مبانی طبقه بندی و خواص آنها. تغییر در رنگ نشانگرها بسته به محیط. اسیدها و بازهای قوی و ضعیف

بازها (هیدروکسیدها)- مواد پیچیده ای که مولکول های آنها حاوی یک یا چند گروه هیدروکسی OH است. اغلب بازها از یک اتم فلز و یک گروه OH تشکیل شده اند. به عنوان مثال، NaOH هیدروکسید سدیم است، Ca(OH) 2 هیدروکسید کلسیم و غیره است.

یک پایه - هیدروکسید آمونیوم وجود دارد که در آن گروه هیدروکسی نه به فلز، بلکه به یون NH 4 + (کاتیون آمونیوم) متصل است. هنگامی که آمونیاک در آب حل می شود، هیدروکسید آمونیوم تشکیل می شود (واکنش اضافه کردن آب به آمونیاک):

NH 3 + H 2 O = NH 4 OH (هیدروکسید آمونیوم).

ظرفیت گروه هیدروکسی 1 است. تعداد گروه های هیدروکسیل در مولکول پایه به ظرفیت فلز بستگی دارد و با آن برابر است. به عنوان مثال، NaOH، LiOH، Al (OH) 3، Ca(OH) 2، Fe(OH) 3، و غیره.

همه دلایل -جامداتی که رنگ های متفاوتی دارند. برخی از بازها در آب بسیار محلول هستند (NaOH، KOH و غیره). با این حال، اکثر آنها در آب محلول نیستند.

به بازهای محلول در آب قلیایی می گویند.محلول های قلیایی "صابونی"، لغزنده در لمس و کاملا سوزاننده هستند. قلیاها عبارتند از هیدروکسیدهای فلزات قلیایی و قلیایی خاکی (KOH، LiOH، RbOH، NaOH، CsOH، Ca(OH) 2، Sr(OH) 2، Ba(OH) 2 و غیره). بقیه غیر قابل حل هستند.

پایه های نامحلول- اینها هیدروکسیدهای آمفوتریک هستند که هنگام تعامل با اسیدها به عنوان باز عمل می کنند و مانند اسیدها با قلیایی رفتار می کنند.

پایه های مختلف توانایی های متفاوتی برای حذف گروه های هیدروکسی دارند، بنابراین به بازهای قوی و ضعیف تقسیم می شوند.

بازهای قوی در محلول های آبی به راحتی گروه های هیدروکسی خود را ترک می کنند، اما بازهای ضعیف این کار را نمی کنند.

خواص شیمیایی پایه ها

خصوصیات شیمیایی بازها با ارتباط آنها با اسیدها، انیدریدهای اسید و نمک مشخص می شود.

1. بر اساس شاخص ها عمل کنید. اندیکاتورها بسته به برهمکنش با مواد شیمیایی مختلف رنگ تغییر می کنند. در محلول های خنثی یک رنگ و در محلول های اسیدی رنگ دیگری دارند. هنگام تعامل با بازها، رنگ آنها تغییر می کند: نشانگر متیل نارنجی زرد می شود، نشانگر تورنسل آبی می شود و فنل فتالئین به فوشیا تبدیل می شود.

2. تعامل با اکسیدهای اسیدی باتشکیل نمک و آب:

2NaOH + SiO 2 → Na 2 SiO 3 + H 2 O.

3. با اسیدها واکنش نشان دهید،تشکیل نمک و آب واکنش یک باز با اسید را واکنش خنثی سازی می نامند، زیرا پس از اتمام آن، محیط خنثی می شود:

2KOH + H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + 2H 2 O.

4. با نمک ها واکنش نشان می دهدتشکیل یک نمک و پایه جدید:

2NaOH + CuSO 4 → Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4.

5. وقتی گرم می شوند، می توانند به آب و اکسید اصلی تجزیه شوند:

Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O.

هنوز سوالی دارید؟ آیا می خواهید در مورد پایه ها بیشتر بدانید؟
برای کمک گرفتن از یک معلم خصوصی -.
درس اول رایگان است

blog.site، هنگام کپی کامل یا جزئی مطالب، پیوند به منبع اصلی الزامی است.

پس از مطالعه مقاله، می توانید مواد را به نمک، اسید و باز جدا کنید. این مقاله توضیح می‌دهد که pH محلول چیست و اسیدها و بازها چه ویژگی‌هایی دارند.

