Состав и характерные свойства оксидов, оснований, кислот и солей.

Дата: ____________

План урока

Когда кислоты и основания реагируют между собой, получаются соли – еще один важнейший класс соединений:

Li₂O + H₂O = 2 LiOH (основание – гидроксид лития).

Еще один пример – хорошо известная нам реакция получения гашеной извести из оксида кальция и воды.

CaO + H₂O = Ca(OH)₂ (основание – гидроксид кальция).

Существует, однако большое количество нерастворимых основных оксидов. Их относят именно к основным оксидам благодаря реакциям с кислотами:

ZnO + H₂O = реакция не идет (ZnO не растворим в воде);

ZnO + 2 HCl = ZnCl₂ (соль) + H₂O

Последняя реакция аналогична реакции нейтрализации между кислотой (HCl) и гидроксидом цинка Zn(OH)₂, который мог бы получаться из ZnO, если бы оксид цинка растворялся в воде:

[ZnO + H₂O] = Zn(OH)₂

Zn(OH)₂ + 2 HCl = ZnCl₂ (соль) + H₂O

Еще одно важное химическое свойство оснований – способность разлагаться при нагревании на воду и основной оксид.

Cu(OH)₂ = CuO + H₂O (при нагревании)

2 Fe(OH)₃ = Fe₂O₃ + 3 H₂O (при нагревании)

ZnCl₂ + 2 NaOH = Zn(OH)_2 + 2 NaCl

Подобно всем другим основаниям, осадок гидроксида цинка легко растворяется при добавлении какой-нибудь кислоты:

Zn(OH)₂ + H₂SO₄ = ZnSO₄ + 2 H₂O

Это явление объясняется тем, что в присутствии избытка сильного основания гидроксид цинка способен отдавать атомы водорода, подобно кислоте (знак  означает тождество, одинаковость):

2 Al(OH)₃ + 3 H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 6 H₂O.

Al(OH)₃  H₃AlO₃ + NaOH = NaH₂AlO₃ + H₂O, причем если реакцию проводить при нагревании, то соль NaH₂AlO₃ теряет одну молекулу воды и образуется алюминат натрия NaAlO₂. В растворе алюминат натрия, наоборот, легко присоединяет воду и существует в виде соли Na[Al(OH)₄]. Итак:

Al(OH)₃ + NaOH = NaAlO₂ + 2 H₂O (при сплавлении);

Al(OH)₃ + NaOH = Na[Al(OH)₄] (при добавлении раствора NaOH без нагревания).

Получение и химические свойства.

Рассмотрим важнейшие способы получения солей.

1. Реакция нейтрализации. Этот способ уже неоднократно встречался в предыдущих параграфах. Растворы кислоты и основания смешивают (осторожно!) в нужном мольном соотношении. После выпаривания воды получают кристаллическую соль. Например:

2. Реакция кислот с основными оксидами. Этот способ получения солей упоминался в параграфе 8-3. Фактически, это вариант реакции нейтрализации. Например:

3. Реакция оснований с кислотными оксидами (см. параграф 8.2). Это также вариант реакции нейтрализации:

4. Реакция основных и кислотных оксидов между собой:

5. Реакция кислот с солями. Этот способ подходит, например, в том случае, если образуется нерастворимая соль, выпадающая в осадок:

6. Реакция оснований с солями. Для таких реакций подходят только щелочи (растворимые основания). В этих реакциях образуется другое основание и другая соль. Важно, чтобы новое основание не было щелочью и не могло реагировать с образовавшейся солью. Например:

7. Реакция двух различных солей. Реакцию удается провести только в том случае, если хотя бы одна из образующихся солей нерастворима и выпадает в осадок:

Выпавшую в осадок соль отфильтровывают, а оставшийся раствор упаривают и получают другую соль. Если же обе образующиеся соли хорошо растворимы в воде, то реакции не происходит: в растворе существуют лишь ионы, не взаимодействующие между собой:

NaCl + KBr = Na⁺ + Cl^ + K⁺ + Br^

Если такой раствор упарить, то мы получим смесь солей NaCl, KBr, NaBr и KCl, но чистые соли в таких реакциях получить не удается.

8. Реакция металлов с кислотами. В способах 1-7 мы имели дело с реакциями обмена (только способ 4 – реакция соединения. Но соли образуются и в окислительно-восстановительных реакциях. Например, металлы, расположенные левее водорода в ряду активности металлов (таблица 8-3), вытесняют из кислот водород и сами соединяются с ними, образуя соли:

9. Реакция металлов с неметаллами. Эта реакция внешне напоминает горение. Металл "сгорает" в токе неметалла, образуя мельчайшие кристаллы соли, которые выглядят, как белый "дым":

10. Реакция металлов с солями. Более активные металлы, расположенные в ряду активности левее, способны вытеснять менее активные (расположенные правее) металлы из их солей:

Теперь рассмотрим химические свойства солей.

а) CuSO₄ + H₂S = CuS (осадок) + H₂SO₄

AgNO₃ + HCl = AgCl (осадок) + HNO₃

б) FeCl₃ + 3 NaOH = Fe(OH)₃ (осадок) + 3 NaCl

CuSO₄ + 2 KOH = Cu(OH)₂ (осадок) + K₂SO₄

в) BaCl₂ + K₂SO₄ = BaSO₄ (осадок) + 2 KCl

CaCl₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃ (осадок) + 2NaCl

Домашнее задание: повторить классы неорганических соединений