| Anoxique : | Basicité | Nom du sel |
| HCl - chlorhydrique (chlorhydrique) | monobasique | chlorure |
| HBr - bromhydrique | monobasique | bromure |
| HI - iodhydrate | monobasique | iodure |
| HF - fluorhydrique (fluorhydrique) | monobasique | fluorure |
| H 2 S - sulfure d'hydrogène | dibasique | sulfure |
| Oxygéné: | ||
| HNO 3 - azote | monobasique | nitrate |
| H 2 SO 3 - sulfureux | dibasique | sulfite |
| H 2 SO 4 - sulfurique | dibasique | sulfate |
| H 2 CO 3 - charbon | dibasique | carbonate |
| H 2 SiO 3 - silicium | dibasique | silicate |
| H 3 PO 4 - orthophosphorique | tripartite | orthophosphate |
Sels - substances complexes constituées d'atomes métalliques et de résidus acides. C'est la classe la plus nombreuse de composés inorganiques.
Classification. Par composition et propriétés: moyenne, acide, basique, double, mixte, complexe
Sels moyens sont des produits du remplacement complet des atomes d'hydrogène d'un acide polybasique par des atomes de métal.
Lorsqu'il est dissocié, seuls des cations métalliques (ou NH 4 +) sont produits. Par exemple:
Na 2 SO 4 ® 2Na + +SO
CaCl 2 ® Ca 2+ + 2Cl -
Sels acides sont des produits de substitution incomplète d'atomes d'hydrogène d'un acide polybasique pour des atomes de métal.
Lorsqu'ils sont dissociés, ils donnent des cations métalliques (NH 4 +), des ions hydrogène et des anions de résidu acide, par exemple :
NaHCO 3 ® Na + + HCO « H + + CO .
Sels basiques sont des produits de substitution incomplète des groupes OH - la base correspondante pour les résidus acides.
Lors de la dissociation, des cations métalliques, des anions hydroxyle et un résidu acide sont produits.
Zn(OH)Cl ® + + Cl - « Zn 2+ + OH - + Cl - .
sels doubles contiennent deux cations métalliques et lors de la dissociation donnent deux cations et un anion.
KAl(SO 4) 2 ® K + + Al 3+ + 2SO
Sels complexes contiennent des cations ou des anions complexes.
Br ® + + Br - « Ag + +2 NH 3 + Br -
Na ® Na + + - « Na + + Ag + + 2 CN -
Relation génétique entre différentes classes de composés
PARTIE EXPERIMENTALE
Matériel et ustensiles: trépied avec tubes à essai, rondelle, lampe à alcool.
Réactifs et matériaux: phosphore rouge, oxyde de zinc, granules de Zn, poudre de chaux éteinte Ca(OH) 2, 1 mol/dm 3 solutions de NaOH, ZnSO 4, CuSO 4, AlCl 3, FeCl 3, HCl, H 2 SO 4, papier indicateur universel, solution de phénolphtaléine, méthylorange, eau distillée.
Demande de service
1. Versez l'oxyde de zinc dans deux tubes à essai ; ajouter une solution acide (HCl ou H 2 SO 4) à l'un, une solution alcaline (NaOH ou KOH) à l'autre et chauffer légèrement sur une lampe à alcool.
Observations : L'oxyde de zinc se dissout-il dans une solution d'acide et d'alcali ?
Écrire des équations
Conclusion : 1. À quel type d'oxydes appartient le ZnO ?
2. Quelles sont les propriétés des oxydes amphotères ?
Préparation et propriétés des hydroxydes
2.1. Trempez la pointe de la bandelette indicatrice universelle dans une solution alcaline (NaOH ou KOH). Comparez la couleur obtenue de la bande indicatrice avec le nuancier standard.
Observations : Enregistrez la valeur du pH de la solution.