اسیدها و بازها مانند فلزات و نافلزات، تقسیم مواد بر اساس خواص مشابه هستند. اولین نظریه اسیدها و بازها متعلق به دانشمند سوئدی آرنیوس بود. به گفته آرنیوس، اسید دسته ای از مواد است که هنگام واکنش با آب، تجزیه می شوند (واپاشی) و کاتیون هیدروژن H + را تشکیل می دهند. بازهای آرنیوس در محلول آبی آنیون های OH - تشکیل می دهند. نظریه بعدی در سال 1923 توسط دانشمندان برونستد و لوری ارائه شد. تئوری Brønsted-Lowry اسیدها را به عنوان موادی که قادر به اهدای پروتون در یک واکنش هستند تعریف می کند (کاتیون هیدروژن در واکنش ها پروتون نامیده می شود). بر این اساس، بازها موادی هستند که می توانند یک پروتون را در یک واکنش بپذیرند. نظریه مربوطه در حال حاضر نظریه لوئیس است. تئوری لوئیس اسیدها را به‌عنوان مولکول‌ها یا یون‌هایی تعریف می‌کند که قادر به پذیرش جفت الکترون هستند و در نتیجه ترکیب‌های اضافی لوئیس را تشکیل می‌دهند (یک ترکیب اضافی ترکیبی است که از ترکیب دو واکنش‌دهنده بدون تشکیل محصولات جانبی ایجاد می‌شود).

در شیمی معدنی، به عنوان یک قاعده، اسید به معنای اسید برونستد-لوری است، یعنی موادی که قادر به اهدای یک پروتون هستند. اگر منظور آنها تعریف اسید لوئیس است، در متن به چنین اسیدی اسید لوئیس گفته می شود. این قوانین در مورد اسیدها و بازها اعمال می شود.

تفکیک

تفکیک فرآیند تجزیه یک ماده به یون در محلول یا مذاب است. به عنوان مثال، تفکیک اسید هیدروکلریک، تجزیه HCl به H + و Cl - است.

خواص اسیدها و بازها

پایه ها در هنگام لمس احساس صابونی دارند، در حالی که اسیدها معمولاً طعم ترش دارند.

هنگامی که یک باز با بسیاری از کاتیون ها واکنش می دهد، یک رسوب تشکیل می شود. هنگامی که یک اسید با آنیون ها واکنش می دهد، معمولاً یک گاز آزاد می شود.

اسیدهای رایج:
H 2 O ، H 3 O + ، CH 3 CO 2 H ، H 2 SO 4 ، HSO 4 - ، HCl ، CH 3 OH ، NH 3

پایه های رایج:
OH-، H2O، CH3CO2-، HSO4-، SO42-، Cl-

اسیدها و بازهای قوی و ضعیف

اسیدهای قوی

چنین اسیدهایی که به طور کامل در آب تجزیه می شوند و کاتیون های هیدروژن H + و آنیون ها تولید می کنند. نمونه ای از اسید قوی هیدروکلریک اسید HCl است:

HCl (محلول) + H 2 O (l) → H 3 O + (محلول) + Cl - (محلول)

نمونه هایی از اسیدهای قوی: HCl، HBr، HF، HNO 3، H 2 SO 4، HClO 4

لیست اسیدهای قوی

• HCl - اسید هیدروکلریک
• HBr - هیدروژن برومید
• HI - یدید هیدروژن
• HNO 3 - اسید نیتریک
• HClO 4 - اسید پرکلریک
• H 2 SO 4 - اسید سولفوریک

اسیدهای ضعیف

فقط تا حدی در آب حل می شود، به عنوان مثال، HF:

HF (محلول) + H2O (l) → H3O + (محلول) + F - (محلول) - در چنین واکنشی بیش از 90٪ اسید تجزیه نمی شود:
= < 0,01M для вещества 0,1М

اسیدهای قوی و ضعیف را می توان با اندازه گیری رسانایی محلول ها تشخیص داد: رسانایی به تعداد یون ها بستگی دارد، هرچه اسید قوی تر باشد، تجزیه آن بیشتر است، بنابراین، هرچه اسید قوی تر باشد، رسانایی بالاتر است.

لیست اسیدهای ضعیف

• HF هیدروژن فلوراید
• H 3 PO 4 فسفریک
• H 2 SO 3 گوگردی
• سولفید هیدروژن H 2 S
• زغال سنگ H 2 CO 3
• سیلیکون H 2 SiO 3

زمینه های قوی

پایه های قوی کاملاً در آب تجزیه می شوند:

NaOH (محلول) + H 2 O ↔ NH 4

بازهای قوی شامل هیدروکسیدهای فلزی گروه اول (قلیایی ها، فلزات قلیایی) و دوم (قلیایی ترن ها، فلزات قلیایی خاکی) می باشد.

