4. Druskų klasifikavimas, paruošimas ir savybės
Sudėtingiausi tarp neorganinių junginių yra druskos. Jų sudėtis yra labai įvairi. Jie skirstomi į vidutinius, rūgštus, bazinius, dvigubus, kompleksinius, mišrius.
Druskos yra junginiai, kurie, disocijuoti vandeniniame tirpale, sudaro teigiamai įkrautus metalų jonus ir neigiamo krūvio rūgščių liekanų jonus, o kartais, be jų, vandenilio jonus ir hidroksido jonus.
Druskos gali būti laikomos vandenilio atomų pakeitimo rūgštyje produktais metalo atomais (arba atomų grupėmis):
H 2 SO 4 → NaHSO 4 → Na 2 SO 4,
Arba kaip hidrokso grupių pakeitimo baziniame hidrokside rūgštinėmis liekanomis produktai:
Zn (OH) 2 → ZnOHCl → ZnCl 2.
Su visišku pakeitimu gauname vidutinės (arba normalios) druskos:
Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4 + 2H 2 O.
Kai ištirpsta vidutinės druskos, susidaro metalų katijonai ir rūgšties liekanos anijonai:
Na 2 SO 4 → 2 Na + + SO 4 2 - .
Kai vandenilis nėra visiškai pakeistas, gaunamos rūgštys rūgščių druskų:
NaOH + H 2 CO 3 = NaHCO 3 + H 2 O.
Kai tirpale ištirpsta rūgštinės druskos, susidaro metalų katijonai, kompleksiniai rūgštinės liekanos anijonai, taip pat jonai, kurie yra šios kompleksinės liekanos disociacijos produktai, įskaitant H + jonus:
NaHCO 3 → Na + + HCO 3 -
HCO 3 - H + + CO 3 2 - .
Nepilnai pakeitus bazės hidroksilo grupes - bazinės druskos:
Mg(OH) 2 + HBr = Mg(OH)Br + H 2 O.
Bazinėms druskoms ištirpus tirpale, susidaro rūgščių anijonai ir kompleksiniai katijonai, susidedantys iš metalo ir hidroksilo grupių. Šie sudėtingi katijonai taip pat gali disociuoti. Todėl bazinės druskos tirpale yra OH jonų - :
Mg(OH)Br → (MgOH) + + Br - ,
(MgOH) + Mg 2+ + OH - .
Taigi pagal šį apibrėžimą druskos skirstomos į vidutinis e, rūgštus Ir pagrindinis.
Taip pat yra keletas kitų rūšių druskų, tokių kaip: dvigubos druskos, kuriuose yra du skirtingi katijonai ir vienas anijonas: CaCO 3 × MgCO 3 (dolomitas), KCl∙ NaCl (silvinitas), KAl (SO 4) ) 2 (kalio alūnas); mišrios druskos, kuriuose yra vienas katijonas ir du skirtingi anijonai: CaOCl2 (arba CaCl (OCl )) - kalcio druska, druskos ir hipochloro ( HOCl ) rūgštys (kalcio chloridas-hipochloritas). Sudėtingos druskos sudėtyje yra sudėtingų katijonų arba anijonų: K 3 + [Fe (CN) 6] −3, K 4 + [Fe (CN) 6] −4, [Cr (H 2 O) 5 Cl] 2+ Cl 2 −.
Pagal šiuolaikines vardyno taisykles, druskų pavadinimai formuojami iš anijono vardo vardininko ir katijono vardo giminės. Pavyzdžiui FeS - geležies sulfidas ( II), Fe2 (SO 4 ) 3 - geležies sulfatas ( III ). Vandenilio atomas, kuris yra rūgšties druskos dalis, žymimas priešdėliu hidro- ( NaHSO3 -natrio hidrosulfitas) ir OH grupė - - priešdėlis hidrokso- ( Al(OH)2Cl - aliuminio dihidroksichloridas).
Druskų gavimas
Druskos yra glaudžiai susijusios su visomis kitomis neorganinių junginių klasėmis ir gali būti gaunamos iš beveik bet kurios klasės. Dauguma druskų gavimo būdų jau buvo aptarti aukščiau (skyrius), tai apima:
1. Bazinių, rūgščių ir amfoterinių oksidų sąveika tarpusavyje:
BaO + SiO 2 = BaSiO 3,
MgO + Al 2 O 3 = Mg(AlO 2) 2,
SO 3 + Na 2 O = Na 2 SO 4,
P 2 O 5 + Al 2 O 3 = 2 AlPO 4.
2. Oksidų sąveika su hidroksidais (su rūgštimis ir bazėmis):
ZnO + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2 O,
CO 2 + 2KOH = K 2 CO 3 + H 2 O,
2 NaOH + Al 2 O 3 = 2 NaAlO 2 + H 2 O.
3. Bazių sąveika su vidutinėmis ir rūgštinėmis druskomis:
CuSO 4 + 2KOH = Cu(OH) 2 ↓ + K 2 SO 4 ,
K 2 SO 4 + Ba(OH) 2 = 2KOH + BaSO 4↓ .
2NaHSO3 + 2KOH = Na2SO3 + K2SO3 + 2H2O,
Ca(HCO 3) 2 + Ba(OH) 2 = BaCO 3↓ + CaCO 3 ↓ + 2H 2 O.
Cu(OH) 2 + 2NaHSO 4 = CuSO 4 + Na 2 SO 4 + 2H 2 O.
4. Bedeguonių rūgščių druskos taip pat gali būti gaunamos tiesiogiai sąveikaujant metalams ir nemetalams:
2 Mg + Cl 2 = MgCl 2.
Cheminės druskų savybės
Vykstant cheminėms druskų reakcijoms, atsiranda jų sudėtyje esančių katijonų ir anijonų savybės. Metalo katijonai tirpaluose gali reaguoti su kitais anijonais, sudarydami netirpius junginius. Kita vertus, į druskas įtraukti anijonai gali jungtis su katijonais, sudarydami nuosėdas arba šiek tiek disocijuotus junginius (arba redokso reakcijose). Taigi druskos gali reaguoti:
|
1. Su metalais |
Cu + HgCl 2 = CuCl 2 + Hg, Zn + Pb(NO 3) 2 = Zn(NO 3) 2 + Pb. |
|
2. Su rūgštimis |
Na 2 CO 3 + 2HCl = 2NaCl + H 2 O + CO 2, AgCl + HBr = AgBr ↓ + HCl |
|
3. Su druskomis |
AgNO 3 + NaCl = AgCl ↓ + NaNO 3, K 2 CrO 4 + Pb(NO 3) 2 = KNO 3 + PbCrO 4↓ . |
|
4. Su priežastimis |
CuSO 4 + 2NaOH = Cu(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4, Ni(NO 3) 2 + 2KOH = Ni(OH) 2 + 2KNO 3. |
|
5. Daugelis druskų yra stabilios kaitinant. Tačiau amonio druskos, taip pat kai kurios mažai aktyvių metalų druskos, silpnos rūgštys ir rūgštys, kurių elementų oksidacijos laipsnis yra aukštesnis arba mažesnis, kaitinant suyra: CaCO 3 = CaO + CO 2, 2Ag 2 CO 3 = 4Ag + 2CO 2 + O 2, NH4Cl = NH3 + HCl, 2KNO 3 = 2KNO 2 + O 2, 2FeSO 4 = Fe 2 O 3 + SO 2 + SO 3, 4FeSO 4 = 2Fe 2 O 3 + 4SO 2 + O 2, NH 4 NO 3 = N 2 O + 2 H 2 O. |
|
M.V. Andriukhova, L.N. Borodina
Vidutinių druskų sąveika su metalais
Druskos reakcija su metalu įvyksta, jei pradinis laisvas metalas yra aktyvesnis nei tas, kuris yra pradinės druskos dalis. Naudodami elektrocheminę metalo įtampų seriją galite sužinoti, kuris metalas yra aktyvesnis.
