Амфотерные свойства это: Ошибка 403 — доступ запрещён

Содержание

взаимодействие с кислотами, щелочами, разложение при нагревании

Билет № 12

1. Амфотерные гидроксиды, их химические свойства: взаимодействие с кислотами, щелочами, разложение при нагревании (на примере гидроксида цинка)

Амфотерные гидроксиды — вещества, состоящие из металла (цинка, алюминия и некоторых других) и гидроксогрупп OH.

Могут быть получены действием щелочей на растворы солей цинка:

ZnCl2 + 2NaOH = Zn(OH)2↓ + 2NaCl

Способны в зависимости от условий проявлять как основные, так и кислотные свойства. т. е. реагируют как с кислотами, так и со щелочами.

С кислотами амфотерные гидроксиды реагируют так же, как и основания, с образованием соли и воды. Например, гидроксид цинка, нерастворимый в воде, взаимодействует с соляной кислотой и осадок исчезает:

Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O

(полученная соль — хлорид цинка)

Чтобы записать реакцию гидроксида цинка со щелочью, его удобно записать, как кислоту — водород в начале.

Осадок растворяется и в избытке щёлочи.

При взаимодействии гидроксида цинка со щелочами образуются соли — цинкаты:

H2ZnO

2 + 2NaOH = Na2ZnO2 + 2H2O

Строго говоря, образование цинката натрия в водном растворе происходит при участии гидроксид-ионов, но обычно для простоты записывают это уравнение.

Нерастворимые гидроксиды разлагаются при нагревании, образуется оксид металла и вода:

Zn(OH)2 = ZnO + H2O

2. Опыт. Получение и собирание водорода. Доказательство наличия водорода в пробирке

Водород можно получить взаимодействием цинка с соляной кислотой:

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑

Водород легче воздуха, поэтому его собирают в пробирку, перевернутую дном кверху.

Чтобы доказать наличие водорода в пробирке и проверить его на чистоту, пробирку с водородом подносят к пламени спиртовки (пробирку держим держателем для пробирок!). Чистый водород сгорает со звонким хлопком.

Если водород смешан с воздухом, звук будет визгливый, говорят «сгорает со свистом».

Опыт доказательства наличия водорода не всегда получается, особенно без тренировки — нужно накопить довольно много водорода. При этом не забывайте отверстие пробирки направлять в сторону, где никого нет — «от людей».

Для получения водорода на экзамене вряд ли будет использоваться аппарат Киппа. Скорее, предложат пробирку с газоотводной трубкой или колбу, накрытую перевернутой воронкой. Желательно уточнить этот момент на консультации перед экзаменом и обговорить с учителем меры безопасности.

Ни в коем случае не зажигайте спички и спиртовку поблизости от сосуда, в котором получаете водород. Если он собран герметично или закрыт пробкой, при возгорании водорода взрыв разорвет сосуд, осколки могут поранить лицо.

Водород можно получить и взаимодействием натрия, кальция с водой, но этот опыт не вполне безопасен (если взять слишком большой кусочек натрия, может произойти взрыв).

2Na + 2HOH = 2NaOH + H2↑

автор: Владимир Соколов

Тема «Амфотерность.

Амфотерные соединения. Цинк.» | Методическая разработка по химии (8 класс) по теме:

Тема урока: «Амфотерность. Амфотерные соединения. Цинк».

.

Цели урока:
Сформировать понятие «амфотерность», изучить химические свойства амфотерных соединений.

Образовательная –обобщить сведения о характерных свойствах оксидов, кислот и оснований,  изучить  свойства амфотерных соединений, закрепить навык составления уравнений реакций;
Развивающая – развивать умение анализировать информацию, выделять причинно-следственные связи,  совершенствовать умение находить общие черты и различия в составе и свойствах веществ, развивать  критическое мышление самостоятельность

Воспитательная – продолжить формировать интерес к предмету, воспитывать положительную  мотивацию  к учению.


Тип урока:
Комбинированный урок изучения новых знаний и применения знаний, умений, навыков.

Оборудование: пробирки, спиртовка, спички, оксид цинка, соляная кислота, гидроксид натрия, хлорид цинка.

Ход урока:

Организационный момент.

Приветствие учащихся.

Проверка домашнего задания:

Выявление возникших затруднений при выполнении домашнего задания и совместное их решение.

Мотивация

Игра «А ну-ка угадай-ка!»

Учитель: 

1 подсказка:   Этот элемент  по праву считается элементом красоты. В Древнем Китае (около 1500 г до н. э.) женщины втирали в кожу лица жемчуг, который очень богат этим микроэлементом. Такая косметическая процедура придавала коже здоровый вид и неповторимый блеск.

