บทเรียนเคมีอนินทรีย์เพื่อเตรียมสอบ การจำแนกประเภทและคุณสมบัติของสารอนินทรีย์เชิงซ้อน

“การจำแนกประเภทและการตั้งชื่อสารประกอบอนินทรีย์”

สารประกอบอนินทรีย์ประเภทที่สำคัญที่สุด ได้แก่ ออกไซด์ กรด เบส และเกลือ

ออกไซด์เป็นสารเชิงซ้อนที่ประกอบด้วยองค์ประกอบ 2 ชนิด หนึ่งในนั้นคือออกซิเจนในสถานะออกซิเดชัน (-2)

เมื่อเขียนสูตรของออกไซด์ สัญลักษณ์ขององค์ประกอบที่ก่อให้เกิดออกไซด์จะถูกใส่ไว้เป็นอันดับแรก และออกซิเจนอยู่ในอันดับที่สอง สูตรออกไซด์ทั่วไป : เอ๊ะเอ๊ย

เปอร์ออกไซด์ประกอบด้วยกลุ่มพิเศษของสารประกอบออกซิเจนของธาตุ โดยปกติแล้วจะถือเป็นเกลือของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ H2O2 ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นกรดอ่อน ในเปอร์ออกไซด์อะตอมของออกซิเจนจะถูกพันธะทางเคมีไม่เพียงกับอะตอมขององค์ประกอบอื่น ๆ เท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงกันและกันด้วย (พวกมันก่อตัวเป็นกลุ่มเปอร์ออกไซด์ - O - O -) ตัวอย่างเช่น โซเดียมเปอร์ออกไซด์ Na2 O2 (Na–O–O–Na) และโซเดียมออกไซด์ Na2 O (Na–O–Na) ในเปอร์ออกไซด์ สถานะออกซิเดชันของออกซิเจนคือ (–1) ดังนั้นในแบเรียมเปอร์ออกไซด์ BaO2 สถานะออกซิเดชันของแบเรียมคือ +2 และออกซิเจน -1

ชื่อของออกไซด์

ชื่อของออกไซด์ตามกฎการตั้งชื่อนั้นเกิดขึ้นจากคำว่า "ออกไซด์" และชื่อขององค์ประกอบที่ก่อตัวออกไซด์ในกรณีสัมพันธการกเช่น CaO - แคลเซียมออกไซด์ K2 O - โพแทสเซียมออกไซด์

ในกรณีที่ธาตุมีสถานะออกซิเดชันที่แปรผันและเกิดออกไซด์หลายตัว หลังจากชื่อของธาตุนี้ ระบุสถานะออกซิเดชันของธาตุด้วยเลขโรมันในวงเล็บ หรือใช้เลขกรีกช่วย (1-mono, 2-di, 3-สาม, 4-เตตรา, 5-เพนตา, 6-เฮกซา, 7-เฮปต์, 8-ออคตา) ตัวอย่างเช่น,

VO คือวานาเดียม (II) ออกไซด์หรือวานาเดียมมอนนอกไซด์

V2 O3 – วานาเดียม (III) ออกไซด์หรือไดวานาเดียมไตรออกไซด์ VO2 คือวานาเดียม (IV) ออกไซด์หรือวานาเดียมไดออกไซด์ V2 O5 คือวาเนเดียม (V) ออกไซด์หรือไดวานาเดียมเพนทอกไซด์

การจำแนกประเภทของออกไซด์

โดยการเกิดปฏิกิริยา ออกไซด์สามารถแบ่งออกเป็นรูปแบบเกลือและไม่ก่อตัวเกลือ (ไม่แยแส) ในทางกลับกัน ออกไซด์ที่สร้างเกลือจะถูกแบ่งออกเป็นเบส กรด และแอมโฟเทอริก

ออกไซด์พื้นฐาน การได้รับออกไซด์พื้นฐานและคุณสมบัติทางเคมี

ออกไซด์พื้นฐานคือออกไซด์ที่มีเบส ตัวอย่างเช่น Na2 O, CaO เป็นออกไซด์พื้นฐานเนื่องจากสอดคล้องกับฐาน NaOH, Ca (OH) 2

การได้รับออกไซด์พื้นฐาน

1. ปฏิกิริยาระหว่างโลหะกับออกซิเจน ตัวอย่างเช่น: 4 Li + O 2 → 2Li2O

2. การสลายตัวเมื่อได้รับความร้อนของสารประกอบออกซิเจน: คาร์บอเนต, ไนเตรต, เบส ตัวอย่างเช่น:

MgCO3 ➔® MgO + CO2 - ;

2Cu(NO3 )2 ⁴⁸® 2CuO + 4NO2 - + O2 - ;

Ca(OH)2 ⁴⁸® CaO + H2 O .

คุณสมบัติทางเคมีของออกไซด์พื้นฐาน

1. ปฏิกิริยากับน้ำ ในส่วนของน้ำ ออกไซด์พื้นฐานจะแบ่งออกเป็นละลายได้และไม่ละลายน้ำ ละลายได้คือออกไซด์ของโลหะอัลคาไล (Li2 O, Na2 O, K2 O, Rb2 O, Cs2 O) และโลหะอัลคาไลน์เอิร์ท (CaO, SrO, BaO) ออกไซด์ของโลหะอัลคาไลและโลหะอัลคาไลน์เอิร์ธที่ละลายในน้ำจะเกิดเป็นเบสที่ละลายน้ำได้ เรียกว่าอัลคาไล ออกไซด์ของโลหะอื่น ๆ จะไม่ละลายในน้ำ ตัวอย่างเช่น:

นา2O + H2O → 2NaOH;

CaO + H2O → Ca(OH)2 .

