Kaalium, naatrium või liitium võivad reageerida veega. Sel juhul leidub reaktsiooniproduktides hüdroksiididega seotud ühendeid. Nende ainete omadused, keemiliste protsesside toimumise iseärasused, milles alused osalevad, määratakse hüdroksüülrühma olemasoluga nende molekulides. Seega jagunevad alused elektrolüütilistes dissotsiatsioonireaktsioonides metalliioonideks ja OH-anioonideks. Vaatleme meie artiklis, kuidas alused interakteeruvad mittemetallide oksiidide, hapete ja sooladega.
Aluse õigeks nimetamiseks peate metallielemendi nimele lisama sõna hüdroksiid. Toome konkreetsed näited. Alumiiniumalus kuulub amfoteersete hüdroksiidide hulka, mille omadusi käsitleme artiklis. Metalli katiooniga ioonse sidemega seotud hüdroksüülrühma kohustuslikku olemasolu alusmolekulides saab määrata indikaatorite, näiteks fenoolftaleiini abil. Vesikeskkonnas määratakse OH-ioonide liig indikaatorlahuse värvuse muutusega: värvitu fenoolftaleiin muutub karmiinpunaseks. Kui metallil on mitu valentsi, võib see moodustada mitu alust. Näiteks raual on kaks alust, milles see on võrdne 2 või 3. Esimest ühendit iseloomustavad teise - amfoteerse - omadused. Seetõttu erinevad kõrgemate hüdroksiidide omadused ühenditest, milles metallil on madalam valentsusaste.
Alused on tahked ained, mis on kuumuskindlad. Vee suhtes jagatakse need lahustuvateks (leelisteks) ja lahustumatuks. Esimese rühma moodustavad keemiliselt aktiivsed metallid - esimese ja teise rühma elemendid. Vees lahustumatud ained koosnevad teiste metallide aatomitest, mille aktiivsus on madalam kui naatriumil, kaaliumil või kaltsiumil. Selliste ühendite näideteks on raud- või vasealused. Hüdroksiidide omadused sõltuvad sellest, millisesse ainerühma nad kuuluvad. Seega on leelised termiliselt stabiilsed ega lagune kuumutamisel, samas kui vees lahustumatud alused hävivad kõrge temperatuuri mõjul, moodustades oksiidi ja vett. Näiteks vase alus laguneb järgmiselt:
Cu(OH)2 = CuO + H2O
Kahe olulise ühendirühma – hapete ja aluste – vahelist koostoimet nimetatakse keemias neutraliseerimisreaktsiooniks. Seda nimetust saab seletada asjaoluga, et keemiliselt agressiivsed hüdroksiidid ja happed moodustavad neutraalseid tooteid - soolasid ja vett. Kuna tegemist on vahetusprotsessiga kahe keerulise aine vahel, on neutraliseerimine iseloomulik nii leelistele kui ka vees lahustumatutele alustele. Toome kaustilise kaaliumi ja kloriidhappe vahelise neutraliseerimisreaktsiooni võrrandi:
KOH + HCl = KCl + H2O
Leelismetalli aluste oluline omadus on nende võime reageerida happeliste oksiididega, mille tulemuseks on sool ja vesi. Näiteks süsinikdioksiidi juhtimisel läbi naatriumhüdroksiidi saate selle karbonaadi ja vee:
2NaOH + CO 2 = Na 2 CO 3 + H 2 O
Ioonivahetusreaktsioonid hõlmavad leeliste ja soolade vahelist koostoimet, mis tekib lahustumatute hüdroksiidide või soolade moodustumisel. Seega, valades lahuse tilkhaaval vasksulfaadi lahusesse, saate sinise tarretiselaadse sademe. See on vees lahustumatu vase alus:
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4
Vees lahustumatute hüdroksiidide keemilised omadused erinevad leelistest selle poolest, et kergelt kuumutamisel kaotavad nad vett – dehüdreeruvad, muutudes vastavaks aluseliseks oksiidiks.