2 подсказка: Георгиевский зал – один из великолепнейших и грандиозных залов Большого Кремлевского дворца в Москве имеет 18 витых колонн отлитых из этого металла, которые обрамлены прекрасными орнаментами, статуями побед с венками из лавра и  памятными датами работы скульптора И. П. Витали. Одна из таких статуй создана в честь воссоединения Украины с Россией.

3 подсказка:  Нанесение на поверхность стали и чугуна тонких пленок коррозионно-стойких металлов – важнейшее средство защиты от коррозии. А на первом месте среди всех металлопокрытий – и по важности, и по масштабам – стоят покрытия именно из этого металла. О Каком металле, мы сегодня будем говорить? ( О цинке).

Повторение  пройденного материала.

Ребята, мы с вами изучили основные классы неорганических соединений. Давайте повторим с вами пройденный материал. Какие 4 класса  неорганических соединений вы знаете? (Оксиды, кислоты, основания, соли).

На какие 2 группы делятся оксиды (Солеобразующие и несолеобразующие)? Какие оксиды относятся к солеобразующим? ( Кислотные и основные) Давайте вспомним химические свойства оксидов.(Вспоминают).  А сейчас нам необходимо вспомнить на какие 2 группы делятся основания и их химические свойства (вспоминают). Напишите генетический ряд металлов (пишут). Теперь вспомним химические свойства кислот (вспоминают). Напишите генетический ряд неметаллов (пишут). Осталось вспомнить химические свойства  солей(вспоминают).

Какой вывод можно сделать, проанализировав химические свойства основных и кислотных оксидов, оснований и кислот?

Наиболее типичными для соединений являются реакции взаимодействия с       противоположными по свойствам веществами.

 А сегодня мы с вами изучим особые соединения, название которых произошло от греческого слова amphoteros, означающего « и тот и другой». К этим соединениям и относится отгаданный вами алюминий. Однокоренным к нему является слово амфибия, давайте вспомним, что оно значит?

IV. Изучение нового материала.

Амфотерность — способность соединений проявлять либо кислотные либо основные свойства, в зависимости от того с чем они реагируют.
Амфотерных соединений довольно много. Из оксидов двойственными свойствами обладают: оксид цинка, оксид алюминия, оксиды меди, оксиды олова, оксиды свинца, оксид железа (III) и др. (На доске  записывают  формулы амфотерных оксидов). Амфотерным гидроксидам соответствуют амфотерные гидроксиды (на доске также записываются формулы  соответствующих гидроксидов).

Амфотерные соединения мы будем рассматривать на примере типичного представителя амфотерных соединений – цинка.

Нахождение в природе:

Цинк в природе как самородный металл не встречается. Цинк добывают из полиметаллических руд, содержащих 1-4 % Zn в виде сульфида, а также Cu, Pb, Ag, Au, Cd, Bi.

Каково  положение цинка в ПСХЭ Д.И.Менделеева?  ( рассматриваем его положение и электронное строение).

 Давайте рассмотрим физические свойства.

Физические свойства: В чистом виде цинк — синевато — белый металл. Во влажном воздухе он покрывается тонкой оксидной пленкой, предохраняющей его от дальнейших превращений. Нагретый до 100-150° С цинк становится очень ковким и тягучим, а при 2000 С настолько хрупким, что его можно истолочь в порошок.( записывают физ.свойства в тетрадь)

Нам необходимо изучить  химические свойства цинка.

К доске вызываются  2 ученика. Один пишет  реакции взаимодействия Аl  с простыми веществами (c O2,S, Cl2) другой,  со сложными (HCl, CuCl2, NaOH).

 Остальные ученики проверяют правильность написания, после проверки записывают реакции к себе в тетрадь.)

Оксид цинка получают:
2Zn+O2=2ZnO,

либо термическим разложением гидроксида цинка:

 Zn(OH)2           ZnO+h3O

Давайте  проведем  опыты, которые докажут амфотерность оксида цинка: 1 опыт – взаимодействие оксида цинка с соляной кислотой. 2 опыт- взаимодействие оксида цинка с гидроксидом натрия. Перед проведением опытов вспоминаем технику безопасности.(2 ученика  под руководством учителя  демонстрационно проводят опыты) .

ZnO+2HCl         ZnCl2+h3O

ZnO+2NaOH                2NaZnO2+h3O  

Уравнения реакций записываются учениками на доске, остальные ребята записывают в тетрадь.    

Рассмотрим гидроксид цинка. Его получают при взаимодействии раствора щелочи с  растворами солей алюминия.