2.2. Prenez quatre tubes à essai, versez 1 ml de solution de ZnSO 4 dans le premier, СuSO 4 dans le second, AlCl 3 dans le troisième, FeCl 3 dans le quatrième. Ajouter 1 ml de solution de NaOH dans chaque tube. Écrivez des observations et des équations pour les réactions qui ont lieu.
Observations : Une précipitation se produit-elle lorsqu'un alcali est ajouté à une solution saline ? Spécifiez la couleur du précipité.
Écrire des équations réactions en cours (sous forme moléculaire et ionique).
Conclusion : Comment obtenir des hydroxydes métalliques ?
2.3. Transférer la moitié des précipités obtenus dans l'expérience 2.2 dans d'autres tubes à essai. Sur une partie du précipité, agissez avec une solution de H 2 SO 4 sur l'autre - avec une solution de NaOH.
Observations : La précipitation se dissout-elle lorsqu'un alcali et un acide sont ajoutés à la précipitation ?
Écrire des équations réactions en cours (sous forme moléculaire et ionique).
Conclusion : 1. Quels types d'hydroxydes sont Zn (OH) 2, Al (OH) 3, Сu (OH) 2, Fe (OH) 3 ?
2. Quelles sont les propriétés des hydroxydes amphotères ?
Obtenir des sels.
3.1. Versez 2 ml de solution de CuSO 4 dans un tube à essai et abaissez l'ongle nettoyé dans cette solution. (La réaction est lente, des changements à la surface de l'ongle apparaissent après 5 à 10 minutes).
Observations : Y a-t-il des changements à la surface de l'ongle? Qu'est-ce qui est déposé ?
Écrivez une équation pour une réaction redox.
Conclusion : En tenant compte d'un certain nombre de contraintes des métaux, indiquez la méthode d'obtention des sels.
3.2. Placer un granulé de zinc dans un tube à essai et ajouter une solution de HCl.
Observations : Y a-t-il un dégagement de gaz ?
Écrire une équation
Conclusion : Expliquez cette méthode d'obtention des sels?
3.3. Verser un peu de poudre de chaux éteinte Ca(OH) 2 dans un tube à essai et ajouter une solution de HCl.
Observations : Y a-t-il un dégagement de gaz ?
Écrire une équation la réaction en cours (sous forme moléculaire et ionique).
Conclusion: 1. Quel type de réaction est l'interaction de l'hydroxyde et de l'acide ?
2. Quelles substances sont les produits de cette réaction ?
3.5. Versez 1 ml de solutions salines dans deux tubes à essai: dans le premier - sulfate de cuivre, dans le second - chlorure de cobalt. Ajouter aux deux tubes goutte à goutte solution d'hydroxyde de sodium jusqu'à formation d'un précipité. Ajoutez ensuite un excès d'alcali dans les deux tubes à essai.
Observations : Indiquez les changements de couleur des précipités dans les réactions.
Écrire une équation la réaction en cours (sous forme moléculaire et ionique).
Conclusion: 1. À la suite de quelles réactions les sels basiques se forment-ils ?
2. Comment les sels basiques peuvent-ils être convertis en sels moyens ?
1. À partir des substances répertoriées, écrivez les formules des sels, bases, acides: Ca (OH) 2, Ca (NO 3) 2, FeCl 3, HCl, H 2 O, ZnS, H 2 SO 4, CuSO 4, KOH
Zn(OH)2, NH3, Na2CO3, K3PO4.
2. Spécifiez les formules d'oxyde correspondant aux substances listées 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. Quels hydroxydes sont amphotères ? Écrire les équations de réaction caractérisant l'amphotéricité de l'hydroxyde d'aluminium et de l'hydroxyde de zinc.
4. Lequel des composés suivants interagira par paires : P 2 O 5 , NaOH, ZnO, AgNO 3 , Na 2 CO 3 , Cr(OH) 3 , H 2 SO 4 . Faire des équations de réactions possibles.
Travail de laboratoire n° 2 (4 heures)
Sujet: Analyse qualitative des cations et des anions
Cible: maîtriser la technique de réalisation de réactions qualitatives et de groupe aux cations et aux anions.
PARTIE THÉORIQUE
La tâche principale de l'analyse qualitative est d'établir composition chimique substances trouvées dans une variété d'objets (matériel biologique, médicaments, aliments, objets environnement). Dans cet article, nous considérons l'analyse qualitative des substances inorganiques qui sont des électrolytes, c'est-à-dire, en fait, l'analyse qualitative des ions. De la totalité des ions présents, les plus importants sur le plan médical et biologique ont été sélectionnés : (Fe 3+, Fe 2+, Zn 2+, Ca 2+, Na +, K +, Mg 2+, Cl -, PO, CO, etc.). Beaucoup de ces ions se trouvent dans divers médicaments et aliments.
Dans l'analyse qualitative, toutes les réactions possibles ne sont pas utilisées, mais seulement celles qui s'accompagnent d'un effet analytique distinct. Les effets analytiques les plus courants sont : l'apparition d'une nouvelle couleur, le dégagement de gaz, la formation d'un précipité.
Il existe deux approches fondamentalement différentes de l'analyse qualitative : fractionnaire et systématique . Dans une analyse systématique, des réactifs de groupe sont nécessairement utilisés pour séparer les ions présents en groupes séparés, et dans certains cas en sous-groupes. Pour ce faire, certains des ions sont transférés dans la composition de composés insolubles et certains des ions sont laissés en solution. Après avoir séparé le précipité de la solution, ils sont analysés séparément.
Par exemple, en solution, il y a des ions A1 3+, Fe 3+ et Ni 2+. Si cette solution est exposée à un excès d'alcali, un précipité de Fe (OH) 3 et Ni (OH) 2 précipite, et les ions [A1 (OH) 4] - restent dans la solution. Le précipité contenant des hydroxydes de fer et de nickel, lorsqu'il est traité avec de l'ammoniac, se dissoudra partiellement en raison de la transition vers une solution de 2+. Ainsi, à l'aide de deux réactifs - alcali et ammoniaque, deux solutions ont été obtenues : l'une contenait des ions [А1(OH) 4 ] - , l'autre contenait des ions 2+ et un précipité de Fe(OH) 3 . A l'aide de réactions caractéristiques, la présence de certains ions dans les solutions et dans le précipité, qui doit d'abord être dissous, est prouvée.
L'analyse systématique est principalement utilisée pour détecter des ions dans des mélanges complexes à plusieurs composants. C'est très chronophage, mais son avantage réside dans la formalisation aisée de toutes les actions qui s'inscrivent dans un schéma clair (méthodologie).
Pour l'analyse fractionnée, seules les réactions caractéristiques sont utilisées. Il est évident que la présence d'autres ions peut fausser considérablement les résultats de la réaction (imposition de couleurs les unes sur les autres, précipitation indésirable, etc.). Pour éviter cela, l'analyse fractionnaire utilise principalement des réactions très spécifiques qui donnent un effet analytique avec peu ions. Pour des réactions réussies, il est très important de maintenir certaines conditions, en particulier le pH. Très souvent, en analyse fractionnée, on doit recourir au masquage, c'est-à-dire à la conversion d'ions en composés qui ne sont pas capables de produire un effet analytique avec le réactif choisi. Par exemple, le diméthylglyoxime est utilisé pour détecter l'ion nickel. Un effet analytique similaire avec ce réactif donne l'ion Fe 2+ . Pour détecter Ni 2+, l'ion Fe 2+ est converti en un complexe de fluorure stable 4- ou oxydé en Fe 3+, par exemple avec du peroxyde d'hydrogène.
L'analyse fractionnelle est utilisée pour détecter les ions dans des mélanges plus simples. Le temps d'analyse est considérablement réduit, cependant, l'expérimentateur doit avoir une connaissance plus approfondie des modèles de réactions chimiques, car il est assez difficile de prendre en compte tous les cas possibles de l'influence mutuelle des ions sur la nature de l'analytique observée. effets dans une technique particulière.
Dans la pratique analytique, le soi-disant systématique fractionnaire méthode. Avec cette approche, le nombre minimum de réactifs de groupe est utilisé, ce qui permet de définir les tactiques d'analyse dans de façon générale, qui est ensuite effectuée par la méthode fractionnaire.
Selon la technique de réalisation des réactions analytiques, on distingue les réactions: sédimentaires; microcristalloscopique; accompagnée de dégagement de produits gazeux ; réalisé sur papier; extraction; coloré en solutions; coloration de la flamme.
Lors de la réalisation de réactions sédimentaires, la couleur et la nature du précipité (cristallin, amorphe) doivent être notées, si nécessaire, des tests supplémentaires sont effectués: le précipité est vérifié pour sa solubilité dans les acides forts et faibles, les alcalis et l'ammoniac, et un excès du réactif. Lors de la réalisation de réactions accompagnées d'un dégagement de gaz, sa couleur et son odeur sont notées. Dans certains cas, des tests supplémentaires sont effectués.
Par exemple, si l'on suppose que le gaz dégagé est du monoxyde de carbone (IV), on le fait passer à travers un excès d'eau de chaux.
Dans l'analyse fractionnée et systématique, les réactions sont largement utilisées dans lesquelles une nouvelle couleur apparaît, il s'agit le plus souvent de réactions de complexation ou de réactions redox.
Dans certains cas, il est commode d'effectuer de telles réactions sur papier (réactions de goutte). Les réactifs qui ne se décomposent pas dans des conditions normales sont préalablement appliqués sur le papier. Ainsi, pour détecter le sulfure d'hydrogène ou les ions sulfure, on utilise du papier imprégné de nitrate de plomb [le noircissement se produit en raison de la formation de sulfure de plomb (II)]. De nombreux agents oxydants sont détectés à l'aide de papier amidon-iode, i. papier imprégné de solutions d'iodure de potassium et d'amidon. Dans la plupart des cas, les réactifs nécessaires sont appliqués sur le papier lors de la réaction, par exemple, l'alizarine pour l'ion A1 3+, le cupron pour l'ion Cu 2+, etc. Pour rehausser la couleur, une extraction dans un solvant organique est parfois utilisée. . Les réactions colorées à la flamme sont utilisées pour les tests préliminaires.
acides on appelle les substances complexes dont la composition des molécules comprend des atomes d'hydrogène pouvant être remplacés ou échangés contre des atomes de métal et un résidu acide.
Selon la présence ou l'absence d'oxygène dans la molécule, les acides sont divisés en acides contenant de l'oxygène.(H 2 SO 4 acide sulfurique, H 2 SO 3 acide sulfureux, HNO 3 acide nitrique, H 3 PO 4 acide phosphorique, H 2 CO 3 acide carbonique, H 2 SiO 3 acide silicique) et anoxique(acide fluorhydrique HF, acide chlorhydrique HCl ( acide hydrochlorique), acide bromhydrique HBr, acide iodhydrique HI, acide sulfhydrique H 2 S).
Selon le nombre d'atomes d'hydrogène dans une molécule d'acide, les acides sont monobasiques (avec 1 atome H), dibasiques (avec 2 atomes H) et tribasiques (avec 3 atomes H). Par exemple, l'acide nitrique HNO 3 est monobasique, puisqu'il y a un atome d'hydrogène dans sa molécule, l'acide sulfurique H 2 SO 4 – dibasique, etc.
Il existe très peu de composés inorganiques contenant quatre atomes d'hydrogène pouvant être remplacés par un métal.
La partie d'une molécule d'acide sans hydrogène s'appelle un résidu acide.
Résidu acide ils peuvent être constitués d'un atome (-Cl, -Br, -I) - ce sont de simples résidus acides, ou ils peuvent - d'un groupe d'atomes (-SO 3, -PO 4, -SiO 3) - ce sont des résidus complexes .
Dans les solutions aqueuses, les résidus acides ne sont pas détruits lors des réactions d'échange et de substitution :
H 2 SO 4 + CuCl 2 → CuSO 4 + 2 HCl
Le mot anhydride signifie anhydre, c'est-à-dire un acide sans eau. Par exemple,
H 2 SO 4 - H 2 O → SO 3. Les acides anoxiques n'ont pas d'anhydrides.
Les acides tirent leur nom du nom de l'élément acidifiant (agent acidifiant) avec l'ajout des terminaisons "naya" et moins souvent "vaya": H 2 SO 4 - sulfurique; H 2 SO 3 - charbon; H 2 SiO 3 - silicium, etc.
L'élément peut former plusieurs acides oxygénés. Dans ce cas, les terminaisons indiquées dans le nom des acides seront lorsque l'élément présente la valence la plus élevée (dans la molécule d'acide excellent contenu atomes d'oxygène). Si l'élément présente une valence inférieure, la terminaison du nom de l'acide sera « pure » : HNO 3 - nitrique, HNO 2 - nitreux.
Les acides peuvent être obtenus en dissolvant des anhydrides dans l'eau. Si les anhydrides sont insolubles dans l'eau, l'acide peut être obtenu par action d'un autre acide plus fort sur le sel de l'acide recherché. Cette méthode est typique à la fois pour l'oxygène et les acides anoxiques. Les acides anoxiques sont également obtenus par synthèse directe à partir d'hydrogène et de non-métal, suivie d'une dissolution du composé résultant dans l'eau :
H 2 + Cl 2 → 2 HCl;
H 2 + S → H 2 S.
Les solutions des substances gazeuses résultantes HCl et H 2 S et sont des acides.
Dans des conditions normales, les acides sont à la fois liquides et solides.
Propriétés chimiques des acides
Les solutions acides agissent sur les indicateurs. Tous les acides (sauf l'acide silicique) se dissolvent bien dans l'eau. Substances spéciales - les indicateurs vous permettent de déterminer la présence d'acide.
Les indicateurs sont des substances de structure complexe. Ils changent de couleur en fonction de l'interaction avec différents produits chimiques. Dans les solutions neutres, ils ont une couleur, dans les solutions de bases, une autre. Lorsqu'ils interagissent avec l'acide, ils changent de couleur : l'indicateur orange de méthyle devient rouge, l'indicateur de tournesol devient également rouge.
Interagir avec les bases avec formation d'eau et de sel, qui contient un résidu acide inchangé (réaction de neutralisation) :
H 2 SO 4 + Ca(OH) 2 → CaSO 4 + 2 H 2 O.
Interagir avec les oxydes basiques avec formation d'eau et de sel (réaction de neutralisation). Le sel contient le résidu acide de l'acide qui a été utilisé dans la réaction de neutralisation :
H 3 PO 4 + Fe 2 O 3 → 2 FePO 4 + 3 H 2 O.
interagir avec les métaux.
Pour l'interaction des acides avec les métaux, certaines conditions doivent être remplies :
1. le métal doit être suffisamment actif vis-à-vis des acides (dans la série d'activité des métaux, il doit se situer avant l'hydrogène). Plus un métal est à gauche dans la série d'activité, plus il interagit intensément avec les acides ;
2. L'acide doit être suffisamment fort (c'est-à-dire capable de donner des ions H + hydrogène).
Au cours des réactions chimiques d'un acide avec des métaux, un sel se forme et de l'hydrogène est libéré (sauf pour l'interaction des métaux avec les acides nitrique et sulfurique concentré):
Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2;
Cu + 4HNO 3 → CuNO 3 + 2 NO 2 + 2 H 2 O.
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Les substances complexes constituées d'atomes d'hydrogène et d'un résidu acide sont appelées acides minéraux ou inorganiques. Le résidu acide est constitué d'oxydes et de non-métaux combinés avec de l'hydrogène. La principale propriété des acides est leur capacité à former des sels.
Classification
La formule de base des acides minéraux est H n Ac, où Ac est le résidu acide. Selon la composition du résidu acide, on distingue deux types d'acides :
- oxygène contenant de l'oxygène;
- sans oxygène, composé uniquement d'hydrogène et de non-métal.
La liste principale des acides inorganiques selon le type est présentée dans le tableau.
|
Type de |
Nom |
Formule |
|
Oxygène |
||
|
azoté |
||
|
dichrome |
||
|
Iode |
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|
Silicium - métasilicium et orthosilicium |
H 2 SiO 3 et H 4 SiO 4 |
|
|
manganèse |
||
|
manganèse |
||
|
Métaphosphorique |
||
|
Arsenic |
||
|
orthophosphorique |
||
|
sulfureux |
||
|
Thiosulfurique |
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|
tétrathionique |
||
|
Charbon |
||
|
Phosphoreux |
||
|
Phosphoreux |
||
|
Chlore |
||
|
Chlorure |
||
|
hypochloreux |
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|
Chrome |
||
|
cyanique |
||
|
Anoxique |
Fluorhydrique (fluorhydrique) |
|
|
Chlorhydrique (chlorhydrique) |
||
|
Hydrobromique |
||
|
Iode hydrique |
||
|
Sulfure d'hydrogène |
||
|
Cyanure d'hydrogène |
En outre, conformément aux propriétés de l'acide sont classés selon les critères suivants :
- solubilité: soluble (HNO 3 , HCl) et insoluble (H 2 SiO 3) ;
- volatilité: volatils (H 2 S, HCl) et non volatils (H 2 SO 4 , H 3 PO 4 );
- degré de dissociation: fort (HNO 3) et faible (H 2 CO 3).
Riz. 1. Schéma de classification des acides.
Des noms traditionnels et triviaux sont utilisés pour désigner les acides minéraux. Les noms traditionnels correspondent au nom de l'élément qui forme l'acide avec l'ajout du morphémique -naya, -ovaya, ainsi que -pure, -novataya, -novaty pour indiquer le degré d'oxydation.
Reçu
Les principales méthodes d'obtention des acides sont présentées dans le tableau.
Propriétés
La plupart des acides sont des liquides au goût acide. Le tungstène, le chromique, le borique et plusieurs autres acides sont à l'état solide dans des conditions normales. Certains acides (H 2 CO 3, H 2 SO 3, HClO) n'existent que sous forme de solution aqueuse et sont des acides faibles.
Riz. 2. Acide chromique.
Les acides sont des substances actives qui réagissent :
- avec des métaux :
Ca + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2;
- avec des oxydes :
CaO + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2 O;
- avec socle :
H 2 SO 4 + 2KOH \u003d K 2 SO 4 + 2H 2 O;
- aux sels :
Na 2 CO 3 + 2HCl \u003d 2NaCl + CO 2 + H 2 O.
Toutes les réactions s'accompagnent de la formation de sels.
Une réaction qualitative est possible avec un changement de couleur de l'indicateur :
- le tournesol devient rouge;
- méthyl orange - en rose;
- la phénolphtaléine ne change pas.
Riz. 3. Couleurs des indicateurs lors de l'interaction acide.
Les propriétés chimiques des acides minéraux sont déterminées par leur capacité à se dissocier dans l'eau avec la formation de cations hydrogène et d'anions de résidus hydrogène. Les acides qui réagissent de manière irréversible avec l'eau (se dissocient complètement) sont appelés acides forts. Ceux-ci comprennent le chlore, l'azote, le sulfurique et le chlorhydrique.
Qu'avons-nous appris ?
Les acides inorganiques sont formés d'hydrogène et d'un résidu acide, qui sont des atomes non métalliques ou un oxyde. Selon la nature du résidu acide, les acides sont classés en anoxiques et contenant de l'oxygène. Tous les acides ont un goût amer et sont capables de se dissocier en milieu aqueux (se décomposer en cations et anions). Les acides sont obtenus à partir de substances simples, d'oxydes, de sels. Lors de l'interaction avec les métaux, les oxydes, les bases, les sels, les acides forment des sels.
Questionnaire sur le sujet
Évaluation du rapport
Note moyenne: 4.4. Total des notes reçues : 120.
acides- des électrolytes, lors de la dissociation desquels seuls des ions H+ se forment à partir d'ions positifs :
HNO3 ↔ H+ + NO3- ;
CH 3 COOH ↔ H + + CH 3 COO -.
Tous les acides sont classés en inorganiques et organiques (carboxyliques), qui ont également leurs propres classifications (internes).
Dans des conditions normales, une quantité importante d'acides inorganiques existe à l'état liquide, certains à l'état solide (H 3 PO 4, H 3 BO 3).
Les acides organiques contenant jusqu'à 3 atomes de carbone sont des liquides incolores facilement mobiles avec une odeur piquante caractéristique; les acides avec 4 à 9 atomes de carbone sont des liquides huileux avec une odeur désagréable, et les acides avec un grand nombre d'atomes de carbone sont des solides insolubles dans l'eau.
Formules chimiques des acides
Considérez les formules chimiques des acides en utilisant l'exemple de plusieurs représentants (à la fois inorganiques et organiques): acide chlorhydrique -HCl, acide sulfurique - H 2 SO 4, acide phosphorique - H 3 PO 4, acide acétique - CH 3 COOH et acide benzoïque - C6H5COOH. La formule chimique montre la composition qualitative et quantitative de la molécule (combien et quels atomes sont inclus dans un composé particulier) En utilisant la formule chimique, vous pouvez calculer le poids moléculaire des acides (Ar (H) \u003d 1 amu, Ar ( Cl) \u003d 35,5 h). mu, Ar(P) = 31 h, Ar(O) = 16 h, Ar(S) = 32 h, Ar(C) = 12 h):
Mr(HCl) = Ar(H) + Ar(Cl);
Mr(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5.
Mr(H 2 SO 4) = 2xAr(H) + Ar(S) + 4xAr(O);
Mr(H 2 SO 4) \u003d 2 × 1 + 32 + 4 × 16 \u003d 2 + 32 + 64 \u003d 98.
Mr(H 3 PO 4) = 3xAr(H) + Ar(P) + 4xAr(O);
Mr(H 3 PO 4) \u003d 3 × 1 + 31 + 4 × 16 \u003d 3 + 31 + 64 \u003d 98.
Mr(CH 3 COOH) = 3xAr(C) + 4xAr(H) + 2xAr(O);
Mr(CH 3 COOH) = 3x12 + 4x1 + 2x16 = 36 + 4 + 32 = 72.
Mr(C 6 H 5 COOH) = 7xAr(C) + 6xAr(H) + 2xAr(O);
Mr(C 6 H 5 COOH) = 7x12 + 6x1 + 2x16 = 84 + 6 + 32 = 122.
Formules structurelles (graphiques) des acides
La formule structurale (graphique) d'une substance est plus visuelle. Il montre comment les atomes sont connectés les uns aux autres au sein d'une molécule. Indiquons les formules structurales de chacun des composés ci-dessus :
Riz. 1. Formule développée de l'acide chlorhydrique.
Riz. 2. Formule structurelle de l'acide sulfurique.
Riz. 3. Formule structurelle de l'acide phosphorique.
Riz. 4. Formule structurelle de l'acide acétique.
Riz. 5. Formule structurelle de l'acide benzoïque.
Formules ioniques
Tout acides inorganiques sont des électrolytes, c'est-à-dire capable de se dissocier en solution aqueuse en ions :
HCl ↔ H + + Cl - ;
H 2 SO 4 ↔ 2H + + SO 4 2-;
H 3 PO 4 ↔ 3H + + PO 4 3-.
Exemples de résolution de problèmes
EXEMPLE 1
| Exercer | Avec combustion complète 6 g matière organique Il se forme 8,8 g de monoxyde de carbone (IV) et 3,6 g d'eau. Déterminer la formule moléculaire de la substance brûlée si sa masse molaire est connue pour être de 180 g/mol. |
| La solution | Élaborons un schéma pour la réaction de combustion d'un composé organique, désignant le nombre d'atomes de carbone, d'hydrogène et d'oxygène par "x", "y" et "z", respectivement : C x Hy O z + O z →CO 2 + H 2 O. Déterminons les masses des éléments qui composent cette substance. Les valeurs des masses atomiques relatives tirées du tableau périodique de D.I. Mendeleïev, arrondi aux entiers supérieurs : Ar(C) = 12 h du matin, Ar(H) = 1 h du matin, Ar(O) = 16 h du matin. m(C) = n(C)×M(C) = n(CO 2)×M(C) = ×M(C); m(H) = n(H)×M(H) = 2×n(H 2 O)×M(H) = ×M(H); Calculer les masses molaires de dioxyde de carbone et d'eau. Comme on le sait, la masse molaire d'une molécule est égale à la somme des masses atomiques relatives des atomes qui composent la molécule (M = Mr) : M(CO 2) \u003d Ar (C) + 2 × Ar (O) \u003d 12+ 2 × 16 \u003d 12 + 32 \u003d 44 g / mol; M(H 2 O) \u003d 2 × Ar (H) + Ar (O) \u003d 2 × 1 + 16 \u003d 2 + 16 \u003d 18 g / mol. m(C) = x 12 = 2,4g ; m (H) \u003d 2 × 3,6 / 18 × 1 \u003d 0,4 g. m(O) \u003d m (C x H y O z) - m (C) - m (H) \u003d 6 - 2,4 - 0,4 \u003d 3,2 g. Définissons la formule chimique du composé : x:y:z = m(C)/Ar(C) : m(H)/Ar(H) : m(O)/Ar(O); x:y:z= 2,4/12:0,4/1:3,2/16 ; x:y:z= 0,2 : 0,4 : 0,2 = 1 : 2 : 1. Moyens la formule la plus simple des composés CH 2 O et une masse molaire de 30 g/mol. Pour trouver la vraie formule d'un composé organique, on trouve le rapport des masses molaires vraies et obtenues : Substance M / M (CH 2 O) \u003d 180 / 30 \u003d 6. Cela signifie que les indices des atomes de carbone, d'hydrogène et d'oxygène devraient être 6 fois plus élevés, c'est-à-dire la formule de la substance ressemblera à C 6 H 12 O 6. Est-ce du glucose ou du fructose. |
| Réponse | C6H12O6 |
EXEMPLE 2
| Exercer | Dérivez la formule la plus simple d'un composé dans lequel la fraction massique de phosphore est de 43,66% et la fraction massique d'oxygène est de 56,34%. |
| La solution | La fraction massique de l'élément X dans une molécule de composition HX est calculée à partir de formule suivante:
ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100 %. Notons le nombre d'atomes de phosphore dans la molécule par "x", et le nombre d'atomes d'oxygène par "y" Trouvons les masses atomiques relatives correspondantes des éléments phosphore et oxygène (les valeurs des masses atomiques relatives tirées du tableau périodique de D.I. Mendeleev seront arrondies aux nombres entiers). Ar(P) = 31; Ar(O) = 16. Nous divisons le pourcentage d'éléments par les masses atomiques relatives correspondantes. Ainsi, nous trouverons la relation entre le nombre d'atomes dans la molécule du composé : x:y = ω(P)/Ar(P) : ω(O)/Ar(O); x:y = 43,66/31 : 56,34/16 ; x:y : = 1,4 : 3,5 = 1 : 2,5 = 2 : 5. Cela signifie que la formule la plus simple pour la combinaison de phosphore et d'oxygène a la forme P 2 O 5. C'est de l'oxyde de phosphore (V). |
| Réponse | P2O5 |