Pavyzdžiui, geležis sąveikauja su vario sulfatu vandeniniame tirpale, nes ji yra aktyvesnė už varį (aktyvumo serijoje kairėje):
Tuo pačiu metu geležis nereaguoja su cinko chlorido tirpalu, nes ji yra mažiau aktyvi nei cinkas:
Pažymėtina, kad tokie aktyvūs metalai kaip šarminiai ir šarminiai žemės metalai, dedami į vandeninius druskų tirpalus, pirmiausia reaguos ne su druska, o su vandeniu, esančiu tirpaluose.
Vidutinių druskų sąveika su metalų hidroksidais
Darykime išlygą, kad šiuo atveju metalų hidroksidai reiškia Me(OH) x tipo junginius.
Kad vidurinė druska reaguotų su metalo hidroksidu, ji turi tuo pačiu metu (!) turi būti įvykdyti du reikalavimai:
- numatytuose produktuose turi būti aptiktos nuosėdos arba dujos;
- pradinė druska ir pradinis metalo hidroksidas turi būti tirpūs.
Pažvelkime į keletą atvejų, kad suprastume šią taisyklę.
Nustatykime, kuri iš toliau pateiktų reakcijų įvyksta, ir parašykite įvykusių reakcijų lygtis:
- 1) PbS + KOH
- 2) FeCl 3 + NaOH
Apsvarstykite pirmąją švino sulfido ir kalio hidroksido sąveiką. Užrašykime tariamą jonų mainų reakciją ir kairėje ir dešinėje pažymėkime „užuolaidomis“, nurodydami taip, kad dar nėra žinoma, ar reakcija iš tikrųjų vyksta:
Tariamuose produktuose matome švino (II) hidroksidą, kuris, sprendžiant pagal tirpumo lentelę, yra netirpus ir turėtų nusodinti. Tačiau išvados, kad reakcija vyksta, dar negalima padaryti, nes netikrinome, ar tenkinamas kitas privalomas reikalavimas – pradinės druskos ir hidroksido tirpumas. Švino sulfidas yra netirpi druska, o tai reiškia, kad reakcija nevyksta, nes nesilaikoma vieno iš privalomų druskos ir metalo hidroksido reakcijos sąlygų. Tie.:
Panagrinėkime antrąją siūlomą sąveiką tarp geležies (III) chlorido ir kalio hidroksido. Užrašykime numatomą jonų mainų reakciją ir kairėje ir dešinėje pažymėkime „užuolaidomis“, kaip ir pirmuoju atveju:
Tariamuose produktuose matome geležies (III) hidroksidą, kuris yra netirpus ir turi nusodinti. Tačiau išvados apie reakcijos eigą daryti kol kas negalima. Norėdami tai padaryti, taip pat turite užtikrinti pradinės druskos ir hidroksido tirpumą. Abi pradinės medžiagos yra tirpios, tai reiškia, kad galime daryti išvadą, kad reakcija vyksta. Užrašykime jos lygtį:
Vidutinių druskų reakcijos su rūgštimis
Vidutinė druska reaguoja su rūgštimi, kai susidaro nuosėdos arba silpna rūgštis.
Beveik visada galima atpažinti nuosėdas tarp numatomų produktų naudojant tirpumo lentelę. Pavyzdžiui, sieros rūgštis reaguoja su bario nitratu, nes nusėda netirpus bario sulfatas:
Neįmanoma atpažinti silpnos rūgšties iš tirpumo lentelės, nes daugelis silpnų rūgščių tirpsta vandenyje. Todėl silpnųjų rūgščių sąrašą reikėtų įsiminti. Silpnosios rūgštys apima H 2 S, H 2 CO 3, H 2 SO 3, HF, HNO 2, H 2 SiO 3 ir visas organines rūgštis.
Pavyzdžiui, druskos rūgštis reaguoja su natrio acetatu ir sudaro silpną organinę rūgštį (acto rūgštį):
Reikėtų pažymėti, kad vandenilio sulfidas H2S yra ne tik silpna rūgštis, bet ir blogai tirpsta vandenyje, todėl iš jo išsiskiria dujų pavidalu (su supuvusių kiaušinių kvapu):
Be to, neabejotinai turėtumėte atsiminti, kad silpnos rūgštys - anglies ir sieros - yra nestabilios ir beveik iš karto po susidarymo suyra į atitinkamą rūgšties oksidą ir vandenį:
Aukščiau buvo pasakyta, kad druskos reakcija su rūgštimi įvyksta, kai susidaro nuosėdos arba silpna rūgštis. Tie. jei nėra nuosėdų ir numatytuose produktuose yra stipri rūgštis, reakcija nevyks. Tačiau yra atvejis, kuriam formaliai ši taisyklė netaikoma, kai koncentruota sieros rūgštis išstumia vandenilio chloridą, veikdama kietuosius chloridus:
Tačiau jei imsite ne koncentruotą sieros rūgštį ir kietą natrio chloridą, o šių medžiagų tirpalus, reakcija tikrai neveiks:
Vidutinių druskų reakcijos su kitomis vidutinėmis druskomis
Reakcija tarp tarpinių druskų įvyksta, jei tuo pačiu metu (!) tenkinami du reikalavimai:
- pradinės druskos yra tirpios;
- numatomuose produktuose yra nuosėdų arba dujų.
Pavyzdžiui, bario sulfatas nereaguoja su kalio karbonatu, nes, nors numatytuose produktuose yra nuosėdų (bario karbonato), pirminių druskų tirpumo reikalavimas nėra tenkinamas.