AlCl3+3NaOH          Al(OH)3+3NaCl   . Давайте проведем эту реакцию. (К доске вызывается 1 ученик и демонстрационно проводит данный опыт)

Гидроксид алюминия также проявляет амфотерные свойства. Давайте практически докажем это. Разделим осадок на 2 части. К 1 добавим соляную кислоту. К другой гидроксид цинка. (Ученик разделяет полученный осадок гидроксида цинка на 2 части, переносит одну часть гидроксида цинка в другую пробирку. В 1 пробирку добавляет HCl, в другую NaOH)

(2 ученика вызываются к доске. Один пишет реакцию взаимодействия гидроксида цинка  с соляной кислотой, другой с гидроксидом натрия. Остальные учащиеся проверяют правильность написания и  записывают уравнения реакций в тетрадь.)  

Zn(OH)2+2NaOH         Na2ZnO2+2h3O

Zn(OH)2+ 2HCl              2ZnCl2+2h3O

Закрепление пройденного материала

Давайте закрепим пройденный материал, выполнив следующие задания.

 

Задание1

Найдите соответствие между формулой вещества и  реагентами с которыми это  вещество может взаимодействовать (ГИА)

1 Zn                                                               A Fe2O3, BaCl2

2 CuO                                                            Б MgBr, O2

3  h3SO4                                                        B NaOH, HCl

                                                                    Г h3, CO

                                               

Задание 2

Задача: Вычислите объем водорода. Выделившегося при взаимодействии 130г цинка с соляной кислотой.

 

Задание 3

Осуществите схему превращений:

Zn           ZnCl2            Zn(OH)2           ZnO  

Домашнее задание

Параграф 50 зад. №5,8,10. Задача:1. Изучить самостоятельно получение и применение цинка.  

 

.

Синтетический амфотерный полипептид | Природа

  • Опубликовано:
  • ШИРО АКАБОРИ 1 ,
  • ХИСАЯ ТАНИ 1 и
  • ДЗЮНЗО НОГУТИ 1  

Природа том 167 , страницы 159–160 (1951)Цитировать эту статью

  • 87 доступов

  • 11 цитирований

  • 1 Альтметрический

  • Сведения о показателях

Abstract

Считалось, что амфотерное ионное поведение, одна из характеристик белков, обусловлено наличием амино- и карбоксильной групп в боковых цепях полипептидной цепи. Так как природные белки состоят из различных аминокислот, а их структура очень сложна, то для изучения именно этого свойства желательно приготовить амфолит простой структуры, содержащий много амино- и карбоксильных групп.

Это предварительный просмотр содержимого подписки, доступ через ваше учреждение

Варианты доступа

Подпишитесь на этот журнал

Получите 51 печатный выпуск и онлайн-доступ

199,00 € в год

всего 3,90 € за выпуск

Узнать больше

7

900 Взять напрокат или2 купить эту статью только эта статья, пока она вам нужна

$39,95

Узнать больше

Цены могут облагаться местными налогами, которые рассчитываются при оформлении заказа

Ссылки

  1. Alfrey, T., Morawetz, jun., H. , Фитцджеральд, З. Б., и Фуосс, Р. Х., Дж. Амер. хим. соц. , 72 , 1864 (1950).

    Артикул КАС Google Scholar

  2. Тани Х. и Ногучи Дж. (неопубликовано).

  3. Bergamann, M., Zervas, L., и Ross, W.E., J. Biol. хим. , 111 , 245 (1935).

    Google Scholar

  4. Хэнби, У. Х., Вели, С. Г., и Уотсон, С., Природа , 161 , 132 (1948).

    Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ КАС Google Scholar

  5. Katchalski, E., Grossfeld, I. и Frankel, M., J. Amer. хим. соц. , 70 , 2094 (1948).

    Артикул КАС Google Scholar

  6. Noma, K., and Tsuchida, T., J. High Polymers , Japan , 6 , 282 (1949) показали, что этилфенилацетат является хорошим растворителем при полимеризации соединения. (Я).

    КАС Google Scholar

  7. Осмотическое давление определяли упрощенным динамическим методом. (ср. Mesituka, G., J. Высокие полимеры , Япония , 6 , 305 (1949).)

Ссылки на скачивание

Информация о авторе

Автории и аффили. , факультет естественных наук Осакского университета, Наканосима, Кита-Ку, Осака

SHIRO AKABORI, HISAYA TANI & JUNZO NOGUCHI

Авторы

  1. SHIRO AKABORI

    Просмотр публикаций автора

    Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

  2. HISAYA TANI

    Просмотр публикаций автора

    Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

  3. JUNZO NOGUCHI

    Просмотр публикаций автора

    Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Академия

Права и разрешения

Перепечатка и разрешения

Об этой статье

Эта статья цитируется

  • Постполимеризация на основе основания Шиффа на основе поли, чувствительного к температуре/pH окружающей среде (NIPAAm-co-DMAMVA-co-S): характеристика и триггер поведенческих изменений LCST

    • Момен С. А. Абделати

    Бюллетень полимеров (2022)

  • Монослои аналогов синтетических белков

    • ТОШИЗО ИСЕМУРА
    • КОЗО ХАМАГУЧИ
    • ХЕЙМЭЙ ЮКИ

    Природа (1951)

Комментарии

Отправляя комментарий, вы соглашаетесь соблюдать наши Условия и Правила сообщества. Если вы обнаружите что-то оскорбительное или не соответствующее нашим условиям или правилам, отметьте это как неприемлемое.

