → 2 AlOHSO4 + H2 SO4

Աղերի քիմիական հատկությունները

1. Ստանդարտ էլեկտրոդների պոտենցիալների շարքում յուրաքանչյուր նախորդ մետաղը տեղափոխում է հաջորդները իրենց աղերի լուծույթներից: Օրինակ:

Zn + Hg(NO3 )2 → Zn(NO3 )2 + Hg

2. Աղերը փոխազդում են ալկալիների հետ։ Օրինակ:

CuSO4 + 2 NaOH → Cu(OH)2 ↓ + Na2 SO4

3. Աղերը փոխազդում են թթուների հետ՝ CuSO 4 + H2 S → CuS↓ + H2 SO4

4. Շատ աղեր փոխազդում են միմյանց հետ.

CaCl2 + Na2 CO3 → CaCO3 ↓ + 2 NaCl

Ռեակցիաների համար քիմիական հավասարումներ կազմելիս պետք է հիշել, որ ռեակցիան տեղի է ունենում, եթե ստացված արտադրանքներից մեկը նստում է, ազատվում է որպես գազ կամ փոքր-ինչ տարանջատված միացություն է:

Թթվային և հիմնային աղերի վերածումը միջինի

1. Թթվային աղի փոխազդեցությունը նույն մետաղի հիդրօքսիդի հետ՝ KHSO4 + KOH → K2 SO4 + H2 O.

2. Թթվային աղի փոխազդեցությունը նույն մետաղի, բայց այլ թթվի աղի հետ՝ KHSO4 + KСl → K2 SO4 + HCl.

3. Թթվային աղերի ջերմային տարրալուծում.

Ca(HCO3 )2 → CaCO3 + CO2 − + H2 O

4. Հիմնական աղի փոխազդեցությունը համապատասխան թթվի հետ՝ 2 FeOHSO4 + H2 SO4 → Fe2 (SO4 )3 + 2 H2 O.

Օքսիդացման վիճակ

Տարբեր նյութերը դասակարգելիս, քիմիական միացությունների բանաձևերը կազմելիս և դրանց հատկությունները նկարագրելիս օգտագործվում է տարրերի ատոմների վիճակի բնութագիրը՝ օքսիդացման աստիճանը։ Օքսիդացման վիճակը միացության մեջ տարրի ատոմի վիճակի քանակական բնութագիր է:

Օքսիդացման վիճակը ատոմի պայմանական լիցքն է քիմիական միացության մոլեկուլում, որը հաշվարկվում է այն ենթադրությամբ, որ քիմիական միացության բոլոր մոլեկուլները բաղկացած են իոններից, այսինքն՝ ընդհանուր էլեկտրոնային զույգերը գնում են դեպի առավել էլեկտրաբացասական տարր:

Օքսիդացման թիվը կարող է լինել բացասական, դրական թիվ կամ զրո: Օքսիդացման թիվը արաբական թվերով նշվում է թվի դիմաց (+) կամ (–) նշանով և քիմիական միացության բանաձևում գրված է տարրի նշանի վերևում։

Բացասական օքսիդացման վիճակի արժեք է վերագրվում այն ​​ատոմին, որը էլեկտրոններ է ձգում դեպի իրեն, և նրա արժեքը, որը հավասար է ձգվող էլեկտրոնների թվին, նշվում է (–) նշանով։

Դրական օքսիդացման վիճակը որոշվում է տվյալ ատոմից վերցված էլեկտրոնների քանակով և նշվում է (+) նշանով։

Ատոմների օքսիդացման վիճակները հաշվարկելիս օգտագործվում են հետևյալ կանոնների շարքը.

1) պարզ նյութերի մոլեկուլներում ատոմի օքսիդացման աստիճանը զրո է.

2) Ոչ մետաղների հետ միացություններում ջրածինը ունի (+1) օքսիդացման աստիճան, բացառությամբ հիդրիդների, որոնցում ջրածնի օքսիդացման աստիճանն է.(–1);

3) Բոլոր բարդ միացություններում թթվածինն ունի օքսիդացման աստիճան(–2), բացառությամբ OF2-ի և պերօքսիդի տարբեր միացությունների:

4) ֆտորը՝ որպես ամենաէլեկտրբացասական տարր, բոլոր միացություններում ունի օքսիդացման աստիճան(–1);

5) ջրածնի և մետաղների հետ միացությունների հալոգենները բացասական օքսիդացման վիճակ են ցուցաբերում(–1), իսկ թթվածնի դեպքում այն ​​դրական է, բացառությամբ ֆտորի։

6) բոլոր մետաղներն իրենց միացություններում բնութագրվում են միայն դրական օքսիդացման վիճակներով, այդ թվում՝ ալկալային մետաղներն ունեն օքսիդացման աստիճան (+1), ևալկալային երկիր -

7) Մոլեկուլում բոլոր ատոմների օքսիդացման վիճակների գումարը զրո է, բարդ իոնում բոլոր ատոմների օքսիդացման վիճակների գումարը հավասար է այս իոնի լիցքին։

Անօրգանական նյութերի նոմենկլատուրան կազմված է բանաձևերից և անվանումներից։ Քիմիական բանաձև - նյութի բաղադրության ներկայացում քիմիական տարրերի, թվային ինդեքսների և որոշ այլ նշանների միջոցով: Քիմիական անվանում - նյութի բաղադրությունը պատկերող բառ կամ բառերի խումբ օգտագործելով. Քիմիական բանաձևերի և անվանումների կառուցումը որոշվում է համակարգով նոմենկլատուրայի կանոնները .

Քիմիական տարրերի խորհրդանիշներն ու անվանումները տրված են Դ.Ի.-ի տարրերի պարբերական համակարգում: Մենդելեևը. Տարրերը պայմանականորեն բաժանված են մետաղներ

Անորոշ թիվը նշվում է թվային նախածանցով

Ca(HSO 4) 2 + Ca (OH) = CaSO 4 + 2H 2 O

Ca 2 SO 4 (OH) 2 + H 2 SO 4 = 2CaSO 4 + 2H 2 O

Կան նաև երկու տարբեր կատիոններ պարունակող աղեր. դրանք հաճախ կոչվում են կրկնակի աղեր, Օրինակ:

N 2 O 5 + 2NaOH \u003d 2NaNO 3 + H 2 O

3CaO + 2H 3 PO 4 = Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2 O

La 2 O 3 + 3SO 3 \u003d La 2 (SO 4) 3

Ամֆոտերիկություն

ա) 2Al(OH) 3 + 3SO 3 = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

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

Al 2 O 3 + 2NaOH \u003d 2NaAlO 2 + H 2 O

Այսպիսով, ալյումինի հիդրօքսիդը և օքսիդը (ա) ռեակցիաներում ցուցաբերում են հատկություններ հիմնականհիդրօքսիդներ և օքսիդներ, այսինքն. արձագանքում են թթվային հիդրօքսիդների և օքսիդների հետ՝ առաջացնելով համապատասխան աղ՝ ալյումինի սուլֆատ