Kui element või võib reageerida nii hapete kui ka leelistega, nimetatakse seda amfoteerseks. Nende hulka kuuluvad näiteks tsink, alumiinium ja nende alused. Amfoteersete hüdroksiidide omadused võimaldavad kirjutada nende molekulaarvalemeid nii hüdroksorühma kui ka hapete kujul. Esitame mitu võrrandit alumiiniumaluse reaktsioonide kohta kloriidhappe ja naatriumhüdroksiidiga. Need illustreerivad hüdroksiidide, mis on amfoteersed ühendid, eriomadusi. Teine reaktsioon toimub leelise lagunemisel:
2Al(OH)3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O
Protsesside saadused on vesi ja soolad: alumiiniumkloriid ja naatriumaluminaat. Kõik amfoteersed alused on vees lahustumatud. Need ekstraheeritakse sobivate soolade ja leeliste koostoime tulemusena.
Tööstusharudes, mis nõuavad suures koguses leeliseid, saadakse need soolade elektrolüüsil, mis sisaldavad perioodilisuse tabeli esimese ja teise rühma aktiivsete metallide katioone. Tooraineks näiteks naatriumhüdroksiidi ekstraheerimiseks on lauasoola lahus. Reaktsioonivõrrand on järgmine:
2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 + Cl2
Madala aktiivsusega metallide aluseid saadakse laboris leeliste reageerimisel nende sooladega. Reaktsioon on ioonivahetustüüpi ja lõpeb aluse sadestumisega. Lihtne viis leeliste tootmiseks on aktiivse metalli ja vee vaheline asendusreaktsioon. Sellega kaasneb reageeriva segu kuumutamine ja see on eksotermiline.
Hüdroksiidide omadusi kasutatakse tööstuses. Leelised mängivad siin erilist rolli. Neid kasutatakse petrooleumi ja bensiini puhastajatena, seebi valmistamiseks, loodusliku naha töötlemiseks, samuti tehissiidi ja paberi tootmise tehnoloogiates.
Kuna d-metallioksiidid on vees lahustumatud, saadakse nende hüdroksiidid kaudselt, kasutades nende soolade ja leeliselahuste vahetusreaktsioone:
ZnCl2 + 2NaOH = Zn(OH)2 + 2NaCl;
MnCl 2 + 2NaOH = Mn(OH) 2 + 2NaCl (hapniku puudumisel);
FeSO 4 + 2KOH = Fe(OH) 2 + K 2 SO 4 (hapniku puudumisel).
Madalama oksüdatsiooniastmega d-elementide hüdroksiidid on nõrgad alused; Need on vees lahustumatud, kuid lahustuvad hästi hapetes:
Cu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + H2O
Cu(OH)2 + H2SO4 = CuSO4 + H2O
D-elementide hüdroksiidid vahepealses oksüdatsiooniastmes ja tsinkhüdroksiid lahustuvad mitte ainult hapetes, vaid ka liigsetes leeliste lahustes, moodustades hüdroksokomplekse (st neil on amfoteersed omadused), näiteks:
Zn(OH)2 + H2SO4 = ZnSO4 + 2H2O;
Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2;
Cr(OH)3 + 3HNO3 = Cr(NO3)3 + 3H2O;
Cr(OH)3 + 3KOH = K3.
Kõrgemates oksüdatsiooniastmetes moodustavad siirdemetallid hüdroksiide, millel on happelised omadused või amfoteersed omadused, kusjuures ülekaalus on happelised:
Elemendi oksüdatsiooniastme suurenemisega nõrgenevad oksiidide ja hüdroksiidide põhiomadused ning suurenevad happelised omadused.