кислотно-щелочное поведение оксидов периода 3

КИСЛОТНО-ОСНОВНОЕ ПОВЕДЕНИЕ ПЕРИОДА 3 ОКСИДА

На этой странице рассматриваются реакции оксидов элементов периода 3 (натрия в хлор) с водой, а также с кислотами или основаниями, где это уместно. Очевидно, что аргон не используется, поскольку он не образует оксид.

Краткое описание тенденции

Оксиды

Оксиды, которые мы рассмотрим:

Na 2 O MgO Al 2 O 3 SiO 2 P 4 O 10 SO 3 Cl 2 O
7
P 4 O 6 SO 2 Cl 2 O
Примечание:   Если вы еще не были там, возможно, вам будет интересно просмотреть страницу о структурах и физических свойствах оксидов периода 3 в качестве полезного введения, прежде чем двигаться дальше.

Используйте кнопку НАЗАД в браузере, чтобы быстро вернуться на эту страницу позже, если вы решите перейти по этой ссылке.


Тенденция кислотно-щелочного поведения

Тенденция кислотно-щелочного поведения проявляется в различных реакциях, но в виде простого резюме:

Для этой простой тенденции вы должны смотреть только на самые высокие оксиды отдельных элементов. Это те, которые находятся в верхнем ряду выше, и именно здесь элемент находится в максимально возможной степени окисления. Схема не так проста, если вы включите и другие оксиды.

Для оксидов неметаллов их кислотность обычно рассматривается с точки зрения кислых растворов, образующихся при их реакции с водой, например, триоксид серы реагирует с образованием серной кислоты. Однако все они будут реагировать с основаниями, такими как гидроксид натрия, с образованием солей, таких как сульфат натрия.

Все эти реакции подробно рассматриваются на оставшейся части этой страницы.

Предупреждение:   Остальная часть этой страницы содержит довольно много подробностей о различных оксидах. Не упускайте из виду общую тенденцию периода в отношении высших оксидов, когда смотрите на все эти детали.

Очень важно знать, что говорится в вашей программе по этой теме, а также изучить прошлые работы и схемы оценок, иначе вы в конечном итоге увязнете в массе деталей, о которых вам на самом деле не нужно знать. Если вы готовитесь к экзамену в Великобритании (уровень A или его эквивалент) и не имеете ничего из вышеперечисленного, перейдите по этой ссылке, прежде чем идти дальше, чтобы узнать, как их получить.

Химия индивидуальных оксидов

Оксид натрия

Оксид натрия представляет собой простой сильноосновный оксид. Он является основным, поскольку содержит ион оксида O 2-, который является очень сильным основанием с высокой склонностью к соединению с ионами водорода.

Реакция с водой

Оксид натрия экзотермически реагирует с холодной водой с образованием раствора гидроксида натрия. В зависимости от его концентрации pH будет около 14,9.0027

Na 2 O + H 2 O    2NaOH

Реакция с кислотами

Являясь сильным основанием, оксид натрия также реагирует с кислотами. Например, он будет реагировать с разбавленной соляной кислотой с образованием раствора хлорида натрия.

Na 2 O + 2HCl 2NaCl + H 2 O

Оксид магния

Оксид магния также является простым основным оксидом, поскольку он также содержит оксид-ионы. Однако он не так сильно щелочен, как оксид натрия, потому что ионы оксида не так свободны.

В случае оксида натрия твердое тело удерживается вместе за счет притяжения между ионами 1+ и 2-. В случае оксида магния притяжение находится между 2+ и 2-. Чтобы сломать их, требуется больше энергии.

Даже с учетом других факторов (таких как энергия, высвобождаемая, когда положительные ионы образуют притяжение с водой в образующемся растворе), чистый эффект этого заключается в том, что реакции с участием оксида магния всегда будут менее экзотермическими, чем реакции с оксидом натрия.

Реакция с водой

Если взболтать немного белого порошка оксида магния с водой, кажется, что ничего не происходит — не похоже, что он реагирует. Однако, если вы проверите рН жидкости, вы обнаружите, что он где-то около рН 9, что свидетельствует о слабощелочной реакции.