2. ออกไซด์พื้นฐานทำปฏิกิริยากับกรดเพื่อสร้างเกลือและน้ำ ตัวอย่างเช่น: CaO + H2 SO4 → CaSO4 + H2 O

3. ออกไซด์พื้นฐานทำปฏิกิริยากับกรดจึงเกิดเกลือ ตัวอย่างเช่น:

CaO + SO3 → CaSO4

กรดออกไซด์ การได้รับกรดออกไซด์และคุณสมบัติทางเคมี

กรดออกไซด์คือออกไซด์ที่สอดคล้องกับกรด ตัวอย่างเช่น CO2 , P2 O5 , SO3 เป็นออกไซด์ที่เป็นกรดเนื่องจากพวกมันสอดคล้องกับกรด H2 CO3 , H3 PO4 , H2 SO4 .

การได้รับกรดออกไซด์

1. การเผาไหม้ของอโลหะ ตัวอย่างเช่น: S+O 2 → SO2 ;

2. การเผาไหม้ของสารเชิงซ้อน ตัวอย่างเช่น: ช 4 + 2O2 → CO2 + 2 H2 O;

3. การสลายตัวเมื่อได้รับความร้อนของสารประกอบออกซิเจน: คาร์บอเนต, ไนเตรต, ไฮดรอกไซด์. ตัวอย่างเช่น:

CaCO3 ➔® CaO + CO2 - ;

2AgNO3 ➔® 2Ag + 2NO2 - + O2 - .

คุณสมบัติทางเคมีของกรดออกไซด์

1. ปฏิกิริยากับน้ำ ออกไซด์ที่เป็นกรดส่วนใหญ่ทำปฏิกิริยาโดยตรงกับน้ำจนเกิดเป็นกรด ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวคือออกไซด์ของซิลิคอน (SiO2) เทลลูเรียม (TeO2, TeO3) โมลิบดีนัม และทังสเตน (MoO3, WO3) ตัวอย่างเช่น:

CO2 + H2 O ↔ H2 CO3

2. กรดออกไซด์ทำปฏิกิริยากับเบสจนเกิดเป็นเกลือและน้ำ ตัวอย่างเช่น: SO3 + 2 NaOH → Na2 SO4 + H2 O

3. กรดออกไซด์ทำปฏิกิริยากับสารพื้นฐานทำให้เกิดเกลือ ตัวอย่างเช่น: 3CaO + P2 O5 → Ca3 (PO4 )2

4. ออกไซด์ของกรดระเหยสามารถแทนที่สารระเหยได้มากกว่าจากเกลือ ตัวอย่างเช่น ซิลิคอนออกไซด์ที่เป็นกรดที่ไม่ระเหย (IV) จะแทนที่ CO2 ออกไซด์ที่เป็นกรดระเหยจากเกลือ СaCO3 + SiO2 → CaSiO3 + CO2 - .

แอมโฟเทอริกออกไซด์

แอมโฟเทอริกออกไซด์คือออกไซด์ที่มีคุณสมบัติพื้นฐานหรือเป็นกรด ขึ้นอยู่กับสภาวะ กล่าวคือ มีคุณสมบัติสองประการ

1. แอมโฟเทอริกออกไซด์ไม่มีปฏิกิริยากับน้ำ

2. แอมโฟเทอริกออกไซด์ทำปฏิกิริยากับกรด ตัวอย่างเช่น:

Al2 O3 + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2 O

3. แอมโฟเทอริกออกไซด์ทำปฏิกิริยากับเบส ตัวอย่างเช่น:

Al2 O3 + 2 NaOH ⁴⁸® 2 NaAlO2 + H2 O Al2 O3 + 2NaOH + 3H2 O ® 2Na

4. แอมโฟเทอริกออกไซด์ทำปฏิกิริยากับออกไซด์พื้นฐานและเป็นกรด

Al2 O3 + 3 SO3 ⁴⁶® Al2 (SO4 )3

Al2 O3 + Na2 O 3/4® 2 NaAlO2

ไฮดรอกไซด์เป็นสารประกอบทางเคมีหลายองค์ประกอบที่ซับซ้อน ซึ่งรวมถึงอะตอมของธาตุใดๆ ออกซิเจน และไฮโดรเจน ลักษณะทางเคมีของไฮดรอกไซด์ถูกกำหนดโดยคุณสมบัติของออกไซด์นั้น ๆ ดังนั้นไฮดรอกไซด์จึงแบ่งออกเป็นสามกลุ่มใหญ่:

1. ไฮเดรตของออกไซด์ที่เป็นกรด เรียกว่ากรด เช่น H 2SO4.

2. ไฮเดรตของออกไซด์พื้นฐาน เรียกว่าเบส เช่น Ba(OH) 2 .

3. ไฮเดรตของแอมโฟเทอริกออกไซด์ เรียกว่า ไฮดรอกไซด์แอมโฟเทอริก เช่น Be(OH) 2 .