Seetõttu suurenevad d-metallhüdroksiidide happelised omadused kogu perioodi jooksul vasakult paremale kõrgemates oksüdatsiooniastmetes kuni Mn alarühmani, seejärel nõrgenevad happelised omadused:
Sc(OH) 3 - TiO 2 xH 2 O - V 2 O 5 x H 2 O - H 2 CrO 4 - HMnO 4
Happeomaduste tugevdamine
Fe(OH)3 - Co(OH)2 - Cu(OH)2 - Zn(OH)2
Happeomaduste aeglane nõrgenemine
Vaatleme d-metallide hüdroksiidide omaduste muutumist alarühmades. Alarühmas ülevalt alla d-elementide hüdroksiidide põhiomadused kõrgemates oksüdatsiooniastmetes suurenevad, happelised aga vähenevad. Näiteks kuuenda d-metallide rühma jaoks:
H 2 CrO 4 - terav - MoO 3 H 2 O - nõrk - WO 3 H 2 O
Happeomadused vähenevad
D-elementide ühendused madalamates oksüdatsiooniastmetes, enamasti, redutseerivad omadused, eriti leeliselises keskkonnas. Seetõttu on näiteks hüdroksiidid Mn(+2), Cr(+2), Fe(+2) väga ebastabiilsed ja oksüdeeritakse õhuhapniku toimel kiiresti:
2Mn(OH)2 + O2 + 2H2O = 2Mn(OH)4;
4Cr(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Cr(OH)3
Koobalt(II)- või nikkel(II)hüdroksiidi muundamiseks Co(OH)3-ks või Ni(OH)3-ks on vaja kasutada tugevamat oksüdeerivat ainet – näiteks vesinikperoksiidi H 2O 2 aluselises keskkonnas. või broom Br 2:
2Co(OH)2 + H2O2 = 2Co(OH)3;
2 Ni(OH)2 + Br2 +2NaOH = 2 Ni(OH)3 + 2NaBr
Ti(III), V(III), V(II), Cr(II) derivaadid oksüdeeruvad õhus kergesti, mõned soolad võivad oksüdeeruda isegi veega:
2Ti2(SO4)3 + O2 + 2H2O = 4TiOSO4 + 2H2S04;
2CrCl2 + 2H2O = 2Cr(OH)Cl2 + H2
D-elementide ühendid kõrgemates oksüdatsiooniastmetes (+4 kuni +7) tavaliselt omavad oksüdeerivaid omadusi. Ti(IV) ja V(V) ühendid on aga alati stabiilsed ja seetõttu on neil suhteliselt nõrgad oksüdeerivad omadused:
TiOSO4 + Zn + H2SO4 = Ti2(SO4)3 + ZnSO4 + H2O;
Na 3 VO 4 + Zn + H 2 SO 4 = VOSO 4 + ZnSO 4 + H 2 O
Redutseerimine toimub karmides tingimustes - aatomi vesinikuga selle vabanemise hetkel (Zn + 2H + = 2H· + Zn 2+).
Ja kõrgema oksüdatsiooniastmega kroomiühendid on tugevad oksüdeerijad, eriti happelises keskkonnas:
K2Cr2O7 + 3SO2 + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O;
2CrO 3 + C 2 H 5 OH = Cr 2 O 3 + CH 3 COH + H 2 O
Mn(VI), Mn(VII) ja Fe(VI) ühenditel on veelgi tugevamad oksüdeerivad omadused:
2KMnO4 + 6KI + 4H20 = 2MnO2 + 3I2 + 8KOH;
4K 2 FeO 4 + 10H 2 SO 4 = 2Fe 2 (SO 4) 3 + 3O 2 + 10 H 2 O + 4K 2 SO 4
Seega d-elementide ühendite oksüdeerivad omadused kõrgemates oksüdatsiooniastmetes suurenevad perioodi jooksul vasakult paremale.
Ülevalt alla alarühma kõrgemate oksüdatsiooniastmetega d-elementide ühendite oksüdatsioonivõime nõrgeneb. Näiteks kroomi alamrühmas: kaaliumbikromaat K 2 Cr 2 O 7 interakteerub isegi sellise nõrga redutseerijaga nagu SO 2 . Molübdaadi või volframiioonide redutseerimiseks on vaja väga tugevat redutseerijat, näiteks tina(II)kloriidi vesinikkloriidhappe lahust:
K 2 Cr 2 O 7 + SO 2 + H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + H 2 O
3 (NH 4) 2 MoO 4 + HSnCl 3 + 9HCl = MoO 3 MoO 5 + H 2 SnCl 6 + 4H 2 O + 6NH 4 Cl
Viimane reaktsioon toimub kuumutamisel ja d-elemendi oksüdatsiooniaste väheneb väga veidi.