Должно быть, произошла небольшая реакция с водой, в результате которой в растворе образовались гидроксид-ионы. В ходе реакции образуется некоторое количество гидроксида магния, но он почти нерастворим, поэтому не так много гидроксид-ионов попадает в раствор.

MgO + H 2 O     Mg(OH) 2

Реакция с кислотами

Оксид магния реагирует с кислотами так же, как и любой простой оксид металла. Например, он реагирует с теплой разбавленной соляной кислотой с образованием раствора хлорида магния.

MgO + 2HCl    MgCl 2  + H 2 O

Оксид алюминия

Описание свойств оксида алюминия может привести к путанице, поскольку он существует в различных формах. Одна из этих форм очень нереактивна. Он химически известен как альфа-Al 9.0250 2 O 3 и производится при высоких температурах.

Далее мы примем одну из наиболее реактивных форм.

Оксид алюминия амфотерный . Он вступает в реакцию как с основанием, так и с кислотой.

Реакция с водой

Оксид алюминия не реагирует простым образом с водой в том смысле, в каком это делают оксид натрия и оксид магния, и не растворяется в ней. Хотя он все еще содержит ионы оксида, они слишком прочно удерживаются в твердой решетке, чтобы вступать в реакцию с водой.

Примечание:   Однако некоторые формы оксида алюминия очень эффективно поглощают воду. Я не смог установить, включает ли это поглощение только такие вещи, как водородные связи, или же происходит реальная химическая реакция с образованием какого-то гидроксида. Если у вас есть какая-либо твердая информация по этому поводу, не могли бы вы связаться со мной по адресу, указанному на странице об этом сайте.

Реакция с кислотами

Оксид алюминия содержит оксид-ионы и поэтому реагирует с кислотами так же, как оксиды натрия или магния. Это означает, например, что оксид алюминия будет реагировать с горячей разбавленной соляной кислотой с образованием раствора хлорида алюминия.

Al 2 O 3 + 6HCl 2AlCl 3  + 3H 2 O

В этой (и подобных реакциях с другими кислотами) оксид алюминия проявляет основную сторону своей амфотерной природы.

Реакция с основаниями

Оксид алюминия также имеет кислую сторону по своей природе, и это проявляется в реакции с основаниями, такими как раствор гидроксида натрия.

Образуются различные алюминаты — соединения, в которых алюминий находится в отрицательном ионе. Это возможно, потому что алюминий обладает способностью образовывать ковалентные связи с кислородом.

В случае с натрием существует слишком большая разница в электроотрицательности между натрием и кислородом, чтобы образовать что-либо, кроме ионной связи. Но электроотрицательность увеличивается по мере прохождения периода, и разница электроотрицательностей между алюминием и кислородом меньше. Это позволяет образовывать ковалентные связи между ними.

Примечание:   Если вас не устраивает электроотрицательность, вы найдете объяснение, если перейдете по этой ссылке.

Используйте кнопку НАЗАД в браузере, чтобы быстро вернуться на эту страницу позже.


С горячим концентрированным раствором гидроксида натрия оксид алюминия реагирует с образованием бесцветного раствора тетрагидроксоалюмината натрия.

Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O    2NaAl(OH) 4

Примечание:   Вы можете найти множество других формул для продукта этой реакции. Они варьируются от NaAlO 2 (который представляет собой дегидратированную форму соединения в уравнении) до Na 3 Al(OH) 6 (который является совершенно другим продуктом).

То, что вы на самом деле получите, будет зависеть от таких вещей, как температура и концентрация раствора гидроксида натрия. В любом случае, истина почти наверняка намного сложнее любой из них. Это тот случай, когда полезно выяснить, что ваши экзаменаторы цитируют в своих вспомогательных материалах или схемах выставления оценок, и придерживаться этого.

При необходимости получите такую ​​информацию от своих экзаменаторов (если вы проходите курс в Великобритании), следуя ссылкам на странице учебных программ.

Диоксид кремния (оксид кремния(IV))

К тому времени, когда вы дойдете до кремния по мере прохождения периода, электроотрицательность увеличится настолько, что уже не будет достаточно разницы в электроотрицательности между кремнием и кислородом для образования ионных связей.

Диоксид кремния не имеет основных свойств — не содержит ионов оксида и не реагирует с кислотами. Вместо этого он очень слабокислотный и реагирует с сильными основаниями.

Реакция с водой

Диоксид кремния не реагирует с водой из-за сложности разрушения гигантской ковалентной структуры.

Реакция с основаниями

Диоксид кремния реагирует с раствором гидроксида натрия, но только если он горячий и концентрированный. Образуется бесцветный раствор силиката натрия.