เบส เบสคืออิเล็กโทรไลต์ที่แยกตัวออกจากสารละลายในน้ำจนเกิดเป็น

ไอออนบวกของโลหะ (หรือแอมโมเนียมไอออน NH4 + ) และกลุ่มไฮดรอกโซ OH– ชื่อฐาน

สูตรฐานทั่วไป : Me (OH) n. ตามระบบการตั้งชื่อสากล ชื่อของฐานประกอบด้วยคำว่าไฮดรอกไซด์และชื่อของโลหะ ตัวอย่างเช่น NaOH คือโซเดียมไฮดรอกไซด์ Ca(OH)2 คือแคลเซียมไฮดรอกไซด์ หากองค์ประกอบก่อตัวหลายฐานชื่อจะระบุระดับของการเกิดออกซิเดชันด้วยเลขโรมันในวงเล็บ: Fe (OH) 2 - เหล็ก (II) ไฮดรอกไซด์, Fe (OH) 3 - เหล็ก (III) ไฮดรอกไซด์

นอกจากชื่อเหล่านี้แล้ว ยังมีการใช้ชื่อรัสเซียแบบดั้งเดิมอื่นๆ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นชื่อดั้งเดิมเพื่อเหตุผลที่สำคัญที่สุดบางประการ ตัวอย่างเช่น โซเดียมไฮดรอกไซด์ NaOH เรียกว่าโซดาไฟ แคลเซียมไฮดรอกไซด์ Ca (OH) 2 เรียกว่าปูนขาว KOH เรียกว่าโปแตชกัดกร่อน

จำนวนหมู่ OH- ที่มีอยู่ในโมเลกุลฐานจะเป็นตัวกำหนดความเป็นกรดของมัน บนพื้นฐานนี้ฐานจะถูกแบ่งออกเป็นกรดเดียว (KOH), กรดสองกรด (Cu (OH) 2), กรดสามกรด

(Cr(OH)3)

ไฮดรอกไซด์ที่ละลายได้ในน้ำเรียกว่าด่าง เหล่านี้คือไฮดรอกไซด์ของอัลคาไลและอัลคาไลน์

โลหะดิน: NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2, Sr(OH)2

วิธีการรับด่างและเบส

1. เบสที่ละลายน้ำได้ (อัลคาไล) ได้มาจากการทำปฏิกิริยาโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ทกับน้ำ

2Na + 2Н2 O → 2NaOH + H2 -

2. เบสที่ละลายน้ำได้ (อัลคาลิส) ได้มาจากการทำปฏิกิริยาออกไซด์ของโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ทด้วยน้ำ

นา2O + H2O → 2NaOH

3. สามารถหาอัลคาลิสได้โดยอิเล็กโทรไลซิสของสารละลายน้ำของเกลือที่เกี่ยวข้อง (ตัวอย่างเช่น โซเดียมไฮดรอกไซด์สามารถหาได้จากอิเล็กโทรไลซิสของสารละลายเกลือ NaCl)

2 NaCl + 2 H2 O → 2 NaOH + H2 - + Cl2 - แคโทด: 2 H2 O + 2e– → H2 + 2 OH– แอโนด: 2 Cl– – 2e – → Cl2

4. ฐานที่ละลายได้ไม่ดีหรือไม่ละลายน้ำได้มาจากการทำปฏิกิริยาสารละลายของเกลือที่สอดคล้องกันกับสารละลายอัลคาไล ตัวอย่างเช่น:

CuSO4 + 2 NaOH → Cu(OH)2 mac + Na2 SO4

คุณสมบัติทางเคมีของเบส

ฐานส่วนใหญ่เป็นของแข็ง ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับน้ำ มันเป็นเรื่องที่ทันสมัยที่จะแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: ละลายในน้ำ - ด่างและไม่ละลายในน้ำ สารละลายอัลคาไลมีลักษณะเป็นสบู่เมื่อสัมผัส เปลี่ยนสีของตัวบ่งชี้: สารลิตมัสเป็นสีน้ำเงิน ฟีนอล์ฟทาลีนเป็นสีแดงเข้ม เมทิลออเรนจ์เป็นสีเหลือง

1. คุณสมบัติทางไฟฟ้าของฐาน คุณสมบัติที่โดดเด่นที่สุดอย่างหนึ่งของฐานคือความสามารถในการแยกตัวด้วยไฟฟ้าในสถานะของเหลว ในระหว่างการแยกตัวของฐาน จะเกิดหมู่ไฮดรอกโซ OH– และสารตกค้างหลักคือแคตไอออน

การแยกตัวของฐานที่มีกลุ่มไฮดรอกโซกลุ่มหนึ่ง OH– ดำเนินการในขั้นตอนเดียว:

เกาะ ↔ K+ + โอ้–

เบสที่มีหมู่ไฮดรอกโซหลายหมู่ในโมเลกุลจะแยกตัวออกทีละขั้นตอน โดยจะกำจัด OH– ไอออนออกอย่างค่อยเป็นค่อยไป

ไอออนบวกที่เกิดขึ้นหลังจากการกำจัดไอออนไฮดรอกไซด์ตั้งแต่หนึ่งไอออนขึ้นไปออกจากโมเลกุลไฮดรอกไซด์เรียกว่าสารตกค้างหลัก จำนวนสารตกค้างพื้นฐานที่สอดคล้องกับไฮดรอกไซด์ที่กำหนดจะเท่ากับจำนวนกลุ่ม OH- ไฮดรอกโซในองค์ประกอบของโมเลกุลไฮดรอกไซด์

ชื่อของสารตกค้างหลักนั้นเกิดจากชื่อโลหะของรัสเซียในองค์ประกอบของสารตกค้างโดยเติมคำว่า "ไอออน" หากสารตกค้างมีหมู่ไฮดรอกโซหนึ่งหรือสองกลุ่ม คำนำหน้าว่า "ไฮดรอกโซ" หรือ "ไดไฮดรอกโซ" จะถูกเพิ่มเข้าไปในชื่อของโลหะ

(สบู่เมื่อสัมผัส, การเปลี่ยนสีของตัวบ่งชี้, ปฏิกิริยากับกรด, กรดออกไซด์, เกลือ) เกิดจากการมีอยู่ของไฮดรอกไซด์ไอออนในองค์ประกอบ

2. ปฏิสัมพันธ์กับกรด นี่คือปฏิกิริยาการวางตัวเป็นกลางที่นำไปสู่การก่อตัวของเกลือ

และน้ำ:

