7. Kiseline. Sol. Odnos između klasa anorganskih tvari
7.1. kiseline
Kiseline su elektroliti, pri čijoj disocijaciji nastaju samo vodikovi kationi H + kao pozitivno nabijeni ioni (točnije, hidronijevi ioni H 3 O +).
Druga definicija: kiseline su složene tvari koje se sastoje od atoma vodika i kiselinskih ostataka (tablica 7.1).
Tablica 7.1
Formule i nazivi nekih kiselina, kiselih ostataka i soli
Formula kiseline | Naziv kiseline | Kiselinski ostatak (anion) | Naziv soli (srednja) |
---|---|---|---|
HF | fluorovodična (fluorovodična) | F- | Fluoridi |
HCl | klorovodična (klorovodična) | Cl- | kloridi |
HBr | bromovodična | br- | bromidi |
BOK | Hidrojodna | ja- | jodidi |
H 2 S | Sumporovodik | S2− | Sulfidi |
H2SO3 | sumporast | SO 3 2 - | Sulfiti |
H2SO4 | sumporna | TAKO 4 2 - | sulfati |
HNO 2 | dušične | NE 2 - | Nitriti |
HNO3 | Dušik | NE 3 - | Nitrati |
H2SiO3 | Silicij | SiO 3 2 - | silikati |
HPO 3 | Metafosforna | PO 3 - | Metafosfati |
H3PO4 | ortofosforna | PO 4 3 - | Ortofosfati (fosfati) |
H4P2O7 | pirofosforna (dvofosforna) | P 2 O 7 4 - | Pirofosfati (difosfati) |
HMnO 4 | mangan | MnO 4 - | Permanganati |
H2CrO4 | Krom | CrO 4 2 - | Kromati |
H2Cr2O7 | dikrom | Cr 2 O 7 2 - | Dikromati (bikromati) |
H 2 SeO 4 | Selenić | SeO 4 2 − | Selenati |
H3BO3 | Bornaya | BO 3 3 - | Ortoborati |
HClO | hipoklorni | ClO- | Hipokloriti |
HClO 2 | Klorid | ClO 2 - | Klorit |
HClO 3 | Klor | ClO 3 - | Klorati |
HClO 4 | Klorna | ClO 4 - | Perklorati |
H2CO3 | Ugljen | CO 3 3 - | Karbonati |
CH3COOH | octena | CH 3 COO − | Acetati |
HCOOH | Mravlja | HCOO- | Formati |
U normalnim uvjetima kiseline mogu biti krute (H 3 PO 4 , H 3 BO 3 , H 2 SiO 3 ) i tekućine (HNO 3 , H 2 SO 4 , CH 3 COOH). Ove kiseline mogu postojati u pojedinačnom (100%-tnom obliku) iu obliku razrijeđenih i koncentriranih otopina. Na primjer, H 2 SO 4 , HNO 3 , H 3 PO 4 , CH 3 COOH poznati su i pojedinačno i u otopinama.
Brojne kiseline poznate su samo u otopinama. To su sve halogenovodična (HCl, HBr, HI), sumporovodik H 2 S, cijanovodična (cijanovodična HCN), ugljen H 2 CO 3, sumporna H 2 SO 3 kiselina, koji su otopine plinova u vodi. Na primjer, klorovodična kiselina je mješavina HCl i H 2 O, ugljen je mješavina CO 2 i H 2 O. Jasno je da korištenjem izraza „otopina klorovodične kiseline" nije u redu.
Većina kiselina je topiva u vodi, silicijeva kiselina H 2 SiO 3 je netopiva. Velika većina kiselina ima molekularnu strukturu. Primjeri strukturnih formula kiselina:
U većini molekula kiselina koje sadrže kisik, svi atomi vodika vezani su za kisik. Ali postoje iznimke:
Kiseline se klasificiraju prema brojnim značajkama (tablica 7.2).