SiO 2  +  2NaOH    Na 2 SiO 3  + H 2 O

Вы также можете быть знакомы с одной из реакций, происходящих в доменной печи для извлечения железа, в которой оксид кальция (из известняка, который является одним из сырьевых материалов) реагирует с диоксидом кремния с образованием жидкого шлака, силиката кальция. Это также пример реакции кислого диоксида кремния с основанием.

SiO 2 + CaO  CaSiO 3

Важно! Для остальных оксидов мы в основном будем рассматривать результаты их взаимодействия с водой с получением растворов различных кислот.

Когда мы говорим об увеличении кислотности оксидов по мере перехода, скажем, от оксида фосфора (V) к триоксиду серы и оксиду хлора (VII), мы обычно говорим о возрастающей силе кислот, образующихся при их реакции. с водой.

Оксиды фосфора

Мы рассмотрим два оксида фосфора, оксид фосфора (III), P 4 O 6 , и оксид фосфора (V), P 4 O 10 .

Оксид фосфора(III)

Оксид фосфора (III) реагирует с холодной водой с образованием раствора слабой кислоты, H 3 PO 3 , известной как фосфористая кислота, ортофосфористая кислота или фосфоновая кислота. Его реакция с горячей водой гораздо сложнее.

P 4 O 6 + 6H 2 O    4H 3 Заказ на поставку 3

Примечание.   Обратите внимание на окончание «-ous» в первых двух именах. Это не орфографическая ошибка — это правда! Он используется, чтобы отличить его от фосфорной кислоты, которая сильно отличается (см. Ниже).

Названия фосфорсодержащих кислот просто кошмар! (На самом деле, насколько я понимаю, фосфорные кислоты вообще всегда были и продолжают оставаться полным кошмаром!) Не слишком беспокойтесь об этих названиях на этом уровне. Просто убедитесь, что вы можете написать формулы, если вам это нужно, и будьте благодарны, что вам не нужно знать о них так много!



Чистая неионизированная кислота имеет структуру:

Водороды не высвобождаются в виде ионов, пока вы не добавите воду к кислоте, и даже тогда высвобождается не так много, потому что фосфористая кислота является слабой кислотой.

Фосфористая кислота имеет pK a 2,00, что делает ее сильнее, чем обычные органические кислоты, такие как этановая кислота (pK a = 4,76).

Примечание:   Если вы знаете о pK a , но не очень уверены, вы можете перейти по этой ссылке, но это, вероятно, займет у вас много времени. Все, что вам действительно нужно знать для этой темы, это то, что чем ниже значение pK a , тем сильнее кислота.

Очень маловероятно, что вы когда-либо будете реагировать непосредственно с основанием на оксид фосфора (III), но вам может понадобиться знать, что произойдет, если вы прореагируете с образованием фосфористой кислоты с основанием.

В фосфористой кислоте два атома водорода в группах -ОН являются кислыми, а другой — нет. Это означает, что вы можете получить две возможные реакции, например, с раствором гидроксида натрия, в зависимости от используемых пропорций.

NaOH + H 3 PO 3    NaH 2 PO 3  + H 2 O

2NaOH + H 3 PO 3      Na 2 HPO 3  +  2H 2 O

В первом случае только один из кислых атомов водорода прореагировал с гидроксид-ионами основания. Во втором случае (с использованием вдвое большего количества гидроксида натрия) прореагировали оба.

Если бы вы реагировали оксидом фосфора (III) непосредственно с раствором гидроксида натрия, а не сначала получали кислоту, вы бы получили такие же возможные соли.

4NaOH  +  P 4 O 6  +  2H 2 O    4NaH 2 PO 3

8NaOH + P 4 O 6    4Na 2 HPO 3  +  2H 2 O

Примечание:   Проверьте свою программу, прошлые работы и схемы оценок, прежде чем вы слишком увязнете в этом! Перейдите по этой ссылке, чтобы узнать, как получить их, если вы их еще не получили (только учебные программы для Великобритании).

Оксид фосфора(V)

Оксид фосфора(V) бурно реагирует с водой с образованием раствора, содержащего смесь кислот, природа которых зависит от условий. Обычно мы рассматриваем только одну из них, фосфорную (V) кислоту, H 3 PO 4 , также известную как фосфорная кислота или ортофосфорная кислота.

P 4 O 10  +  6H 2 O    4H 3 PO 4

На этот раз чистая неионизированная кислота имеет структуру:

Фосфорная (V) кислота также является слабой кислотой с pK a 2,15. Это делает его на на слабее, чем фосфористая кислота. Растворы обеих этих кислот с концентрацией около 1 моль дм -3 будут иметь рН около 1,

.

Опять же, вы вряд ли когда-либо будете реагировать на этот оксид с основанием, но вполне вероятно, что вы знаете, как фосфорная (V) кислота реагирует с чем-то вроде раствора гидроксида натрия.