2 NaOH + H 2 SO4 → Na2 SO4 + H2 O

3. อัลคาลิสทำปฏิกิริยากับออกไซด์ที่เป็นกรด:

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O

4. อัลคาลิสทำปฏิกิริยากับสารละลายเกลือ ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นหากเกิดเบสที่ละลายน้ำได้น้อยหรือเบสอ่อนเกิดขึ้นหลังปฏิกิริยา ตัวอย่างเช่น:

2 KOH + CuSO 4 → Cu(OH)2 mac + K2 SO4

5. เมื่อถูกความร้อน เบสที่ไม่ละลายน้ำจะสลายตัวเป็นออกไซด์และน้ำ ตัวอย่างเช่น:

2 Fe(OH)3 ⁴⁸® Fe2 O3 + 3 H2 O

แอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์

ความเป็นแอมโฟเทอริซิตีของไฮดรอกไซด์เป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นความสามารถของไฮดรอกไซด์ของโลหะที่ละลายได้ต่ำเพื่อแสดงคุณสมบัติที่เป็นกรดหรือพื้นฐาน ขึ้นอยู่กับลักษณะของอันตรกิริยาของกรด-เบส ไฮดรอกไซด์ต่อไปนี้เป็นแอมโฟเทอริก: Al(OH)3, Zn(OH)2, Cr(OH)3, Be(OH)2, Ge(OH)2, Sn(OH)4, Pb(OH)2 เป็นต้น

สูตรของแอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์มักจะเขียนตามสูตรพื้นฐาน Me (OH) n แต่ก็สามารถแสดงเป็นกรด Hn MeOm ได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น Zn(OH)2 คือซิงค์ไฮดรอกไซด์หรือ H2 ZnO2 คือกรดสังกะสี Al (OH) 3 - อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์หรือ HAlO2 - กรดเมตาอะลูมิเนียม (H3 AlO3 - กรดออร์โธอะลูมินิก)

คุณสมบัติทางเคมีของแอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์

เนื่องจากความเป็นคู่ของมัน แอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์จึงสามารถทำปฏิกิริยากับทั้งกรดและด่างได้

1. เมื่อทำปฏิกิริยากับกรดแก่จะเกิดเกลือและน้ำ ในขณะที่แอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์แสดงคุณสมบัติพื้นฐาน

2. เมื่อทำปฏิกิริยากับเบสแก่ (ด่าง) จะเกิดเกลือและน้ำขึ้น ในกรณีนี้ แอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์มีคุณสมบัติเป็นกรด และควรใช้รูปแบบกรดในสมการ

H2 ZnO2 + 2 NaOH → Na2 ZnO2 + 2 H2 O

โซเดียมซิกเนต

HAlO2 + NaOH ⁴⁸® NaAlO2 + H2 O (ฟิวชั่น)

โซเดียมเมตาลูมิเนต 3. ด้วยสารละลายที่เป็นน้ำของอัลคาลิส แอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์จะก่อตัวที่ซับซ้อน

การเชื่อมต่อ:

สังกะสี(OH)2 + 2NaOH → Na2

Amphoteric ไฮดรอกไซด์เป็นสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำ การได้รับแอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์เป็นไปได้ทางอ้อมเท่านั้น - โดยปฏิกิริยาของอัลคาไลกับเกลือของโลหะที่เกี่ยวข้อง

กรด กรดคืออิเล็กโทรไลต์ที่แยกตัวออกจากสารละลายที่เป็นน้ำเพื่อสร้างไอออนบวก

ไฮโดรเจน H + และไอออนของกรดที่ตกค้าง

ชื่อของกรด

โดยทั่วไป สูตรของกรดจะเขียนเป็น Hm E หรือ Hm EON โดยที่ E เป็นองค์ประกอบที่ทำให้เกิดกรด

โดยองค์ประกอบทางเคมี กล่าวคือ เมื่อไม่มีหรือมีอะตอมออกซิเจนในโมเลกุล กรดจะถูกแบ่งออกเป็นที่มีออกซิเจน (H2 SO4, HNO3) และแอนซิก (H2 S, HF, HCl)

กรดมีชื่อดั้งเดิมและเป็นระบบที่รวบรวมตามกฎการตั้งชื่อของ IUPAC สำหรับสารประกอบเชิงซ้อน

ชื่อดั้งเดิมของกรดประกอบด้วยคำสองคำ คำแรกคือคำคุณศัพท์ที่มีรากมาจากชื่อรัสเซียขององค์ประกอบที่สร้างกรดคำที่สองคือคำว่า "กรด" เช่นกรดซัลฟิวริกกรดไนตริก ในชื่อของกรดที่ประกอบด้วยออกซิเจน คำต่อท้ายต่อไปนี้ใช้เพื่อระบุระดับการเกิดออกซิเดชันขององค์ประกอบที่ก่อให้เกิดกรด:

- n, - ov, - ev - (สถานะออกซิเดชันสูงสุดหรือสถานะออกซิเดชันเดี่ยวใดๆ) เช่น HClO4 - เปอร์คลอริก, H2 SO4 - ซัลฟิวริก, HMnO4 - กรดเปอร์แมงกานิก; H2 SiO3 คือกรดเมตาซิลิซิก

– novat - (สถานะออกซิเดชันระดับกลาง +5) เป็น HClO 3 - คลอริก, HIO3 - ไอโอดิก, H2 MnO4 - กรดเปอร์แมงกานิก

– ovist, – ist – (สถานะออกซิเดชันระดับกลาง +3, +4) เป็น H 3 AsO3 - ออร์โธอาร์เซนิก