لیست پایه های قوی

• سدیم هیدروکسید NaOH (سودا سوزآور)
• هیدروکسید پتاسیم KOH (پتاس سوزاننده)
• لیتیوم هیدروکسید لیتیوم
• هیدروکسید باریم Ba(OH) 2
• Ca(OH) 2 هیدروکسید کلسیم (آهک رانده شده)

زمینه های ضعیف

در یک واکنش برگشت پذیر در حضور آب، یون های OH - تشکیل می دهد:

NH 3 (محلول) + H 2 O ↔ NH + 4 (محلول) + OH - (محلول)

اکثر بازهای ضعیف آنیون هستند:

F - (محلول) + H 2 O ↔ HF (محلول) + OH - (محلول)

لیست پایه های ضعیف

• Mg(OH) 2 هیدروکسید منیزیم
• هیدروکسید آهن (II) Fe(OH) 2
• روی (OH) 2 هیدروکسید روی
• هیدروکسید آمونیوم NH 4 OH
• هیدروکسید آهن (3) Fe(OH) 3

واکنش اسیدها و بازها

اسید قوی و باز قوی

این واکنش خنثی سازی نامیده می شود: زمانی که مقدار معرف برای تفکیک کامل اسید و باز کافی باشد، محلول حاصل خنثی خواهد بود.

مثال:
H 3 O + + OH - ↔ 2H 2 O

باز ضعیف و اسید ضعیف

نوع کلی واکنش:
باز ضعیف (محلول) + H 2 O ↔ ضعیف اسید (محلول) + OH - (محلول)

باز قوی و اسید ضعیف

باز به طور کامل تجزیه می شود، اسید تا حدی تجزیه می شود، محلول به دست آمده دارای خواص ضعیف یک باز است:

HX (محلول) + OH - (محلول) ↔ H 2 O + X - (محلول)

اسید قوی و باز ضعیف

اسید کاملاً تجزیه می شود، باز کاملاً تجزیه نمی شود:

تفکیک آب

تفکیک عبارت است از تجزیه یک ماده به مولکول های سازنده آن. خواص اسید یا باز به تعادل موجود در آب بستگی دارد:

H 2 O + H 2 O ↔ H 3 O + (محلول) + OH - (محلول)
K c = / 2
ثابت تعادل آب در t=25°: Kc = 1.83⋅10 -6، برابری زیر نیز برقرار است: = 10 -14 که به آن ثابت تفکیک آب می گویند. برای آب خالص = = 10 -7، از این رو -lg = 7.0.

این مقدار (-lg) pH - پتانسیل هیدروژن نامیده می شود. اگر pH< 7, то вещество имеет кислотные свойства, если pH >7، سپس ماده دارای خواص اساسی است.

روش های تعیین PH

روش ابزاری

یک دستگاه خاص، pH متر، دستگاهی است که غلظت پروتون ها را در یک محلول به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند.

شاخص ها

ماده ای که بسته به اسیدیته محلول در محدوده pH خاصی تغییر رنگ می دهد، می توانید به نتیجه نسبتاً دقیقی برسید.

نمک

نمک یک ترکیب یونی است که توسط کاتیونی غیر از H+ و آنیونی غیر از O2- تشکیل می شود. در یک محلول آبی ضعیف، نمک ها کاملاً تجزیه می شوند.

برای تعیین خواص اسید-باز محلول نمک، باید مشخص شود که کدام یون ها در محلول وجود دارند و خواص آنها را در نظر بگیرید: یون های خنثی که از اسیدها و بازهای قوی تشکیل شده اند روی pH تأثیر نمی گذارند: آنها یون های H + یا OH - را در آب آزاد نمی کنند. به عنوان مثال، Cl -، NO - 3، SO 2-4، Li +، Na +، K +.

آنیونهای تشکیل شده از اسیدهای ضعیف دارای خواص قلیایی هستند (کاتیونهای F -، CH 3 COO -، CO 2- 3 با خواص قلیایی وجود ندارند).

تمام کاتیون ها به جز فلزات گروه اول و دوم دارای خاصیت اسیدی هستند.

محلول بافر

محلول هایی که با افزودن مقدار کمی اسید قوی یا باز قوی pH را حفظ می کنند عمدتاً از موارد زیر تشکیل شده اند:

• مخلوطی از اسید ضعیف، نمک مربوط به آن و یک باز ضعیف
• پایه ضعیف، نمک مربوطه و اسید قوی

برای تهیه محلول بافری با اسیدیته خاص، لازم است اسید یا باز ضعیف را با نمک مناسب مخلوط کنید، با در نظر گرفتن:

• محدوده pH که محلول بافر در آن موثر خواهد بود
• ظرفیت محلول - مقدار اسید قوی یا باز قوی که می تواند بدون تأثیر بر pH محلول اضافه شود
• هیچ واکنش ناخواسته ای که بتواند ترکیب محلول را تغییر دهد نباید وجود داشته باشد

تست:

مونو اسید (NaOH، KOH، NH 4 OH، و غیره)؛

دی اسید (Ca(OH) 2، Cu(OH) 2، Fe(OH) 2;

سه اسیدی (Ni(OH) 3، Co(OH) 3، Mn(OH) 3.

