A legfontosabb savak nevei és képletei. Néhány szervetlen sav és só neve

Szervetlen anyagok osztályozása vegyület példákkal

Most elemezzük részletesebben a fent bemutatott osztályozási sémát.

Amint látjuk, mindenekelőtt minden szervetlen anyag fel van osztva egyszerűés összetett:

egyszerű anyagok olyan anyagokat nevezzük, amelyeket csak egy kémiai elem atomjai képeznek. Például egyszerű anyagok a hidrogén H 2 , oxigén O 2 , vas Fe, szén C stb.

Az egyszerű anyagok között vannak fémek, nemfémekés nemesgázok:

Fémek A bór-asztát átló alatt elhelyezkedő kémiai elemek, valamint az oldalcsoportokban lévő összes elem alkotja.

nemesgázok a VIIIA csoport kémiai elemei alkotják.

nem fémek rendre a bór-asztát átló felett elhelyezkedő kémiai elemekből áll, kivéve a másodlagos alcsoportok összes elemét és a VIIIA csoportban található nemesgázokat:

Az egyszerű anyagok neve leggyakrabban egybeesik azon kémiai elemek nevével, amelyek atomjait képezik. Számos kémiai elem esetében azonban széles körben elterjedt az allotrópia jelensége. Allotrópia annak a jelenségnek a neve, amikor egy kémiai elem képes több egyszerű anyagot képezni. Például az oxigén kémiai elem esetében lehetséges az O 2 és O 3 képletû molekuláris vegyületek létezése. Az első anyagot általában ugyanúgy oxigénnek nevezik, mint azt a kémiai elemet, amelynek atomjai képződnek, a második anyagot (O 3) pedig ózonnak. A szén egyszerű anyag jelentheti annak allotróp módosulatait, például gyémántot, grafitot vagy fulleréneket. A foszfor egyszerű anyag alatt annak allotróp módosulatait érthetjük, mint pl fehér foszfor, vörös foszfor, fekete foszfor.

Összetett anyagok

összetett anyagok A két vagy több elem atomjaiból álló anyagokat nevezzük.

Így például összetett anyagok az ammónia NH 3, a kénsav H 2 SO 4, oltott mész Ca(OH) 2 és még számtalan más.

Az összetett szervetlen anyagok között 5 fő osztályt különböztetnek meg, ezek az oxidok, bázisok, amfoter hidroxidok, savak és sók:

oxidok - összetett anyagok, amelyeket két kémiai elem alkot, amelyek közül az egyik az oxigén -2 oxidációs állapotú.

Általános képlet Az oxidok E x O y -ként írhatók fel, ahol E valamilyen kémiai elem szimbóluma.

Az oxidok nómenklatúrája

Egy kémiai elem oxidjának elnevezése a következő elven alapul:

Például:

Fe 2O 3 - vas-oxid (III); CuO, réz(II)-oxid; N 2 O 5 - nitrogén-monoxid (V)

Gyakran találhat információt arról, hogy az elem vegyértéke zárójelben van feltüntetve, de ez nem így van. Így például a nitrogén N 2 O 5 oxidációs állapota +5, a vegyértéke pedig furcsa módon négy.

Ha egy kémiai elemnek egyetlen pozitív oxidációs állapota van a vegyületekben, akkor az oxidációs állapot nincs feltüntetve. Például:

Na 2O - nátrium-oxid; H 2 O - hidrogén-oxid; A ZnO cink-oxid.

Az oxidok osztályozása

Az oxidokat, aszerint, hogy képesek sókat képezni, amikor savakkal vagy bázisokkal kölcsönhatásba lépnek, a következőkre oszthatók: sóképzőés nem sóképző.

Kevés a nem sóképző oxid, mindegyiket +1 és +2 oxidációs állapotú nemfémek képezik. Emlékeztetni kell a nem sóképző oxidok listájára: CO, SiO, N 2 O, NO.

A sóképző oxidokat viszont felosztják fő-, savasés amfoter.

Bázikus oxidok ilyen oxidoknak nevezzük, amelyek savakkal (vagy savas oxidokkal) kölcsönhatásba lépve sókat képeznek. A fő oxidok közé tartoznak a +1 és +2 oxidációs állapotú fémoxidok, kivéve a BeO, ZnO, SnO, PbO oxidokat.

Savas oxidok ilyen oxidoknak nevezzük, amelyek bázisokkal (vagy bázikus oxidokkal) kölcsönhatásba lépve sókat képeznek. A savas oxidok gyakorlatilag a nemfémek összes oxidja, kivéve a nem sóképző CO, NO, N 2 O, SiO, valamint minden magas oxidációs állapotú fémoxidot (+5, +6 és +7) .

amfoter oxidok oxidoknak nevezzük, amelyek savakkal és bázisokkal egyaránt reagálhatnak, és e reakciók eredményeként sókat képeznek. Az ilyen oxidok kettős sav-bázis jelleget mutatnak, vagyis mind a savas, mind a bázikus oxidok tulajdonságait mutathatják. Az amfoter oxidok közé tartoznak a +3, +4 oxidációs állapotú fém-oxidok, és kivételként a BeO, ZnO, SnO, PbO oxidjai.

Egyes fémek mindhárom típusú sóképző oxidot képezhetnek. Például a króm bázikus CrO oxidot, amfoter oxidot Cr 2 O 3 és savas CrO 3 oxidot képez.

Amint látható, a fém-oxidok sav-bázis tulajdonságai közvetlenül függnek az oxidban lévő fém oxidációs fokától: minél magasabb az oxidáció mértéke, annál kifejezettebbek a savas tulajdonságok.

Alapok

Alapok - Me (OH) x képlettel rendelkező vegyületek, ahol x leggyakrabban 1 vagy 2.

Alapbesorolás

A bázisokat az egy szerkezeti egységben lévő hidroxocsoportok száma szerint osztályozzák.

Egy hidroxocsoporttal rendelkező bázisok, pl. típusú MeOH, ún egyetlen savas bázisok két hidroxocsoporttal, azaz. Me(OH) 2 típusú, ill. disav stb.

Ezenkívül a bázisokat oldható (lúgos) és oldhatatlan anyagokra osztják.