D-metallide ühendid vahepealses oksüdatsiooniastmes näitavad redoks-duaalsust. Näiteks võivad raud(III) ühendid, sõltuvalt partneraine olemusest, avaldada redutseerivaid omadusi:
2FeCl3 + Br2 + 16KOH = 2K2FeO4 + 6KBr + 6KCl + 8H2O,
ja oksüdeerivad omadused:
2FeCl3 + 2KI = 2FeCl2 + I 2 + 2KCl.
või = vesinik + alus (kui alus ei lahustu vees)
Reaktsioon tekib ainult siis, kui
metall on aktiivsusreas kuni vesinikuni.
Alus - kompleksaine, milles iga metalliaatom on seotud ühe või mitme hüdroksorühmaga.
oksüdatsiooni olekutes +1 Ja +2 näidata põhiomadused ,
Täida tabel:
peamiste alarühmade metallid I - III rühmad
Võrdlusküsimused
I Grupp
II Grupp
2. Füüsikalised omadused.
III Grupp
Interaktsioon:
a) veega
b) hapetega
c) happeoksiididega
d) amfoteersete oksiididega
d) leelistega
5. Hüdroksiidi valem.
6. Füüsikalised omadused
Interaktsioon:
a) näitajatega seotud meetmed
b) hapetega
c) happeoksiididega
d) soolalahustega
e) mittemetallidega
e) leelistega
h) suhtumine küttesse
Oksiidide ja hüdroksiidide omadused muutuvad perioodil aluselisest amfoteersest happeliseks, sest elementide positiivne oksüdatsiooniaste suureneb.
Na 2 O , Mg +2 O , Al 2 O 3
põhiline amfoteerne
Na +1 O N , Mg +2 (O N ) 2 , Al +3 (O N ) 3
leelis Nõrk Amfoteerne
alushüdroksiid
Peamistes alarühmades suurenevad oksiidide ja hüdroksiidide põhiomadused ülalt alla .
Metalliühendid I A rühmad
Leelismetallide oksiidid
Üldvalem meh 2 KOHTA
Füüsikalised omadused: Tahked, kristalsed ained, vees hästi lahustuvad.
Li 2 O, Na 2 O - värvitu, K 2 O, Rb 2 O - kollane, Cs 2 O - oranž.
Omandamise meetodid:
Metalli oksüdeerimisel tekib ainult liitiumoksiid
4 Li + O 2 → 2 Li 2 O
(muul juhtudel saadakse peroksiidid või superoksiidid).
Kõik oksiidid (välja arvatud Li 2 O) saadakse peroksiidi (või superoksiidi) segu kuumutamisel liigse metalliga:
Na2O2 + 2Na → 2Na2O
KO 2 + 3K → 2K 2O
Keemilised omadused
Tüüpilised aluselised oksiidid:
Reageerige veega, moodustades leelised: Na 2 O + H 2 O →
2. Reageerida hapetega, moodustades soola ja vee: Na 2 O + H Cl →
3. Suhelge happeoksiididega, moodustades sooli: Na 2 O + SO 3 →
4. Suhelge amfoteersete oksiididega, moodustades sooli: Na 2 O + ZnO → Na 2 ZnO 2
Leelismetallide hüdroksiidid
Üldvalem - MeOH
Füüsikalised omadused: Valged kristalsed ained, hügroskoopsed, vees hästi lahustuvad (soojuse eraldumisega). Lahused on katsudes seebised ja väga söövitavad.