طبقه بندی بر اساس حلالیت در آب و درجه یونیزاسیون:

پایه های قوی محلول در آب

مثلا:

قلیایی - هیدروکسیدهای فلزات قلیایی و قلیایی خاکی LiOH - هیدروکسید لیتیوم، NaOH - هیدروکسید سدیم (سودا سوزآور)، KOH - هیدروکسید پتاسیم (پتاسیم سوزاننده)، Ba(OH) 2 - هیدروکسید باریم؛

پایه های قوی که در آب نامحلول هستند

مثلا:

Cu(OH) 2 - مس (II) هیدروکسید، Fe(OH) 2 - آهن (II) هیدروکسید، Ni(OH) 3 - نیکل (III) هیدروکسید.

خواص شیمیایی

1. اقدام بر روی شاخص ها

تورنسل - آبی؛

متیل نارنجی - زرد،

فنل فتالئین - تمشک.

2. برهمکنش با اکسیدهای اسیدی

2KOH + CO 2 = K 2 CO 3 + H 2 O

KOH + CO 2 = KHCO 3

3. برهمکنش با اسیدها (واکنش خنثی سازی)

NaOH + HNO 3 = NaNO 3 + H 2 O; Cu(OH) 2 + 2HCl = CuCl 2 + 2H 2 O

4. واکنش تبادل با نمک

Ba(OH) 2 + K 2 SO 4 = 2KOH + BaSO 4

3KOH + Fe(NO 3) 3 = Fe(OH) 3 + 3KNO 3

5. تجزیه حرارتی

Cu(OH) 2 t = CuO + H 2 O; 2 CuOH = Cu 2 O + H 2 O

2Co(OH) 3 = Co 2 O 3 + ZH 2 O; 2AgOH = Ag 2 O + H 2 O

6. هیدروکسیدهایی که در آنها d-فلزات c کم دارند. o که می تواند توسط اکسیژن اتمسفر اکسید شود،

مثلا:

4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4Fe(OH) 3

2Mn(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 2Mn(OH) 4

7. محلول های قلیایی با هیدروکسیدهای آمفوتریک برهمکنش می کنند:

2KOH + Zn(OH) 2 = K2

2KON + Al 2 O 3 + ZN 2 O = 2K

8. محلول های قلیایی با فلزاتی که اکسیدها و هیدروکسیدهای آمفوتریک (روی، AI و غیره) را تشکیل می دهند، برهم کنش می دهند.

مثلا:

روی + 2 NaOH + 2H 2 O = Na 2 + H 2

2AI + 2KOH + 6H 2 O = 2KAl(OH) 4 ] + 3H 2

9. در محلول های قلیایی، برخی از غیر فلزات نامتناسب هستند،

مثلا:

Cl 2 + 2 NaOH = NaCl + NaCIO + H 2 O

3S+ 6NaOH = 2Na 2 S + Na 2 SO 3 + 3H 2 O

4P+ 3KOH + 3H 2 O = PH 3 + 3KH 2 PO 2

10. بازهای محلول به طور گسترده در واکنش های هیدرولیز قلیایی ترکیبات آلی مختلف (هیدروکربن های هالوژنه، استرها، چربی ها و غیره) استفاده می شود.

مثلا:

C 2 H 5 CI + NaOH = C 2 H 5 OH + NaCl

روشهای بدست آوردن قلیاها و بازهای نامحلول

1. واکنش فلزات فعال (فلزات قلیایی و قلیایی خاکی) با آب:

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2

Ca + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + H 2

2. برهمکنش اکسیدهای فلزی فعال با آب:

BaO + H 2 O = Ba(OH) 2

3. الکترولیز محلول های نمکی آبی:

2NaCl + 2H 2 O = 2NaOH + H 2 + Cl 2

CaCI 2 + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + H 2 + Cl 2

4. رسوب از محلول های نمک های مربوطه با مواد قلیایی:

CuSO 4 + 2NaOH = Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4

FeCI 3 + 3KOH = Fe(OH) 3 + 3KCI

2. پایه ها

زمینه – اینها مواد پیچیده ای هستند که از اتم های فلز و یک یا چند گروه هیدروکسیل (OH -) تشکیل شده اند.

از نقطه نظر تئوری تفکیک الکترولیتی، اینها الکترولیت ها (موادی که محلول ها یا مذاب آنها جریان الکتریکی را هدایت می کنند) هستند که در محلول های آبی به کاتیون های فلزی و آنیون های تنها یون های هیدروکسید OH - تجزیه می شوند.