A lúgok közé kizárólag az alkáli- és alkáliföldfém-hidroxidok, valamint a TlOH tallium-hidroxid tartoznak.

Alapnómenklatúra

Az alapítvány neve a következő elv szerint épül fel:

Például:

Fe(OH)2-vas(II)-hidroxid,

Cu(OH)2 - réz(II)-hidroxid.

Azokban az esetekben, amikor a fém komplex anyagokban állandó oxidációs állapotú, ezt nem kell feltüntetni. Például:

NaOH - nátrium-hidroxid,

Ca (OH) 2 - kalcium-hidroxid stb.

savak

savak - összetett anyagok, amelyek molekulái fémmel helyettesíthető hidrogénatomokat tartalmaznak.

A savak általános képlete a következőképpen írható fel: H x A, ahol H hidrogénatom, amely fémmel helyettesíthető, A pedig savmaradék.

Például a savak közé tartoznak az olyan vegyületek, mint a H 2 SO 4, HCl, HNO 3, HNO 2 stb.

Sav osztályozás

A fémmel helyettesíthető hidrogénatomok száma szerint a savakat a következőkre osztják:

- O egybázisú savak: HF, HCl, HBr, HI, HNO 3;

- d ecetsavak: H2SO4, H2SO3, H2CO3;

- T rebázikus savak: H 3 PO 4 , H 3 BO 3 .

Megjegyzendő, hogy a hidrogénatomok száma a szerves savak esetében legtöbbször nem tükrözi bázikusságukat. Például, ecetsav a CH 3 COOH képlettel, annak ellenére, hogy a molekulában 4 hidrogénatom van jelen, nem négy-, hanem egybázisú. A szerves savak bázikusságát a molekulában lévő karboxilcsoportok (-COOH) száma határozza meg.

Továbbá a savmolekulák oxigén jelenléte szerint anoxikusra (HF, HCl, HBr stb.) és oxigéntartalmúra (H 2 SO 4, HNO 3, H 3 PO 4 stb.) oszthatók. Oxigénezett savakat is neveznek oxosavak.

A savak osztályozásáról bővebben olvashat.

A savak és savmaradékok nómenklatúrája

A savak és savmaradékok alábbi névsorát és képletét meg kell tanulni.

Egyes esetekben az alábbi szabályok közül néhány megkönnyítheti a memorizálást.

Amint a fenti táblázatból látható, az anoxikus savak szisztematikus nevének felépítése a következő:

Például:

HF, hidrogén-fluorsav;

HCl, sósav;

H 2 S - hidroszulfidsav.

Az oxigénmentes savak savmaradékainak elnevezése a következő elv szerint épül fel:

Például Cl---klorid, Br--bromid.

Az oxigéntartalmú savak nevét úgy kapjuk, hogy a névhez egy savképző elemet adunk különféle utótagokés a befejezések. Például, ha egy oxigéntartalmú savban a savképző elem a legmagasabb oxidációs állapotú, akkor az ilyen sav neve a következőképpen épül fel:

Például kénsav H 2 S +6 O 4, krómsav H 2 Cr +6 O 4.

Minden oxigéntartalmú sav a savas hidroxidok közé is sorolható, mivel molekuláiban hidroxocsoportok (OH) találhatók. Például ez látható néhány oxigéntartalmú sav alábbi grafikus képletéből:

Így a kénsavat egyébként kén-(VI)-hidroxidnak, salétromsav-nitrogén-(V)-hidroxidnak, foszforsavat-foszfor-(V)-hidroxidnak stb. A zárójelben lévő szám a savképző elem oxidációs fokát jellemzi. Az oxigéntartalmú savak elnevezésének ilyen változata sokak számára rendkívül szokatlannak tűnhet, azonban alkalmanként ilyen elnevezések találhatók az Egységes Kémiai Államvizsga valódi KIM-jeiben a szervetlen anyagok osztályozására vonatkozó feladatokban.

Amfoter hidroxidok

Amfoter hidroxidok - kettős természetű fém-hidroxidok, pl. képes a savak és a bázisok tulajdonságait egyaránt felmutatni.

Az amfoterek a +3 és +4 oxidációs állapotú fém-hidroxidok (valamint az oxidok).

A Be (OH) 2, Zn (OH) 2, Sn (OH) 2 és Pb (OH) 2 vegyületek kivételt képeznek az amfoter hidroxidok alól, annak ellenére, hogy a bennük lévő fém oxidációs foka +2.

A három- és négyértékű fémek amfoter hidroxidjainál lehetséges orto- és metaforma létezése, amelyek egy vízmolekulával különböznek egymástól. Például az alumínium(III)-hidroxid az Al(OH)3 orto-formájában vagy az AlO(OH) meta-formában (metahidroxid) létezhet.

Mivel, mint már említettük, az amfoter hidroxidok mind a savak, mind a bázisok tulajdonságait mutatják, képletüket és nevüket is másképp írhatjuk fel: akár bázisként, akár savként. Például:

só

Így például a sók közé tartoznak az olyan vegyületek, mint a KCl, Ca(NO 3) 2, NaHCO 3 stb.

A fenti meghatározás a legtöbb só összetételét írja le, azonban vannak sók, amelyek nem tartoznak ide. Például fémkationok helyett a só tartalmazhat ammóniumkationokat vagy szerves származékait. Azok. a sók közé tartoznak az olyan vegyületek, mint például az (NH 4) 2 SO 4 (ammónium-szulfát), + Cl- (metil-ammónium-klorid) stb.

A só osztályozása

Másrészt a sók tekinthetők a savban lévő H + hidrogén-kationok más kationokra történő szubsztitúciójának termékeinek, vagy a hidroxidionok bázisokban (vagy amfoter hidroxidokban) más anionokra történő helyettesítésének termékeinek.

Teljes helyettesítéssel az ún közepes vagy Normál só. Például a kénsavban lévő hidrogénkationok nátriumkationokkal való teljes helyettesítésével egy átlagos (normál) Na 2 SO 4 só képződik, és a Ca(OH) 2 bázis hidroxidionjainak teljes helyettesítésével savmaradékokkal, a nitrátionok átlagos (normál) sót képeznek Ca(NO3)2.