Tablica 7.2
Klasifikacija kiselina
Klasifikacijski znak | Vrsta kiseline | Primjeri |
---|---|---|
Broj vodikovih iona nastalih tijekom potpune disocijacije molekule kiseline | Jednoosnovni | HCl, HNO3, CH3COOH |
Dibašić | H2SO4, H2S, H2CO3 | |
Tribašić | H3PO4, H3 AsO4 | |
Prisutnost ili odsutnost atoma kisika u molekuli | Sadrže kisik (kiseli hidroksidi, oksokiseline) | HNO 2 , H 2 SiO 3 , H 2 SO 4 |
Anoksična | HF, H2S, HCN | |
Stupanj disocijacije (jačina) | Jaki (potpuno disocirani, jaki elektroliti) | HCl, HBr, HI, H 2 SO 4 (dif), HNO 3 , HClO 3 , HClO 4 , HMnO 4 , H 2 Cr 2 O 7 |
Slab (djelomično disociran, slabi elektroliti) | HF, HNO 2 , H 2 SO 3 , HCOOH, CH 3 COOH, H 2 SiO 3 , H 2 S, HCN, H 3 PO 4 , H 3 PO 3 , HClO, HClO 2 , H 2 CO 3 , H 3 BO 3, H 2 SO 4 (konc) | |
Oksidirajuća svojstva | Oksidirajuća sredstva zbog H + iona (uvjetno neoksidirajuće kiseline) | HCl, HBr, HI, HF, H 2 SO 4 (razl.), H 3 PO 4 , CH 3 COOH |
Oksidirajuća sredstva zbog aniona (oksidirajuće kiseline) | HNO 3, HMnO 4, H 2 SO 4 (konc), H 2 Cr 2 O 7 | |
Sredstva za redukciju aniona | HCl, HBr, HI, H 2 S (ali ne i HF) | |
Toplinska stabilnost | Postoji samo u rješenjima | H 2 CO 3 , H 2 SO 3 , HClO, HClO 2 |
Lako se razgrađuje kada se zagrije | H 2 SO 3 , HNO 3 , H 2 SiO 3 | |
Termički stabilan | H2SO4 (konc), H3PO4 |
Sva opća kemijska svojstva kiselina posljedica su prisutnosti u njihovim vodenim otopinama viška vodikovih kationa H + (H 3 O +).
1. Vodene otopine kiselina zbog viška H + iona mijenjaju boju ljubičastog i metilnarančastog lakmusa u crvenu (fenolftalein ne mijenja boju, ostaje bezbojan). U vodenoj otopini slabe ugljične kiseline lakmus nije crven, već ružičast; otopina iznad taloga vrlo slabe silicijeve kiseline uopće ne mijenja boju indikatora.
2. Kiseline djeluju s bazičnim oksidima, bazama i amfoternim hidroksidima, amonijak hidratom (vidi poglavlje 6).
Primjer 7.1. Za provedbu transformacije BaO → BaSO 4, možete koristiti: a) SO 2; b) H2S04; c) Na2S04; d) SO3.
Odluka. Transformacija se može provesti pomoću H 2 SO 4:
BaO + H 2 SO 4 \u003d BaSO 4 ↓ + H 2 O
BaO + SO 3 = BaSO 4
Na 2 SO 4 ne reagira s BaO, a u reakciji BaO sa SO 2 nastaje barijev sulfit:
BaO + SO 2 = BaSO 3
Odgovor: 3).
3. Kiseline reagiraju s amonijakom i njegovim vodenim otopinama pri čemu nastaju amonijeve soli:
HCl + NH 3 \u003d NH 4 Cl - amonijev klorid;
H 2 SO 4 + 2NH 3 = (NH 4) 2 SO 4 - amonijev sulfat.
4. Neoksidirajuće kiseline s stvaranjem soli i oslobađanjem vodika reagiraju s metalima koji se nalaze u redu aktivnosti do vodika:
H 2 SO 4 (dif) + Fe = FeSO 4 + H 2
2HCl + Zn \u003d ZnCl 2 \u003d H 2
Interakcija oksidirajućih kiselina (HNO 3 , H 2 SO 4 (konc)) s metalima vrlo je specifična i razmatra se u proučavanju kemije elemenata i njihovih spojeva.