กรด; HClO2 - คลอไรด์; HNO2 - ไนโตรเจน

- นักนวัตกรรม - (ระดับบวกต่ำสุด +1) เช่น HClO - ไฮโปคลอรัส

หากองค์ประกอบในสถานะออกซิเดชันเดียวกันก่อให้เกิดกรดที่มีออกซิเจนหลายตัว คำนำหน้า "เมตา" จะถูกเพิ่มเข้าไปในชื่อของกรดที่มีปริมาณอะตอมออกซิเจนต่ำกว่า โดยมีจำนวนมากที่สุด - คำนำหน้า "ออร์โธ": HPO3 - กรดเมตาฟอสฟอริก, H3 PO4 - กรดออร์โธฟอสฟอริก (ระดับออกซิเดชันของฟอสฟอรัสคือ +5)

วิธีการรับกรด

1. ปฏิกิริยาระหว่างกรดออกไซด์กับน้ำ ตัวอย่างเช่น: SO2 + H2O → H2 SO3

ข้อยกเว้นคือ SiO2 , TeO2 , TeO3 , MoO3 , WO3 ซึ่งไม่มีปฏิกิริยากับน้ำ 2. หากกรดออกไซด์ไม่ละลายในน้ำก็จะได้กรดที่เกี่ยวข้อง

ทางอ้อม กล่าวคือ โดยการกระทำของกรดอื่นกับเกลือที่เกี่ยวข้อง ตัวอย่างเช่น:

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

3. กรดอะโนซิกได้มาจากปฏิกิริยาระหว่างอโลหะกับไฮโดรเจน ตามด้วยการละลายของผลิตภัณฑ์ในน้ำ ตัวอย่างเช่น:

H 2 (g) + Cl 2 (g) → 2 HCl (g)

คุณสมบัติทางเคมีของกรด

กรดได้แก่ของเหลว (H2 SO4 , HNO3 ) หรือของแข็ง (H3 PO4 ) กรดหลายชนิดละลายได้ดีในน้ำ สารละลายกรดที่เป็นน้ำมีรสเปรี้ยวและเปลี่ยนสีของตัวบ่งชี้: สารสีน้ำเงินจะได้รับสีแดง, เมทิลสีส้ม - ชมพู

1. คุณสมบัติทางไฟฟ้าของกรด ตามทฤษฎีการแยกตัวด้วยไฟฟ้ากรดเป็นสารที่แยกตัวออกจากสารละลายในน้ำด้วยการก่อตัวของไฮโดรเจนไอออน H + ซึ่งเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติทั่วไปทั้งหมดของกรด (รสเปรี้ยวของสารละลาย, การระบายสีด้วยสารลิตมัสสีแดง, ปฏิกิริยากับโลหะ ฯลฯ ) .

จำนวนไฮโดรเจนไอออนของกรดที่สามารถถูกแทนที่ด้วยไอออนบวกของโลหะจะเป็นตัวกำหนดความเป็นพื้นฐานของกรดนี้และจำนวนขั้นตอนการแยกตัว ดังนั้น HCl, H2 SO4, H3 PO4 จึงเป็นตัวอย่างของกรด 1, 2 และไทรบาซิก

การแยกตัวของกรดไฮโดรคลอริก monobasic HCl เกิดขึ้นในขั้นตอนเดียว: HCl ↔ H+ + Cl–

มันสอดคล้องกับกรดหนึ่งตัว - คลอไรด์ไอออน Cl–

กรดคาร์บอนิกเป็นกรด dibasic แยกตัวออกในสองขั้นตอนด้วยการก่อตัวของกรดที่ตกค้าง:

กรดออร์โธฟอสฟอริก H3 PO4 แยกตัวออกในสามขั้นตอนและเกิดเป็นกรดสามชนิด

หากกากกรดมีไฮโดรเจนไอออนหนึ่งตัว คำนำหน้า "ไฮโดร" จะถูกเพิ่มเข้าไปในชื่อ ถ้าไฮโดรเจนไอออนสองตัว - "ไดไฮโดร"

2. ปฏิกิริยากับเบสทำให้เกิดเกลือและน้ำ HCl + NaOH → NaCl + H2O

3. ปฏิกิริยากับออกไซด์พื้นฐาน

2 HCl + CaO → CaCl 2 + H2 O

4. ปฏิสัมพันธ์กับเกลือ กรดทำปฏิกิริยากับเกลือหากเป็นผลจากมัน

กรดอ่อนกว่าซึ่งเป็นสารประกอบที่ละลายน้ำได้เล็กน้อยหรือระเหยได้เกิดขึ้น

H2 SO4 + BaCl2 → BaSO4 ↓ + 2 HCl

4. ปฏิกิริยาของกรดกับโลหะ (กับการก่อตัวของเกลือและการปล่อยไฮโดรเจน)

2 HCl + Fe → FeCl2 + H2 -

โลหะที่มีค่าศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานมากกว่าไฮโดรเจนจะไม่ทำปฏิกิริยากับกรด ในปฏิกิริยาของโลหะกับกรดซัลฟิวริกเข้มข้น กรดไนตริกเข้มข้นและเจือจาง ไฮโดรเจนจะไม่ถูกปล่อยออกมา

เกลือ เกลือเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่แยกตัวออกจากสารละลายที่เป็นน้ำเพื่อสร้างไอออนบวก

สารตกค้างพื้นฐานและแอนไอออนของสารตกค้างที่เป็นกรด สูตรและชื่อของเกลือ

องค์ประกอบของเกลืออธิบายได้ด้วยสูตร โดยให้สูตรของไอออนบวกอยู่อันดับแรก และวางสูตรของไอออนเป็นอันดับสอง ชื่อของเกลือเกิดจากชื่อของสารตกค้างที่เป็นกรด (ในกรณีนาม) และชื่อของสารตกค้างพื้นฐาน (ในกรณีสัมพันธการก) ที่ประกอบเป็นเกลือ สถานะออกซิเดชันของโลหะที่ก่อให้เกิดไอออนบวกจะแสดงเป็นเลขโรมันในวงเล็บ หากจำเป็น ตัวอย่างเช่น K2 S คือโพแทสเซียมซัลไฟด์ FeSO4 คือเหล็ก (II) ซัลเฟต Fe2 (SO4) 3 คือเหล็ก (III) ซัลเฟต