A kétbázisú (vagy több) savban a hidrogénkationok fémkationokkal való nem teljes helyettesítésével nyert sókat savas sóknak nevezzük. Tehát a kénsavban lévő hidrogénkationok nátrium-kationokkal történő tökéletlen helyettesítésével a NaHSO 4 savas só képződik.

Azokat a sókat, amelyek hidroxidionok tökéletlen helyettesítésével képződnek két savas (vagy több) bázisban, bázikusnak nevezzük. O sók. Például a Ca(OH) 2 bázis hidroxidionjainak nitrátionokkal való nem teljes helyettesítésével egy bázikus O tiszta só Ca(OH)NO 3 .

A két különböző fém kationjaiból és csak egy sav savmaradékainak anionjaiból álló sókat ún. kettős sók. Így például a kettős sók a KNaCO 3, a KMgCl 3 stb.

Ha a sót egyfajta kation és kétféle savmaradék képezi, az ilyen sókat vegyesnek nevezzük. Például vegyes sók a Ca(OCl)Cl, CuBrCl stb. vegyületek.

Vannak sók, amelyek nem esnek a sók meghatározása alá, mint a savakban lévő hidrogénkationok fémkationokra történő helyettesítésének termékei, vagy a hidroxidionok bázisokban a savmaradékok anionjainak helyettesítésének termékei. Ezek összetett sók. Így például a komplex sók a nátrium-tetrahidroxo-cinkát és a tetrahidroxoaluminát, amelyek képlete Na2, illetve Na. A komplex sók felismerése többek között a képletben található szögletes zárójelek alapján. Azonban meg kell érteni, hogy ahhoz, hogy egy anyagot sóként lehessen besorolni, összetételének tartalmaznia kell bármilyen kationt, kivéve (vagy helyett) H +, és az anionokból a (ill. helyett) OH -. Például a H 2 vegyület nem tartozik a komplex sók osztályába, mivel csak a H + hidrogénkationok vannak jelen az oldatban a kationoktól való disszociáció során. A disszociáció típusa szerint ezt az anyagot inkább oxigénmentes komplex savként kell besorolni. Hasonlóképpen az OH vegyület sem tartozik a sók közé, mert ez a vegyület kationokból + és OH - hidroxidionokból áll, azaz. összetett alapnak kell tekinteni.

Só nómenklatúra

A közepes és savas sók nómenklatúrája

A közepes és savas sók elnevezése a következő elven alapul:

Ha a fém oxidációs foka összetett anyagokban állandó, akkor ez nincs feltüntetve.

A savmaradékok nevét fentebb adtuk meg a savak nómenklatúrájánál.

Például,

Na 2SO 4 - nátrium-szulfát;

NaHS04 - nátrium-hidroszulfát;

CaCO 3 - kalcium-karbonát;

Ca (HCO 3) 2 - kalcium-hidrogén-karbonát stb.

A bázikus sók nómenklatúrája

A fő sók nevei a következő elv szerint épülnek fel:

Például:

(CuOH) 2CO 3 - réz(II)-hidroxokarbonát;

Fe (OH) 2 NO 3 - vas (III) dihidroxonitrát.

A komplex sók nómenklatúrája

A komplex vegyületek nómenklatúrája sokkal bonyolultabb, és nem kell sokat tudni a komplex sók nómenklatúrájából a sikeres vizsgához.

Lúgos oldatok és amfoter hidroxidok kölcsönhatásával nyert komplex sókat meg kell tudni nevezni. Például:

*A képletben és a névben ugyanazok a színek jelzik a képlet és a név megfelelő elemeit.

A szervetlen anyagok triviális nevei

Triviális nevek alatt olyan anyagok neveit értjük, amelyek összetételükkel és szerkezetükkel nem, vagy csak gyengén kapcsolódnak egymáshoz. A triviális elnevezések általában vagy történelmi okokból, vagy e vegyületek fizikai vagy kémiai tulajdonságaiból származnak.

A szervetlen anyagok triviális elnevezéseinek listája, amelyeket tudnia kell:

Na 3	kriolit
SiO2	kvarc, szilícium-dioxid
FeS 2	pirit, vaspirit
CaSO 4 ∙ 2H 2 O	gipsz
CaC2	kalcium-karbid
Al 4 C 3	alumínium karbid
KOH	maró hamuzsír
NaOH	marónátron, marószóda
H2O2	hidrogén-peroxid
CuSO 4 ∙ 5H 2 O	kék vitriol
NH4Cl	ammónia
CaCO3	kréta, márvány, mészkő
N2O	nevetőgáz
NEM 2	barna gáz
NaHCO3	élelmiszer (ivó) szóda
Fe 3 O 4	Vas-oxid
NH 3 ∙ H 2 O (NH 4 OH)	ammónia
CO	szén-monoxid
CO2	szén-dioxid
Sic	karborund (szilícium-karbid)
PH 3	foszfin
NH3	ammónia
KClO 3	berthollet só (kálium-klorát)
(CuOH) 2 CO 3	malachit
CaO	oltatlan mész
Ca(OH)2	oltott mész
átlátszó vizes Ca(OH) 2 oldat	citromos víz
szilárd Ca (OH) 2 szuszpenziója vizes oldatában	mésztej
K2CO3	hamuzsír
Na2CO3	mosószóda
Na 2 CO 3 ∙ 10 H 2 O	kristály szóda
MgO	magnézia