Tuo pačiu metu bario chloridas reaguoja su kalio karbonatu tirpale, nes abi pradinės druskos yra tirpios, o produktuose yra nuosėdų:
Druskų sąveikos metu dujos susidaro vieninteliu atveju - jei kaitinant kurio nors nitrito tirpalas sumaišomas su bet kurios amonio druskos tirpalu:
Dujų (azoto) susidarymo priežastis yra ta, kad tirpale vienu metu yra NH 4 + katijonų ir NO 2 - anijonų, sudarydami termiškai nestabilų amonio nitritą, kuris skyla pagal lygtį:
Druskų terminio skilimo reakcijos
Karbonato skilimas
Visi netirpūs karbonatai, taip pat ličio ir amonio karbonatai yra termiškai nestabilūs ir kaitinant suyra. Metalo karbonatai skyla į metalo oksidą ir anglies dioksidą:
o amonio karbonatas gamina tris produktus – amoniaką, anglies dioksidą ir vandenį:
Nitratų skilimas
Kaitinant suyra absoliučiai visi nitratai, o skilimo tipas priklauso nuo metalo padėties aktyvumo serijoje. Metalų nitratų skilimo schema pateikta šioje iliustracijoje:
Taigi, pavyzdžiui, pagal šią schemą natrio nitrato, aliuminio nitrato ir gyvsidabrio nitrato skilimo lygtys parašytos taip:
Taip pat reikėtų atkreipti dėmesį į amonio nitrato skilimo ypatumus:
Amonio druskų skilimas
Amonio druskų terminį skilimą dažniausiai lydi amoniako susidarymas:
Jei rūgšties liekana turi oksiduojančių savybių, vietoj amoniako susidaro koks nors jo oksidacijos produktas, pavyzdžiui, molekulinis azotas N2 arba azoto oksidas (I):
Rūgščių druskų cheminės savybės
Rūgščių druskų santykis su šarmais ir rūgštimis
Rūgštinės druskos reaguoja su šarmais. Be to, jei šarmas turi tą patį metalą kaip ir rūgšties druska, susidaro vidutinės druskos:
Be to, jei rūgšties druskos rūgštinėje liekanoje yra likę du ar daugiau judrių vandenilio atomų, kaip, pavyzdžiui, natrio divandenilio fosfate, gali susidaryti abiejų vidurkis:
ir kita rūgštinė druska, kurios rūgšties liekanoje yra mažesnis vandenilio atomų skaičius:
Svarbu pažymėti, kad rūgščių druskos reaguoja su bet kokiais šarmais, įskaitant tuos, kuriuos sudaro kitas metalas. Pavyzdžiui:
Rūgščių druskos, kurias sudaro silpnos rūgštys, reaguoja su stipriomis rūgštimis panašiai kaip atitinkamos vidutinės druskos:
Terminis rūgščių druskų skilimas
Visos rūgštinės druskos kaitinamos suyra. Vykdydami vieningo valstybinio chemijos egzamino programą, turėtumėte pasimokyti iš rūgščių druskų skilimo reakcijų, kaip skaidosi bikarbonatai. Metalo bikarbonatai skyla jau aukštesnėje nei 60 o C temperatūroje. Tokiu atveju susidaro metalo karbonatas, anglies dioksidas ir vanduo:
Paskutinės dvi reakcijos yra pagrindinė nuosėdų susidarymo ant vandens šildymo elementų paviršiaus elektriniuose virduliuose, skalbimo mašinose ir kt.
Amonio bikarbonatas suyra be kietų likučių, sudarydamas dvi dujas ir vandens garus:
Bazinių druskų cheminės savybės
Bazinės druskos visada reaguoja su visomis stipriomis rūgštimis. Šiuo atveju gali susidaryti tarpinės druskos, jei buvo naudojama rūgštis su tokia pačia rūgštine liekana kaip ir pagrindinėje druskoje, arba mišrios druskos, jei bazinėje druskoje esanti rūgštinė liekana skiriasi nuo su ja reaguojančios rūgšties rūgštinės liekanos:
Taip pat bazinėms druskoms būdingos skilimo reakcijos kaitinant, pavyzdžiui:
Sudėtinių druskų cheminės savybės (naudojant aliuminio ir cinko junginių pavyzdį)
Vykdant vieningo valstybinio chemijos egzamino programą, reikėtų išmokti tokių sudėtingų aliuminio ir cinko junginių, kaip tetrahidroksoaliuminatai ir tetrahidroksoaliuminatai, chemines savybes.
Tetrahidroksoaliuminatai ir tetrahidroksozinkatai yra druskos, kurių anijonų formulės yra atitinkamai - ir 2-. Panagrinėkime tokių junginių chemines savybes, kaip pavyzdį naudodami natrio druskas:
Šie junginiai, kaip ir kiti tirpūs kompleksiniai junginiai, gerai disocijuoja, o beveik visi kompleksiniai jonai (laužtiniuose skliaustuose) lieka nepažeisti ir toliau nesiskiria:
Stiprios rūgšties perteklius veikia šiuos junginius, todėl susidaro dvi druskos:
Kai jiems trūksta stiprių rūgščių, į naują druską pereina tik aktyvus metalas. Hidroksiduose esantis aliuminis ir cinkas nusėda:
Aliuminio ir cinko hidroksidų nusodinimas stipriomis rūgštimis nėra geras pasirinkimas, nes sunku įpilti griežtai reikalingą stiprios rūgšties kiekį, neištirpinant dalies nuosėdų. Dėl šios priežasties naudojamas anglies dioksidas, kuris turi labai silpnas rūgštines savybes ir todėl negali ištirpinti hidroksido nuosėdų:
Tetrahidroksoaliuminato atveju hidroksido nusodinimas taip pat gali būti atliekamas naudojant sieros dioksidą ir vandenilio sulfidą:
Tetrahidroksocinkato atveju nusodinimas vandenilio sulfidu yra neįmanomas, nes vietoj cinko hidroksido nusėda cinko sulfidas:
Kai tetrahidroksocinkato ir tetrahidroksoaliuminato tirpalai išgarinami, o po to kalcinuojami, šie junginiai atitinkamai virsta cinkatu ir aliuminatu.
APIBRĖŽIMAS
Druskos yra elektrolitai, kurių disociacijos metu susidaro metalų katijonai (amonio jonai arba kompleksiniai jonai) ir rūgščių liekanų anijonai:
\(\ \mathrm(NaNOZ) \mapsto \mathrm(Na)++\mathrm(NOZ)_(-) \);
\(\ \mathrm(NH) 4 \mathrm(NO) 3 \leftright rodrow \mathrm(NH) 4++\mathrm(NO) 3_(-) \);
\(\ \mathrm(KAl)(\mathrm(SO) 4) 2 \leftright rodyklė \mathrm(K)++\mathrm(Al) 3++2 \mathrm(SO) 42- \);
\(\ [\mathrm(Zn)(\mathrm(NH) 3) 4] \mathrm(Cl) 2[\mathrm(Zn)(\mathrm(NH) 3) 4] 2++2 \mathrm(Cl) \).
Druskos paprastai skirstomos į tris grupes: vidutines (\(\ \mathrm(NaCl) \)), rūgštines (\(\ \mathrm(NaHCO) 3 \)) ir bazines (\(\ \mathrm(Fe)(\mathrm). (OH))\mathrm(Cl)\)). Be to, yra dvigubos (mišrios) ir kompleksinės druskos. Dvigubos druskos susidaro iš dviejų katijonų ir vieno anijono. Jie egzistuoja tik kietu pavidalu.
Cheminės druskų savybės
a) rūgščių druskos
Iš rūgščių druskų disociacijos metu susidaro metalų katijonai (amonio jonai), vandenilio jonai ir rūgšties liekanos anijonai:
\(\ \mathrm(NaHCO) 3+\mathrm(Na)++\mathrm(H)++\mathrm(CO) 32 \).
Rūgščių druskos yra vandenilio atomų nevisiško pakeitimo atitinkama rūgštimi metalo atomais produktai.
Rūgščių druskos yra termiškai nestabilios ir kaitinamos suyra, sudarydamos tarpines druskas:
\(\ \mathrm(Ca)(\mathrm(HCO) 3) 2=\mathrm(CaCOZ) \downarrow+\mathrm(CO) 2 \uparrow+\mathrm(H) 2 \mathrm(O) \).