แอนไอออนของกรดอ็อกซิกมีจุดสิ้นสุด "id" ตัวอย่างเช่น FeCl3 คือเหล็ก (III) คลอไรด์ ชื่อของเกลือของกรดนั้นถูกสร้างขึ้นในลักษณะเดียวกับชื่อทั่วไป แต่ในขณะเดียวกันคำนำหน้า "ไฮโดร" จะถูกเพิ่มเข้าไปในชื่อของไอออนซึ่งบ่งบอกถึงการมีอยู่ของอะตอมไฮโดรเจนซึ่งจำนวนที่ระบุโดย เลขกรีก: di, สาม ฯลฯ ตัวอย่างเช่น: Fe (HSO4) 3 - ไฮโดรซัลเฟต

เหล็ก (III), NaH2 PO4 - โซเดียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต

ชื่อของเกลือพื้นฐานนั้นถูกสร้างขึ้นในลักษณะเดียวกับเกลือกลาง แต่ในขณะเดียวกันคำนำหน้า "ไฮดรอกโซ" จะถูกเพิ่มเข้าไปในชื่อของไอออนบวกซึ่งบ่งบอกถึงการมีอยู่ของกลุ่มไฮดรอกโซซึ่งจำนวนที่ระบุ ด้วยเลขกรีก: di, สาม ฯลฯ ตัวอย่างเช่น: (CuOH) 2 CO3 - ไฮดรอกโซคอปเปอร์ (II) คาร์บอเนต, Fe (OH) 2 Cl - ไดไฮดรอกเหล็ก (III) คลอไรด์

เกลือแบ่งออกเป็นปานกลาง เป็นกรด และเบส

เกลือปานกลาง (ปกติ)ไม่มีอะตอมไฮโดรเจนหรือหมู่ไฮดรอกโซในโมเลกุล พวกมันแยกตัวออกเกือบทั้งหมด (ไม่ใช่แบบขั้นตอน) กลายเป็นไอออนบวกของโลหะและแอนไอออนของกรดที่ตกค้าง:

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

เกลือปานกลางสามารถได้รับโดยการแทนที่อะตอมไฮโดรเจนในโมเลกุลของกรดโดยอะตอมของโลหะโดยสมบูรณ์ หรือโดยการแทนที่หมู่ไฮดรอกโซในเบสโดยสมบูรณ์ด้วยกากกรด ตัวอย่างเช่น:

สังกะสี(OH)2 + H2 SO4 → ZnSO4 + 2 H2 O

เกลือของกรดคือเกลือที่กรดตกค้างประกอบด้วยไฮโดรเจน เช่น KHS, Fe(HSO4)3 เกลือดังกล่าวจะแยกตัวออกเป็นขั้นตอน ขั้นแรก (ตามขั้นตอนที่ 1) เกลือจะถูกแยกออกอย่างสมบูรณ์เป็นไอออนบวกของโลหะและไอออนของกรดที่ตกค้าง:

KHS ↔ K+ + HS– (การแยกตัวโดยสมบูรณ์)

จากนั้นกรดที่ตกค้างจะแยกตัวออกในระดับที่น้อยลง (บางส่วน) โดยแยกไฮโดรเจนไอออนบวกออกเป็นขั้นตอน:

HS– ↔ H+ + S2– (การแยกตัวบางส่วน)

ตามคุณสมบัติของเกลือกรดเป็นสารประกอบตัวกลางระหว่างเกลือกลางและกรด เช่นเดียวกับกรด พวกมันมักจะละลายได้ในน้ำสูงและสามารถเกิดปฏิกิริยาการทำให้เป็นกลางได้

เกลือของกรดเกิดขึ้นจากกรดโพลีบาซิกเท่านั้นในกรณีที่การแทนที่อะตอมไฮโดรเจนในกรดอย่างไม่สมบูรณ์ด้วยอะตอมของโลหะ (กรดส่วนเกิน) ตัวอย่างเช่น:

NaOH + H2SO4 → NaHSO4 + H2O

โซเดียมไฮโดรเจนซัลเฟต

กรดโมโนเบสิก (HCl, HNO3) ไม่ก่อให้เกิดเกลือของกรด

เกลือพื้นฐานคือเกลือที่แคตไอออนประกอบด้วยหมู่ไฮดรอกโซตั้งแต่หนึ่งหมู่ขึ้นไป

ตัวอย่างเช่น (CuOH)2 CO3 , (FeOH)Cl2 .