به بازهای محلول در آب قلیایی می گویند. اینها شامل پایه هایی هستند که توسط فلزات گروه 1 زیر گروه اصلی تشکیل می شوند.LiOH, NaOHو دیگران) و فلزات قلیایی خاکی (C آ(OH) 2،پدر(OH) 2، Ba (OH) 2). بازهای تشکیل شده توسط فلزات سایر گروه های جدول تناوبی عملاً در آب نامحلول هستند. قلیاها در آب کاملاً جدا می شوند:

NaOH® Na + + OH - .

پلی اسیدپایه ها در آب به صورت مرحله ای تفکیک می شوند:

با( OH) 2 ® BaOH + + OH - ،

با( OH) + Ba 2+ + OH - .

سی صریحتفکیک بازها تشکیل نمک های اساسی را توضیح می دهد.

نامگذاری زمینه ها

پایه ها به این صورت نامگذاری می شوند: ابتدا کلمه "هیدروکسید" و سپس فلزی که آن را تشکیل می دهد تلفظ کنید. اگر فلزی دارای ظرفیت متغیر باشد، در نام آن مشخص می شود.

KOH - هیدروکسید پتاسیم؛

Ca(اوه ) 2 – هیدروکسید کلسیم.

آهن (اوه ) 2 - هیدروکسید آهن ( II)؛

آهن (اوه ) 3 - هیدروکسید آهن ( III)؛

هنگام ترسیم فرمول های پایه فرض کنید که مولکول خنثی الکتریکی. یون هیدروکسید همیشه دارای بار (-1) است. در یک مولکول پایه، تعداد آنها توسط بار مثبت کاتیون فلز تعیین می شود. گروه هیدرولیکی در داخل پرانتز محصور شده است و شاخص تساوی بار در پایین سمت راست و خارج از پرانتز قرار می گیرد:

Ca +2 (OH) - 2، Fe 3 +( OH ) 3 - .

با توجه به خصوصیات زیر:

1. بر اساس اسیدیته (با تعداد گروه های OH در مولکول پایه): تک اسید -NaOH، KOH پلی اسید - Ca (OH) 2، Al (OH) 3.

2. بر اساس حلالیت: محلول (قلیاها) -LiOH، KOH نامحلول –مس (OH) 2، Al (OH) 3.

3. از نظر قدرت (بر اساس درجه تفکیک):

قوی ( α = 100٪ - همه پایه های محلولNaOH, LiOH, با(اوه ) 2 , کمی محلول Ca(OH)2.

ب) ضعیف ( α < 100 %) – все нерастворимые основания Cu (OH) 2، Fe (OH) 3 و NH 4 OH محلول.

4. با توجه به خواص شیمیایی: اصلی – C آ(OH) 2، Na او آمفوتریک –روی (OH) 2، Al (OH) 3.

زمینه

اینها هیدروکسیدهای فلزات قلیایی و قلیایی خاکی (و منیزیم) و همچنین فلزات در حداقل حالت اکسیداسیون (در صورت داشتن مقدار متغیر) هستند.

مثلا: NaOH, LiOH, Mg ( OH) 2، Ca (OH) 2، Cr (OH) 2، منگنز(OH) 2.

اعلام وصول

1. برهمکنش فلز فعال با آب:

2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2

Ca + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2

Mg + 2 H 2 O Mg ( اوه) 2 + H 2

2. برهمکنش اکسیدهای بازی با آب (فقط برای فلزات قلیایی و قلیایی خاکی):

Na 2 O + H 2 O → 2NaOH،

CaO+ H 2 O → Ca(OH)2.

3. یک روش صنعتی برای تولید قلیا، الکترولیز محلول های نمکی است:

2NaCI + 4H 2 O 2NaOH + 2H 2 + CI 2

4. برهمکنش نمکهای محلول با قلیاها و برای بازهای نامحلول تنها راه بدست آوردن:

Na2SO4+ با(OH) 2 → 2 NaOH + BaSO 4

MgSO 4 + 2 NaOH → Mg(OH) 2 + Na 2 SO 4.

مشخصات فیزیکی

همه پایه ها جامد هستند. نامحلول در آب، به جز قلیاها. قلیاها مواد کریستالی سفید رنگی هستند که هنگام لمس صابون هستند و در صورت تماس با پوست باعث سوختگی شدید می شوند. به همین دلیل است که به آنها "سودآور" می گویند. هنگام کار با قلیاها، رعایت قوانین خاصی و استفاده از تجهیزات حفاظت فردی (عینک، دستکش لاستیکی، موچین و غیره) ضروری است.

اگر قلیایی روی پوست قرار گرفت، محل را با آب فراوان بشویید تا صابونیت آن از بین برود و سپس با محلول اسید بوریک آن را خنثی کنید.

خواص شیمیایی

خواص شیمیایی بازها از دیدگاه تئوری تفکیک الکترولیتی با حضور بیش از حد هیدروکسیدهای آزاد در محلول آنها تعیین می شود -

یون های OH - .