5. Kiseline stupaju u interakciju sa solima. Reakcija ima niz značajki:
a) u većini slučajeva, kada jača kiselina reagira sa soli slabije kiseline, nastaje sol slabe kiseline i slaba kiselina, ili, kako se kaže, jača kiselina istiskuje slabiju. Serija opadanja jačine kiselina izgleda ovako:
Primjeri tekućih reakcija:
2HCl + Na 2 CO 3 \u003d 2NaCl + H 2 O + CO 2
H 2 CO 3 + Na 2 SiO 3 = Na 2 CO 3 + H 2 SiO 3 ↓
2CH 3 COOH + K 2 CO 3 \u003d 2CH 3 KUHATI + H 2 O + CO 2
3H 2 SO 4 + 2K 3 PO 4 = 3K 2 SO 4 + 2H 3 PO 4
Nemojte međusobno djelovati, na primjer, KCl i H 2 SO 4 (dif), NaNO 3 i H 2 SO 4 (dif), K 2 SO 4 i HCl (HNO 3, HBr, HI), K 3 PO 4 i H 2 CO 3 , CH 3 KUHATI i H 2 CO 3 ;
b) u nekim slučajevima slabija kiselina istiskuje jaču iz soli:
CuSO 4 + H 2 S \u003d CuS ↓ + H 2 SO 4
3AgNO 3 (razb) + H 3 PO 4 = Ag 3 PO 4 ↓ + 3HNO 3.
Takve su reakcije moguće kada se precipitati nastalih soli ne otapaju u nastalim razrijeđenim jakim kiselinama (H 2 SO 4 i HNO 3);
c) u slučaju stvaranja precipitata koji su netopivi u jakim kiselinama, moguća je reakcija između jake kiseline i soli koju stvara druga jaka kiselina:
BaCl 2 + H 2 SO 4 \u003d BaSO 4 ↓ + 2HCl
Ba(NO 3) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2HNO 3
AgNO 3 + HCl = AgCl↓ + HNO 3
Primjer 7.2. Navedite niz u kojem su dane formule tvari koje reagiraju s H 2 SO 4 (razl.).
1) Zn, Al2O3, KCl (p-p); 3) NaNO3 (p-p), Na2S, NaF; 2) Cu(OH)2, K2CO3, Ag; 4) Na 2 SO 3, Mg, Zn (OH) 2.
Odluka. Sve tvari serije 4 djeluju u interakciji s H 2 SO 4 (razb):
Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + H 2 O + SO 2
Mg + H 2 SO 4 \u003d MgSO 4 + H 2
Zn(OH) 2 + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + 2H 2 O
U redu 1) reakcija s KCl (p-p) nije izvediva, u redu 2) - s Ag, u redu 3) - s NaNO 3 (p-p).
Odgovor: 4).
6. Koncentrirana sumporna kiselina se vrlo specifično ponaša u reakcijama sa solima. To je nehlapljiva i termički stabilna kiselina, stoga istiskuje sve jake kiseline iz čvrstih (!) soli, budući da su hlapljivije od H 2 SO 4 (konc):
KCl (tv) + H2SO4 (konc.) KHSO4 + HCl
2KCl (tv) + H 2 SO 4 (konc) K 2 SO 4 + 2HCl
Soli nastale jakim kiselinama (HBr, HI, HCl, HNO 3, HClO 4) reagiraju samo s koncentriranom sumpornom kiselinom i samo u čvrstom stanju
Primjer 7.3. Koncentrirana sumporna kiselina, za razliku od razrijeđene sumporne kiseline, reagira:
3) KNO 3 (TV);
Odluka. Obje kiseline reagiraju s KF, Na 2 CO 3 i Na 3 PO 4, a samo H 2 SO 4 (konc) reagira s KNO 3 (tv).