Если вы посмотрите на структуру, то увидите, что она имеет три группы -ОН, и каждая из них имеет кислый атом водорода. Вы можете получить реакцию с гидроксидом натрия в три стадии, при этом один за другим эти атомы водорода реагируют с ионами гидроксида.

NaOH + H 3 PO 4    NaH 2 PO 4  + H 2 O

2NaOH + H 3 PO 4      Na 2 HPO 4  +  2H 2 O

3NaOH + H 3 PO 4      Na 3 PO 4  +  3H 2 O

Опять же, если бы вы реагировали оксидом фосфора (V) непосредственно с раствором гидроксида натрия, а не сначала получали кислоту, вы бы получили те же самые возможные соли.

Это становится смешно, поэтому я приведу только один пример из возможных уравнений:

12NaOH + P 4 O 10    4Na 3 PO 4  +  6H 2 O

Примечание:   Если на экзамене вы получите вопрос, в котором вам просто нужно написать уравнение реакции гидроксида натрия с фосфорной (V) кислотой, какое уравнение вы должны написать? Это не должно иметь большого значения — все они совершенно действительны. В каждом случае это просто зависит от пропорций двух используемых реагентов.

Если вы действительно хотите быть уверенным, проверьте прошлые бумаги и отметьте схемы. Я нашел один вопрос о реакции между оксидом натрия и фосфорной (V) кислотой, где схема меток принимала любое из возможных уравнений — чего я и ожидал.

(Я знаю, что не дал вам этот конкретный набор уравнений, но их нетрудно вычислить, если вы понимаете принцип, и я не могу дать каждое отдельное кислотно-щелочное уравнение. Это уже давно страница будет продолжаться вечно, и все в отчаянии сдадутся задолго до конца!.. Вот почему вы пытаетесь понять химию, а не учить ее по-попугайски.)

Пожалуйста не тратьте время понапрасну выучите уравнения — или, по крайней мере, пока не узнаете и не поймете всю остальную химию, которую вам необходимо знать и понимать! У любого уравнения очень мало шансов попасть на экзамен, даже если оно есть в вашей программе.

Жизнь слишком коротка, чтобы тратить время на изучение уравнений. Знайте, как работать с ними, если вам нужно.

Оксиды серы

Мы рассмотрим диоксид серы, SO 2 , и триоксид серы, SO 3 .

Диоксид серы

Двуокись серы хорошо растворяется в воде, реагируя с ней с образованием раствора, известного как сернистая кислота и традиционно имеющего формулу H 2 SO 3 . Однако основным веществом в растворе является просто гидратированный диоксид серы — SO 2 .xH 2 O. Вопрос о существовании H 2 SO 3 как такового в растворе остается спорным.

Сернистая кислота также является слабой кислотой с pK a около 1,8, что немного сильнее, чем у двух указанных выше фосфорсодержащих кислот. Достаточно концентрированный раствор сернистой кислоты снова будет иметь рН около 1,

.
Примечание:   Значение pK a , указанное для сернистой кислоты в различных источниках, может варьироваться от 1,77 до 1,9. 2. У меня нет возможности узнать, какой из них правильный.

Ионизация «сернистой кислоты» включает ионизацию гидратированного комплекса, и вам не нужно об этом беспокоиться на этом уровне.


Диоксид серы также будет реагировать непосредственно с такими основаниями, как раствор гидроксида натрия. Если диоксид серы барботируют через раствор гидроксида натрия, сначала образуется раствор сульфита натрия, а затем раствор гидросульфита натрия, когда диоксид серы избыток.

SO 2  + 2NaOH    Na 2 SO 3  + H 2 O

Na 2 SO 3  +  H 2 O  +  SO 2    2NaHSO 3

Примечание:   Сульфит натрия также называют сульфатом натрия(IV). Гидросульфит натрия также является гидросульфатом натрия (IV) или бисульфитом натрия.

Обратите внимание, что уравнения для этих реакций отличаются от примеров с фосфором. В данном случае мы реагируем с оксидом напрямую с гидроксидом натрия, потому что именно так мы, скорее всего, и поступим.


Другая важная реакция диоксида серы с основным оксидом кальция с образованием сульфита кальция (сульфата кальция (IV)). Это лежит в основе одного из методов удаления диоксида серы из дымовых газов на электростанциях.

CaO + SO 2    CaSO 3

Триоксид серы

Триоксид серы бурно реагирует с водой с образованием тумана из капель концентрированной серной кислоты.

SO 3  +  H 2 O      H 2 SO 4

Примечание:   Если вы знаете о контактном процессе производства серной кислоты, вы знаете, что триоксид серы всегда превращается в серную кислоту окольным путем, чтобы избежать проблемы тумана серной кислоты.