1. تغییر رنگ نشانگرها:

فنل فتالئین - تمشک

تورنسل - آبی

متیل نارنجی - زرد

2. واکنش با اسیدها برای تشکیل نمک و آب (واکنش خنثی سازی):

2NaOH + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + 2H 2 O،

محلول

مس (OH) 2 + 2HCI → CuCI 2 + 2H2 O.

نامحلول

3. برهمکنش با اکسیدهای اسیدی:

2 NaOH+ SO 3 → Na 2 SO 4 + H 2 O

4. برهمکنش با اکسیدها و هیدروکسیدهای آمفوتریک:

الف) هنگام ذوب:

2 NaOH+ AI 2 O 3 2 NaAIO 2 + H 2 O،

NaOH + AI(OH) 3 NaAIO 2 + 2H 2 O.

ب) در محلول:

2NaOH + AI 2 O 3 + 3H 2 O → 2 Na[ AI(OH) 4]،

NaOH + AI(OH) 3 → Na.

5. برهمکنش با برخی از مواد ساده (فلزات آمفوتریک، سیلیکون و غیره):

2NaOH + روی + 2H 2 O → Na 2 [Zn(OH) 4] + H2

2NaOH+ Si + H 2 O → Na 2 SiO 3 + 2H 2

6. برهمکنش با نمک های محلول با تشکیل رسوب:

2 NaOH + CuSO 4 → Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4،

با( OH) 2 + K 2 SO 4 → BaSO 4 + 2KOH.

7. بازهای کمی محلول و نامحلول با حرارت دادن تجزیه می شوند:

Ca( OH) 2 CaO + H2O،

مس ( OH) 2 CuO + H2O.

رنگ آبی رنگ مشکی

هیدروکسیدهای آمفوتریک

اینها هیدروکسیدهای فلزی هستند ( Be(OH)2، AI(OH)3، Zn(OH ) 2) و فلزات در حالت اکسیداسیون متوسط ​​(Cr(OH) 3، منگنز(OH) 4).

اعلام وصول

هیدروکسیدهای آمفوتریک از واکنش نمکهای محلول با مواد قلیایی به مقدار کم یا معادل آن به دست می آیند، زیرا بیش از حد حل می شوند:

AICI 3 + 3 NaOH → AI(OH) 3 + 3 NaCI.

مشخصات فیزیکی

اینها مواد جامدی هستند که عملاً در آب نامحلول هستند.روی( OH ) 2 - سفید، Fe (OH) 3 - رنگ قهوه ای.

خواص شیمیایی

آمفوتریک هیدروکسیدها خواص بازها و اسیدها را نشان می دهند و بنابراین با اسیدها و بازها برهم کنش دارند.

1. واکنش با اسیدها برای تشکیل نمک و آب:

روی(OH) 2 + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + 2H 2 O.

2. برهمکنش با محلول ها و مذاب قلیاها با تشکیل نمک و آب:

هوش مصنوعی( OH) 3 + NaOH Na،

Fe 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O،

2Fe(OH) 3 + Na 2 O 2NaFeO 2 + 3H 2 O.

کار آزمایشگاهی شماره 2

تهیه و خواص شیمیایی پایه ها

هدف کار: با خواص شیمیایی پایه ها و روش های تهیه آنها آشنا شوید.

ظروف شیشه ای و معرف: لوله آزمایش، لامپ الکل. مجموعه ای از شاخص ها، نوار منیزیم، محلول های آلومینیوم، آهن، مس، نمک منیزیم؛ قلیایی( NaOH، KOH)، آب مقطر.

تجربه شماره 1برهمکنش فلزات با آب

3-5 سانتی متر مکعب آب را در یک لوله آزمایش بریزید و چند تکه نوار منیزیم ریز خرد شده را داخل آن بیندازید. روی یک لامپ الکلی به مدت 3-5 دقیقه حرارت دهید، خنک کنید و 1-2 قطره محلول فنل فتالئین را اضافه کنید. رنگ نشانگر چگونه تغییر کرد؟ با نقطه 1 در صفحه مقایسه کنید. 27. معادله واکنش را بنویسید. چه فلزاتی با آب واکنش نشان می دهند؟

تجربه شماره 2تهیه و خواص نامحلول

دلایل

در لوله های آزمایش با محلول های نمک رقیق MgCI 2, FeCI 3 , CuSO 4 (5-6 قطره) 6-8 قطره محلول قلیایی رقیق شده اضافه کنید NaOHقبل از تشکیل بارش به رنگ آنها توجه کنید. معادلات واکنش را بنویسید.

رسوب آبی Cu(OH)2 حاصل را به دو لوله آزمایش تقسیم کنید. 2-3 قطره از محلول اسید رقیق را به یکی از آنها و به همان مقدار قلیایی به دیگری اضافه کنید. رسوب در کدام لوله آزمایش حل شد؟ معادله واکنش را بنویسید.