Odgovor: 3).
Metode dobivanja kiselina vrlo su raznolike.
Anoksične kiseline primiti:
- otapanjem odgovarajućih plinova u vodi:
HCl (g) + H 2 O (l) → HCl (p-p)
H 2 S (g) + H 2 O (g) → H 2 S (otopina)
- iz soli istiskivanjem jačim ili manje hlapljivim kiselinama:
FeS + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2 S
KCl (tv) + H 2 SO 4 (konc) = KHSO 4 + HCl
Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + H 2 SO 3
oksigenirane kiseline primiti:
- otapanjem odgovarajućih kiselinskih oksida u vodi, dok oksidacijsko stanje elementa koji tvori kiselinu u oksidu i kiselini ostaje isto (NO 2 je iznimka):
N 2 O 5 + H 2 O \u003d 2HNO 3
SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4
P 2 O 5 + 3H 2 O 2H 3 PO 4
- oksidacija nemetala oksidirajućim kiselinama:
S + 6HNO 3 (konc) = H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O
- istiskivanjem jake kiseline iz soli druge jake kiseline (ako nastane talog koji je netopiv u nastalim kiselinama):
Ba (NO 3) 2 + H 2 SO 4 (razb) \u003d BaSO 4 ↓ + 2HNO 3
AgNO 3 + HCl = AgCl↓ + HNO 3
- istiskivanje hlapljive kiseline iz njezinih soli manje hlapljivom kiselinom.
U tu svrhu najčešće se koristi nehlapljiva termički stabilna koncentrirana sumporna kiselina:
NaNO 3 (tv) + H 2 SO 4 (konc) NaHSO 4 + HNO 3
KClO 4 (tv) + H 2 SO 4 (konc) KHSO 4 + HClO 4
- istiskivanjem slabije kiseline iz njenih soli jačom kiselinom:
Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2 SO 4 = 3CaSO 4 ↓ + 2H 3 PO 4
NaNO 2 + HCl = NaCl + HNO 2
K 2 SiO 3 + 2HBr = 2KBr + H 2 SiO 3 ↓
Klasifikacija anorganskih tvari s primjerima spojeva
Analizirajmo sada više detalja prikazanu klasifikacijsku shemu.
Kao što vidimo, prije svega, sve se anorganske tvari dijele na jednostavan i kompleks:
jednostavne tvari tvari koje tvore atomi samo jednog kemijskog elementa nazivaju se. Na primjer, jednostavne tvari su vodik H 2 , kisik O 2 , željezo Fe, ugljik C itd.
Među jednostavnim tvarima postoje metali, nemetali i plemeniti plinovi:
Metali tvore kemijski elementi koji se nalaze ispod dijagonale bor-astat, kao i svi elementi koji su u bočnim skupinama.
plemeniti plinovi koju čine kemijski elementi grupe VIIA.
nemetali formirani, odnosno, kemijskim elementima koji se nalaze iznad dijagonale bor-astat, s izuzetkom svih elemenata sekundarnih podskupina i plemenitih plinova koji se nalaze u skupini VIIIA:
Nazivi jednostavnih tvari najčešće se podudaraju s nazivima kemijskih elemenata od čijih atoma nastaju. Međutim, za mnoge kemijske elemente fenomen alotropije je raširen. Alotropija je pojava kada jedan kemijski element može tvoriti nekoliko jednostavnih tvari. Na primjer, u slučaju kemijskog elementa kisika moguće je postojanje molekularnih spojeva s formulama O 2 i O 3. Prva tvar se obično naziva kisikom na isti način kao i kemijski element čiji atomi nastaje, a druga tvar (O 3) obično se naziva ozon. Jednostavna tvar ugljik može značiti bilo koju od njegovih alotropnih modifikacija, na primjer, dijamant, grafit ili fulerene. Jednostavna tvar fosfor može se shvatiti kao njegove alotropne modifikacije, kao što su bijeli fosfor, crveni fosfor, crni fosfor.