NaOH – naatriumhüdroksiid
KOH – söövitav kaalium
Tugevad alused - Leelised. Peamised omadused on täiustatud järgmises järjekorras:
LiOH → NaOH → KOH → RbOH → CsOH
Omandamise meetodid:
1. Kloriidilahuste elektrolüüs:
2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2 + Cl2
2. Vahetusreaktsioonid soola ja aluse vahel:
K 2 CO 3 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 + 2KOH
3. Metallide või nende aluseliste oksiidide (või peroksiidide ja superoksiidide) koostoime veega:
2 Li + 2 H2O → 2 LiOH + H2
Li 2 O + H 2 O → 2 LiOH
Na 2 O 2 + 2 H 2 O → 2 NaOH + H2O2
Keemilised omadused
1. Muutke indikaatorite värvi:
Lakmus - sinine
Fenoolftaleiin – vaarikani
Metüüloranž - kollaseks
2. Suhelge kõigi hapetega.
NaOH + HCl → NaCl + H2O
3. Suhelge happeoksiididega.
2NaOH + SO 3 → Na 2 SO 4 + H 2 O
4. Gaaside või setete tekkimisel suhelda soolalahustega.
2 NaOH + CuSO 4 → Cu(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4
5. Suhelge mõne mittemetalliga (väävel, räni, fosfor)
2 NaOH + Si + H 2 O → Na 2 SiO 3 + 2H 2
6. Suhelge amfoteersete oksiidide ja hüdroksiididega
2 NaOH + Zn O + H 2 O → Na 2 [Zn (OH) 4 ]
2 NaOH + Zn (OH) 2 → Na 2 [Zn (OH) 4 ]
7. Kuumutamisel nad ei lagune, välja arvatud LiOH.
II rühmad
Metalloksiidid II A rühmad
Üldvalem MeO
Füüsikalised omadused: Tahked valged kristalsed ained, vees vähe lahustuvad.
Omandamise meetodid:
Metallide oksüdatsioon (välja arvatud Ba, mis moodustab peroksiidi)
2Ca + O 2 → 2CaO
2) Nitraatide või karbonaatide termiline lagunemine
CaCO 3 → CaO + CO 2
2Mg(NO 3) 2 → 2MgO + 4NO 2 + O 2
Keemilised omadused
BeO – amfoteerne oksiid
Oksiidid Mg, Ca, Sr, Ba – aluselised oksiidid
Nad interakteeruvad veega (välja arvatud BeO), moodustades leeliseid (Mg (OH) 2 - nõrk alus):
CaO + H 2 O →
2. Reageerida hapetega, moodustades soola ja vee: CaO + H Cl →
3. Suhtlevad happeoksiididega, moodustades soolad: CaO + SO 3 →
4. BeO interakteerub leelistega: BeO + 2 NaOH + H 2 O → Na 2 [Be (OH) 4 ]
Metallhüdroksiidid II A rühmad
Üldvalem - mina (OH) 2
Füüsikalised omadused: Valged kristalsed ained lahustuvad vees vähem kui leelismetallide hüdroksiidid. Be(OH)2 – vees lahustumatu.
Peamised omadused on täiustatud järgmises järjekorras:
Ole (OH) 2 → Mg (HE) 2 → Ca (HE) 2 → Sr (HE) 2 → B a (HE) 2
Omandamise meetodid:
Leelismuldmetallide või nende oksiidide reaktsioonid veega:
Ba + 2 H 2 O → Ba (OH) 2 + H 2
CaO (kustutatud lubi) + H 2 O → Ca (OH) 2 (kustutatud lubi)
Keemilised omadused
Be(OH)2 – amfoteerne hüdroksiid
Mg (OH) 2 – nõrk alus
Ca(OH) 2, Sr (OH) 2, Ba(OH) 2 - tugevad alused - leelised.
Muutke indikaatorite värvi:
Lakmus - sinine
Fenoolftaleiin – vaarikani
Metüüloranž - kollaseks
2. Reageerib hapetega, moodustades soola ja vett:
Be(OH)2 + H2SO4 →
3. Suhelge happeoksiididega:
Ca(OH)2 + SO3 →
4. Kui moodustub gaas või sete, toimige soolalahustega:
Ba(OH)2 + K2SO4 →
Berülliumhüdroksiid reageerib leelistega:
Be(OH)2 + 2 NaOH → Na 2 [Be(OH)4]
Kuumutamisel lagunevad: Ca(OH) 2 →
Põhialarühma metallide ühendid III rühmad
Alumiiniumist ühendused
Alumiiniumoksiid
Al 2 O 3
O = Al – O – Al = O
Füüsikalised omadused: Alumiiniumoksiid, korund, värviline - rubiin (punane), safiir (sinine).
Tahke tulekindel (t° pl. = 2050 °C) aine; esineb mitmes kristalli modifikatsioonis.
Omandamise meetodid:
Alumiiniumipulbri põletamine: 4 Al + 3 O 2 → 2 Al 2 O 3
Alumiiniumhüdroksiidi lagunemine: 2 Al (OH) 3 → Al 2 O 3 + 3 H 2 O
Keemilised omadused
Al 2 O 3 - amfoteerne oksiid, mille põhiomadused on ülekaalus; ei reageeri veega.
Aluselise oksiidina: Al 2 O 3 + 6 HCl → 2 AlCl 3 + 3 H 2 O
Happelise oksiidina: Al 2 O 3 + 2 NaOH + 3 H 2 O → 2 Na [Al (OH) 4 ]
2) Leeliste või leelismetallikarbonaatidega legeeritud:
Al 2 O 3 + Na 2 CO 3 → 2 NaAlO 2 (naatriumalumiinaat) + CO 2
Al 2 O 3 + 2 NaOH → 2 NaAlO 2 + H 2 O
Alumiiniumhüdroksiid Al ( Oh ) 3
Füüsikalised omadused: valge kristalne aine,
vees lahustumatu.
Omandamise meetodid:
1) Sadestamine leelise või ammooniumhüdroksiidi soolalahustest:
AlCl 3 + 3NaOH → Al(OH) 3 + 3NaCl
Al 2 (SO 4) 3 + 6NH 4 OH → 2Al(OH) 3 + 3 (NH 4) 2 SO 4
Al 3+ + 3 OH ¯ → Al (OH) 3 (valge želatiinne)
2) Aluminaadi lahuste nõrk hapestumine:
Na + CO 2 → Al(OH) 3 + NaHCO 3
Keemilised omadused
Al ( Oh ) 3 - A mphoteerne hüdroksiid :
1) Reageerib hapete ja leeliste lahustega:
Alusena Al (OH) 3 + 3 HCl → AlCl 3 + 3 H 2 O
Happena Al (OH) 3 + NaOH → Na [Al (OH) 4 ]
(naatriumtetrahüdroksüaluminaat)
Kuumutamisel laguneb: 2 Al (OH) 3 → Al 2 O 3 + 3 H 2 O
Täida tabel: Oksiidide ja hüdroksiidide võrdlusomadused
peamiste alarühmade metallid I - III rühmad
Võrdlusküsimused
I Grupp
II Grupp
Me oksüdatsiooniaste oksiidis.
2. Füüsikalised omadused.
III Grupp
3. Keemilised omadused (võrdle).
4. Oksiidide valmistamise meetodid.
Interaktsioon:
a) veega
b) hapetega
c) happeoksiididega
d) amfoteersete oksiididega
d) leelistega
5. Hüdroksiidi valem.
Me oksüdatsiooniaste hüdroksiidis.
6. Füüsikalised omadused
7. Keemilised omadused (võrdle).
8. Hüdroksiidide valmistamise meetodid.
Interaktsioon:
a) näitajatega seotud meetmed
b) hapetega
c) happeoksiididega
d) soolalahustega
e) mittemetallidega
e) leelistega
g) amfoteersete oksiidide ja hüdroksiididega
h) suhtumine küttesse
Aluse moodustavad metalliaatomid ja hüdroksüülrühm (OH -), mistõttu neid nimetatakse hüdroksiidideks.
1. Seoses sellega vette põhjused jagunevad:
2. Interaktsiooni teel teistega Keemiliselt jagunevad hüdroksiidid järgmisteks osadeks:
Mitmed erandid:
Vaata keemilisi omadusi
ASJAD
_________________________________
lihtne kompleks
____/______ ______________/___________
metallid mittemetallid oksiidid hüdroksiidid soolad
K, Ba S, P P 2 O 5 H 2 SO 4 Cu(NO 3) 2
Na 2 O Ba(OH) 2 Na 2 CO 3
Vaatleme keerukate ainete klassifikatsiooni, keemilisi omadusi ja meetodeid.
OKSIIDID
OKSIID on kompleksaine, mis koosneb kahest elemendist, millest üks on hapnik, mis on oksüdatsiooniastmes -2.
Erandid on:
1) hapniku ja fluori ühendid - fluoriidid: näiteks hapniku fluoriid OF 2 (hapniku oksüdatsiooniaste selles ühendis +2)
2) peroksiidid (mõnede elementide ühendid hapnikuga, milles on hapnikuaatomite vahel side), näiteks:
vesinikperoksiid H 2 O 2 kaaliumperoksiid K 2 O 2
Näited oksiididest: kaltsiumoksiid - CaO, baariumoksiid - BaO. Kui element moodustab mitu oksiidi, näidatakse elemendi valents nende nimedes sulgudes, näiteks: vääveloksiid (IV) - SO 2, vääveloksiid (VI) - SO 3.
Kõik oksiidid võib jagada kahte suurde rühma: soola moodustavad (soola moodustavad) ja mittesoola moodustavad.
Soola moodustavad ained jagunevad kolme rühma: aluselised, amfoteersed ja happelised.
OKSIIDID
_________________/__________________
soola moodustav mittesoolav
CO, N2O, NO
↓ ↓ ↓
aluseline amfoteerhape
(nad (nad vastavad
vastavad, happed)
põhjused)
CaO, Li 2 O ZnO, BeO, PbO P 2 O 5, Mn 2 O 7
Cr 2 O 3, Al 2 O 3
Mittemetallid moodustavad happelisi oksiide, näiteks: lämmastikoksiid (V) - N 2 O 5, süsinikmonooksiid (IV) - CO 2. Metallid, mille valents on alla kolme, moodustavad reeglina aluselisi oksiide, näiteks: naatriumoksiid - Na 2 O, magneesiumoksiid - MgO; ja valentsiga üle nelja - happelised oksiidid, näiteks mangaan (VII) oksiid - Mn 2 O 7, volfram (VI) oksiid - WO 3.
Vaatleme happeliste ja aluseliste oksiidide keemilisi omadusi.
OKSIIDIDE KEEMILISED OMADUSED
ALUSHAPE
Koostoime veega
Reaktsiooni produkt on:
alushape
(kui oksiidi koostises P 2 O 5 + 3H 2 O à 2H 3 PO 4
hõlmab aktiivset metalli, SiO 2 +H 2 O ≠
Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Ba, Ca)
CaO + H2O à Ca(OH)2
2. Omavaheline koostoime, soolade moodustumine CuO + SO 3 à CuSO 4
3. Koostoime hüdroksiididega:
Lahustuvate hapetega, lahustuvate alustega
Reaktsiooni tulemusena moodustub sool ja vesi
CuO + H 2 SO 4 àCuSO 4 + H 2 O CO 2 + Ca(OH) 2 àCaCO 3 + H 2 O
Vähem lenduvaid oksiide
Asendab lenduvamaid
nende sooladest:
K 2 CO 3 + SiO 2 à K 2 SiO 3 + CO 2
Amfoteersed oksiidid hõlmavad metallioksiide, mille valents on kolm, näiteks: alumiiniumoksiid - Al 2 O 3, kroom (III) oksiid - Cr 2 O 3, raud (III) oksiid - Fe 2 O 3, aga ka mõned erandid , milles metall on kahevalentne, näiteks: berülliumoksiid BeO, tsinkoksiid ZnO, plii(II)oksiid - PbO. .
Amfoteersed oksiidid on kahesuguse iseloomuga: nad on samaaegselt võimelised reaktsioonideks, millesse nad sisenevad aluselise ja happelise oksiidina
Tõestame alumiiniumoksiidi amfoteerset olemust. Esitagem vesinikkloriidhappe ja leelisega (vesilahuses ja kuumutamisel) koostoime reaktsioonide võrrandid. Alumiiniumoksiidi ja vesinikkloriidhappe vastasmõjul moodustub sool - alumiiniumkloriid. Sel juhul toimib peamise oksiidina alumiiniumoksiid.
Al 2 O 3 + 6 HCl - 2 AlCl 3 + 3 H 2 O
peamiseks
Vesilahuses moodustub komplekssool -
naatriumtetrahüdroksüaluminaat:
Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 Oà 2Na naatriumtetrahüdroksoaluminaat
nagu happeline
Leelistega sulatamisel tekivad meta-aluminaadid.
Kujutagem ette alumiiniumhüdroksiidi Al(OH) 3 molekuli happe kujul, s.o. Esiteks kirjutame kõik vesinikuaatomid, teisele happejäägi:
H 3 AlO 3 - alumiiniumhape
Kolmevalentsete metallide puhul lahutage happe valemist 1 H 2 O, saades metaalumiiniumhappe:
- H2O
HAlO 2 - metaalumiiniumhape
sulandumine
Al 2 O 3 + 2 NaOHà 2 NaAlO 2 + H 2 O naatriummetaluminaat
nagu happeline
OKSIIDIDE SAAMISE MEETODID:
1. Lihtainete koostoime hapnikuga:
4Al + 3O 2 kuni 2Al 2 O 3
2. Keeruliste ainete põletamine või röstimine:
CH 4 + 2O 2 à CO 2 + 2H 2 O
2ZnS + 3O 2 à 2SO 2 + 2ZnO
3. Lagunemine lahustumatute hüdroksiidide kuumutamisel:
Cu(OH) 2 à CuO + H 2 O H 2 SiO 3 à SiO 2 + H 2 O
4. Lagunemine keskkonna ja happeliste soolade kuumutamisel:
CaCO 3 à CaO + CO 2
2КHCO 3 àK 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O
4AgNO 3 à4Ag + 4NO 2 + O 2
HÜDROKSIIDID
Hüdroksiidid jagunevad kolme rühma: alused, happed ja amfoteersed hüdroksiidid (näitavad nii aluste kui hapete omadusi).
BASE on kompleksne aine, mis koosneb metalliaatomitest ja ühest või mitmest hüdroksüülrühmast
(- HE).
Näiteks: naatriumhüdroksiid - NaOH, baariumhüdroksiid Ba(OH) 2. Hüdroksüülrühmade arv alusmolekulis on võrdne metalli valentsiga.
ACID on kompleksne aine, mis koosneb vesinikuaatomitest, mida saab asendada metalliaatomitega ja happejäägiga.
Näiteks: väävelhape - H2SO4, fosforhape - H3PO4.
Happejäägi valentsuse määrab vesinikuaatomite arv. Keemilistes ühendites säilib happejäägi valents (vt tabel 1).
TABEL 1 MÕNE HAPPE VALEMID JA
HAPPE JÄÄK
| Happe nimi | Valem | Happe jääk | Happejäägi valentsus | Sellest happest moodustunud soola nimi |
| Fluorestseeruv | HF | F | I | fluoriid |
| Solyanaya | HCl | Cl | I | kloriid |
| Hüdrobroomiline | HBr | Br | I | bromiid |
| Hüdrojodiline | TERE | I | I | jodiid |
| Lämmastik | HNO3 | EI 3 | I | nitraat |
| Lämmastikku sisaldav | HNO2 | EI 2 | I | nitrit |
| Äädikas | CH3COOH | CH 3 COO | I | atsetaat |
| Väävelhape | H2SO4 | SO 4 | II | sulfaat |
| Väävlirikas | H2SO3 | SO 3 | II | sulfit |
| Vesiniksulfiid | H2S | S | II | sulfiid |
| Kivisüsi | H2CO3 | CO3 | II | karbonaat |
| Tulekivi | H2SiO3 | SiO3 | II | silikaat |
| Fosfor | H3PO4 | PO 4 | III | fosfaat |
Vees lahustuvuse järgi jagunevad hüdroksiidid kahte rühma: lahustuvad (näiteks KOH, H 2 SO 4) ja lahustumatud (H 2 SiO 3, Cu(OH) 2). Vees lahustuvaid aluseid nimetatakse leelised.