Sav	savmaradék
Képlet	Név	Képlet	Név
HBr	hidrogén-bromid	Br-	bromid
HBrO 3	bróm	BrO 3 -	bromát
HCN	hidrogén-cián (hidrogén-cián)	CN-	cianid
HCl	sósav (sósav)	Cl-	klorid
HClO	hipoklóros	ClO-	hipoklorit
HClO 2	klorid	ClO 2 -	klorit
HClO 3	klór	ClO 3 -	klorát
HClO 4	klorid	ClO 4 -	perklorát
H2CO3	szén	HCO 3 -	bikarbonát
CO 3 2–	karbonát
H 2 C 2 O 4	oxálsav	C 2 O 4 2–	oxalát
CH3COOH	ecetsav	CH 3 COO -	acetát
H2CrO4	króm	CrO 4 2–	kromát
H2Cr2O7	dichrome	Cr2O72-	dikromát
HF	hidrogén-fluorid	F-	fluorid
SZIA	hidrojód	ÉN-	jodid
HIO 3	jód	IO3 -	jódát
H2MnO4	mangán	MnO 4 2–	manganát
HMnO 4	mangán	MnO 4 -	permanganát
HNO 2	nitrogéntartalmú	NO 2 -	nitrit
HNO3	salétromos	NO 3 -	nitrát
H3PO3	foszfortartalmú	PO 3 3–	foszfit
H3PO4	foszforos	PO 4 3–	foszfát
HSCN	tiocianát (tiocianát)	SCN-	tiocianát (tiocianát)
H 2 S	hidrogén-szulfid	S 2–	szulfid
H2SO3	kénes	SO 3 2–	szulfit
H2SO4	kénes	SO 4 2–	szulfát

Végezze el az alkalmazást.

A nevekben leggyakrabban használt előtagok

Referenciaértékek interpolációja

Néha meg kell találni a sűrűség vagy koncentráció értékét, amely nem szerepel a referenciatáblázatokban. A kívánt paramétert interpolációval lehet megtalálni.

Példa

A HCl-oldat elkészítéséhez a laboratóriumban rendelkezésre álló savat vettük fel, melynek sűrűségét hidrométerrel határoztuk meg. 1,082 g/cm 3 -nek bizonyult.

A referencia táblázat szerint azt találjuk, hogy egy 1,080 sűrűségű savnak van tömeghányad 16,74%, és 1,085-17,45%. A sav tömegrészének meghatározásához a meglévő oldatban az interpolációs képletet használjuk:

%,

ahol index 1 hígabb oldatra utal, és 2 - koncentráltabb.

Előszó………………………………………….……….……………………………

1. A titrimetriás elemzési módszerek alapfogalmai………7

2. A titrálás módszerei és módszerei……………………………………9

3. Számítás moláris tömeg egyenértékűek.……………………16

4. Az oldatok mennyiségi összetételének kifejezési módszerei

a titrimetriában………………………………………………………..21

4.1. Megoldás tipikus feladatok kifejezésmódokra

oldatok mennyiségi összetétele…………………………25

4.1.1. Az oldat koncentrációjának kiszámítása az oldat ismert tömege és térfogata alapján……………………………………………..26

4.1.1.1. Feladatok az önálló megoldáshoz...29

4.1.2. Egyik koncentráció átalakítása egy másikra…………30

4.1.2.1. Önálló megoldási feladatok...34

5. Oldatok készítésének módszerei…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5.1. Tipikus problémák megoldása a megoldások elkészítéséhez

többféle módon………………………………………………………………………………………………………………..39

5.2. Önálló megoldási feladatok…………………….48

6. A titrimetriás elemzés eredményeinek kiszámítása…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

6.1. A közvetlen és a helyettesítés eredményeinek kiszámítása

titrálás…………………………………………………………..51

6.2. A visszatitrálási eredmények kiszámítása………………56

7. Semlegesítési módszer (sav-bázis titrálás)……59

7.1. Példák tipikus problémák megoldására……………………………..68

7.1.1. Közvetlen és helyettesítő titrálás……………68

7.1.1.1. Önálló megoldási feladatok…73

7.1.2. Visszatitrálás………………………………..76

7.1.2.1. Önálló megoldási feladatok…77

8. Redox módszer (redoximetria)…………80

8.1. Önálló megoldási feladatok…………………….89

8.1.1. Redox reakciók……..89

8.1.2. A titrálási eredmények kiszámítása…………………………..90

8.1.2.1. Helyettesítő titrálás………………..90

8.1.2.2. Közvetlen és vissza titrálás…………..92

9. A komplexképzés módja; komplexometria......................94

9.1. Példák tipikus problémák megoldására……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

9.2. Önálló megoldási feladatok……………………104

10. Lerakási módszer……………………………………………………………………………………

10.1. Példák tipikus problémák megoldására……………………….110

10.2. Önálló megoldási feladatok……………….114

11. Egyéni feladatok a titrimetriához

elemzési módszerek……………………………………………………………117

11.1. Egyéni feladat végrehajtásának terve……….117

11.2. Egyéni feladatok változatai………………….123

Válaszok a feladatokra ………..…………………………………………124

Szimbólumok………………………………………….…127

Függelék……………………………………………………………………….

OKTATÁSI KIADÁS

ELEMZŐ KÉMIA

A savak olyan összetett anyagok, amelyek molekulái hidrogénatomokból állnak (amelyek fématomokkal helyettesíthetők), amelyek savmaradékhoz kapcsolódnak.

Általános tulajdonságok

A savakat oxigénmentes és oxigéntartalmú, valamint szerves és szervetlen savakra osztják.

Rizs. 1. Savak osztályozása - anoxikus és oxigéntartalmú.

Az anoxikus savak olyan bináris vegyületek vizes oldatai, mint a hidrogén-halogenidek vagy a hidrogén-szulfid. Az oldatban a hidrogén és egy elektronegatív elem közötti poláris kovalens kötés a dipól vízmolekulák hatására polarizálódik, és a molekulák ionokká bomlanak. hidrogénionok jelenléte az anyagban, és lehetővé teszi, hogy ezeknek a bináris vegyületeknek a vizes oldatait savaknak nevezzük.

A savakat a bináris vegyület nevéről nevezték el a -naya végződés hozzáadásával. például a HF jelentése hidrogén-fluorsav. A savas aniont az elem nevével nevezik az -id végződés hozzáadásával, például Cl - klorid.

Oxigéntartalmú savak (oxosavak)- ezek a savtípus szerint disszociáló savhidroxidok, azaz protolitok. Általános képletük E (OH) mOn, ahol E egy nemfém vagy egy változó vegyértékű fém. a legmagasabb fokozat oxidáció. feltéve, hogy n értéke 0, akkor a sav gyenge (H 2 BO 3 - bórsav), ha n \u003d 1, akkor a sav gyenge vagy közepes erősségű (H 3 PO 4 - ortofoszforsav), ha n nagyobb, mint vagy egyenlő 2, akkor a savat erősnek tekintjük (H 2 SO 4).

Rizs. 2. Kénsav.

A savas hidroxidok savoxidoknak vagy savanhidrideknek felelnek meg, például a kénsav az SO 3 kénsav-anhidridnek felel meg.

A savak kémiai tulajdonságai

A savaknak számos olyan tulajdonságuk van, amelyek megkülönböztetik őket a sóktól és más kémiai elemektől:

• A mutatókkal kapcsolatos cselekvés. Hogyan disszociálnak a savas protolitok H+ ionokká, amelyek megváltoztatják az indikátorok színét: a lila lakmusz oldat pirosra, a narancssárga metilnarancs oldat rózsaszínűvé válik. A többbázisú savak lépésenként disszociálnak, és minden további szakasz nehezebb, mint az előző, mivel a második és harmadik lépésben egyre gyengébb elektrolitok disszociálnak:

H 2 SO 4 \u003d H + + HSO 4 -

Az indikátor színe attól függ, hogy a sav koncentrált vagy hígított. Így például, amikor a lakmuszt tömény kénsavba engedik le, az indikátor pirosra vált, de híg kénsavban a szín nem változik.

• Semlegesítési reakció, vagyis a savak és a bázisok kölcsönhatása, ami só és víz képződését eredményezi, mindig akkor következik be, ha legalább az egyik reagens erős (bázis vagy sav). A reakció nem megy végbe, ha a sav gyenge, a bázis oldhatatlan. Például nincs reakció:

H 2 SiO 3 (gyenge, vízben oldhatatlan sav) + Cu (OH) 2 - nincs reakció

De más esetekben ezekkel a reagensekkel a semlegesítési reakció a következő:

H 2 SiO 3 + 2KOH (lúg) \u003d K 2 SiO 3 + 2H 2 O

• Kölcsönhatás bázikus és amfoter oxidokkal:

Fe 2 O 3 + 3H 2 SO 4 \u003d Fe 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

• Savak kölcsönhatása fémekkel A hidrogéntől balra álló feszültségsorozatban olyan folyamathoz vezet, amelyben só képződik és hidrogén szabadul fel. Ez a reakció könnyű, ha a sav elég erős.

Salétromsav és tömény kénsav reagál a fémekkel úgy, hogy nem a hidrogént, hanem a központi atomot redukálja:

Mg + H 2 SO 4 + MgSO 4 + H 2

• Savak kölcsönhatása sókkal akkor fordul elő, ha az eredmény gyenge sav. Ha a savval reagáló só vízben oldódik, akkor a reakció akkor is lezajlik, ha oldhatatlan só képződik:

Na 2 SiO 3 (gyenge sav oldható sója) + 2HCl (erős sav) \u003d H 2 SiO 3 (gyengén oldhatatlan sav) + 2NaCl (oldható só)

Számos savat használnak az iparban, például az ecetsav szükséges a hús- és haltermékek tartósításához.

savak- összetett anyagok, amelyek egy vagy több hidrogénatomot tartalmaznak, amelyek fématomokkal helyettesíthetők, és savmaradékok.

Sav osztályozás

1. A hidrogénatomok száma szerint: hidrogénatomok száma ( n ) határozza meg a savak bázikusságát:

n= 1 egyetlen alap

n= 2 kétbázisú

n= 3 tribasic

2. Összetétel szerint:

a) Oxigéntartalmú savak, savmaradékok és megfelelő savoxidok táblázata:

Sav (H n A)	Savmaradék (A)	Megfelelő sav-oxid
H 2 SO 4 kénsav	SO4(II)-szulfát	SO 3 kén-oxid (VI)
HNO 3 nitrogén	NO 3 (I) nitrát	N 2 O 5 nitrogén-monoxid (V)
HMnO 4 mangán	MnO 4 (I) permanganát	Mn2O7 mangán-oxid ( VII)
H 2 SO 3 kénes	SO 3 (II) szulfit	SO 2 kén-oxid (IV)
H 3 PO 4 ortofoszfor	PO 4 (III) ortofoszfát	P 2 O 5 foszfor-oxid (V)
HNO 2 nitrogéntartalmú	NO 2 (I) nitrit	N 2 O 3 nitrogén-monoxid (III)
H 2 CO 3 szén	CO 3 (II) karbonát	CO2 szén-monoxid ( IV)
H 2 SiO 3 szilícium	SiO 3 (II) szilikát	SiO 2 szilícium-oxid (IV)
HClO hipoklóros	СlO(I) hipoklorit	C l 2 O klór-oxid (I)
HClO 2-klorid	Сlo 2 (ÉN) klorit	C l 2 O 3 klór-oxid (III)
HClO 3 klór	СlO 3 (I) klorát	C l 2 O 5 klór-oxid (V)
HClO 4-klorid	СlO 4 (I) perklorát	С l 2 O 7 klór-oxid (VII)

b) Az oxigénsavak táblázata

Sav (N n A)	Savmaradék (A)
HCl sósav, sósav	Cl(I)-klorid
H 2 S hidrogén-szulfid	S(II)-szulfid
HBr hidrogén-bromid	Br(I)-bromid
HI hidrojód	I(I) jodid
HF hidrogén-fluorid, fluorhidrogén	F(I)-fluorid

A savak fizikai tulajdonságai

Sok sav, mint például a kénsav, salétromsav, sósav színtelen folyadék. szilárd savak is ismertek: ortofoszforsav, metafoszforsav HPO 3, bór H 3 BO 3 . Szinte minden sav oldódik vízben. Az oldhatatlan sav például a kovasav H2SiO3 . A savas oldatok savanyú ízűek. Így például sok gyümölcs savanyú ízt ad a bennük lévő savaknak. Innen ered a savak elnevezése: citrom, almasav stb.

Módszerek savak előállítására

anoxikus	oxigén tartalmú
HCl, HBr, HI, HF, H2S	HNO 3, H 2 SO 4 és mások
FOGADÁS
1. Nemfémek közvetlen kölcsönhatása H 2 + Cl 2 \u003d 2 HCl	1. savas oxid+ víz = sav SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4
2. Cserereakció a só és a kevésbé illékony sav között 2 NaCl (tv.) + H 2 SO 4 (tömény) \u003d Na 2 SO 4 + 2HCl

A savak kémiai tulajdonságai

1. Módosítsa a jelzőfények színét

A mutató neve	Semleges környezet	savas környezet
Lakmusz	Ibolya	Piros
fenolftalein	Színtelen	Színtelen
Metil narancs	narancs	Piros
Univerzális indikátorpapír	narancs	Piros

2. Reagáljon fémekkel a tevékenységsor ig H 2

(kivéve HNO 3 -Salétromsav)

Videó "Savak kölcsönhatása fémekkel"

Én + SAV \u003d SÓ + H 2 (o. helyettesítés)

Zn + 2 HCl \u003d ZnCl 2 + H 2

3. Bázikus (amfoter) oxidokkal - fém-oxidok

Videó "Fém-oxidok kölcsönhatása savakkal"

Me x O y + SAV \u003d SÓ + H 2 O (p. csere)

4. Reagáljon bázisokkal – semlegesítési reakció

SAV + BÁZIS = SÓ + H 2 O (p. csere)

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

5. Reagáljon gyenge, illékony savak sóival - ha sav képződik, amely kicsapódik vagy gáz szabadul fel:

2 NaCl (tv.) + H 2 SO 4 (tömény) \u003d Na 2 SO 4 + 2HCl ( R . csere )

Videó "Savak kölcsönhatása sókkal"

6. Oxigéntartalmú savak bomlása hevítéskor

(kivéve H 2 ÍGY 4 ; H 3 PO 4 )

SAV = SAV-OXID + VÍZ (r. bomlás)

Emlékezik!Instabil savak (szén- és kénes) - gázra és vízre bomlanak:

H 2 CO 3 ↔ H 2 O + CO 2

H 2 SO 3 ↔ H 2 O + SO 2

Kénsav termékekben gázként szabadul fel:

CaS + 2HCl \u003d H 2 S+ kbCl2

MEGERŐSÍTÉSI FELADATOK

1. sz. Oszd el táblázatban a savak kémiai képleteit! Adj nekik neveket:

LiOH , Mn 2 O 7 , CaO , Na 3 PO 4 , H 2 S , MnO , Fe (OH ) 3 , Cr 2 O 3 , HI , HClO 4 , HBr , CaCl 2 , Na 2 O, HCl, H 2 SO 4 , HNO 3 , HMnO 4 , Ca (OH ) 2 , SiO 2 , Savak

savanyú-

anyanyelvi

Oxigén tartalmú

oldódó

oldhatatlan

egy-

fő-

kétmagos

hárombázisú

2. sz. Írd fel a reakcióegyenleteket:

Ca+HCl

Na + H2SO4

Al + H 2 S

Ca + H 3 PO 4
Nevezze meg a reakciótermékeket!

3. sz. Készítse el a reakcióegyenleteket, nevezze meg a termékeket:

Na 2 O + H 2 CO 3

ZnO + HCl

CaO + HNO3

Fe 2 O 3 + H 2 SO 4

4. sz. Állítsd fel a savak bázisokkal és sókkal való kölcsönhatásának reakcióegyenleteit:

KOH + HNO3

NaOH + H2SO3

Ca(OH)2 + H2S

Al(OH)3 + HF

HCl + Na 2 SiO 3

H 2 SO 4 + K 2 CO 3

HNO 3 + CaCO 3

Nevezze meg a reakciótermékeket!

SZIMULÁTOROK

1-es számú edző. "Savak képlete és neve"

2-es számú edző. "Levelezés: savképlet - oxidképlet"

Biztonsági óvintézkedések – Elsősegélynyújtás savakkal való bőrkontaktus esetén

Biztonság -

Anoxikus:	Alaposság	Só név
HCl - sósav (sósav)	egybázisú	klorid
HBr – brómhidrogén	egybázisú	bromid
HI - hidrojodid	egybázisú	jodid
HF - hidrogén-fluorid (hidrogén-fluorid)	egybázisú	fluorid
H 2 S - hidrogén-szulfid	kétbázisú	szulfid
Oxigénezett:
HNO 3 - nitrogén	egybázisú	nitrát
H 2 SO 3 - kénes	kétbázisú	szulfit
H 2 SO 4 - kénsav	kétbázisú	szulfát
H 2 CO 3 - szén	kétbázisú	karbonát
H 2 SiO 3 - szilícium	kétbázisú	szilikát
H 3 PO 4 - ortofoszforos	háromoldalú	ortofoszfát

sók -összetett anyagok, amelyek fématomokból és savmaradékokból állnak. Ez a szervetlen vegyületek legnagyobb csoportja.

Osztályozás.Összetétel és tulajdonság szerint: közepes, savanyú, bázikus, dupla, vegyes, összetett

Közepes sók többbázisú sav hidrogénatomjainak fématomokkal való teljes helyettesítésének termékei.

Disszociáció esetén csak fémkationok (vagy NH 4 +) keletkeznek. Például:

Na 2 SO 4 ® 2Na + + SO

CaCl 2 ® Ca 2+ + 2Cl -

Savas sók a többbázisú sav hidrogénatomjainak fématomok nem teljes helyettesítésének termékei.

Disszociálva fémkationokat (NH 4 +), hidrogénionokat és anionokat adnak egy savmaradékból, például:

NaHCO 3 ® Na + + HCO « H + + CO .

Bázikus sók az OH-csoportok tökéletlen helyettesítésének termékei - a savas maradékok megfelelő bázisa.

A disszociáció során fémkationok, hidroxil-anionok és savmaradék képződnek.

Zn(OH)Cl ® + + Cl - «Zn 2+ + OH - + Cl - .

kettős sók két fémkationt tartalmaznak, és disszociációkor két kationt és egy aniont adnak.

KAl(SO 4) 2 ® K + + Al 3+ + 2SO

Komplex sókösszetett kationokat vagy anionokat tartalmaznak.

Br ® + + Br - « Ag + +2 NH 3 + Br -

Na ® Na + + - « Na + + Ag + + 2 CN -

genetikai kapcsolat a kapcsolatok különböző osztályai között

KÍSÉRLETI RÉSZ

Berendezések és edények: állvány kémcsövekkel, alátéttel, szellemlámpával.

Reagensek és anyagok: vörös foszfor, cink-oxid, Zn granulátum, oltott mészpor Ca (OH) 2, 1 mol / dm 3 NaOH, ZnSO 4, CuSO 4, AlCl 3, FeCl 3, HCl, H 2 SO 4, univerzális indikátorpapír, fenolftalein oldat, metilnarancs, desztillált víz.

Munkarend

1. Öntsön cink-oxidot két kémcsőbe; az egyikhez savas oldatot (HCl vagy H 2 SO 4), a másikhoz lúgos oldatot (NaOH vagy KOH) adunk, és alkohollámpán enyhén melegítjük.

Észrevételek: A cink-oxid feloldódik sav és lúg oldatában?

Írj egyenleteket

Következtetések: 1. Milyen típusú oxidok közé tartozik a ZnO?

2. Milyen tulajdonságaik vannak az amfoter oxidoknak?

Hidroxidok előállítása és tulajdonságai

2.1. Merítse az univerzális indikátorcsík hegyét lúgos oldatba (NaOH vagy KOH). Hasonlítsa össze az indikátorcsík kapott színét a szabványos színtáblázattal.

Észrevételek: Jegyezze fel az oldat pH-értékét.

2.2. Vegyünk négy kémcsövet, az elsőbe öntsünk 1 ml ZnSO 4 oldatot, a másodikba СuSO 4-et, a harmadikba AlCl 3-ot, a negyedikbe FeCl 3-at. Adjon 1 ml NaOH-oldatot minden csőhöz. Írjon megfigyeléseket és egyenleteket a lezajló reakciókra!

Észrevételek: Előfordul-e csapadék, ha lúgot adunk a sóoldathoz? Adja meg a csapadék színét.

Írj egyenleteket folyamatban lévő reakciók (molekuláris és ionos formában).

Következtetések: Hogyan lehet fém-hidroxidot előállítani?

2.3. Vigyük át a 2.2. kísérletben kapott csapadék felét más kémcsövekbe. A csapadék egyik részén H 2 SO 4 oldattal, a másikon NaOH oldattal működjön.

Észrevételek: A csapadék feloldódik, ha lúgot és savat adunk a csapadékhoz?

Írj egyenleteket folyamatban lévő reakciók (molekuláris és ionos formában).

Következtetések: 1. Milyen típusú hidroxidok a Zn (OH) 2, Al (OH) 3, Сu (OH) 2, Fe (OH) 3?

2. Milyen tulajdonságaik vannak az amfoter hidroxidok?

Sók beszerzése.

3.1. Öntsön 2 ml CuSO 4 oldatot egy kémcsőbe, és engedje bele a megtisztított körmöt ebbe az oldatba. (A reakció lassú, a köröm felszínén 5-10 perc elteltével változások jelentkeznek).

Észrevételek: Van valami változás a köröm felületén? Mi kerül letétbe?

Írja fel a redox reakció egyenletét!

Következtetések: Figyelembe véve a fémek számos igénybevételét, adja meg a sók előállításának módját.

3.2. Helyezzen egy cinkgranulátumot egy kémcsőbe, és adjon hozzá HCl-oldatot.

Észrevételek: Van-e gázfejlődés?

Írj egy egyenletet

Következtetések: Magyarázd el Ily módon sókat kapni?

3.3. Öntsön egy kevés oltott mész Ca (OH) 2 port egy kémcsőbe, és adjon hozzá HCl-oldatot.

Észrevételek: Létezik gázfejlődés?

Írj egy egyenletet a folyamatban lévő reakció (molekuláris és ionos formában).

Következtetés: 1. Milyen típusú reakció lép fel a hidroxid és a sav kölcsönhatása?

2. Milyen anyagok származnak ebből a reakcióból?

3.5. Öntsön 1 ml sóoldatot két kémcsőbe: az elsőben - réz-szulfát, a másodikban - kobalt-klorid. Adja hozzá mindkét csőhöz cseppenként nátrium-hidroxid-oldattal, amíg csapadék nem képződik. Ezután mindkét kémcsőbe feleslegben adjunk lúgot.

Észrevételek: Jelölje be a csapadék színváltozásait a reakciókban!

Írj egy egyenletet a folyamatban lévő reakció (molekuláris és ionos formában).

Következtetés: 1. Milyen reakciók eredményeként képződnek bázikus sók?

2. Hogyan alakíthatók át a bázikus sók közepes sókká?

Ellenőrző feladatok:

1. A felsorolt ​​anyagok közül írja ki a sók, bázisok, savak képleteit: Ca (OH) 2, Ca (NO 3) 2, FeCl 3, HCl, H 2 O, ZnS, H 2 SO 4, CuSO 4, KOH
Zn (OH) 2, NH 3, Na 2 CO 3, K 3 PO 4.

2. Adja meg a felsorolt ​​anyagoknak megfelelő oxidképleteket: H 2 SO 4, H 3 AsO 3, Bi(OH) 3, H 2 MnO 4, Sn(OH) 2, KOH, H 3 PO 4, H 2 SiO 3, Ge(OH)4.

3. Milyen hidroxidok amfoterek? Írja fel az alumínium-hidroxid és a cink-hidroxid amfoteritását jellemző reakcióegyenleteket!

4. Az alábbi vegyületek közül melyik lép kölcsönhatásba páronként: P 2 O 5, NaOH, ZnO, AgNO 3, Na 2 CO 3, Cr(OH) 3, H 2 SO 4. Készítsen egyenleteket a lehetséges reakciókról!

Laboratóriumi munka 2. szám (4 óra)

Téma: Kationok és anionok kvalitatív elemzése

Cél: kationokra és anionokra vonatkozó kvalitatív és csoportos reakciók végrehajtásának technikáját elsajátítani.

ELMÉLETI RÉSZ

A kvalitatív elemzés fő feladata annak megállapítása kémiai összetétel különféle tárgyakban található anyagok (biológiai anyagok, gyógyszerek, élelmiszerek, tárgyak). környezet). Ebben a cikkben megvizsgáljuk az elektrolitként működő szervetlen anyagok kvalitatív elemzését, vagyis valójában az ionok kvalitatív elemzését. A talált ionok összességéből az orvosi és biológiai szempontból legfontosabbakat választottuk ki: (Fe 3+, Fe 2+, Zn 2+, Ca 2+, Na +, K +, Mg 2+, Cl -, PO , CO stb.). Ezen ionok közül sok különböző része gyógyszerekés élelmiszer.

A kvalitatív elemzés során nem minden lehetséges reakciót használunk, hanem csak azokat, amelyekhez külön analitikai hatás társul. A leggyakoribb elemző hatások: új szín megjelenése, gáz felszabadulása, csapadék képződése.

A kvalitatív elemzésnek két alapvetően eltérő megközelítése létezik: töredékes és szisztematikus . Egy szisztematikus elemzés során a csoportreagenseket szükségszerűen használják a jelenlévő ionok külön csoportokba, illetve bizonyos esetekben alcsoportokba való szétválasztására. Ennek érdekében az ionok egy részét átviszik az oldhatatlan vegyületek összetételébe, az ionok egy részét pedig oldatban hagyják. Miután a csapadékot elválasztottuk az oldattól, külön elemezzük.

Például az oldatban A1 3+, Fe 3+ és Ni 2+ ionok vannak. Ha ezt az oldatot feleslegben lévő lúg hatásának teszik ki, Fe (OH) 3 és Ni (OH) 2 csapadék válik ki, és az ionok [A1 (OH) 4] - az oldatban maradnak. A vas- és nikkel-hidroxidot tartalmazó csapadék ammóniával kezelve részben feloldódik a 2+ oldatba való átmenet miatt. Így két reagens - lúg és ammónia - segítségével két oldatot kaptunk: az egyik ionokat [А1(OH) 4 ] -, a másik 2+ ionokat és Fe(OH) 3 csapadékot tartalmazott. Jellegzetes reakciók segítségével igazoljuk bizonyos ionok jelenlétét az oldatokban és a csapadékban, amelyet először fel kell oldani.

A szisztematikus elemzést főként összetett többkomponensű keverékekben lévő ionok kimutatására használják. Nagyon időigényes, de előnye abban rejlik, hogy minden olyan műveletet könnyű formalizálni, amely egy világos sémába (módszertanba) illeszkedik.

A frakcionált analízishez csak jellemző reakciókat használunk. Nyilvánvaló, hogy más ionok jelenléte jelentősen torzíthatja a reakció eredményét (színek egymásra helyezése, nemkívánatos kiválás stb.). Ennek elkerülése érdekében a frakcionált analízis főként nagyon specifikus reakciókat alkalmaz, amelyek kis számú ion mellett analitikai hatást adnak. A sikeres reakciókhoz nagyon fontos bizonyos feltételek, különösen a pH fenntartása. A frakcionált analízis során nagyon gyakran maszkoláshoz kell folyamodni, azaz az ionokat olyan vegyületekké kell átalakítani, amelyek a kiválasztott reagenssel nem képesek analitikai hatást kiváltani. Például dimetil-glioximot használnak a nikkelion kimutatására. Hasonló analitikai hatás ezzel a reagenssel a Fe 2+ -iont eredményezi. A Ni 2+ kimutatásához a Fe 2+ -iont stabil fluorid komplexmé alakítják 4-, vagy például hidrogén-peroxiddal Fe 3+ -dá oxidálják.

A frakcionált elemzést az ionok kimutatására egyszerűbb keverékekben használják. Az elemzési idő jelentősen lecsökken, azonban a kémiai reakciók mintázatainak alaposabb ismerete szükséges a kísérletezőtől, hiszen minden lehetséges esetet egy adott technikában kell figyelembe venni. kölcsönös befolyásolás A megfigyelt analitikai hatások természetét meglehetősen nehéz meghatározni.

Az elemző gyakorlatban az ún töredékes szisztematikus módszer. Ezzel a megközelítéssel minimális számú csoportreagenst alkalmazunk, amely lehetővé teszi az elemzési taktika felvázolását. általánosságban, amelyet ezután tört módszerrel hajtanak végre.

Az analitikai reakciók végrehajtásának technikája szerint a reakciókat megkülönböztetjük: üledékes; mikrokristályos; gáznemű termékek felszabadulásával jár együtt; papíron hajtják végre; kitermelés; színezett oldatokban; láng színezés.

Az üledékes reakciók lefolytatása során figyelembe kell venni a csapadék színét és jellegét (kristályos, amorf), szükség esetén további vizsgálatokat kell végezni: ellenőrizni kell a csapadék oldhatóságát erős és gyenge savakban, lúgokban és ammóniában, valamint feleslegben. a reagenst. A gázfejlődéssel járó reakciók végrehajtásakor meg kell jegyezni annak színét és szagát. Bizonyos esetekben további vizsgálatokat végeznek.

Például, ha feltételezzük, hogy a fejlődő gáz szén-monoxid (IV), akkor feleslegben mészvízen vezetik át.

A frakcionált és szisztematikus elemzésben széles körben alkalmazzák azokat a reakciókat, amelyek során új szín jelenik meg, leggyakrabban komplexképző reakciók vagy redox reakciók.

Egyes esetekben célszerű az ilyen reakciókat papíron végrehajtani (cseppreakciók). Azokat a reagenseket, amelyek normál körülmények között nem bomlanak le, előzetesen felviszik a papírra. Tehát a hidrogén-szulfid vagy szulfidionok kimutatására ólom-nitráttal impregnált papírt használnak [az ólom(II)-szulfid képződése miatt elfeketedik]. Sok oxidálószert detektálnak keményítő-jódpapír segítségével, pl. kálium-jodid és keményítő oldatával impregnált papír. A legtöbb esetben a szükséges reagenseket alkalmazzák a papírra a reakció során, például alizarint az A1 3+ ionhoz, kupront a Cu 2+ ionhoz stb. A szín fokozására néha szerves oldószerrel történő extrakciót alkalmaznak. . Az előzetes vizsgálatokhoz láng színreakciókat használnak.