Neutralizacijos reakcijos su šarmais būdingos rūgščių druskoms:
\(\ \mathrm(Ca)(\mathrm(HCO) 3) 2+\mathrm(Ca)(\mathrm(OH)) 2=2 \mathrm(Ca) \mathrm(CO) 3 \downarrow+2 \mathrm (H) 2 \mathrm(O) \).
b) bazinės druskos
Disociacijos metu bazinės druskos gamina metalų katijonus, rūgščių anijonus ir OH jonus:
\(\ \mathrm(Fe)(\mathrm(OH)) \mathrm(Cl) \arrow \mathrm(Fe)(\mathrm(OH))++\mathrm(Cl)-+\mathrm(Fe) 2+ +\mathrm(OH)-+\mathrm(Cl)\).
Bazinės druskos yra nevisiško atitinkamos bazės hidroksilo grupių pakeitimo rūgštinėmis liekanomis produktai.
Bazinės, taip pat rūgštinės druskos yra termiškai nestabilios ir kaitinamos suyra:
\(\ [\mathrm(Cu)(\mathrm(OH))] 2 \mathrm(CO) 3=2 \mathrm(CuO)+\mathrm(CO) 2+\mathrm(H) 2 \mathrm(O) \).
Neutralizacijos reakcijos su rūgštimis būdingos bazinėms druskoms:
\(\ \mathrm(Fe)(\mathrm(OH)) \mathrm(Cl)+\mathrm(HCl) \& \text (bulė; ) \mathrm(FeCl) 2+\mathrm(H) 2 \mathrm( O)\).
c) vidutinė druska
Disociacijos metu vidurinės druskos išskiria tik metalų katijonus (amonio jonus) ir rūgščių fragmentų anijonus (žr. aukščiau). Vidutinės druskos yra atitinkamos rūgšties vandenilio atomų visiško pakeitimo metalo atomais produktai.
Dauguma vidutinių druskų yra termiškai nestabilios ir kaitinant suyra:
\(\ \mathrm(CaCO) 3=\mathrm(CaO)+\mathrm(CO) 2 \);
\(\\\mathrm(NH)4\mathrm(Cl)=\mathrm(NH)3+\mathrm(HCl)\);
\(\ 2 \mathrm(Cu)(\mathrm(NO) 3) 2=2 \mathrm(CuO)+4 \mathrm(NO) 2+\mathrm(O) 2 \).
Vandeniniame tirpale druskos hidrolizuojamos:
1 \mathrm(S)\);
\(\ \mathrm(K) 2 \mathrm(S)+\mathrm(H) 2 \mathrm(O) \rightarrow \mathrm(KHS)+\mathrm(KOH) \);
\(\ \mathrm(Fe)(\mathrm(NO) 3) 3+\mathrm(H) 2 \mathrm(O) \rightarrow \mathrm(Fe)(\mathrm(OH))(\mathrm(NO) 3 ) 2+\mathrm(HNO) 3\).
Vidutinės druskos keičiasi su rūgštimis, bazėmis ir kitomis druskomis:
\(\ \mathrm(Pb)(\mathrm(NO) 3) 2+\mathrm(H) 2 \mathrm(S)=\mathrm(PbS) \downarrow+2 \mathrm(HNO) 3 \);
1 +3 \mathrm(BaSO) 4\downarrow \);
\(\ \mathrm(CaBr) 2+\mathrm(K) 2 \mathrm(CO) 3=\mathrm(CaCO) 3 \downarrow+2 \mathrm(KBr) \).
Fizikinės druskų savybės
Dažniausiai druskos yra kristalinės medžiagos, turinčios joninę kristalinę gardelę. Druskos turi aukštą lydymosi temperatūrą. Kai n. druskos yra dielektrikai. Druskų tirpumas vandenyje skiriasi.
Druskų gavimas
a) rūgščių druskos
Pagrindiniai rūgščių druskų gavimo būdai yra nepilnas rūgščių neutralizavimas, rūgščių oksidų pertekliaus poveikis bazėms ir rūgščių poveikis druskoms:
\(\ \mathrm(NaOH)+\mathrm(H) 2 \mathrm(SO) 4=\mathrm(NaHSO) 4+\mathrm(H) 2 \mathrm(O) \);
\(\ \mathrm(Ca)(\mathrm(OH)) 2+2 \mathrm(CO) 2=\mathrm(Ca)(\mathrm(HCO) 3) 2 \);
\(\ \mathrm(CaCO) 3+\mathrm(CO) 2+\mathrm(H) 2 \mathrm(O)=\mathrm(Ca)(\mathrm(HCO) 3) 2\).
b) bazinės druskos
Bazinės druskos paruošiamos atsargiai įdedant nedidelį kiekį šarmo į sūrymo tirpalą arba reaguojant silpnoms rūgštims su vidutinėmis druskomis:
\(\ \mathrm(AICl) 3+2 \mathrm(NaOH)=\mathrm(Al)(\mathrm(OH)) 2 \mathrm(Cl)+2 \mathrm(NaCl) \);
„ ] 2 \mathrm(CO) 3 \downarrow+\mathrm(CO) 2+2 \mathrm(NaCl) \).
c) vidutinė druska
Pagrindiniai terpės druskų gavimo būdai yra rūgščių reakcija su metalais, baziniais arba amfoteriniais oksidais ir bazėmis, taip pat bazių reakcija su rūgštiniais arba amfoteriniais oksidais ir rūgštimis, rūgščių ir bazinių oksidų reakcija bei mainų reakcija. :
\(\\\mathrm(Mg)+\mathrm(H)2\mathrm(SO)4=\mathrm(MgSO)4+\mathrm(H)2\);
\(\ \mathrm(Ag) 2 \mathrm(O)+2 \mathrm(HNO) \mathbf(3)=2 \mathrm(AgNO) \mathbf(3)+\mathrm(H) 2 \mathrm(O) \);
\(\ \mathrm(Cu)(\mathrm(OH)) 2+2 \mathrm(HCl)=\mathrm(CuCl) 2+2 \mathrm(H) 20 \);
\(\ 2 \mathrm(KOH)+\mathrm(SO) 2=\mathrm(K) 2 \mathrm(SO) 3+\mathrm(H) 20 \);
\(\ \mathrm(CaO)+\mathrm(SO) 3=\mathrm(CaSO) 4 \);
\(\ \mathrm(BaCl) 2+\mathrm(MgSO) 4=\mathrm(MgCl) 2+\mathrm(BaSO) 4\downrow \).
Problemų sprendimo pavyzdžiai
Nustatykite amonio chlorido masę, kuri susidaro 5,9 g amoniako reaguojant su 5,6 l (N.O.) vandenilio chlorido.
Parašykime amonio chlorido susidarymo iš amoniako ir vandenilio chlorido lygtį: \(\ \mathrm(NH) 3+\mathrm(HCl)=\mathrm(NH) 4 \mathrm(Cl) \).
Nustatykite, kurios iš medžiagų yra pertekliaus, o kurių trūksta:
1 \) mol;
\(\\mathrm(v)(\mathrm(HCl))=\mathrm(V)(\mathrm(HCl)) / \mathrm(Vm)=5,6 / 22,4=0,25 \) mol.
Skaičiuojama naudojant medžiagą, kurios trūksta - druskos rūgštį. Apskaičiuokite amonio chlorido masę:
\(\\\mathrm(v)(\mathrm(HCl))=\mathrm(v)(\mathrm(NH)4\mathrm(Cl))=0,25 \) mol;
\(\ (\mathrm(NH) 4 \mathrm(Cl)) = 0,25 \ kartus 53,5 = 13,375 \mathrm(g)\).