Если вам интересно, вы найдете подробную информацию о контактном процессе в другом месте на этом сайте, но это не имеет отношения к текущей теме.


Чистая неионизированная серная кислота имеет структуру:

Серная кислота является сильной кислотой, и растворы обычно имеют pH около 0.

Кислота реагирует с водой, образуя ион гидроксония (ион водорода в растворе, если хотите) и ион гидросульфата. Эта реакция завершена практически на 100%.

H 2 SO 4 (водн.)  +  H 2 O(ж)      H 3 O + (водн.)  +  HSO 4 — 90 90

Второй водород удалить труднее. На самом деле ион гидросульфата является относительно слабой кислотой, аналогичной по силе кислотам, которые мы уже обсуждали на этой странице. На этот раз вы получаете равновесие:

HSO 4 — (водн.)  +  H 2 O(ж)      H 3 O + (водн. )  +  SO 4 2- (водн.)

Серная кислота, конечно же, имеет все реакции сильной кислоты, с которыми вы знакомы из вводных курсов химии. Например, нормальная реакция с раствором гидроксида натрия заключается в образовании раствора сульфата натрия, в котором оба кислых атома водорода реагируют с ионами гидроксида.

2NaOH + H 2 SO 4      Na 2 SO 4  +  2H 2 О

В принципе, вы также можете получить раствор гидросульфата натрия, используя вдвое меньше гидроксида натрия и просто реагируя с одним из двух кислотных атомов водорода в кислоте. На практике лично я никогда этого не делал — не вижу особого смысла!

Триоксид серы сам по себе также будет реагировать непосредственно с основаниями с образованием сульфатов. Например, он будет реагировать с оксидом кальция с образованием сульфата кальция. Это точно так же, как реакция с диоксидом серы, описанная выше.

CaO + SO 3    CaSO 4

Оксиды хлора

Хлор образует несколько оксидов, но единственные два, упомянутые в любой из программ уровня A Великобритании, — это оксид хлора (VII), Cl 2 O 7 , и оксид хлора (I), Cl 2 O. Хлор ( Оксид VII) также известен как гептоксид дихлора, а оксид хлора (I) — как монооксид дихлора.

Оксид хлора(VII)

Оксид хлора (VII) является высшим оксидом хлора — хлор находится в максимальной степени окисления +7. Он продолжает тенденцию высших оксидов элементов периода 3 к тому, чтобы быть более сильными кислотами.

Оксид хлора (VII) реагирует с водой с образованием очень сильной кислоты, хлорной (VII) кислоты, также известной как хлорная кислота. pH типичных растворов, как и серной кислоты, будет около 0,

.

Cl 2 O 7  + H 2 O    2HClO 4

Неионизированная хлорная (VII) кислота имеет структуру:

Вам, вероятно, не понадобится это для целей уровня UK A (или его эквивалентов), но это полезно, если вы понимаете, почему хлорная (VII) кислота является более сильной кислотой, чем хлорная (I) кислота (см. ниже) . Вы можете применить те же рассуждения и к другим кислотам на этой странице.

Когда ион хлората (VII) (перхлорат-ион) образуется в результате потери иона водорода (например, когда он реагирует с водой), заряд может быть делокализован по каждому атому кислорода в ионе. Это делает его очень стабильным и означает, что хлорная (VII) кислота очень сильная.

Примечание:   Это точно так же, как делокализация, которая происходит в ионе этаноата, образующемся, когда этановая кислота ведет себя как слабая кислота. Вы найдете это подробно описано на странице об органических кислотах.

Используйте кнопку НАЗАД в браузере, если вы решили перейти по этой ссылке.


Хлорная(VII) кислота реагирует с раствором гидроксида натрия с образованием раствора хлората натрия(VII).

NaOH  + HClO 4      NaClO 4  + H 2 O

Сам оксид хлора(VII) также реагирует с раствором гидроксида натрия с образованием того же продукта.

2NaOH  + Cl 2 O 7      2NaClO 4  + H 2 O

Оксид хлора(I)

Оксид хлора(I) гораздо менее кислый, чем оксид хлора(VII). Он в некоторой степени реагирует с водой с образованием хлорноватистой (I) кислоты, HOCl, также известной как хлорноватистая кислота.

Cl 2 O + H 2 O    2HOCl

Примечание:   Вы также можете найти хлорную (I) кислоту, записанную как HClO. Форма, которую я использовал, более точно отражает способ соединения атомов.

Структура хлорной (I) кислоты точно соответствует ее формуле HOCl. В нем нет кислорода с двойными связями и нет способа делокализации заряда отрицательного иона, образованного в результате потери водорода.

Это означает, что образовавшийся отрицательный ион не очень стабилен и легко восстанавливает свой водород, чтобы вернуться в кислоту.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *