Neorganinės medžiagos yra paprastos ir sudėtingos. Paprastos medžiagos skirstomos į metalus (K, Na, Li) ir nemetalus (O, Cl, P). Sudėtingos medžiagos skirstomos į oksidus, hidroksidus (bazes), druskas ir rūgštis.
oksidai
oksidai- cheminio elemento (metalo ar nemetalinio) junginiai su deguonimi (oksidacijos laipsnis -2), o deguonis yra susijęs su mažiau elektronegatyviu elementu.
Paskirstyti:
1. Rūgščių oksidai- rodomi oksidai rūgščių savybių. Susidaro nemetalai ir deguonis. Pavyzdžiai: SO3, SO2, CO2, P2O5, N2O5.
2. Amfoteriniai oksidai- oksidai, kurie gali pasižymėti ir bazinėmis, ir rūgštinėmis savybėmis (ši savybė vadinama amfoterinėmis). Pavyzdžiai: Al2O3, CrO3, ZnO, BeO, PbO.
3. Baziniai oksidai- metalų oksidai, o metalų oksidacijos laipsnis yra +1 arba +2. Pavyzdžiai: K2O, MgO, CaO, BaO, Li2O, Na2O.
4. Druskos nesudarantys oksidai- praktiškai nereaguoja, neturi atitinkamų rūgščių ir hidroksidų. Pavyzdžiai: CO, NO.
Cheminės savybės baziniai oksidai
1. Sąveika su vandeniu
Į reakciją patenka tik šarminių ir šarminių žemės metalų oksidai, kurių hidroksidai sudaro tirpią bazę
bazinis oksidas + vanduo → šarmas
K2O + H2O → 2KOH
CaO + H2O → Ca(OH)2
2. Sąveika su rūgštimi
bazinis oksidas + rūgštis → druska + vanduo
MgO + H2SO4 → MgSO4 + H2O
Na2O + H2S(ex) → 2NaHS + H2O
MgO(ex) + HCl → Mg(OH)Cl
3. Sąveika su rūgštiniais arba amfoteriniais oksidais
bazinis oksidas + rūgštinis/ amfoterinis oksidas→ druska
Šiuo atveju baziniame okside esantis metalas tampa katijonu, o rūgštis/amfoterinis oksidas – anijonu (rūgšties liekana). Reakcijos tarp kietųjų oksidų vyksta kaitinant. Vandenyje netirpūs baziniai oksidai nesąveikauja su dujiniais rūgštiniais oksidais.
BaO + SiO2 (t) → BaSiO3
K2O + ZnO (t) → K2ZnO2
FeO + CO2 ≠
4. Sąveika su amfoteriniais hidroksidais
bazinis oksidas + amfoterinis hidroksidas→ druska + vanduo
Na2O + 2Al(OH)3 (t) → 2NaAlO2 + 3H2O
5. Temperatūrinis tauriųjų metalų oksidų ir gyvsidabrio skilimas
2Ag2O (t) → 4Ag + O2
2HgO (t) → 2Hg + O2
6. Sąveika su anglimi (C) arba vandeniliu (H2) aukštoje temperatūroje.
Tokiu būdu redukuojant šarmų, žemės šarminių metalų ir aliuminio oksidus, išsiskiria ne pats metalas, o jo karbidas.
FeO + C (t) → Fe + CO
3Fe2O3 + C (t) → 2Fe3O4 + CO
CaO + 3C (t) → CaC2 + CO
CaO + 2H2 (t) → CaH2 + H2O
7. Aktyvieji metalai aukštoje temperatūroje redukuoja mažiau aktyvius savo oksidus
CuO + Zn (t) → ZnO + Cu
8. Deguonis žemesnius oksidus oksiduoja į aukštesnius.
Šarminių ir šarminių žemės metalų oksidai paverčiami peroksidais
4FeO + O2 (t) → 2Fe2O3
2BaO + O2 (t) → 2BaO2
2NaO + O2 (t) → 2Na2O2
Rūgščių oksidų cheminės savybės
1. Sąveika su vandeniu
rūgšties oksidas + vanduo → rūgštis
SO3+ H2O → H2SO4
SiO2 + H2O ≠
Kai kurie oksidai neturi atitinkamų rūgščių, tokiu atveju įvyksta disproporcijos reakcija
2NO2 + H2O → HNO3 + HNO2
3NO2 + H2O (t) → 2HNO3 + NO
2ClO2 + H2O → HClO3 + HClO2
6ClO2 + 3H2O (t) → 5HClO3 + HCl
Priklausomai nuo prie P2O5 prisijungusių vandens molekulių skaičiaus, susidaro trys skirtingos rūgštys – metafosforinė HPO3, pirofosforinė H4P2O7 arba ortofosforinė H3PO4.
P2O5 + H2O → 2HPO3
P2O5 + 2H2O → H4P2O7
P2O5 + 3H2O → 2H3PO4
Chromo oksidas atitinka dvi rūgštis – chromo H2CrO4 ir dichromo H2Cr2O7(III)
CrO3 + H2O → H2CrO4
2CrO3 + H2O → H2Cr2O7
2. Sąveika su bazėmis
rūgšties oksidas + bazė → druska + vanduo
Netirpūs rūgštiniai oksidai reaguoja tik susiliejimo metu, o tirpūs oksidai reaguoja normaliomis sąlygomis.
SiO2 + 2NaOH (t) → Na2SiO3 + H2O
Esant oksido pertekliui, susidaro rūgštinė druska.
CO2(ex) + NaOH → NaHCO3
P2O5(ex) + 2Ca(OH)2 → 2CaHPO4 + H2O
P2O5(ex) + Ca(OH)2 + H2O → Ca(H2PO4)2
Su bazės pertekliumi susidaro bazinė druska.
CO2 + 2Mg(OH)2(g) → (MgOH)2CO3 + H2O
Oksidai, neturintys atitinkamų rūgščių, patenka į disproporcijos reakciją ir sudaro dvi druskas.
2NO2 + 2NaOH → NaNO3 + NaNO2 + H2O
2ClO2 + 2NaOH → NaClO3 + NaClO2 + H2O
CO2 reaguoja su kai kuriais amfoteriniais hidroksidais (Be(OH)2, Zn(OH)2, Pb(OH)2, Cu(OH)2), sudarydamas bazinę druską ir vandenį.
CO2 + 2Be(OH)2 → (BeOH)2CO3↓ + H2O
CO2 + 2Cu(OH)2 → (CuOH)2CO3↓ + H2O
3. Sąveika su baziniu arba amfoteriniu oksidu
rūgšties oksidas + bazinis/amfoterinis oksidas → druska
Lydymosi metu vyksta reakcijos tarp kietųjų oksidų. Amfoteriniai ir vandenyje netirpūs baziniai oksidai sąveikauja tik su kietais ir skystais rūgštiniais oksidais.
SiO2 + BaO (t) → BaSiO3
3SO3 + Al2O3 (t) → Al2(SO4)3
4. Sąveika su druska
rūgštus ne lakusis oksidas+ druska (t) → druska + rūgštinis lakusis oksidas
SiO2 + CaCO3 (t) → CaSiO3 + CO2
P2O5 + Na2CO3 → 2Na3PO4 + 2CO2
5. Rūgščių oksidai nereaguoja su rūgštimis, bet P2O5 reaguoja su bevandenėmis deguonies turinčiomis rūgštimis.
Taip susidaro HPO3 ir atitinkamos rūgšties anhidridas
P2O5 + 2HClO4 (bevandenis) → Cl2O7 + 2HPO3
P2O5 + 2HNO3 (bevandenis) → N2O5 + 2HPO3
6. Įsitraukite į redokso reakcijas.
1. Atsigavimas
Esant aukštai temperatūrai, kai kurie nemetalai gali redukuoti oksidus.
CO2 + C (t) → 2CO
SO3 + C → SO2 + CO
H2O + C (t) → H2 + CO
Magnis dažnai naudojamas nemetalams redukuoti iš jų oksidų.
CO2 + 2Mg → C + 2MgO
SiO2 + 2Mg (t) → Si + 2MgO
N2O + Mg (t) → N2 + MgO
2. Žemesni oksidai paverčiami aukštesniais, kai sąveikauja su ozonu (arba deguonimi) aukštoje temperatūroje, esant katalizatoriui.
NO + O3 → NO2 + O2
SO2 + O3 → SO3 + O2
2NO2 + O3 → N2O5 + O2
2CO + O2 (t) → 2CO2
2SO2 + O2 (t, kat) → 2SO3
P2O3 + O2 (t) → P2O5
2NO + O2 (t) → 2NO2
2N2O3 + O2 (t) → 2N2O4
3. Oksidai taip pat patenka į kitas redokso reakcijas
SO2 + NO2 → NO + SO3 4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3
2SO2 + 2NO → N2 + 2SO3 2N2O5 → 4NO2 + O2
SO2 + 2H2S → 3S↓ + 2H2O 2NO2 (t) → 2NO + O2
2SO2 + O2 + 2H2O → 2H2SO4 3N2O + 2NH3 → 4N2 + 3H2O
2CO2 + 2Na2O2 → 2Na2CO3 + O2 10NO2 +8P → 5N2 + 4P2O5
N2O + 2Cu (t) → N2 + Cu2O
2NO + 4Cu (t) → N2 + 2Cu2O
N2O3 + 3Cu (t) → N2 + 3CuO
2NO2 + 4Cu (t) → N2 + 4CuO
N2O5 + 5Cu (t) → N2 + 5CuO
Amfoterinių oksidų cheminės savybės
1. Nebendraukite su vandeniu
amfoterinis oksidas + vanduo ≠
2. Sąveika su rūgštimis
amfoterinis oksidas + rūgštis → druska + vanduo
Al2O3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O
Esant daugiabazės rūgšties pertekliui, susidaro rūgšties druska
Al2O3 + 6H3PO4(ex) → 2Al(H2PO4)3 + 3H2O
Esant oksido pertekliui, susidaro bazinė druska
ZnO(ex) + HCl → Zn(OH)Cl
Dvigubi oksidai sudaro dvi druskas
Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
3. Sąveika su rūgšties oksidu
amfoterinis oksidas + rūgšties oksidas → druska
Al2O3 + 3SO3 → Al2(SO4)3
4. Sąveika su šarmu
amfoterinis oksidas + šarmas → druska + vanduo
Susiliejus susidaro vidutinė druska ir vanduo, o tirpale – kompleksinė druska
ZnO + 2NaOH(tv) (t) → Na2ZnO2 + H2O
ZnO + 2NaOH + H2O → Na2
5. Sąveika su baziniu oksidu
amfoterinis oksidas + bazinis oksidas (t) → druska
ZnO + K2O (t) → K2ZnO2
6. Sąveika su druskomis
amfoterinis oksidas + druska (t) → druska + lakusis rūgštinis oksidas
Lydymosi metu amfoteriniai oksidai išstumia lakiuosius rūgštinius oksidus iš jų druskų
Al2O3 + K2CO3 (t) → KAlO2 + CO2
Fe2O3 + Na2CO3 (t) → 2NaFeO2 + CO2
Bazių cheminės savybės
Bazės yra medžiagos, turinčios metalo katijoną ir hidroksido anijoną. Bazės yra tirpios (šarmai - NaOH, KOH, Ba(OH)2) ir netirpios (Al2O3, Mg(OH)2).
1. Tirpi bazė + indikatorius → spalvos pasikeitimas
Kai indikatorius pridedamas prie bazinio tirpalo, jo spalva pasikeičia:
Bespalvis fenolftaleinas – avietė
Violetinis lakmusas – mėlynas
Metilo oranžinė - geltona
2. Sąveika su rūgštimi (neutralizacijos reakcija)
bazė + rūgštis → druska + vanduo
Pagal reakciją gali būti gaunamos vidutinės, rūgštinės arba bazinės druskos. Su polibazinės rūgšties pertekliumi susidaro rūgštinė druska, su polirūgštinės bazės pertekliumi – bazinė druska.
Mg(OH)2 + H2SO4 → MGSO4 + 2H2O
Mg(OH)2 + 2H2SO4 → MG(HSO4)2 + 2H2O
2Mg(OH)2 + H2SO4 → (MgOH)2SO4 + 2H2O
3. Sąveika su rūgštiniais oksidais
bazė + rūgšties oksidas → druska + vanduo
6NH4OH + P2O5 → 2(NH4)3PO4 + 3H2O
4. Šarmų sąveika su amfoteriniu hidroksidu
šarmas + amfoterinis hidroksidas → druska + vanduo
Šioje reakcijoje amfoterinis hidroksidas pasižymi rūgštinėmis savybėmis. Vykstant reakcijai lydaloje, gaunama vidutinė druska ir vanduo, o tirpale – kompleksinė druska. Geležies (III) ir chromo (III) hidroksidai tirpsta tik koncentruotuose šarmų tirpaluose.
2KOH(tv) + Zn(OH)2 (t) → K2ZnO2 + 2H2O
KOH + Al(OH)3 → K
3NaOH(konc) + Fe(OH)3 → Na3
5. Sąveika su amfoteriniu oksidu
šarmas + amfoterinis oksidas → druska + vanduo
2NaOH(-ai) + Al2O3 (t) → 2NaAlO2 + H2O
6NaOH + Al2O3 + 3H2O → 2Na3
6. Sąveika su druska
Tarp bazės ir druskos vyksta jonų mainų reakcija. Jis atsiranda tik tada, kai susidaro nuosėdos arba išsiskiria dujos (formuojantis NH4OH).
A. Reakcija tarp tirpios bazės ir tirpios rūgšties druskos
tirpi bazė + tirpi rūgšties druska → vidutinė druska + vanduo
Jei druską ir bazę sudaro skirtingi katijonai, susidaro dvi vidurinės druskos. Rūgščių amonio druskų atveju dėl šarmų pertekliaus susidaro amonio hidroksidas.
Ba(OH)2 + Ba(HCO3)2 → 2BaCO3↓ + 2H2O
2NaOH(ex) + NH4HS → Na2S + NH4OH + H2O
B. Tirpios bazės reakcija su tirpia tarpine medžiaga arba bazine druska.
Galimi keli scenarijai
tirpi bazė + tirpi tarpinė/bazinė druska → netirpi druska↓ + bazė
→ druska + netirpi bazė↓
→ druska + silpnas elektrolitas NH4OH
→ jokios reakcijos
Reakcijos tarp tirpių bazių ir vidutinės druskos vyksta tik tuo atveju, jei susidaro netirpi druska, netirpi bazė arba silpnas elektrolitas NH4OH.
NaOH + KCl ≠ jokios reakcijos
Jei pradinė druska susidaro iš polirūgštinės bazės, kai trūksta šarmų, susidaro bazinė druska
Šarmams veikiant sidabro ir gyvsidabrio druskas (II), išsiskiria ne jų hidroksidai, kurie ištirpsta 25 ° C temperatūroje, o netirpūs oksidai Ag2O ir HgO.
7. Skilimas temperatūroje
bazinis hidroksidas (t) → oksidas + vanduo
Ca(OH)2 (t) → CaO + H2O
NaOH(t)≠
Kai kurios bazės (AgOH, Hg(OH)2 ir NH4OH) suyra net kambario temperatūroje
LiOH (t) → Li2O + H2O
NH4OH (25C) → NH3 + H2O
8. Šarminio ir pereinamojo metalo sąveika
šarmas + pereinamasis metalas → druska + H2
2Al + 2KOH + 6H2O → 2K +3H2
Zn + 2NaOH(tv) (t) → Na2ZnO2 + H2
Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2 + H2
9. Sąveika su nemetalais
Šarmai sąveikauja su kai kuriais nemetalais – Si, S, P, F2, Cl2, Br2, I2. Šiuo atveju dėl disproporcijos dažnai susidaro dvi druskos.
Si + 2KOH + H2O → K2SiO3 + 2H2
3S + 6KOH (t) → 2K2S + K2SO3 + 3H2O
Cl2 +2KOH (konc.) → KCl + KClO + H2O (Br, I)
3Cl2 + 6KOH(konc) (t) → 5KCl + KClO3 +3H2O (Br, I)
Cl2 + Ca(OH)2 → CaOCl2 + H2O
4F2 + 6NaOH(skilimas) → 6NaF + OF2 + O2 + 3H2O
4P + 3NaOH + 3H2O → 3NaH2PO2 + PH3
Hidroksidai, turintys redukuojančių savybių, gali būti oksiduojami deguonimi
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3 (=Cr)
Cheminės rūgščių savybės
1. Indikatoriaus spalvos keitimas
tirpi rūgštis + indikatorius → spalvos pasikeitimas
Violetinis lakmusas ir metilo apelsinas parausta, fenolftaleinas tampa skaidrus
2. Sąveika su bazėmis (neutralizacijos reakcija)
rūgštis + bazė → druska + vanduo
H2SO4 + Mg(OH)2 → MgSO4 + 2H2O
3. Sąveika su baziniu oksidu
rūgštis + bazinis oksidas → druska + vanduo
2HCl + CuO → CuCl2 + H2O
4. Sąveika su amfoteriniais hidroksidais, susidarant vidutinėms, rūgštinėms arba bazinėms druskoms
rūgštis + amfoterinis hidroksidas → druska + vanduo
2HCl + Be(OH)2 → BeCl2 + 2H2O
H3PO4() + Zn(OH)2 → ZNHPO4 + 2H2O
HCl + Al(OH)3() → Al(OH)2Cl + H2O
5. Sąveika su amfoteriniais oksidais
rūgštis + amfoterinis oksidas → druska + vanduo
H2SO4 + ZnO → ZnSO4 + H2O
6. Sąveika su druskomis
Bendra reakcijos schema: rūgštis + druska → druska + rūgštis
Vyksta jonų mainų reakcija, kuri baigiasi tik tada, kai susidaro dujos arba iškrenta krituliai.
Pavyzdžiui: HCl + AgNO3 → AgCl↓ + HNO3
2HBr + K2SiO3 → 2KBr + H2SiO3↓
A. Reakcija su labiau lakios arba silpnos rūgšties druska, kad susidarytų dujos
HCl + NaHS → NaCl + H2S
B. Sąveika stipri rūgštis ir stiprios arba vidutinės rūgšties druskos, kad susidarytų netirpi druska
stipri rūgštis + stipri / vidutinė rūgšties druska → netirpi druska + rūgštis
Nelakioji fosforo rūgštis išstumia stiprias, bet lakias druskos ir azoto rūgštis iš jų druskų, jei susidaro netirpi druska
B. Rūgšties sąveika su bazine tos pačios rūgšties druska
rūgštis1 + bazinė rūgšties1 druska → vidutinė druska + vanduo
HCl + Mg(OH)Cl → MgCl2 + H2O
D. Daugiabazinės rūgšties sąveika su vidutine arba rūgštine tos pačios rūgšties druska, kad susidarytų tos pačios rūgšties rūgštinė druska, kurioje yra daugiau vandenilio atomai
polibazinė rūgštis1 + vidutinė/rūgšties druska1 → rūgštinė rūgšties druska1
H3PO4 + Ca3(PO4)2 → 3CaHPO4
H3PO4 + CaHPO4 → Ca(H2PO4)2
E. Hidrosulfido rūgšties sąveika su Ag, Cu, Pb, Cd, Hg druskomis, susidarant netirpiam sulfidui
rūgštis H2S + druska Ag, Cu, Pb, Cd, Hg → Ag2S/CuS/PbS/CdS/HgS↓ + rūgštis
H2S + CuSO4 → CuS↓ + H2SO4
E. Rūgšties reakcija su vidutine arba kompleksine druska su amfoteriniu metalu anijone
a) jei trūksta rūgšties, susidaro vidutinė druska ir amfoterinis hidroksidas
rūgštis + vidutinė / sudėtinga druska amfoteriniame metale anijone → vidutinė druska + amfoterinis hidroksidas
b) esant rūgšties pertekliui, susidaro dvi vidutinės druskos ir vanduo
rūgštis + vidutinė/sudėtinė druska su amfoteriniu metalu anijone → vidutinė druska + vidutinė druska + vanduo
G. Kai kuriais atvejais rūgštys su druskomis patenka į redokso reakcijas arba kompleksų susidarymo reakcijas:
H2SO4 (konc.) ir I‾/Br‾ (H2S ir I2/SO2 ir Br2 produktai)
H2SO4 (konc.) ir Fe² + (SO2 ir Fe³ + produktai)
HNO3 skied/konc ir Fe² + (NO/NO2 ir Fe³ + produktai)
HNO3 dil/conc ir SO3²‾/S²‾ (NO/NO2 ir SO4²‾/S arba SO4²‾ produktai)
HClconc ir KMnO4/K2Cr2O7/KClO3 (produktai Cl2 ir Mn² + /Cr² + /Cl‾)
3. Koncentruotos sieros rūgšties sąveika su kieta druska
Nelakiosios rūgštys gali išstumti lakiąsias medžiagas iš kietų druskų.
7. Rūgšties sąveika su metalu
A. Rūgšties sąveika su metalais, stovinčiais iš eilės prieš arba po vandenilio
rūgštis + metalas iki H2 → metalo sel minimalioje oksidacijos būsenoje + H2
Fe + H2SO4(dil) → FeSO4 + H2
rūgštis + metalas po H2 ≠ nereaguoja
Cu + H2SO4 (dil) ≠
B. Koncentruotos sieros rūgšties sąveika su metalais
H2SO4(konc) + Au, Pt, Ir, Rh, Ta ≠ jokios reakcijos
H2SO4(konc) + šarminis/šarminis žemės metalas ir Mg/Zn → H2S/S/SO2 (priklausomai nuo sąlygų) + metalo sulfatas esant maksimaliai oksidacijos būsenai + H2O
Zn + 2H2SO4 (konc) (t1) → ZnSO4 + SO2 + 2H2O
3Zn + 4H2SO4 (konc.) (t2>t1) → 3ZnSO4 + S↓ + 4H2O
4Zn + 5H2SO4 (konc.) (t3>t2) → 4ZnSO4 + H2S + 4H2O
H2SO4(konc) + kiti metalai → SO2 + metalo sulfatas maksimalioje oksidacijos būsenoje + H2O
Cu + 2H2SO4 (konc) (t) → CuSO4 + SO2 + 2H2O
2Al + 6H2SO4 (konc.) (t) → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
B. Koncentruotųjų sąveika azoto rūgštis su metalais
HNO3 (konc) + Au, Pt, Ir, Rh, Ta, Os ≠ jokios reakcijos
HNO3(konc) + Pt ≠
HNO3(konc) + šarminis/šarminis žemės metalas → N2O + metalo nitratas esant maksimaliai oksidacijos būsenai + H2O
4Ba + 10HNO3(konc) → 4Ba(NO3)2 + N2O + 5H2O
HNO3(konc) + kiti metalai esant temperatūrai → NO2 + metalo nitratas esant maksimaliai oksidacijos būsenai + H2O
Ag + 2HNO3(konc) → AgNO3 + NO2 + H2O
Jis sąveikauja su Fe, Co, Ni, Cr ir Al tik kaitinamas, nes normaliomis sąlygomis šiuos metalus pasyvuoja azoto rūgštis – jie tampa chemiškai atsparūs.
D. Praskiestos azoto rūgšties reakcija su metalais
HNO3(diff) + Au, Pt, Ir, Rh, Ta ≠ jokios reakcijos
Labai pasyvūs metalai (Au, Pt) gali būti ištirpinti su Aqua Regia – vieno tūrio koncentruotos azoto rūgšties mišiniu su trimis tūriais koncentruotos. druskos rūgšties. Jame esantis oksidatorius yra atominis chloras, kuris atsiskiria nuo nitrozilchlorido, kuris susidaro reakcijos metu: HNO3 + 3HCl → 2H2O + NOCl + Cl2
HNO3(dil) + šarminis/šarminis žemės metalas → NH3(NH4NO3) + metalo nitratas esant maksimaliai oksidacijos būsenai + H2O
Azoto rūgšties pertekliumi NH3 paverčiamas NH4NO3
4Ca + 10HNO3(diff) → 4Ca(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
HNO3(razb) + metalas įtampos serijoje iki H2 → NO/N2O/N2/NH3 (priklausomai nuo sąlygų) + metalo nitratas maksimalioje oksidacijos būsenoje + H2O
Su likusiais metalais, esant įtampai iki vandenilio ir nemetalų, HNO3 (dil) sudaro druską, vandenį ir daugiausia NO, bet, priklausomai nuo sąlygų, ir N2O, ir N2, ir NH3 / NH4NO3 (kuo labiau atskiesta rūgštis, tuo mažesnis azoto oksidacijos laipsnis išsiskiriančiame dujiniame produkte)
3Zn + 8HNO3(razb) → 3Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O
4Zn + 10HNO3(diff) → 4Zn(NO3)2 + N2O + 5H2O
5Zn + 12HNO3(diff) → 5Zn(NO3)2 + N2 + 6H2O
4Zn + 10HNO3 (labai praskiestas) → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
HNO3(razb) + metalas po H2 → NO + metalo nitratas esant maksimaliai oksidacijos būsenai + H2O
Mažai aktyviems metalams stovint po H2, HNO3razb sudaro druską, vandenį ir NO
3Cu + 8HNO3(diff) → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
8. Rūgščių skilimas temperatūroje
rūgštis (t) → oksidas + vanduo
H2CO3 (t) → CO2 + H2O
H2SO3 (t) → SO2 + H2O
H2SiO3 (t) → SiO2 + H2O
2H3PO4 (t) → H4P2O7 + H2O
H4P2O7 (t) → 2HPO3 + H2O
4HNO3 (t) → 4NO2 + O2 + 2H2O
3HNO2 (t) → HNO3 + 2NO + H2O
2HNO2 (t) → NO2 + NO + H2O
3HCl (t) → 2HCl + HClO3
4H3PO3 (t) → 3H3PO4 + PH3
9. Rūgšties sąveika su nemetalais (redokso reakcija). Šiuo atveju nemetalas oksiduojamas iki atitinkamos rūgšties, o rūgštis redukuojama į dujinį oksidą: H2SO4 (konc) - iki SO2; HNO3(konc) - iki NO2; HNO3(razb) – iki NO.
S + 2HNO3 (skilimas) → H2SO4 + 2NO
S + 6HNO3(konc) → H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
S + 2H2SO4 (konc.) → 3SO2 + CO2 + 2H2O
C + 2H2SO4 (konc.) → 2SO2 + CO2 + 2H2O
C + 4HNO3(konc) → 4NO2 + CO2 + 2H2O
P + 5HNO3 (diff) + 2H2O → 3H3PO4 + 5NO
P + 5HNO3(konc) → HPO3 + 5NO2 + 2H2O
H2S + Г2 → 2НГ + S↓ (išskyrus F2)
H2SO3 + G2 + H2O → 2HG + H2SO4 (išskyrus F2)
2H2S(aq) + O2 → 2H2O + 2S↓
2H2S + 3O2 → 2H2O + 2SO2 (degimas)
2H2S + O2(trūksta) → 2H2O + 2S↓
Aktyvesni halogenai išstumia mažiau aktyvius NG iš rūgščių (išimtis: F2 reaguoja su vandeniu, o ne rūgštimi)
2HBr + Cl2 → 2HCl + Br2↓
2HI + Cl2 → 2HCl + I2↓
2HI + Br2 → 2HBr + I2↓
10. Redokso reakcijos tarp rūgščių
H2SO4 (konc.) 2HBr → Br2↓ + SO2 + 2H2O
H2SO4 (konc.) + 8HI → 4I2↓ + H2S + 4H2O
H2SO4(konc) + HCl ≠
H2SO4(konc) + H2S → S↓ + SO2 + 2H2O
3H2SO4(konc) + H2S → 4SO2 + 4H2O
H2SO3 + 2H2S → 3S↓ + 3H2O
2HNO3(konc) + H2S → S↓ + 2NO2 + 2H2O
2HNO3(konc) + SO2 → H2SO4 + 2NO2
6HNO3(konc) + HI → HIO3 + 6NO2 + 3H2O
2HNO3(konc) + 6HCl → 3Cl2 + 2NO + 4H2O
Amfoterinių hidroksidų cheminės savybės
1. Sąveika su baziniu oksidu
amfoterinis hidroksidas + bazinis oksidas → druska + vanduo
2Al(OH)3 +Na2O (t)→ 2NaAlO2 + 3H2O
2. Sąveika su amfoteriniu arba rūgštiniu oksidu
amfoterinis hidroksidas + amfoterinis/rūgštinis oksidas ≠ nevyksta
Kai kurie amfoteriniai oksidai (Be (OH) 2, Zn (OH) 2, Pb (OH) 2) reaguoja su rūgštiniu CO2 oksidu, sudarydami bazinių druskų ir vandens nuosėdas.
2Be(OH)2 + CO2 → (BeOH)2CO3↓ + H2O
3. Sąveika su šarmu
amfoterinis hidroksidas + šarmas → druska + vanduo
Zn(OH)2 + 2KOH (kieta medžiaga) (t) → K2ZnO2 + 2H2O
Zn(OH)2 + 2KOH → K2
4. Nesąveikauti su netirpiomis bazėmis arba amfoteriniais hidroksidais
amfoterinis hidroksidas + netirpi bazė/amfoterinis hidroksidas ≠ nevyksta
5. Sąveika su rūgštimis
amfoterinis hidroksidas + rūgštis → druska + vanduo
Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O
6. Nereaguoti su druskomis
amfoterinis hidroksidas + druska ≠ nereaguoja
7. Nereaguokite su metalais / nemetalais (paprastomis medžiagomis)
amfoterinis hidroksidas + metalas/ne metalas ≠ nevyksta
8. Terminis skilimas
amfoterinis hidroksidas (t) → amfoterinis oksidas + vanduo
2Al(OH)3 (t) → Al2O3 + 3H2O
Zn(OH)2 (t) → ZnO + H2O
Bendra informacija apie druskas
Įsivaizduokite, kad turime rūgštį ir bazę, tarp jų atliksime neutralizacijos reakciją ir gausime rūgštį ir druską.
NaOH + HCl → NaCl (natrio chloridas) + H2O
Pasirodo, druska susideda iš metalo katijono ir rūgšties liekanos anijono.
Druskos yra:
1. Rūgšti (su vienu ar dviem vandenilio katijonais (tai yra, jie turi rūgštinę (arba silpnai rūgštinę) aplinką) – KHCO3, NaHSO3).
2. Terpė (turiu metalo katijoną ir rūgšties liekanos anijoną, terpė turi būti nustatyta naudojant pH matuoklį - BaSO4, AgNO3).
3. Bazinis (turi hidroksido joną, tai yra šarminę (arba silpnai šarminę) terpę - Cu (OH) Cl, Ca (OH) Br).
Taip pat yra dvigubų druskų, kurios disociacijos metu sudaro dviejų metalų (K) katijonus.
Druskos, išskyrus keletą išimčių, yra kristalinės kietos medžiagos, turinčios aukštą lydymosi temperatūrą. Dauguma druskų yra baltos (KNO3, NaCl, BaSO4 ir kt.). Kai kurios druskos yra spalvotos (K2Cr2O7 - oranžinė spalva, K2CrO4 – geltona, NiSO4 – žalia, CoCl3 – rožinė, CuS – juoda). Pagal tirpumą jie gali būti skirstomi į tirpius, mažai tirpius ir praktiškai netirpius. Rūgštinės druskos, kaip taisyklė, geriau tirpsta vandenyje nei atitinkamos vidutinės druskos, o bazinės – blogiau.
Cheminės druskų savybės
1. Druska + vanduo
Kai daug druskų ištirpsta vandenyje, jų dalinis arba visiškas skilimas- hidrolizė. Kai kurios druskos sudaro kristalinius hidratus. Ištirpusios vandenyje vidutinės druskos, kurių anijone yra amfoterinio metalo, sudaro kompleksines druskas.
NaCl + H2O → NaOH + HCl
Na2ZnO2 + 2H2O = Na2
2. Druska + Bazinis oksidas ≠ nereaguoja
3. Druska + amfoterinis oksidas → (t) rūgšties lakusis oksidas + druska
Lydymosi metu amfoteriniai oksidai išstumia lakiuosius rūgštinius oksidus iš jų druskų.
Al2O3 +K2CO3 → KAlO2 + CO2
Fe2O3 + Na2CO3 → 2NaFeO2 + CO2
4. Druska + rūgštinis nelakus oksidas → rūgštinis lakusis oksidas + druska
Nelakūs rūgščių oksidai lydymosi metu išstumia lakiuosius rūgščių oksidus iš jų druskų.
SiO2 + CaCO3 → (t) CaSiO3 + CO2
P2O5 + Na2CO3 → (t) 2Na3PO4 + 3CO2
3SiO2 + Ca3(PO4)2 → (t) 3CaSiO3 + P2O5
5. Druska + bazė → bazė + druska
Reakcijos tarp druskų ir bazių yra jonų mainų reakcijos. Todėl normaliomis sąlygomis jie vyksta tik tirpaluose (ir druska, ir bazė turi būti tirpūs) ir tik su sąlyga, kad keitimosi metu susidaro nuosėdos arba silpnas elektrolitas (H2O / NH4OH); šiose reakcijose dujiniai produktai nesusidaro.
A. Tirpi bazė + tirpi rūgšties druska → vidutinė druska + vanduo
Jei druską ir bazę sudaro skirtingi katijonai, susidaro dvi vidurinės druskos; rūgščių amonio druskų atveju dėl šarmų pertekliaus susidaro amonio hidroksidas.
Ba(OH)2 + Ba(HCO3) → 2BaCO3 + 2H2O
2KOH + 2NaHCO3 → Na2CO3 + K2CO3 + 2H2O
2NaOH + 2NH4HS → Na2S + (NH4)2S + 2H2O
2NaOH(ex) + NH4Hs → Na2S + NH4OH + H2O
B. Tirpi bazė + tirpi terpė/bazinė druska → netirpi druska↓ + bazė
Tirpi bazė + tirpi terpė/bazinė druska → druska + netirpi bazė↓
Tirpi bazė + tirpi vidutinė/bazinė druska → druska + silpnas elektrolitas NH4OH
Tirpi bazė + tirpi terpė/bazinė druska → jokios reakcijos
Reakcija tarp tirpių bazių ir terpės/bazinės druskos įvyksta tik tada, kai keičiantis jonams susidaro netirpi druska, netirpi bazė arba silpnas elektrolitas NH4OH.
Ba(OH)2 + Na2SO4 → BaSO4↓ + 2NaOH
2NH4OH + CuCl2 → 2NH4Cl + Cu(OH)2↓
Ba(OH)2 + NH4Cl → BaCl2 + NH4OH
NaOH + KCl ≠
Jei pradinė druska susidaro iš polirūgštinės bazės, kai trūksta šarmų, susidaro bazinė druska.
NaOH(trūksta) + AlCl3 → Al(OH)Cl2 + NaCl
Šarmams veikiant sidabro ir gyvsidabrio druskas (II), išsiskiria ne AgOH ir Hg (OH) 2, kurie suyra kambario temperatūroje, o netirpūs oksidai Ag2O ir HgO.
2AgNO3 + 2NaOH → Ag2O↓ 2NaNO3 + H2O
Hg(NO3)2 + 2KOH → HgO↓ + 2KNO3 + H2O
6. Druska + amfoterinis hidroksidas → nevyksta
7. Druska + rūgštis → rūgštis + druska
Dažniausiai. rūgščių reakcijos su druskomis yra jonų mainų reakcijos, todėl vyksta tirpaluose ir tik tada, kai susidaro rūgštyje netirpi druska arba silpnesnė ir laki rūgštis.
HCl + AgNO3 → AgCl↓ + HNO3
2HBr + K2SiO3 → 2KBr +H2SiO3↓
2HNO3 + Na2CO3 → 2NaNO3 + H2O + CO2
A. Rūgštis1 + lakios/silpnesnės rūgšties druska2 → rūgšties1 druska + lakiesnė/ silpna rūgštis 2
Rūgštys sąveikauja su silpnesnių arba lakiųjų rūgščių druskų tirpalais. Nepriklausomai nuo druskos sudėties (vidutinė, rūgštinė, bazinė), paprastai susidaro vidutinė druska ir silpnesnė lakioji rūgštis.
2CH3COOH + Na2S → 2CH3COONa + H2S
HCl + NaHS → NaCl + H2S
B. Stipri rūgštis + stipri / vidutinė rūgšties druska → netirpi druska↓ + rūgštis
Stiprios rūgštys reaguoja su kitų stiprių rūgščių druskų tirpalais, jei susidaro netirpi druska. Nelakioji H3PO4 (vidutinio stiprumo rūgštis) išstumia stiprią, bet lakią druskos HCl ir azoto rūgštį HNO3 iš jų druskų, jei susidaro netirpi druska.
H2SO4 + Ca(NO3)2 → CaSO4↓ + 2HNO3
2H3PO4 + 3CaCl2 → Ca3(PO4)2↓ + 6HCl
H3PO4 + 3AgNO3 → Ag3PO4↓ + 3HNO3
B. Rūgštis1 + bazinė rūgšties1 druska → vidutinė druska + vanduo
Kai rūgštis reaguoja su bazine tos pačios rūgšties druska, susidaro vidurinė druska ir vanduo.
HCl + Mg(OH)Cl → MgCl2 + H2O
D. Polibazinė rūgštis1 + vidutinė/rūgštis rūgšties druska1 → rūgštinė rūgšties druska1
Kai daugiabazinė rūgštis veikia vidutinę tos pačios rūgšties druską, susidaro rūgšties druska, o veikiant rūgšties druskai – rūgšties druska, turinti didesnį vandenilio atomų skaičių.
H3PO4 + Ca3(PO4) → 3CaHPO4
H3PO4 + CaHPO4 → Ca(H2PO4)2
CO2 + H2O + CaCO3 → Ca(HCO3)2
E. Rūgštis H2S + druska Ag, Cu, Pb, Cd, Hg → Ag2S/CuS/PbS/CdS/HgS↓ + rūgštis
Silpnas ir lakstantis hidrosulfido rūgštis H2S išstumia net stiprias rūgštis iš Ag, Cu, Pb, Cd, Hg druskų tirpalų, su jomis susidaro sulfidinės nuosėdos, kurios netirpi ne tik vandenyje, bet ir susidariusioje rūgštyje.
H2S + CuSO4 → CuS↓ + H2SO4
E. Rūgštis + vidutinė / kompleksinė druska su amfoteriniu Me anijone → vidutinė druska + amfoterinis hidroksidas↓
→ vidutinė druska + vidutinė druska + H2O
Kai rūgštis veikia vidutinę arba sudėtingą druską su amfoteriniu metalu anijone, druska sunaikinama ir susidaro:
a) esant rūgšties trūkumui - vidurinė druska ir amfoterinis hidroksidas
b) esant rūgšties pertekliui - dvi vidutinės druskos ir vanduo
2HCl(savaitė) + Na2ZnO2 → 2NaCl + Zn(OH)2↓
2HCl(savaitė) + Na2 → 2NaCl + Zn(OH)2↓ + 2H2O
4HCl(ex) + Na2ZnO2 → 2NaCl + ZnCl2 + 2H2O
4HCl(ex) + Na2 → 2NaCl + ZnCl2 + 4H2O
Reikėtų nepamiršti, kad kai kuriais atvejais tarp rūgščių ir druskų vyksta OVR arba kompleksinio susidarymo reakcijos. Taigi, OVR įveskite:
H2SO4 koncentr. ir I‾/Br‾ (produktai H2S ir I2/SO2 ir Br2)
H2SO4 koncentr. ir Fe²+ (SO2 ir Fe³ produktai + )
HNO3 praskiestas/konc. ir Fe² + (produktai NO/NO2 ir Fe 3 + )
HNO3 praskiestas/konc. ir SO3²‾/S²‾ (NO/NO2 produktai ir sulfatas/siera arba sulfatas)
HCl koncentr. ir KMnO4/K2Cr2O7/KClO3 (produktai chloras (dujos) ir Mn²+ /Cr³ + /Cl‾.
G. Reakcija vyksta be tirpiklio
Sieros rūgšties konc. + druska (tv.) → druska rūgšti/vidutinė + rūgšti
Nelakiosios rūgštys gali išstumti lakiąsias medžiagas iš savo sausų druskų. Dažniausiai naudojama koncentruotos sieros rūgšties sąveika su sausomis stiprių ir silpnų rūgščių druskomis, tokiu atveju susidaro rūgštis ir rūgštinė arba vidutinė druska.
H2SO4(konc) + NaCl(kieta) → NaHSO4 + HCl
H2SO4 (konc.) + 2NaCl (kieta) → Na2SO4 + 2HCl
H2SO4(konc) + KNO3(s) → KHSO4 + HNO3
H2SO4(konc) + CaCO3(s) → CaSO4 + CO2 + H2O
8. Tirpi druska + tirpi druska → netirpi druska↓ + druska
Reakcijos tarp druskų yra mainų reakcijos. Todėl įprastomis sąlygomis jie vyksta tik tada, jei:
a) abi druskos tirpsta vandenyje ir laikomos tirpalais
b) dėl reakcijos susidaro nuosėdos arba silpnas elektrolitas (pastarasis labai retas).
AgNO3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO3
Jei viena iš pradinių druskų yra netirpi, reakcija vyksta tik tada, kai dėl jos susidaro dar netirpi druska. „Netirpumo“ kriterijus yra PR (tirpumo produkto) vertė, tačiau, kadangi jo tyrimas nepatenka į mokyklos kurso sritį, atvejai, kai viena iš reagentų druskų yra netirpi, toliau nenagrinėjami.
Jeigu mainų reakcijoje susidaro druska, kuri dėl hidrolizės visiškai suyra (tirpumo lentelėje vietoje tokių druskų yra brūkšneliai), tai šios druskos hidrolizės produktai tampa reakcijos produktais.
Al2(SO4)3 + K2S ≠ Al2S3↓ + K2SO4
Al2(SO4)3 + K2S + 6H2O → 2Al(OH)3↓ + 3H2S + K2SO4
FeCl3 + 6KCN → K3 + 3KCl
AgI + 2KCN → K + KI
AgBr + 2Na2S2O3 → Na3 + NaBr
Fe2(SO4)3 + 2KI → 2FeSO4 + I2 + K2SO4
NaCl + NaHSO4 → (t) Na2SO4 + HCl
Vidutinės druskos kartais sąveikauja viena su kita, sudarydamos sudėtingas druskas. OVR galimas tarp druskų. Kai kurios druskos sąveikauja susiliedamos.
9. Mažiau aktyvaus metalo druska + aktyvesnis metalas → mažiau aktyvus metalas↓ + druska
Aktyvesnis metalas išstumia mažiau aktyvų metalą (įtampos serijoje į dešinę) iš savo druskos tirpalo, tuo tarpu susidaro nauja druska, o mažiau aktyvus metalas išsiskiria laisvu pavidalu (nusėda ant aktyvaus metalo plokštelės). . Išimtis yra šarminė ir šarminių žemių metalai reaguoti su vandeniu tirpale.
Oksidacinių savybių turinčios druskos patenka į tirpalą su metalais ir kitomis redokso reakcijomis.
FeSO4 + Zn → Fe↓ + ZnSO4
ZnSO4 + Fe ≠
Hg(NO3)2 + Cu → Hg↓ + Cu(NO3)2
2FeCl3 + Fe → 3FeCl2
FeCl3 + Cu → FeCl2 + CuCl2
HgCl2 + Hg → Hg2Cl2
2CrCl3 + Zn → 2CrCl2 + ZnCl2
Metalai taip pat gali išstumti vienas kitą iš išlydytų druskų (reakcija vyksta be oro prieigos). Tai darant reikia atsiminti, kad:
a) lydant daug druskų suyra
b) metalų įtampų serija lemia santykinį metalų aktyvumą tik vandeniniuose tirpaluose (pavyzdžiui, Al vandeniniuose tirpaluose yra mažiau aktyvus nei šarminių žemių metalai, o lydaluose – aktyvesnis)
K + AlCl3(lydas) →(t) 3KCl + Al
Mg + BeF2(lydas) → (t) MgF2 + Be
2Al + 3CaCl2 (lydas) → (t) 2AlCl3 + 3Ca
10. Druska + nemetalas
Druskų reakcijos su nemetalais yra nedidelės. Tai yra redokso reakcijos.
5KClO3 + 6P →(t) 5KCl + 3P2O5
2KClO3 + 3S →(t) 2KCl + 2SO2
2KClO3 + 3C →(t) 2KCl + 3CO2
Aktyvesni halogenai išstumia mažiau aktyvius iš vandenilio rūgščių druskų tirpalų. Išimtis – molekulinis fluoras, kuris tirpaluose reaguoja ne su druska, o su vandeniu.
2FeCl2 + Cl2 →(t) 2FeCl3
2NaNO2 + O2 → 2NaNO3
Na2SO3 + S →(t) Na2S2O3
BaSO4 + 2C →(t) BaS + 2CO2
2KClO3 + Br2 →(t) 2KBrO3 + Cl2 (ta pati reakcija būdinga jodui)
2KI + Br2 → 2KBr + I2↓
2KBr + Cl2 → 2KCl + Br2↓
2NaI + Cl2 → 2NaCl + I2↓
11. Druskų skilimas.
Druska →(t) produktai terminis skilimas
1. Azoto rūgšties druskos
Nitratų terminio skilimo produktai priklauso nuo metalo katijono padėties metalo įtempių serijoje.
MeNO3 → (t) (Me, kairėje nuo Mg (išskyrus Li)) MeNO2 + O2
MeNO3 → (t) (Me nuo Mg iki Cu ir taip pat Li) MeO + NO2 + O2
MeNO3 → (t) (Me, Cu yra dešinėje) Me + NO2 + O2
(Šiluminis geležies (II) / chromo (II) nitrato skilimas gamina geležies (III) / chromo (III) oksidą.
2. Amonio druskos
Visos amonio druskos suyra deginant. Dažniausiai išsiskiria amoniakas NH3 ir rūgštis arba jos skilimo produktai.
NH4Cl → (t) NH3 + HCl (=NH4Br, NH4I, (NH4)2S)
(NH4)3PO4 →(t)3NH3 + H3PO4
(NH4)2HPO4 →(t) 2NH3 + H3PO4
NH4H2PO4 →(t) NH3 + H3PO4
(NH4)2CO3 →(t) 2NH3 + CO2 + H2O
NH4HCO3 →(t) NH3 + CO2 + H2O
Kartais amonio druskos, kuriose yra anijonų – oksidatoriai, kaitinant suyra, išsiskiriant N2, NO arba N2O.
(NH4)Cr2O7 →(t) N2 + Cr2O3 + 4H2O
NH4NO3 →(t) N2O + 2H2O
2NH4NO3 →(t) N2 + 2NO + 4H2O
NH4NO2 →(t) N2 + 2H2O
2NH4MnO4 →(t) N2 + 2MnO2 + 4H2O
3. Anglies rūgšties druskos
Beveik visi karbonatai skyla į metalo oksidą ir CO2. Šarminių metalų karbonatai, išskyrus ličio, kaitinant nesuyra. Sidabro ir gyvsidabrio karbonatai skyla į laisvą metalą.
MeCO3 →(t) MeO + CO2
2Ag2CO3 →(t) 4Ag + 2CO2 + O2
Visi bikarbonatai suyra iki atitinkamo karbonato.
MeHCO3 →(t) MeCO3 + CO2 + H2O
4. Sieros rūgšties druskos
Kaitinant sulfitai yra neproporcingi, sudarydami sulfidą ir sulfatą. Skildamas (NH4)2SO3 susidaręs sulfidas (NH4)2S iš karto suyra į NH3 ir H2S.
MeSO3 →(t) MeS + MeSO4
(NH4)2SO3 → (t) 2NH3 + H2S + 3(NH4)2SO4
Hidrosulfitai skyla į sulfitus, SO2 ir H2O.
MeHSO3 →(t) MeSO3 + SO2 +H2O
5. Sieros rūgšties druskos
Daugelis sulfatų esant t > 700-800 C skyla į metalo oksidą ir SO3, kurie šioje temperatūroje suskyla į SO2 ir O2. Šarminių metalų sulfatai yra atsparūs karščiui. Sidabras ir gyvsidabrio sulfatai skyla į laisvą metalą. Hidrosulfatai pirmiausia skyla į disulfatus, o paskui į sulfatus.
2CaSO4 →(t) 2CaO + 2SO2 + O2
2Fe2(SO4)3 →(t) 2Fe2O3 + 6SO2 + 3O2
2FeSO4 →(t) Fe2O3 + SO3 + SO2
Ag2SO4 →(t) 2Ag + SO2 + O2
MeHSO4 →(t) MeS2O7 + H2O
MeS2O7 →(t) MeSO4 + SO3
6. Kompleksinės druskos
Hidroksokompleksai amfoteriniai metalai daugiausia suyra į vidutinę druską ir vandenį.
K →(t) KAlO2 + 2H2O
Na2 →(t) ZnO + 2NaOH + H2O
7. Bazinės druskos
Daugelis bazinių druskų kaitinant suyra. Bazinės anoksinių rūgščių druskos skyla į vandenį ir oksosalus
Al(OH)2Br →(t) AlOBr + H2O
2AlOHCl2 →(t) Al2OCl4 + H2O
2MgOHCl →(t) Mg2OCl2 + H2O
Bazinės deguonies turinčių rūgščių druskos skyla į metalo oksidą ir atitinkamos rūgšties terminio skilimo produktus.
2AlOH(NO3)2 →(t) Al2O3 + NO2 + 3O2 + H2O
(CuOH)2CO3 →(t) 2CuO + H2O + CO2
8. Kitų druskų terminio skilimo pavyzdžiai
4K2Cr2O7 →(t) 4K2CrO4 + 2Cr2O3 + 3O2
2KMnO4 →(t) K2MnO4 + MnO2 + O2
KClO4 →(t) KCl + O2
4KClO3 →(t) KCl + 3KClO4
2KClO3 →(t) 2KCl +3O2
2NaHS →(t) Na2S + H2S
2CaHPO4 →(t) Ca2P2O7 + H2O
Ca(H2PO4)2 →(t) Ca(PO3)2 +2H2O
2AgBr →(hν) 2Ag + Br2 (=AgI)
Didžioji dalis pateiktos medžiagos paimta iš vadovo Deryabina N.E. „Chemija. Pagrindinės pamokos neorganinių medžiagų“. IPO „Prie Nikitsky Gate“ Maskva 2011 m.
Chemijos paruošimas ZNO ir DPA
Išsamus leidimas
DALIS IR
BENDROJI CHEMIJA
ELEMENTŲ CHEMIJA
HALOGENAI
Paprastos medžiagos
Cheminės fluoro savybės
Fluoras yra stipriausias oksidatorius gamtoje. Tiesiogiai jis reaguoja ne tik su heliu, neonu ir argonu.
Reakcijoje su metalais susidaro fluoridai, joninio tipo junginiai:
Fluoras intensyviai reaguoja su daugeliu nemetalų, net su kai kuriomis inertinėmis dujomis:
Cheminės chloro savybės. Sąveika su sudėtingos medžiagos
Chloras yra stipresnis oksidatorius nei bromas ar jodas, todėl chloras išstumia iš jų druskų sunkiuosius halogenus:
Tirpdamas vandenyje chloras dalinai su juo reaguoja, todėl susidaro dvi rūgštys: chloridas ir hipochloritas. Tokiu atveju vienas chloro atomas padidina oksidacijos laipsnį, o kitas – sumažina. Tokios reakcijos vadinamos disproporcingomis reakcijomis. Disproporcingumo reakcijos – tai savaiminio gijimo-savioksidacijos reakcijos, t.y. reakcijos, kurių metu vienas elementas pasižymi ir oksido, ir redukuojančio agento savybėmis. Esant disproporcijai, tuo pačiu metu susidaro junginiai, kuriuose elementas yra labiau oksiduotas ir redukuotas, palyginti su primityviu. Chloro atomo oksidacijos būsena hipochlorito rūgšties molekulėje yra +1:
Chloro sąveika su šarmų tirpalais vyksta panašiai. Šiuo atveju susidaro dvi druskos: chloridas ir hipochloritas.
Chloras sąveikauja su įvairiais oksidais:
Chloras oksiduoja kai kurias druskas, kuriose metalas nėra maksimalios oksidacijos būsenos:
Molekulinis chloras reaguoja su daugeliu organiniai junginiai. Kai katalizatorius yra geležies (III) chloridas, chloras reaguoja su benzenu, sudarydamas chlorbenzeną, o apšvitintas šviesa dėl tos pačios reakcijos susidaro heksachlorcikloheksanas:
Cheminės bromo ir jodo savybės
Abi medžiagos reaguoja su vandeniliu, fluoru ir šarmais:
Jodą oksiduoja įvairūs stiprūs oksidatoriai:
Kasybos metodai paprastos medžiagos
Fluoro ekstrahavimas
Kadangi fluoras yra stipriausias cheminis oksidas, jo neįmanoma išskirti cheminėmis reakcijomis iš laisvos formos junginių, todėl fluoras išgaunamas fizikiniu ir cheminiu būdu – elektrolizės būdu.
Fluorui išgauti naudojamas kalio fluorido lydalas ir nikelio elektrodai. Nikelis naudojamas dėl to, kad metalo paviršius pasyvinamas fluoru, nes susidaro netirpios medžiagos.
NiF2, todėl patys elektrodai nesunaikinami veikiant ant jų išsiskiriančiai medžiagai:Chloro išgavimas
Chloras komerciškai gaminamas elektrolizės būdu natrio chlorido tirpalu. Šio proceso metu taip pat ekstrahuojamas natrio hidroksidas:
Nedideliais kiekiais chloras gaunamas oksiduojant vandenilio chlorido tirpalą įvairiais būdais:
Chloras yra labai svarbus chemijos pramonės produktas.
Jo pasaulinė produkcija yra milijonai tonų.
Bromo ir jodo ekstrahavimas
Pramoniniam naudojimui bromas ir jodas gaunami atitinkamai oksiduojant bromidus ir jodidus. Oksidacijai dažniausiai naudojamas molekulinis chloras, koncentruota sulfato rūgštis arba mangano dioksidas:
Fluoras ir kai kurie jo junginiai naudojami kaip oksidatorius raketų kurui. Dideli fluoro kiekiai naudojami įvairiems šaltnešiams (freonams) ir kai kuriems polimerams, pasižymintiems cheminiu ir terminiu atsparumu (teflonas ir kai kurie kiti), gaminti. Fluoras naudojamas branduolinėje technologijoje urano izotopams atskirti.
Didžioji chloro dalis naudojama vandenilio chlorido rūgščiai gaminti, taip pat kaip oksidatorius kitų halogenų ekstrahavimui. Pramonėje jis naudojamas audiniams ir popieriui balinti. Didesniais kiekiais nei fluoras naudojamas polimerų (PVC ir kt.) bei šaltnešių gamybai. Dezinfekuoti chloru geriamas vanduo. Taip pat reikia išgauti kai kuriuos tirpiklius, tokius kaip chloroformas, metileno chloridas, anglies tetrachloridas. Taip pat iš jo gaminama daug medžiagų, tokių kaip kalio chloratas (bertoleto druska), baliklis ir daugelis kitų junginių, turinčių chloro atomų.
Bromas ir jodas pramonėje nenaudojami tokiu mastu kaip chloras ar fluoras, tačiau šių medžiagų naudojimas kasmet didėja. Bromas naudojamas įvairių raminamųjų vaistų gamyboje. Jodas naudojamas antiseptinių preparatų gamyboje. Bromo ir jodo junginiai plačiai naudojami kiekybinei medžiagų analizei. Jodo pagalba išgryninami kai kurie metalai (šis procesas vadinamas jodo rafinavimu), pavyzdžiui, titanas, vanadis ir kt.
Pagrindinių neorganinių junginių klasių cheminės savybės
Rūgščių oksidai
- Rūgšties oksidas + vanduo \u003d rūgštis (išimtis - SiO 2)
SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4
Cl 2 O 7 + H 2 O \u003d 2HClO 4 - Rūgšties oksidas + šarmas \u003d druska + vanduo
SO 2 + 2NaOH \u003d Na 2 SO 3 + H 2 O
P 2 O 5 + 6 KOH \u003d 2K 3 PO 4 + 3H 2 O - Rūgštinis oksidas + bazinis oksidas = druska
CO 2 + BaO = BaCO 3
SiO 2 + K 2 O \u003d K 2 SiO 3Pagrindiniai oksidai
- Bazinis oksidas + vanduo \u003d šarmas (reaguoja šarminių ir šarminių žemės metalų oksidai)
CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2
Na 2 O + H 2 O \u003d 2NaOH - Bazinis oksidas + rūgštis = druska + vanduo
CuO + 2HCl \u003d CuCl 2 + H 2 O
3K 2 O + 2H 3 PO 4 = 2K 3 PO 4 + 3H 2 O - Bazinis oksidas + rūgštinis oksidas = druska
MgO + CO 2 \u003d MgCO 3
Na 2 O + N 2 O 5 \u003d 2NaNO 3Amfoteriniai oksidai
- Amfoterinis oksidas + rūgštis = druska + vanduo
Al 2 O 3 + 6HCl \u003d 2AlCl 3 + 3H 2 O
ZnO + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2 O - Amfoterinis oksidas + šarmas \u003d druska (+ vanduo)
ZnO + 2KOH \u003d K 2 ZnO 2 + H 2 O (tiksliau: ZnO + 2KOH + H 2 O \u003d K 2)
Al 2 O 3 + 2NaOH = 2NaAlO 2 + H 2 O (tiksliau: Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na) - Amfoterinis oksidas + rūgšties oksidas = druska
ZnO + CO 2 = ZnCO 3 - Amfoterinis oksidas + bazinis oksidas = druska (kai sulydoma)
ZnO + Na 2 O \u003d Na 2 ZnO 2
Al 2 O 3 + K 2 O \u003d 2KAlO 2
Cr 2 O 3 + CaO \u003d Ca (CrO 2) 2rūgštys
- Rūgštis + bazinis oksidas = druska + vanduo
2HNO 3 + CuO \u003d Cu (NO 3) 2 + H 2 O
3H 2 SO 4 + Fe 2 O 3 \u003d Fe 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O - Rūgštis + amfoterinis oksidas = druska + vanduo
3H 2 SO 4 + Cr 2 O 3 \u003d Cr 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O
2HBr + ZnO = ZnBr 2 + H 2 O - Rūgštis + bazė = druska + vanduo
H 2 SiO 3 + 2 KOH \u003d K 2 SiO 3 + 2H 2 O
2HBr + Ni(OH)2 = NiBr2 + 2H2O - Rūgštis + amfoterinis hidroksidas = druska + vanduo
3HCl + Cr(OH) 3 = CrCl 3 + 3H 2 O
2HNO3 + Zn(OH)2 = Zn(NO3)2 + 2H2O - Stipri rūgštis + silpnos rūgšties druska = silpna rūgštis + stiprios rūgšties druska
2HBr + CaCO 3 \u003d CaBr 2 + H 2 O + CO 2
H 2 S + K 2 SiO 3 \u003d K 2 S + H 2 SiO 3 - Rūgštis + metalas (įtampos serijoje yra kairėje nuo vandenilio) \u003d druska + vandenilis
2HCl + Zn \u003d ZnCl2 + H2
H 2 SO 4 (razb.) + Fe \u003d FeSO 4 + H 2
Svarbu: oksiduojančios rūgštys (HNO 3 , koncentr. H 2 SO 4) skirtingai reaguoja su metalais.
Amfoteriniai hidroksidai
- Amfoterinis hidroksidas + rūgštis = druska + vanduo
2Al(OH)3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 6H2O
Be(OH)2 + 2HCl = BeCl2 + 2H2O - Amfoterinis hidroksidas + šarmas \u003d druska + vanduo (susiliejus)
Zn(OH) 2 + 2NaOH = Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O
Al(OH) 3 + NaOH = NaAlO 2 + 2H 2 O - Amfoterinis hidroksidas + šarmas = druska (vandeniniame tirpale)
Zn(OH)2 + 2NaOH \u003d Na 2
Sn (OH) 2 + 2NaOH \u003d Na 2
Be(OH)2 + 2NaOH = Na 2
Al(OH)3 + NaOH = Na
Cr(OH)3 + 3NaOH = Na3šarmų
- Šarmas + rūgšties oksidas \u003d druska + vanduo
Ba (OH) 2 + N 2 O 5 \u003d Ba (NO 3) 2 + H 2 O
2NaOH + CO 2 \u003d Na 2 CO 3 + H 2 O - Šarmas + rūgštis \u003d druska + vanduo
3KOH + H3PO4 = K3PO4 + 3H2O
Ba(OH) 2 + 2HNO 3 = Ba(NO 3) 2 + 2H 2 O - Šarmas + amfoterinis oksidas \u003d druska + vanduo
2NaOH + ZnO = Na 2 ZnO 2 + H 2 O (tiksliau: 2NaOH + ZnO + H 2 O = Na 2) - Šarmas + amfoterinis hidroksidas = druska (vandeniniame tirpale)
2NaOH + Zn(OH)2 = Na 2
NaOH + Al(OH) 3 = Na - Šarmas + tirpi druska = netirpi bazė + druska
Ca(OH)2 + Cu(NO 3) 2 = Cu(OH) 2 + Ca(NO 3) 2
3KOH + FeCl3 \u003d Fe (OH)3 + 3KCl - Šarmas + metalas (Al, Zn) + vanduo = druska + vandenilis
2NaOH + Zn + 2H 2O \u003d Na2 + H2
2KOH + 2Al + 6H2O = 2K + 3H2druskos
- Silpnos rūgšties druska + stipri rūgštis = stiprios rūgšties druska + silpna rūgštis
Na 2 SiO 3 + 2HNO 3 \u003d 2NaNO 3 + H 2 SiO 3
BaCO 3 + 2HCl \u003d BaCl 2 + H 2 O + CO 2 (H 2 CO 3) - Tirpi druska + tirpi druska = netirpi druska + druska
Pb(NO 3) 2 + K 2 S = PbS + 2KNO 3
CaCl 2 + Na 2 CO 3 \u003d CaCO 3 + 2NaCl - Tirpi druska + šarmas \u003d druska + netirpi bazė
Cu(NO 3) 2 + 2NaOH = 2NaNO 3 + Cu(OH) 2
2FeCl3 + 3Ba(OH)2 = 3BaCl2 + 2Fe(OH)3 - Tirpi metalo druska (*) + metalas (**) = metalo druska (**) + metalas (*)
Zn + CuSO 4 \u003d ZnSO 4 + Cu
Cu + 2AgNO 3 \u003d Cu (NO 3) 2 + 2Ag
Svarbu: 1) metalas (**) turi būti įtampos serijoje į kairę nuo metalo (*), 2) metalas (**) NETURI reaguoti su vandeniu.Galbūt jus taip pat domina kiti chemijos vadovo skyriai:
- Silpnos rūgšties druska + stipri rūgštis = stiprios rūgšties druska + silpna rūgštis
- Šarmas + rūgšties oksidas \u003d druska + vanduo
- Rūgštis + bazinis oksidas = druska + vanduo
- Amfoterinis oksidas + rūgštis = druska + vanduo
- Bazinis oksidas + vanduo \u003d šarmas (reaguoja šarminių ir šarminių žemės metalų oksidai)
elementariosios dalelės fizinė materija mūsų planetoje yra atomų. Laisva forma jie gali egzistuoti tik labai aukštoje temperatūroje. Normaliomis sąlygomis elementariosios dalelės linkę jungtis tarpusavyje naudodami cheminius ryšius: joninius, metalinius, kovalentinius polinius arba nepolinius. Tokiu būdu susidaro medžiagos, kurių pavyzdžius aptarsime savo straipsnyje.
Paprastos medžiagos
To paties cheminio elemento atomų sąveikos procesai baigiasi cheminių medžiagų, vadinamų paprastomis, susidarymu. Taigi anglį sudaro tik anglies atomai, vandenilio dujas sudaro vandenilio atomai, o skystas gyvsidabris susideda iš gyvsidabrio dalelių. Paprastos medžiagos sąvoka neturėtų būti tapatinama su cheminio elemento sąvoka. Pavyzdžiui, anglies dioksidas susideda ne iš paprastų anglies ir deguonies medžiagų, o iš anglies ir deguonies elementų. Tradiciškai junginiai, sudaryti iš to paties elemento atomų, gali būti skirstomi į metalus ir nemetalus. Apsvarstykite keletą tokių paprastų medžiagų cheminių savybių pavyzdžių.
Metalai
Remiantis metalinio elemento padėtimi periodinėje sistemoje, galima išskirti šias grupes: aktyvieji metalai, pagrindinių trečios – aštuntos grupės pogrupių elementai, ketvirtos – septintos grupės antrinių pogrupių metalai, taip pat lantanidai. ir aktinidai. Metalai yra paprastos medžiagos, kurių pavyzdžius pateiksime toliau bendrosios savybės: šilumos ir elektros laidumas, metalo blizgesys, plastiškumas ir lankstumas. Tokios savybės būdingos geležies, aliuminio, vario ir kt. Didėjant serijos numeriui laikotarpiais, didėja virimo ir lydymosi temperatūra, taip pat metalinių elementų kietumas. Taip yra dėl jų atomų suspaudimo, tai yra, spindulio sumažėjimo, taip pat elektronų kaupimosi. Visi metalų parametrai atitinka vidinė struktūrašių junginių kristalinė gardelė. Žemiau aptariame chemines reakcijas, taip pat pateikiame su metalais susijusių medžiagų savybių pavyzdžių.
Cheminių reakcijų ypatumai
Visi metalai, kurių oksidacijos būsena yra 0, turi tik redukuojančių agentų savybes. Šarminiai ir šarminių žemių elementai sąveikauja su vandeniu, sudarydami chemiškai agresyvias bazes – šarmus:
- 2Na+2H20=2NaOH+H2
Tipiška metalų reakcija yra oksidacija. Dėl ryšio su deguonies atomais susidaro oksidų klasės medžiagos:
- Zn + O 2 \u003d ZnO
Tai dvejetainiai junginiai, susiję su sudėtingomis medžiagomis. Bazinių oksidų pavyzdžiai yra natrio Na 2 O oksidai, vario CuO, kalcio CaO. Jie gali sąveikauti su rūgštimis, todėl produktuose yra druskos ir vandens:
- MgO + 2HCl \u003d MgCl 2 + H 2 O
Rūgščių, bazių, druskų klasių medžiagos yra sudėtingi junginiai ir pasižymi įvairiomis cheminėmis savybėmis. Pavyzdžiui, tarp hidroksidų ir rūgščių vyksta neutralizacijos reakcija, dėl kurios susidaro druska ir vanduo. Druskų sudėtis priklausys nuo reagentų koncentracijos: pavyzdžiui, su rūgšties pertekliumi reaguojančiame mišinyje, rūgščių druskų, pavyzdžiui, NaHCO 3 – natrio bikarbonatas, o didelė šarmų koncentracija sukelia bazinių druskų, tokių kaip Al (OH) 2 Cl – aliuminio dihidroksochloridas, susidarymą.
nemetalai
Svarbiausi nemetaliniai elementai yra azoto, anglies pogrupiuose, taip pat priklauso halogenų ir chalkogenų grupėms. periodinė sistema. Pateiksime su nemetalais susijusių medžiagų pavyzdžius: tai siera, deguonis, azotas, chloras. Visos jų fizinės savybės yra priešingos metalų savybėms. Jie neišlaidauja elektros, prastai praleidžia šilumos spindulius, turi mažą kietumą. Sąveikaujant su deguonimi, nemetalai sudaro sudėtingus junginius – rūgščių oksidus. Pastarosios, reaguodamos su rūgštimis, suteikia rūgštis:
- H 2 O + CO 2 → H 2 CO 3
Tipiška rūgštiniams oksidams būdinga reakcija yra sąveika su šarmais, dėl kurios susidaro druska ir vanduo.