Amonio chlorido masė yra 13,375 g.
Nustatykite medžiagos kiekį, tūrį (n.o.s.) ir amoniako masę, reikalingą 250 g amonio sulfato, naudojamo kaip trąša, gauti.
Parašykime amonio sulfato gavimo iš amoniako ir sieros rūgšties reakcijos lygtį:
\(\ 2 \mathrm(NH) 3+\mathrm(H) 2 \mathrm(SO) 4=(\mathrm(NH) 4) \quad 2 \mathrm(SO) 4 \).
Amonio sulfato molinė masė, apskaičiuota naudojant D.I. elementų lentelę. Mendelejevas - 132 g/mol. Tada amonio sulfato kiekis:
\(\ \mathrm(v)((\mathrm(NH) 4) \quad 2 \mathrm(SO) 4)=\mathrm(m)((N H 4) 2 S 04) / M((N H 4) 2 S 04)\)
\(\ \mathrm(v)((\mathrm(NH) 4) \quad 2 \mathrm(S) 04) = 250 / 132 = 1,89 \) mol
Pagal reakcijos lygtį \(\ \mathrm(v)((\mathrm(NH) 4) \quad 2 \mathrm(S) 04) : \mathrm(v)(\mathrm(NH) 3)=1: 2 \) , taigi amoniako kiekis yra:
' ) mol.
Nustatykime amoniako tūrį:
\(\ \mathrm(V)(\mathrm(NH) 3)=\mathrm(v)(\mathrm(NH) 3) \times \mathrm(V)_(\mathrm(m)) \);
\(\V(N H 3) = 3,79 \ kartus 22,4 = 84,8 l\).
Amoniako molinė masė, apskaičiuota naudojant D.I. cheminių elementų lentelę. Mendelejevas – 17 g/mol. Tada suraskime amoniako masę:
\(\ \mathrm(m)(\mathrm(NH) 3)=\mathrm(v)(\mathrm(NH) 3) \times \mathrm(M)(\mathrm(NH) 3) \);
\(\ \mathrm(m)(\mathrm(NH) 3)=3,79 \times 17=64,43 \mathrm(g) \).
Amoniako medžiagos kiekis – 3,79 mol, amoniako tūris – 84,8 l, amoniako masė – 64,43 g.
Druskos yra sudėtingos medžiagos, kurių molekulės susideda iš metalo atomų ir rūgščių liekanų (kartais jose gali būti vandenilio). Pavyzdžiui, NaCl yra natrio chloridas, CaSO 4 yra kalcio sulfatas ir kt.
Praktiškai visos druskos yra joniniai junginiai, Todėl druskose rūgščių likučių jonai ir metalo jonai yra sujungti:
Na + Cl – – natrio chloridas
Ca 2+ SO 4 2– – kalcio sulfatas ir kt.
Druska yra dalinio arba visiško metalo pakeitimo rūgšties vandenilio atomais produktas. Taigi išskiriamos šios druskų rūšys:
1. Vidutinės druskos– visi vandenilio atomai rūgštyje pakeisti metalu: Na 2 CO 3, KNO 3 ir kt.
2. Rūgštinės druskos– ne visi vandenilio atomai rūgštyje pakeisti metalu. Žinoma, rūgščių druskos gali sudaryti tik dvi- arba daugiabazines rūgštis. Vienbazinės rūgštys negali gaminti rūgščių druskų: NaHCO 3, NaH 2 PO 4 ir kt. d.
3. Dvigubos druskos– dvi- arba daugiabazinės rūgšties vandenilio atomai pakeisti ne vienu metalu, o dviem skirtingais: NaKCO 3, KAl(SO 4) 2 ir kt.
4. Bazinės druskos gali būti laikomi nepilno arba dalinio bazių hidroksilo grupių pakeitimo rūgštinėmis liekanomis produktais: Al(OH)SO 4, Zn(OH)Cl ir kt.
Pagal tarptautinę nomenklatūrą kiekvienos rūgšties druskos pavadinimas kilęs iš lotyniško elemento pavadinimo. Pavyzdžiui, sieros rūgšties druskos vadinamos sulfatais: CaSO 4 – kalcio sulfatas, Mg SO 4 – magnio sulfatas ir kt.; druskos rūgšties druskos vadinamos chloridais: NaCl – natrio chloridas, ZnCI 2 – cinko chloridas ir kt.
Prie dvibazių rūgščių druskų pavadinimo pridedama dalelė „bi“ arba „hidro“: Mg(HCl 3) 2 – magnio bikarbonatas arba bikarbonatas.
Jei tribazėje rūgštyje tik vienas vandenilio atomas yra pakeistas metalu, tada pridedamas priešdėlis „dihidro“: NaH 2 PO 4 - natrio divandenilio fosfatas.
Druskos yra kietos medžiagos, kurių tirpumas vandenyje labai skiriasi.
Cheminės druskų savybės
Druskų chemines savybes lemia katijonų ir anijonų, kurie yra jų dalis, savybės.
1. Kai kurie Kaitinant druskos suyra:
CaCO 3 = CaO + CO 2
2. Sąveika su rūgštimis susidarant naujai druskai ir naujai rūgščiai. Kad ši reakcija vyktų, rūgštis turi būti stipresnė už rūgšties paveiktą druską:
2NaCl + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + 2HCl.
3. Sąveika su bazėmis, suformuojant naują druską ir naują bazę:
Ba(OH) 2 + MgSO 4 → BaSO 4 ↓ + Mg(OH) 2.
4. Bendraukite vieni su kitais susidarant naujoms druskoms:
NaCl + AgNO 3 → AgCl + NaNO 3 .
5. Sąveika su metalais, kurie yra metalo, kuris yra druskos dalis, aktyvumo diapazone:
Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu↓.
Vis dar turite klausimų? Norite sužinoti daugiau apie druskas?
Norėdami gauti pagalbos iš dėstytojo, užsiregistruokite.
Pirma pamoka nemokama!
svetainėje, kopijuojant visą medžiagą ar jos dalį, būtina nuoroda į šaltinį.
Cheminės lygtys
Cheminė lygtis yra reakcijos išraiška naudojant chemines formules. Cheminės lygtys parodo, kurios medžiagos patenka į cheminę reakciją ir kokios medžiagos susidaro dėl šios reakcijos. Lygtis sudaryta remiantis masės tvermės dėsniu ir parodo cheminėje reakcijoje dalyvaujančių medžiagų kiekybinius ryšius.
Kaip pavyzdį apsvarstykite kalio hidroksido sąveiką su fosforo rūgštimi:
H 3 PO 4 + 3 KOH = K 3 PO 4 + 3 H 2 O.
Iš lygties aišku, kad 1 molis ortofosforo rūgšties (98 g) reaguoja su 3 moliais kalio hidroksido (3,56 g). Vykstant reakcijai susidaro 1 molis kalio fosfato (212 g) ir 3 moliai vandens (3,18 g).
98 + 168 = 266 g; 212 + 54 = 266 g matome, kad į reakciją patekusių medžiagų masė yra lygi reakcijos produktų masei. Cheminės reakcijos lygtis leidžia atlikti įvairius su tam tikra reakcija susijusius skaičiavimus.
Sudėtingos medžiagos skirstomos į keturias klases: oksidus, bazes, rūgštis ir druskas.