این آزمایش را با دو هیدروکسید دیگر که از واکنش های تبادلی به دست می آیند، تکرار کنید. به پدیده های مشاهده شده توجه کنید، معادلات واکنش را یادداشت کنید. در مورد توانایی بازها در برهمکنش با اسیدها و قلیاها یک نتیجه کلی بگیرید.

تجربه شماره 3. تهیه و خواص هیدروکسیدهای آمفوتریک

آزمایش قبلی را با محلول نمک آلومینیوم تکرار کنید ( AICI 3 یا AI 2 (SO 4 ) 3). مشاهده تشکیل یک رسوب سفید رنگی از هیدروکسید آلومینیوم و انحلال آن با افزودن اسید و قلیایی. معادلات واکنش را بنویسید. چرا هیدروکسید آلومینیوم دارای خواص اسید و باز است؟ چه هیدروکسیدهای آمفوتریک دیگری را می شناسید؟

1. پایه + نمک اسید + آب

KOH + HCl
KCl + H2O.

2. باز + اکسید اسید
نمک + آب

2KOH + SO 2
K 2 SO 3 + H 2 O.

3. قلیایی + اکسید آمفوتریک / هیدروکسید
نمک + آب

2NaOH (تلویزیون) + Al 2 O 3
2NaAlO 2 + H 2 O;

NaOH (جامد) + Al(OH) 3
NaAlO 2 + 2H 2 O.

واکنش تبادل بین یک باز و یک نمک فقط در محلول اتفاق می افتد (هم باز و هم نمک باید محلول باشند) و تنها در صورتی که حداقل یکی از محصولات رسوب یا الکترولیت ضعیف باشد (NH 4 OH، H 2 O )

Ba(OH) 2 + Na 2 SO 4
BaSO4 + 2 NaOH؛

Ba(OH)2 + NH4Cl
BaCl 2 + NH 4 OH.

فقط پایه های فلز قلیایی به استثنای LiOH در برابر حرارت مقاوم هستند

Ca(OH)2
CaO + H 2 O;

NaOH ;

NH4OH
NH 3 + H 2 O.

2NaOH (s) + Zn
Na 2 ZnO 2 + H 2 .

اسیدها

اسیدهااز موقعیت TED، مواد پیچیده ای نامیده می شوند که در محلول ها تجزیه می شوند و یون هیدروژن H + را تشکیل می دهند.

طبقه بندی اسیدها

1. با توجه به تعداد اتم های هیدروژن که قادر به حذف در یک محلول آبی هستند، اسیدها به دو دسته تقسیم می شوند. تک پایه(HF، HNO2)، دو پایه(H 2 CO 3، H 2 SO 4 )، سه پایه(H3PO4).

2. با توجه به ترکیب اسید، آنها را به بدون اکسیژن(HCl, H 2 S) و حاوی اکسیژن(HClO 4، HNO 3).

3. با توجه به توانایی اسیدها در تفکیک در محلول های آبی، آنها را به ضعیفو قوی. مولکول های اسیدهای قوی در محلول های آبی کاملاً به یون تجزیه می شوند و تجزیه آنها غیر قابل برگشت است.

برای مثال HCl
H + + Cl - ;

H2SO4
H++HSO .

اسیدهای ضعیف به صورت برگشت پذیر تجزیه می شوند، به عنوان مثال. مولکول های آنها در محلول های آبی تا حدی به یون ها و به صورت گام به گام به یون های چندبازیک تجزیه می شوند.

CH 3 COOH
CH 3 COO - + H + ;

1) H2S
HS - + H +، 2) HS -
H + + S 2- .

بخشی از یک مولکول اسید بدون یک یا چند یون هیدروژن H+ نامیده می شود باقی مانده اسید. بار یک باقیمانده اسیدی همیشه منفی است و با تعداد یون های H + حذف شده از مولکول اسید تعیین می شود. به عنوان مثال، اسید اورتوفسفریک H 3 PO 4 می تواند سه باقی مانده اسیدی تشکیل دهد: H 2 PO - یون دی هیدروژن فسفات، HPO - یون هیدروژن فسفات، PO - یون فسفات

نام اسیدهای بدون اکسیژن با افزودن پایان - هیدروژن به ریشه نام روسی عنصر تشکیل دهنده اسید (یا به نام گروهی از اتم ها، به عنوان مثال، CN - - Cyan) تشکیل می شود: HCl - اسید هیدروکلریک (اسید هیدروکلریک)، H 2 S - اسید هیدروسولفید، HCN - اسید هیدروسیانیک (اسید هیدروسیانیک).