Nemetalų cheminis aktyvumas tuo laikotarpiu didėja, tai yra dėl padidėjusio jų atomų gebėjimo pritraukti elektronus iš kitų. cheminiai elementai. Grupėse stebime priešingą reiškinį: nemetalinės savybės susilpnėja dėl atomo tūrio išpūtimo dėl naujų energijos lygių pridėjimo.
Taigi, nagrinėjome cheminių medžiagų rūšis, jų savybes iliustruojančius pavyzdžius, padėtį periodinėje sistemoje.
Bendrosios metalų savybės.
Valentinių elektronų, silpnai surištų su branduoliu, buvimas lemia bendrąsias metalų chemines savybes. AT cheminės reakcijos jie visada veikia kaip reduktorius, paprastos metalinės medžiagos niekada nepasižymi oksidacinėmis savybėmis.
Metalų priėmimas:
- regeneravimas iš oksidų su anglimi (C), smalkės(CO), vandenilio (H2) ar daugiau aktyvus metalas(Al, Ca, Mg);
- regeneravimas iš druskos tirpalų su aktyvesniu metalu;
- metalų junginių tirpalų ar lydalų elektrolizė - aktyviausių metalų (šarminių, šarminių žemių metalų ir aliuminio) atgavimas naudojant elektros srovę.
Gamtoje metalai daugiausia randami junginių pavidalu, tik mažo aktyvumo metalai randami paprastų medžiagų (vietinių metalų) pavidalu.
Metalų cheminės savybės.
1. Sąveika su paprastomis medžiagomis nemetalais:
Dauguma metalų gali būti oksiduojami nemetalais, tokiais kaip halogenai, deguonis, siera, azotas. Tačiau dauguma šių reakcijų reikalauja iš anksto pašildyti. Ateityje reakcija gali vykti išskiriant didelį šilumos kiekį, dėl kurio metalas užsidega.
Kambario temperatūroje reakcijos galimos tik tarp aktyviausių metalų (šarminių ir šarminių žemių) ir aktyviausių nemetalų (halogenų, deguonies). Šarminiai metalai (Na, K) reaguoja su deguonimi, sudarydami peroksidus ir superoksidus (Na2O2, KO2).
a) metalų sąveika su vandeniu.
Kambario temperatūroje šarminiai ir šarminių žemių metalai sąveikauja su vandeniu. Dėl pakeitimo reakcijos susidaro šarmas (tirpusi bazė) ir vandenilis: Metalas + H2O \u003d Me (OH) + H2
Kaitinant, kiti metalai sąveikauja su vandeniu, stovėdami aktyvumo serijoje į kairę nuo vandenilio. Magnis reaguoja su verdančiu vandeniu, aliuminis – po specialaus paviršiaus apdorojimo, dėl to susidaro netirpios bazės – magnio hidroksidas arba aliuminio hidroksidas – ir išsiskiria vandenilis. Metalų aktyvumas svyruoja nuo cinko (imtinai) iki švino (imtinai) sąveikauja su vandens garais (t.y. aukštesnėje nei 100 C temperatūroje), o susidaro atitinkamų metalų oksidai ir vandenilis.
Metalai, esantys dešinėje nuo vandenilio veiklos serijoje, nesąveikauja su vandeniu.
b) sąveika su oksidais:
aktyvieji metalai pakeitimo reakcijoje sąveikauja su kitų metalų arba nemetalų oksidais, redukuodami juos į paprastas medžiagas.
c) sąveika su rūgštimis:
Metalai, esantys kairėje nuo vandenilio aktyvumo serijoje, reaguoja su rūgštimis, išskirdami vandenilį ir sudarydami atitinkamą druską. Metalai, esantys dešinėje nuo vandenilio veiklos serijoje, nesąveikauja su rūgščių tirpalais.
Ypatingą vietą užima metalų reakcijos su azoto ir koncentruota sieros rūgštimis. Šiomis oksiduojančiomis rūgštimis gali būti oksiduojami visi metalai, išskyrus tauriuosius (auksą, platiną). Dėl šių reakcijų visada susidarys atitinkamos druskos, atitinkamai vanduo ir azoto arba sieros redukcijos produktas.
d) su šarmais
Metalai, kurie sudaro amfoterinius junginius (aliuminis, berilis, cinkas), gali reaguoti su lydalais (susidarant vidutinėms aliuminatų, berilatų ar cinkatų druskoms) arba šarminiais tirpalais (susidarant atitinkamoms kompleksinėms druskoms). Visos reakcijos gamins vandenilį.
e) Atsižvelgiant į metalo padėtį aktyvumo eilėje, galimos mažiau aktyvaus metalo redukcijos reakcijos (išstūmimas) iš jo druskos tirpalo kitu aktyvesniu metalu. Dėl reakcijos susidaro aktyvesnės ir paprastesnės medžiagos druska - mažiau aktyvus metalas.
Bendrosios nemetalų savybės.
Nemetalų yra daug mažiau nei metalų (22 elementai). Tačiau nemetalų chemija yra daug sudėtingesnė dėl didesnio jų atomų išorinio energijos lygio užpildymo.
Nemetalų fizinės savybės yra įvairesnės: tarp jų yra dujinės (fluoras, chloras, deguonis, azotas, vandenilis), skysčiai (bromas) ir kietosios medžiagos, kurios labai skiriasi viena nuo kitos lydymosi temperatūra. Dauguma nemetalų nepraleidžia elektros, tačiau silicis, grafitas, germanis turi puslaidininkinių savybių.
Dujiniai, skysti ir kai kurie kietieji nemetalai (jodas) turi molekulinę struktūrą kristalinė gardelė, likę nemetalai turi atominę kristalinę gardelę.
Fluoras, chloras, bromas, jodas, deguonis, azotas ir vandenilis normaliomis sąlygomis egzistuoja dviatominių molekulių pavidalu.
Daugelis nemetalinių elementų sudaro keletą paprastų medžiagų alotropinių modifikacijų. Taigi deguonis turi dvi alotropines modifikacijas – deguonies O2 ir ozono O3, siera turi tris alotropines modifikacijas – rombinę, plastinę ir monoklininę sierą, fosforas turi tris alotropines modifikacijas – raudonąjį, baltąjį ir juodąjį fosforą, anglis – šešias alotropines modifikacijas – suodžių, grafito, deimantų. , karabinas, fullerenas, grafenas.
Skirtingai nuo metalų, kurie pasižymi tik redukuojančiomis savybėmis, nemetalai reakcijose su paprastomis ir sudėtingomis medžiagomis gali veikti ir kaip reduktorius, ir kaip oksidatorius. Pagal savo aktyvumą nemetalai elektronegatyvumo serijoje užima tam tikrą vietą. Fluoras laikomas aktyviausiu nemetalu. Jis tik parodo oksidacinės savybės. Antroje vietoje pagal aktyvumą yra deguonis, trečioje – azotas, tada halogenai ir kiti nemetalai. Vandenilis turi mažiausią elektronegatyvumą tarp nemetalų.
Nemetalų cheminės savybės.
1. Sąveika su paprastomis medžiagomis:
Nemetalai sąveikauja su metalais. Tokioje reakcijoje metalai veikia kaip reduktorius, nemetalai – kaip oksidatorius. Dėl junginio reakcijos susidaro dvejetainiai junginiai - oksidai, peroksidai, nitridai, hidridai, bedeguonių rūgščių druskos.
Nemetalų reakcijose vienas su kitu labiau elektroneigiamas nemetalas pasižymi oksiduojančio agento savybėmis, mažiau elektronegatyvus - redukcijos agento savybėmis. Dėl junginių reakcijos susidaro dvejetainiai junginiai. Reikia atsiminti, kad nemetalų junginiuose gali būti įvairios oksidacijos būsenos.
2. Sąveika su sudėtingomis medžiagomis:
a) su vandeniu:
Įprastomis sąlygomis su vandeniu sąveikauja tik halogenai.
b) su metalų ir nemetalų oksidais:
Daugelis nemetalų aukštoje temperatūroje gali reaguoti su kitų nemetalų oksidais, redukuodami juos į paprastas medžiagas. Nemetalai, esantys kairėje nuo sieros elektronegatyvumo serijoje, taip pat gali sąveikauti su metalų oksidais, redukuodami metalus į paprastas medžiagas.
c) su rūgštimis:
Kai kurie nemetalai gali būti oksiduojami koncentruota sieros arba azoto rūgštimis.
d) su šarmais:
Veikiant šarmams, kai kurie nemetalai gali būti dismutuoti, būdami ir oksidatoriais, ir reduktoriais.
Pavyzdžiui, halogenams reaguojant su šarmų tirpalais nekaitinant: Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O arba kaitinant: 3Cl2 + 6NaOH = 5NaCl + NaClO3 + 3H2O.
e) su druskomis:
Sąveikaujant, būdami stiprūs oksidatoriai, jie pasižymi redukuojančiomis savybėmis.
Halogenai (išskyrus fluorą) patenka į pakeitimo reakcijas su vandenilio halogeninių rūgščių druskų tirpalais: aktyvesnis halogenas iš druskos tirpalo išstumia mažiau aktyvų halogeną.