Oksidai- tai sudėtingos medžiagos, susidedančios iš dviejų elementų, kurių vienas yra deguonis, t.y. Oksidas yra elemento junginys su deguonimi.
Oksidų pavadinimas kilęs iš elemento, kuris yra oksido dalis, pavadinimo. Pavyzdžiui, BaO yra bario oksidas. Jei oksido elementas turi kintamą valentiškumą, tada po elemento pavadinimo jo valentingumas nurodomas skliausteliuose su romėnišku skaitmeniu. Pavyzdžiui, FeO yra geležies (I) oksidas, Fe2O3 yra geležies (III) oksidas.
Visi oksidai skirstomi į druskas formuojančius ir nesudarančius.
Druską sudarantys oksidai yra oksidai, kurie cheminių reakcijų metu sudaro druskas. Tai metalų ir nemetalų oksidai, kurie, sąveikaudami su vandeniu, sudaro atitinkamas rūgštis, o sąveikaujant su bazėmis – atitinkamas rūgštines ir normalias druskas. Pavyzdžiui, vario oksidas (CuO) yra druską sudarantis oksidas, nes, pavyzdžiui, jam reaguojant su druskos rūgštimi (HCl), susidaro druska:
CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O.
Dėl cheminių reakcijų galima gauti kitų druskų:
CuO + SO3 → CuSO4.
Druskos nesudarantys oksidai yra tie oksidai, kurie nesudaro druskų. Pavyzdžiui, CO, N2O, NO.
Druską sudarantys oksidai yra 3 tipų: baziniai (nuo žodžio „bazė“), rūgštiniai ir amfoteriniai.
Baziniai oksidai yra metalų oksidai, atitinkantys hidroksidus, kurie priklauso bazių klasei. Pagrindiniai oksidai apima, pavyzdžiui, Na2O, K2O, MgO, CaO ir kt.
Bazinių oksidų cheminės savybės
1. Vandenyje tirpūs baziniai oksidai reaguoja su vandeniu ir sudaro bazes:
Na2O + H2O → 2NaOH.
2. Reaguokite su rūgščių oksidais, sudarydami atitinkamas druskas
Na2O + SO3 → Na2SO4.
3. Reaguokite su rūgštimis, kad susidarytų druska ir vanduo:
CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O.
4. Reaguoti su amfoteriniais oksidais:
Li2O + Al2O3 → 2LiAlO2.
5. Baziniai oksidai reaguoja su rūgštiniais oksidais, sudarydami druskas:
Na2O + SO3 = Na2SO4
Jei oksidų sudėtyje antrasis elementas yra nemetalas arba metalas, turintis didžiausią valentiškumą (dažniausiai nuo IV iki VII), tada tokie oksidai bus rūgštūs. Rūgščių oksidai (rūgšties anhidridai) yra tie oksidai, kurie atitinka rūgščių klasei priklausančius hidroksidus. Tai, pavyzdžiui, CO2, SO3, P2O5, N2O3, Cl2O5, Mn2O7 ir kt. Rūgštiniai oksidai ištirpsta vandenyje ir šarmuose, sudarydami druską ir vandenį.
Rūgščių oksidų cheminės savybės
1. Reaguokite su vandeniu, kad susidarytų rūgštis:
SO3 + H2O → H2SO4.
Tačiau ne visi rūgštiniai oksidai tiesiogiai reaguoja su vandeniu (SiO2 ir kt.).
2. Reaguokite su oksidais, kad susidarytų druska:
CO2 + CaO → CaCO3
3. Reaguokite su šarmais, sudarydami druską ir vandenį:
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O.
Amfoteriniame okside yra elemento, kuris turi amfoterinių savybių. Amfoteriškumas reiškia junginių gebėjimą pasižymėti rūgštinėmis ir šarminėmis savybėmis, priklausomai nuo sąlygų. Pavyzdžiui, cinko oksidas ZnO gali būti bazė arba rūgštis (Zn(OH)2 ir H2ZnO2). Amfoteriškumas išreiškiamas tuo, kad, priklausomai nuo sąlygų, amfoteriniai oksidai pasižymi arba bazinėmis, arba rūgštinėmis savybėmis, pavyzdžiui, Al2O3, Cr2O3, MnO2; Fe2O3 ZnO. Pavyzdžiui, cinko oksido amfoterinis pobūdis pasireiškia, kai jis sąveikauja su druskos rūgštimi ir natrio hidroksidu:
ZnO + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 O
ZnO + 2NaOH = Na 2 ZnO 2 + H 2 O
Kadangi ne visi amfoteriniai oksidai tirpsta vandenyje, daug sunkiau įrodyti tokių oksidų amfoteriškumą. Pavyzdžiui, aliuminio (III) oksidas pasižymi pagrindinėmis savybėmis, kai jis susilieja su kalio disulfatu, ir rūgštines savybes, kai jis lydomas su hidroksidais:
Al2O3 + 3K2S2O7 = 3K2SO4 + A12(SO4)3
Al2O3 + 2KOH = 2KAlO2 + H2O
Skirtingiems amfoteriniams oksidams savybių dvilypumas gali būti išreikštas įvairiais laipsniais. Pavyzdžiui, cinko oksidas vienodai lengvai tirpsta tiek rūgštyse, tiek šarmuose, o geležies (III) oksidas – Fe2O3 – turi daugiausia bazinių savybių.
Amfoterinių oksidų cheminės savybės
1. Reaguokite su rūgštimis, kad susidarytų druska ir vanduo:
ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O.
2. Reaguoja su kietais šarmais (lydymosi metu), susidarant dėl reakcijos druskos – natrio cinkato ir vandens:
ZnO + 2NaOH → Na2 ZnO2 + H2O.
Kai cinko oksidas sąveikauja su šarmo tirpalu (tuo pačiu NaOH), įvyksta kita reakcija:
ZnO + 2 NaOH + H2O => Na2.
Koordinacijos skaičius – tai charakteristika, nusakanti šalia esančių dalelių: atomų ar jonų skaičių molekulėje ar kristale. Kiekvienas amfoterinis metalas turi savo koordinacinį numerį. Be ir Zn yra 4; For ir Al yra 4 arba 6; For ir Cr yra 6 arba (labai retai) 4;
Amfoteriniai oksidai paprastai netirpsta vandenyje ir su juo nereaguoja.
Oksidų gamybos iš paprastų medžiagų metodai yra tiesioginė elemento reakcija su deguonimi:
arba sudėtingų medžiagų skilimas:
a) oksidai
4CrO3 = 2Cr2O3 + 3O2-
b) hidroksidai
Ca(OH)2 = CaO + H2O
c) rūgštys
H2CO3 = H2O + CO2-
CaCO3 = CaO +CO2
Taip pat rūgščių - oksiduojančių medžiagų sąveika su metalais ir nemetalais:
Cu + 4HNO3 (konc) = Cu(NO3) 2 + 2NO2 + 2H2O
Oksidai gali būti gaunami tiesiogiai sąveikaujant deguoniui su kitu elementu arba netiesiogiai (pavyzdžiui, skaidant druskas, bazes, rūgštis). Normaliomis sąlygomis oksidai būna kietos, skystos ir dujinės būsenos; tokio tipo junginiai gamtoje yra labai paplitę. Žemės plutoje randama oksidų. Rūdys, smėlis, vanduo, anglies dioksidas yra oksidai.
Pagrindai- tai sudėtingos medžiagos, kurių molekulėse metalų atomai yra prijungti prie vienos ar daugiau hidroksilo grupių.
Bazės yra elektrolitai, kurie, atsiskyrę, sudaro tik hidroksido jonus kaip anijonus.
NaOH = Na + + OH -
Ca(OH)2 = CaOH + + OH - = Ca 2 + + 2OH -
Yra keletas bazių klasifikavimo požymių:
Pagal jų tirpumą vandenyje bazės skirstomos į šarmines ir netirpias. Šarmai – tai šarminių metalų (Li, Na, K, Rb, Cs) ir šarminių žemių metalų (Ca, Sr, Ba) hidroksidai. Visos kitos bazės yra netirpios.
Pagal disociacijos laipsnį bazės skirstomos į stiprius elektrolitus (visi šarmai) ir silpnus elektrolitus (netirpias bazes).
Atsižvelgiant į hidroksilo grupių skaičių molekulėje, bazės skirstomos į monorūgštis (1 OH grupė), pavyzdžiui, natrio hidroksidas, kalio hidroksidas, dirūgštis (2 OH grupės), pavyzdžiui, kalcio hidroksidas, vario hidroksidas (2), ir polirūgštis.
Cheminės savybės.
OH – jonai tirpale lemia šarminę aplinką.
Šarminiai tirpalai keičia indikatorių spalvą:
Fenolftaleinas: bespalvis ® tamsiai raudonas,
lakmusas: violetinė ® mėlyna,
Metilo oranžinė: oranžinė ® geltona.
Šarminiai tirpalai reaguoja su rūgštiniais oksidais ir sudaro tų rūgščių druskas, kurios atitinka reaguojančius rūgštinius oksidus. Priklausomai nuo šarmų kiekio susidaro vidutinės arba rūgštinės druskos. Pavyzdžiui, kai kalcio hidroksidas reaguoja su anglies (IV) monoksidu, susidaro kalcio karbonatas ir vanduo:
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3? + H2O
O kai kalcio hidroksidas reaguoja su anglies monoksido (IV) pertekliumi, susidaro kalcio bikarbonatas:
Ca(OH)2 + CO2 = Ca(HCO3)2
Ca2+ + 2OH- + CO2 = Ca2+ + 2HCO32-
Visos bazės reaguoja su rūgštimis, sudarydamos druską ir vandenį, pavyzdžiui: kai natrio hidroksidas reaguoja su druskos rūgštimi, susidaro natrio chloridas ir vanduo:
NaOH + HCl = NaCl + H2O
Na+ + OH- + H+ + Cl- = Na+ + Cl- + H2O
Vario (II) hidroksidas ištirpsta druskos rūgštyje, sudarydamas vario (II) chloridą ir vandenį:
Cu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + 2H2O
Cu(OH)2 + 2H+ + 2Cl- = Cu2+ + 2Cl- + 2H2O
Cu(OH)2 + 2H+ = Cu2+ + 2H2O.
Reakcija tarp rūgšties ir bazės vadinama neutralizavimo reakcija.
Netirpios bazės kaitinamos skyla į vandenį ir bazę atitinkantį metalo oksidą, pavyzdžiui:
Cu(OH)2 = CuO + H2 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O
Šarmai sąveikauja su druskų tirpalais, jei įvykdoma viena iš sąlygų, kad jonų mainų reakcija vyktų iki galo (susidaro nuosėdos),
2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2? + Na2SO4
2OH- + Cu2+ = Cu(OH)2
Reakcija vyksta dėl vario katijonų sujungimo su hidroksido jonais.
Kai bario hidroksidas reaguoja su natrio sulfato tirpalu, susidaro bario sulfato nuosėdos.
Ba(OH)2 + Na2SO4 = BaSO4? + 2 NaOH
Ba2+ + SO42- = BaSO4
Reakcija vyksta dėl bario katijonų ir sulfatų anijonų sujungimo.
Rūgštys - Tai sudėtingos medžiagos, kurių molekulėse yra vandenilio atomų, kuriuos galima pakeisti arba pakeisti metalo atomais ir rūgšties liekana.
Atsižvelgiant į deguonies buvimą ar nebuvimą molekulėje, rūgštys skirstomos į deguonies turinčias (H2SO4 sieros rūgštis, H2SO3 sieros rūgštis, HNO3 azoto rūgštis, H3PO4 fosforo rūgštis, H2CO3 anglies rūgštis, H2SiO3 silicio rūgštis) ir be deguonies (HF). vandenilio fluorido rūgštis, HCl druskos rūgštis (vandenilio chlorido rūgštis), HBr vandenilio bromido rūgštis, HI vandenilio jodo rūgštis, H2S vandenilio sulfido rūgštis).
Priklausomai nuo vandenilio atomų skaičiaus rūgšties molekulėje, rūgštys yra vienabazinės (su 1 H atomu), dvibazinės (su 2 H atomais) ir tribazinės (su 3 H atomais).
RŪGŠTIS
Rūgšties molekulės dalis be vandenilio vadinama rūgšties liekana.
Rūgščių likučiai gali būti sudaryti iš vieno atomo (-Cl, -Br, -I) - tai yra paprastos rūgšties liekanos, arba gali būti sudarytos iš atomų grupės (-SO3, -PO4, -SiO3) - tai sudėtingos liekanos.
Vandeniniuose tirpaluose mainų ir pakeitimo reakcijų metu rūgštinės liekanos nesunaikinamos:
H2SO4 + CuCl2 → CuSO4 + 2 HCl
Žodis anhidridas reiškia bevandenę, tai yra rūgštį be vandens. Pavyzdžiui,
H2SO4 - H2O → SO3. Anoksinės rūgštys neturi anhidridų.
Rūgštis gavo savo pavadinimą iš rūgštį sudarančio elemento (rūgštį sudarančio agento) pavadinimo, pridedant galūnes „naya“ ir rečiau „vaya“: H2SO4 - sieros; H2SO3 - anglis; H2SiO3 – silicis ir kt.
Elementas gali sudaryti kelias deguonies rūgštis. Šiuo atveju rūgščių pavadinimuose nurodytos galūnės bus tada, kai elementas pasižymi didesniu valentiškumu (rūgšties molekulėje yra daug deguonies atomų). Jei elemento valentingumas yra mažesnis, rūgšties pavadinimo galūnė bus „tuščia“: HNO3 - azoto, HNO2 - azoto.
Rūgštys gali būti gaunamos ištirpinant anhidridus vandenyje. Jei anhidridai netirpsta vandenyje, rūgštį galima gauti kitai stipresnei rūgštimi veikiant reikiamos rūgšties druską. Šis metodas būdingas tiek deguonies, tiek bedeguonies rūgštims. Be deguonies rūgštys taip pat gaunamos tiesioginės sintezės būdu iš vandenilio ir nemetalų, po to gautą junginį ištirpinant vandenyje:
H2 + Cl2 → 2 HCl;
Susidariusių dujinių medžiagų HCl ir H2S tirpalai yra rūgštys.
Normaliomis sąlygomis rūgštys egzistuoja tiek skystoje, tiek kietoje būsenoje.