เกลือพื้นฐาน เช่น เกลือของกรด แยกตัวออกเป็นขั้นตอน ตามขั้นตอนแรก มีการแยกตัวออกอย่างสมบูรณ์เป็นแคตไอออนของสารตกค้างหลักและแอนไอออนของสารตกค้างหลัก จากนั้นจึงเกิดการแยกตัวบางส่วนของสารตกค้างหลัก ตัวอย่างเช่น ไฮดรอกโซเมอร์(II) คาร์บอเนตแยกตัวออกจากกันโดยสิ้นเชิงในขั้นตอนแรก:

(CuOH)2 CO3 ↔ 2 CuOH+ + CO3 2– , (แยกตัวออกโดยสมบูรณ์)

จากนั้นสารตกค้างหลักจะแยกตัวออกบางส่วนเป็นอิเล็กโทรไลต์อ่อน ๆ ออกเป็นไอออน: CuOH+ ↔ Cu2+ + OH– (การแยกตัวบางส่วน)

ตามกฎแล้วเกลือพื้นฐานจะละลายได้เท่าที่จำเป็น และเมื่อถูกความร้อนจะสลายตัวเมื่อมีน้ำออกมา

เกลือพื้นฐานจะเกิดขึ้นจากเบสโพลีแอซิดเท่านั้นในกรณีที่การแทนที่กลุ่มไฮดรอกโซของเบสอย่างไม่สมบูรณ์ด้วยสารตกค้างที่เป็นกรด (ส่วนเกินของเบส) ตัวอย่างเช่น: Mg(OH)2 + HCl → MgOHCl + H2 O

ไฮดรอกโซแมกนีเซียมคลอไรด์

การได้รับเกลือ

เกลือปานกลางสามารถรับได้จากปฏิกิริยาของสาร:

1. โลหะกับอโลหะ ตัวอย่างเช่น: Fe + S → FeS

2. โลหะที่มีกรด ตัวอย่างเช่น:

สังกะสี + 2HCl → ZnCl2 + H2 −

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

3.ออกไซด์พื้นฐานที่มีกรด ตัวอย่างเช่น: CuO + H2 SO4 → CuSO4 + H2 O

4. กรดออกไซด์ที่มีฐาน ตัวอย่างเช่น: CO 2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O

5. เบสที่มีกรด (ปฏิกิริยาการวางตัวเป็นกลาง) ตัวอย่างเช่น: Ca(OH) 2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2 O

6. เกลือสองชนิดที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น:

Na2 SO4 + BaCl2 → BaSO4 ↓ + 2 NaCl

7. ด่างกับเกลือ ตัวอย่างเช่น: 3 KOH + FeCl 3 → 3 KCl + เฟ(OH)3 ↓

8. การแทนที่โลหะเฉื่อยจากสารละลายเกลือด้วยโลหะที่มีความว่องไวมากขึ้น (ตามชุดของความเค้นของโลหะ) ตัวอย่างเช่น:

เฟ + CuSO4 → FeSO4 + Cu

9. ปฏิกิริยาของออกไซด์ที่เป็นกรดกับสารพื้นฐาน ตัวอย่างเช่น:

CaO + SiO2 → CaSiO3

สามารถรับเกลือของกรดได้:

1. เมื่อเบสทำปฏิกิริยากับกรดหรือกรดออกไซด์มากเกินไป ตัวอย่างเช่น: Pb(OH)2 + 2 H2 SO4 → Pb(HSO4 )2 + 2 H2 O

Ca(OH)2 + 2CO2 → Ca(HCO3 )2

2. ในปฏิกิริยาระหว่างเกลือโดยเฉลี่ยกับกรด ซึ่งกรดตกค้างซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเกลือนี้ ตัวอย่างเช่น:

PbSO4 + H2 SO4 → Pb(HSO4 )2

ได้รับเกลือพื้นฐาน:

1. เมื่อกรดทำปฏิกิริยากับเบสมากเกินไป ตัวอย่างเช่น: HCl + Mg(OH) 2 → MgOHCl + H2O

2. ในปฏิกิริยาของเกลือปานกลางกับอัลคาไล:

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

เกลือของกรดหรือเกลือพื้นฐานเกิดขึ้นระหว่างการไฮโดรไลซิสของเกลือปานกลาง: Na2 CO3 + H2 O → NaHCO3 + NaOH

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

คุณสมบัติทางเคมีของเกลือ

1. ในชุดของศักย์ไฟฟ้าอิเล็กโทรดมาตรฐาน แต่ละโลหะก่อนหน้านี้จะเข้ามาแทนที่ศักย์ไฟฟ้าที่ตามมาจากสารละลายเกลือของโลหะเหล่านั้น ตัวอย่างเช่น:

สังกะสี + ปรอท(NO3 )2 → สังกะสี(NO3 )2 + ปรอท

2. เกลือทำปฏิกิริยากับด่าง ตัวอย่างเช่น:

CuSO4 + 2 NaOH → Cu(OH)2 ↓ + Na2 SO4

3. เกลือทำปฏิกิริยากับกรด: CuSO 4 + H2 S → CuS↓ + H2 SO4

4. เกลือหลายชนิดมีปฏิกิริยาต่อกัน:

CaCl2 + Na2 CO3 → CaCO3 ↓ + 2 NaCl

เมื่อรวบรวมสมการทางเคมีสำหรับปฏิกิริยา จะต้องจำไว้ว่าปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นหากผลิตภัณฑ์ตัวใดตัวหนึ่งเกิดการตกตะกอน วิวัฒนาการเป็นก๊าซ หรือเป็นสารประกอบที่แยกตัวออกเล็กน้อย

การเปลี่ยนเกลือที่เป็นกรดและเกลือพื้นฐานให้เป็นตัวกลาง

1. ปฏิกิริยาของเกลือกรดกับไฮดรอกไซด์ของโลหะชนิดเดียวกัน: KHSO4 + KOH → K2 SO4 + H2 O

2. ปฏิกิริยาระหว่างเกลือกรดกับเกลือของโลหะชนิดเดียวกัน แต่มีกรดต่างกัน: KHSO4 + KCl → K2 SO4 + HCl

3. การสลายตัวด้วยความร้อนของเกลือกรด:

Ca(HCO3 )2 → CaCO3 + CO2 − + H2 O

4. ปฏิกิริยาระหว่างเกลือพื้นฐานกับกรดที่เกี่ยวข้อง: 2 FeOHSO4 + H2 SO4 → Fe2 (SO4 )3 + 2 H2 O