نام اسیدهای حاوی اکسیژن نیز از نام روسی عنصر تشکیل دهنده اسید با افزودن کلمه "اسید" تشکیل شده است. در این حالت، نام اسیدی که عنصر در آن در بالاترین درجه اکسیداسیون قرار دارد به «... تخم مرغ» یا «... تخمک» ختم می شود، به عنوان مثال، H 2 SO 4 اسید سولفوریک است، H 3 AsO 4 اسید آرسنیک است. با کاهش در حالت اکسیداسیون عنصر تشکیل دهنده اسید، انتهای آن به ترتیب زیر تغییر می کند: "...نایا"(HClO 4 - اسید پرکلریک)، "... ایش"(HClO 3 - اسید پرکلریک)، "...خسته"(HClO 2 - کلرو اسید)، "... بیضی شکل"(HClO اسید هیپوکلرو است). اگر عنصری در حالی که تنها در دو حالت اکسیداسیون قرار دارد اسید تشکیل دهد، نام اسید مربوط به پایین‌ترین حالت اکسیداسیون عنصر، پایان «... خالص» را دریافت می‌کند (HNO 3 - اسید نیتریک، HNO 2 - اسید نیتروژن). .

همان اکسید اسیدی (به عنوان مثال، P 2 O 5 ) می تواند با چندین اسید حاوی یک اتم از یک عنصر معین در مولکول مطابقت داشته باشد (به عنوان مثال، HPO 3 و H 3 PO 4). در چنین مواردی به نام اسید حاوی کمترین تعداد اتم اکسیژن در مولکول، پیشوند «متا...» و به نام اسیدی که حاوی آن است، پیشوند «اورتو...» اضافه می‌شود. بیشترین تعداد اتم های اکسیژن در مولکول (HPO 3 - اسید متافسفریک، H 3 PO 4 - اسید اورتوفسفریک).

اگر یک مولکول اسید حاوی چندین اتم از یک عنصر تشکیل دهنده اسید باشد، یک پیشوند عددی به نام آن اضافه می شود، به عنوان مثال، H 4 P 2 O 7 - دواسید فسفریک، H 2 B 4 O 7 - چهاراسید بوریک.

H 2 SO 5 H 2 S 2 O 8

S H – O – S –O – O – S – O - H

H-O-O O O O

اسید پراکسو سولفوریک اسید پراکسو سولفوریک

خواص شیمیایی اسیدها

HF + KOH
KF + H2O.

H2SO4 + CuO
CuSO 4 + H 2 O.

2HCl + BeO
BeCl 2 + H 2 O.

اگر منجر به تشکیل نمک نامحلول در اسیدها یا اسید ضعیف تر (فرار) در مقایسه با اسید اصلی شود، اسیدها با محلول های نمکی برهم کنش می کنند.

H2SO4 + BaCl2
BaSO4 +2HCl;

2HNO3 + Na2CO3
2NaNO3 + H2O + CO2 .

H 2 CO 3
H 2 O + CO 2.

H 2 SO 4 (رقیق شده) + Fe
FeSO 4 + H 2;

HCl + مس .

شکل 2 برهمکنش اسیدها با فلزات را نشان می دهد.

اسید - اکسید کننده

فلز در سری ولتاژ بعد از H 2

+
بدون واکنش

فلز در محدوده ولتاژ تا N 2

+
نمک فلز + H 2

به درجه حداقل

H 2 SO 4 غلیظ شده است

Au، Pt، Ir، Rh، Ta

اکسیداسیون (s.o.)

+
بدون واکنش

/Mq/Zn

بسته به شرایط

سولفات فلز در max s.o.

+
+ +

فلز (سایر)

+
+ +

HNO 3 غلیظ

Au، Pt، Ir، Rh، Ta

+
بدون واکنش

فلز قلیایی/قلیایی خاکی

نیترات فلز در حداکثر d.o.

فلز (استراحت؛ آل، کروم، آهن، کو، نیکل هنگام گرم شدن)

TN+

+

HNO 3 رقیق شده

Au، Pt، Ir، Rh، Ta

+
بدون واکنش

فلز قلیایی/قلیایی خاکی

NH 3 (NH 4 NO 3)

نیترات متال

la in max s.o.

+
+

فلز (بقیه در حیاط تنش تا N 2)

NO/N 2 O/N 2 /NH 3 (NH 4 NO 3)

بسته به شرایط

+

فلز (بقیه در سری تنش ها بعد از H 2)

شکل 2. برهمکنش اسیدها با فلزات

نمک

نمک ها –اینها مواد پیچیده ای هستند که در محلول ها تفکیک می شوند تا یون های با بار مثبت (کاتیون ها - باقی مانده های اساسی) به استثنای یون های هیدروژن و یون های دارای بار منفی (آنیون ها - باقی مانده های اسیدی) به غیر از یون های هیدروکسید ایجاد کنند.

تایپ کنید