Cheminės rūgščių savybės
1. Rūgščių tirpalai veikia indikatorius. Visos rūgštys (išskyrus silicio rūgštį) gerai tirpsta vandenyje. Specialios medžiagos - indikatoriai leidžia nustatyti rūgšties buvimą.
Indikatoriai yra sudėtingos struktūros medžiagos. Jie keičia spalvą priklausomai nuo sąveikos su įvairiomis cheminėmis medžiagomis. Neutraliuose tirpaluose jie turi vieną spalvą, bazių tirpaluose – kitos spalvos. Sąveikaujant su rūgštimi, jie keičia spalvą: metiloranžinis indikatorius parausta, o lakmuso indikatorius taip pat raudonuoja.
2. Reaguokite su bazėmis, kad susidarytų vanduo ir druska, kurioje yra nepakitusios rūgštinės liekanos (neutralizacijos reakcija):
H2SO4 + Ca(OH)2 → CaSO4 + 2 H2O.
3. Reaguokite su baziniais oksidais, sudarydami vandenį ir druską. Druskoje yra rūgšties liekanos, kurios buvo naudojamos neutralizavimo reakcijoje:
H3PO4 + Fe2O3 → 2 FePO4 + 3 H2O.
4. Sąveikauti su metalais.
Kad rūgštys galėtų sąveikauti su metalais, turi būti įvykdytos tam tikros sąlygos:
1. Metalas turi būti pakankamai aktyvus rūgščių atžvilgiu (metalų aktyvumo eilėje jis turi būti prieš vandenilį). Kuo toliau į kairę metalas yra veiklos serijoje, tuo intensyviau jis sąveikauja su rūgštimis;
K, Ca, Na, Mn, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H2, Cu, Hg, Ag, Au.
Tačiau reakcija tarp druskos rūgšties tirpalo ir vario yra neįmanoma, nes varis yra įtampos serijoje po vandenilio.
2. Rūgštis turi būti pakankamai stipri (tai yra galinti dovanoti vandenilio jonus H+).
Kai vyksta cheminės rūgšties reakcijos su metalais, susidaro druska ir išsiskiria vandenilis (išskyrus metalų sąveiką su azoto ir koncentruota sieros rūgštimis):
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2;
Cu + 4HNO3 → CuNO3 + 2 NO2 + 2 H2O.
Tačiau, kad ir kokios skirtingos būtų rūgštys, visos jos disociacijos metu sudaro vandenilio katijonus, kurie lemia nemažai bendrų savybių: rūgštus skonis, indikatorių (lakmuso ir metilo apelsino) spalvos pasikeitimas, sąveika su kitomis medžiagomis.
Ta pati reakcija vyksta tarp metalų oksidų ir daugumos rūgščių
CuO+ H2SO4 = CuSO4+ H2O
Apibūdinkime reakcijas:
2) Antroji reakcija turėtų sudaryti tirpią druską. Daugeliu atvejų metalo sąveika su rūgštimi praktiškai nevyksta, nes susidariusi druska yra netirpi ir padengia metalo paviršių apsaugine plėvele, pvz.:
Рb + H2SO4 =/ PbSO4 + H2
Netirpus švino (II) sulfatas sustabdo rūgšties patekimą į metalą, o reakcija sustoja prieš pat jai prasidėjus. Dėl šios priežasties dauguma sunkiųjų metalų praktiškai nesąveikauja su fosforo, anglies ir hidrosulfido rūgštimis.
3) Trečioji reakcija būdinga rūgščių tirpalams, todėl netirpios rūgštys, pvz., silicio rūgštis, nereaguoja su metalais. Koncentruotas sieros rūgšties tirpalas ir bet kokios koncentracijos azoto rūgšties tirpalas kiek skirtingai sąveikauja su metalais, todėl metalų ir šių rūgščių reakcijų lygtys rašomos nevienodai. Atskiestas sieros rūgšties tirpalas reaguoja su metalais. stovi įtampos serijoje į vandenilį, sudarydamas druską ir vandenilį.
4) Ketvirtoji reakcija yra tipinė jonų mainų reakcija ir vyksta tik tada, kai susidaro nuosėdos arba dujos.
druskos - tai sudėtingos medžiagos, kurių molekulės susideda iš metalo atomų ir rūgščių liekanų (kartais jose gali būti vandenilio). Pavyzdžiui, NaCl yra natrio chloridas, CaSO4 yra kalcio sulfatas ir kt.
Beveik visos druskos yra joniniai junginiai, todėl rūgščių likučių jonai ir metalo jonai yra sujungti druskose:
Na+Cl – natrio chloridas
Ca2+SO42 – kalcio sulfatas ir kt.
Druska yra dalinio arba visiško metalo pakeitimo rūgšties vandenilio atomais produktas.
Taigi išskiriamos šios druskų rūšys:
1. Vidutinės druskos – visi vandenilio atomai rūgštyje pakeisti metalu: Na2CO3, KNO3 ir kt.
2. Rūgštinės druskos – ne visi vandenilio atomai rūgštyje pakeisti metalu. Žinoma, rūgščių druskos gali sudaryti tik dvi- arba daugiabazines rūgštis. Vienbazinės rūgštys negali gaminti rūgščių druskų: NaHCO3, NaH2PO4 ir kt. d.
3. Dvigubos druskos - dvi- arba daugiabazinės rūgšties vandenilio atomai pakeisti ne vienu metalu, o dviem skirtingais: NaKCO3, KAl(SO4)2 ir kt.
4. Bazinės druskos gali būti laikomos nepilno arba dalinio bazių hidroksilo grupių pakeitimo rūgštinėmis liekanomis produktais: Al(OH)SO4, Zn(OH)Cl ir kt.
Pagal tarptautinę nomenklatūrą kiekvienos rūgšties druskos pavadinimas kilęs iš lotyniško elemento pavadinimo. Pavyzdžiui, sieros rūgšties druskos vadinamos sulfatais: CaSO4 – kalcio sulfatas, MgSO4 – magnio sulfatas ir kt.; druskos rūgšties druskos vadinamos chloridais: NaCl – natrio chloridas, ZnCI2 – cinko chloridas ir kt.
Prie dvibazių rūgščių druskų pavadinimo pridedama dalelė „bi“ arba „hidro“: Mg(HCl3)2 – magnio bikarbonatas arba bikarbonatas.
Su sąlyga, kad tribazėje rūgštyje tik vienas vandenilio atomas yra pakeistas metalu, tada pridedamas priešdėlis „dihidro“: NaH2PO4 - natrio divandenilio fosfatas.
Druskos yra kietos medžiagos, kurių tirpumas vandenyje labai skiriasi.
Druskų chemines savybes lemia katijonų ir anijonų, kurie yra jų dalis, savybės.
1. Kai kurios druskos suyra kaitinant:
CaCO3 = CaO + CO2
2. Reaguokite su rūgštimis, kad susidarytų nauja druska ir nauja rūgštis. Kad ši reakcija vyktų, rūgštis turi būti stipresnė už rūgšties paveiktą druską:
2NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCl.
3. Sąveikaukite su bazėmis, sudarydami naują druską ir naują bazę:
Ba(OH)2 + MgSO4 → BaSO4↓ + Mg(OH)2.
4. Sąveikaukite tarpusavyje, kad susidarytų naujos druskos:
NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3.
5. Jie sąveikauja su metalais, kurių aktyvumas yra toks pat kaip ir metalo, kuris yra druskos dalis.