สถานะออกซิเดชัน

เมื่อจำแนกสารต่าง ๆ กำหนดสารประกอบทางเคมีและอธิบายคุณสมบัติของพวกมันจะใช้ลักษณะของสถานะของอะตอมขององค์ประกอบ - ระดับของการเกิดออกซิเดชัน สถานะออกซิเดชันเป็นคุณลักษณะเชิงปริมาณของสถานะของอะตอมขององค์ประกอบในสารประกอบ

สถานะออกซิเดชันคือประจุตามเงื่อนไขของอะตอมในโมเลกุลของสารประกอบเคมี ซึ่งคำนวณบนสมมติฐานว่าโมเลกุลทั้งหมดของสารประกอบเคมีประกอบด้วยไอออน นั่นคือคู่อิเล็กตรอนทั่วไปไปที่องค์ประกอบที่มีอิเล็กโตรเนกาติตีมากที่สุด

สถานะออกซิเดชันอาจเป็นค่าลบ บวก หรือศูนย์ ระดับการเกิดออกซิเดชันระบุด้วยเลขอารบิกโดยมีเครื่องหมาย (+) หรือ (-) หน้าตัวเลข และเขียนไว้เหนือสัญลักษณ์ของธาตุในสูตรของสารประกอบเคมี

ค่าลบของสถานะออกซิเดชันถูกกำหนดให้กับอะตอมที่ดึงดูดอิเล็กตรอนเข้าสู่ตัวมันเองและค่าของมันซึ่งเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนที่ดึงดูดจะถูกทำเครื่องหมายด้วยเครื่องหมาย (-)

ค่าบวกของสถานะออกซิเดชันถูกกำหนดโดยจำนวนอิเล็กตรอนที่ดึงมาจากอะตอมที่กำหนด และทำเครื่องหมายด้วยเครื่องหมาย (+)

เมื่อคำนวณสถานะออกซิเดชันของอะตอม จะใช้ชุดกฎต่อไปนี้:

1) ในโมเลกุลของสารอย่างง่าย สถานะออกซิเดชันของอะตอมเป็นศูนย์

2) ไฮโดรเจนในสารประกอบที่ไม่ใช่โลหะมีสถานะออกซิเดชันเป็น (+1) ยกเว้นไฮไดรด์ ซึ่งสถานะออกซิเดชันของไฮโดรเจนคือ(–1);

3) ออกซิเจนในสารประกอบเชิงซ้อนทั้งหมดมีสถานะออกซิเดชัน(–2) ยกเว้น OF2 และสารประกอบเปอร์ออกไซด์ต่างๆ

4) ฟลูออรีนเป็นองค์ประกอบที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตมากที่สุด ในสารประกอบทั้งหมดจะมีสถานะออกซิเดชัน(–1);

5) ฮาโลเจนในสารประกอบที่มีไฮโดรเจนและโลหะมีสถานะออกซิเดชันเชิงลบ(–1) และเป็นบวกกับออกซิเจน ยกเว้นฟลูออรีน

6) โลหะทั้งหมดในสารประกอบจะมีสถานะออกซิเดชันที่เป็นบวกเท่านั้น ซึ่งรวมถึงโลหะอัลคาไลที่มีสถานะออกซิเดชัน (+1) และดินอัลคาไลน์ -

7) ผลรวมของสถานะออกซิเดชันของอะตอมทั้งหมดในโมเลกุลเป็นศูนย์ ผลรวมของสถานะออกซิเดชันของอะตอมทั้งหมดในไอออนเชิงซ้อนเท่ากับประจุของไอออนนี้

ระบบการตั้งชื่อของสารอนินทรีย์ประกอบด้วยสูตรและชื่อ สูตรเคมี - การแสดงองค์ประกอบของสารโดยใช้สัญลักษณ์องค์ประกอบทางเคมี ดัชนีตัวเลข และเครื่องหมายอื่นๆ ชื่อทางเคมี - การแสดงองค์ประกอบของสารโดยใช้คำหรือกลุ่มคำ การสร้างสูตรและชื่อทางเคมีจะถูกกำหนดโดยระบบ กฎการตั้งชื่อ .

สัญลักษณ์และชื่อขององค์ประกอบทางเคมีได้รับในระบบธาตุขององค์ประกอบของ D.I. เมนเดเลเยฟ. องค์ประกอบจะถูกแบ่งออกเป็นตามเงื่อนไข โลหะ

จำนวนไม่แน่นอนจะแสดงด้วยคำนำหน้าตัวเลข

Ca (HSO 4) 2 + Ca (OH) \u003d CaSO 4 + 2H 2 O

Ca 2 SO 4 (OH) 2 + H 2 SO 4 \u003d 2CaSO 4 + 2H 2 O

นอกจากนี้ยังมีเกลือที่มีแคตไอออนสองตัวที่แตกต่างกันซึ่งมักเรียกกันว่า เกลือสองเท่า, ตัวอย่างเช่น:

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

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

ลา 2 O 3 + 3SO 3 \u003d ลา 2 (SO 4) 3

แอมโฟเทอริก

(ก) 2อัล(OH) 3 + 3SO 3 = อัล 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

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

(b) 2Al(OH) 3 + นา 2 O = 2NaAlO 2 + 3H 2 O

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

ดังนั้นไฮดรอกไซด์และอลูมิเนียมออกไซด์ในปฏิกิริยา (a) จึงแสดงคุณสมบัติ วิชาเอกไฮดรอกไซด์และออกไซด์เช่น ทำปฏิกิริยากับไฮดรอกไซด์ที่เป็นกรดและออกไซด์ทำให้เกิดเกลือ - อะลูมิเนียมซัลเฟตที่เกี่ยวข้อง