Složene tvari
složene tvari Tvari sastavljene od atoma dva ili više elemenata nazivaju se.
Tako su, na primjer, složene tvari amonijak NH 3, sumporna kiselina H 2 SO 4, gašeno vapno Ca (OH) 2 i bezbroj drugih.
Među složenim anorganskim tvarima razlikuje se 5 glavnih klasa, a to su oksidi, baze, amfoterni hidroksidi, kiseline i soli:
oksidi - složene tvari koje tvore dva kemijska elementa, od kojih je jedan kisik u -2 oksidacijskom stanju.
Opća formula za okside može se napisati kao E x O y, gdje je E simbol kemijskog elementa.
Nomenklatura oksida
Naziv oksida kemijskog elementa temelji se na principu:
Na primjer:
Fe 2 O 3 - željezov oksid (III); CuO, bakrov(II) oksid; N 2 O 5 - dušikov oksid (V)
Često možete pronaći informacije da je valencija elementa naznačena u zagradama, ali to nije slučaj. Tako je, na primjer, oksidacijsko stanje dušika N 2 O 5 +5, a valencija je, začudo, četiri.
Ako kemijski element ima jedno pozitivno oksidacijsko stanje u spojevima, tada oksidacijsko stanje nije naznačeno. Na primjer:
Na 2 O - natrijev oksid; H2O - vodikov oksid; ZnO je cinkov oksid.
Klasifikacija oksida
Oksidi se, prema svojoj sposobnosti stvaranja soli pri interakciji s kiselinama ili bazama, dijele na stvaranje soli i koji ne stvaraju sol.
Malo je oksida koji ne tvore sol, svi su formirani od nemetala u oksidacijskom stanju +1 i +2. Treba zapamtiti popis oksida koji ne tvore sol: CO, SiO, N 2 O, NO.
Oksidi koji tvore soli, pak, dijele se na glavni, kiselo i amfoterna.
Osnovni oksidi nazivaju se takvi oksidi, koji u interakciji s kiselinama (ili kiselim oksidima) tvore soli. Glavni oksidi uključuju metalne okside u oksidacijskom stanju +1 i +2, s izuzetkom oksida BeO, ZnO, SnO, PbO.
Kiseli oksidi nazivaju se takvi oksidi, koji u interakciji s bazama (ili bazičnim oksidima) tvore soli. Kiseli oksidi su praktički svi oksidi nemetala, s izuzetkom CO, NO, N 2 O, SiO, koji ne stvaraju soli, kao i svi metalni oksidi u visokim oksidacijskim stanjima (+5, +6 i +7) .
amfoterni oksidi zvani oksidi, koji mogu reagirati i s kiselinama i s bazama, te kao rezultat tih reakcija tvore soli. Takvi oksidi imaju dvojaku kiselinsko-baznu prirodu, odnosno mogu pokazivati svojstva i kiselih i bazičnih oksida. Amfoterni oksidi uključuju metalne okside u oksidacijskim stanjima +3, +4 i, kao iznimke, okside BeO, ZnO, SnO, PbO.
Neki metali mogu tvoriti sve tri vrste oksida koji tvore soli. Na primjer, krom tvori bazični oksid CrO, amfoterni oksid Cr 2 O 3 i kiseli oksid CrO 3 .
Kao što se može vidjeti, kiselinsko-bazna svojstva metalnih oksida izravno ovise o stupnju oksidacije metala u oksidu: što je stupanj oksidacije veći, kiselinska svojstva su izraženija.
Temelji
Temelji - spojevi s formulom oblika Me (OH) x, gdje x najčešće jednako 1 ili 2.
Osnovna klasifikacija
Baze se klasificiraju prema broju hidrokso skupina u jednoj strukturnoj jedinici.
Baze s jednom hidrokso grupom, t.j. tipa MeOH, tzv pojedinačne kiselinske baze s dvije hidrokso skupine, t.j. tip Me(OH) 2 , odnosno dijakiselina itd.
Također, baze se dijele na topive (alkalijske) i netopljive.
Alkalije uključuju isključivo hidrokside alkalijskih i zemnoalkalijskih metala, kao i talijev hidroksid TlOH.
Osnovna nomenklatura
Naziv zaklade izgrađen je prema sljedećem principu:
Na primjer:
Fe (OH) 2 - željezov (II) hidroksid,
Cu (OH) 2 - bakrov (II) hidroksid.
U slučajevima kada metal u složenim tvarima ima konstantno oksidacijsko stanje, nije potrebno to naznačiti. Na primjer:
NaOH - natrijev hidroksid,
Ca (OH) 2 - kalcijev hidroksid itd.
kiseline
kiseline - složene tvari čije molekule sadrže atome vodika koji se mogu zamijeniti metalom.
Opća formula kiselina može se napisati kao H x A, gdje su H atomi vodika koji se mogu zamijeniti metalom, a A je kiselinski ostatak.
Na primjer, kiseline uključuju spojeve kao što su H 2 SO 4 , HCl, HNO 3 , HNO 2 itd.
Klasifikacija kiselina
Prema broju atoma vodika koji se mogu zamijeniti metalom, kiseline se dijele na:
- o jednobazne kiseline: HF, HCl, HBr, HI, HNO3;
- d octene kiseline: H 2 SO 4 , H 2 SO 3 , H 2 CO 3 ;
- t rebazične kiseline: H 3 PO 4 , H 3 BO 3 .
Treba napomenuti da broj atoma vodika u slučaju organskih kiselina najčešće ne odražava njihovu bazičnost. Na primjer, octena kiselina formule CH 3 COOH, unatoč prisutnosti 4 atoma vodika u molekuli, nije četverobazna, već jednobazna. Bazičnost organskih kiselina određena je brojem karboksilnih skupina (-COOH) u molekuli.
Također, prema prisutnosti kisika u molekulama kiselina dijele se na anoksične (HF, HCl, HBr i dr.) i koje sadrže kisik (H 2 SO 4, HNO 3, H 3 PO 4 itd.). Također se nazivaju i oksigenirane kiseline okso kiseline.
Možete pročitati više o klasifikaciji kiselina.
Nomenklatura kiselina i kiselih ostataka
Treba naučiti sljedeći popis naziva i formula kiselina i kiselih ostataka.
U nekim slučajevima, niz sljedećih pravila može olakšati pamćenje.
Kao što se može vidjeti iz gornje tablice, konstrukcija sustavnih naziva anoksičnih kiselina je sljedeća:
Na primjer:
HF, fluorovodična kiselina;
HCl, klorovodična kiselina;
H 2 S - hidrosulfidna kiselina.
Nazivi kiselinskih ostataka kiselina bez kisika građeni su prema načelu:
Na primjer, Cl - - klorid, Br - - bromid.
Nazivi kiselina koje sadrže kisik dobivaju se dodavanjem raznih sufiksa i završetaka imenu elementa koji tvori kiselinu. Na primjer, ako element koji tvori kiselinu u kiselini koja sadrži kisik ima najviše oksidacijsko stanje, tada se naziv takve kiseline konstruira na sljedeći način:
Na primjer, sumporna kiselina H 2 S +6 O 4, kromna kiselina H 2 Cr +6 O 4.
Sve kiseline koje sadrže kisik također se mogu klasificirati kao kiseli hidroksidi, budući da se u njihovim molekulama nalaze hidroksi skupine (OH). Na primjer, to se može vidjeti iz sljedećih grafičkih formula nekih kiselina koje sadrže kisik:
Dakle, sumporna kiselina se inače može nazvati sumpornim (VI) hidroksidom, dušična kiselina - dušikovim (V) hidroksidom, fosforna kiselina - fosfornim (V) hidroksidom, itd. Broj u zagradama karakterizira stupanj oksidacije elementa koji tvori kiselinu. Takva varijanta naziva kiselina koje sadrže kisik mnogima se može činiti krajnje neuobičajenim, međutim, povremeno se takvi nazivi mogu naći u stvarnim KIM-ovima Jedinstvenog državnog ispita iz kemije u zadacima za razvrstavanje anorganskih tvari.
Amfoterni hidroksidi
Amfoterni hidroksidi - metalni hidroksidi koji imaju dvojaku prirodu, t.j. može pokazati i svojstva kiselina i svojstva baza.
Amfoterni su hidroksidi metala u oksidacijskim stanjima +3 i +4 (kao i oksidi).
Također, spojevi Be (OH) 2, Zn (OH) 2, Sn (OH) 2 i Pb (OH) 2 uključeni su kao iznimke od amfoternih hidroksida, unatoč stupnju oksidacije metala u njima +2.
Za amfoterne hidrokside tro- i četverovalentnih metala moguće je postojanje orto- i meta-oblika, koji se međusobno razlikuju po jednoj molekuli vode. Na primjer, aluminijev (III) hidroksid može postojati u orto obliku Al(OH) 3 ili meta obliku AlO(OH) (metahidroksid).
Budući da, kao što je već spomenuto, amfoterni hidroksidi pokazuju i svojstva kiselina i svojstva baza, njihova formula i naziv mogu se pisati i drugačije: ili kao baza ili kao kiselina. Na primjer:
sol
Tako, na primjer, soli uključuju spojeve kao što su KCl, Ca(NO3)2, NaHCO3, itd.
Gornja definicija opisuje sastav većine soli, međutim, postoje soli koje ne spadaju pod nju. Na primjer, umjesto metalnih kationa, sol može sadržavati amonijeve katione ili njegove organske derivate. Oni. soli uključuju spojeve kao što su, na primjer, (NH 4) 2 SO 4 (amonijev sulfat), + Cl - (metilamonijev klorid) itd.
Klasifikacija soli
S druge strane, soli se mogu smatrati produktima supstitucije vodikovih kationa H+ u kiselini za druge katione, ili kao produktima supstitucije hidroksidnih iona u bazama (ili amfoternih hidroksida) za druge anione.
Uz potpunu zamjenu, tzv srednji ili normalan sol. Primjerice, potpunom zamjenom vodikovih kationa u sumpornoj kiselini s kationima natrija nastaje prosječna (normalna) sol Na 2 SO 4, a potpunom zamjenom hidroksidnih iona u bazi Ca(OH) 2 kiselinskim ostacima, nitratni ioni tvore prosječnu (normalnu) sol Ca(NO3)2.
Soli dobivene nepotpunom zamjenom vodikovih kationa u dvobaznoj (ili više) kiselini s kationima metala nazivaju se kiselim. Dakle, s nepotpunom zamjenom vodikovih kationa u sumpornoj kiselini natrijevim kationima, nastaje kisela sol NaHSO 4.
Soli koje nastaju nepotpunom supstitucijom hidroksidnih iona u dvokiselinskim (ili više) bazama nazivaju se bazične oko soli. Na primjer, uz nepotpunu zamjenu hidroksidnih iona u bazi Ca (OH) 2 s nitratnim ionima, bazični oko bistra sol Ca(OH)NO 3 .
Zovu se soli koje se sastoje od kationa dvaju različitih metala i aniona kiselinskih ostataka samo jedne kiseline dvostruke soli. Tako, na primjer, dvostruke soli su KNaCO 3 , KMgCl 3 itd.
Ako sol tvori jedna vrsta kationa i dvije vrste kiselih ostataka, takve soli se nazivaju mješovite. Na primjer, miješane soli su spojevi Ca(OCl)Cl, CuBrCl, itd.
Postoje soli koje ne potpadaju pod definiciju soli kao produkta supstitucije vodikovih kationa u kiselinama za metalne katione ili produkta supstitucije hidroksidnih iona u bazama za anione kiselinskih ostataka. To su složene soli. Tako, na primjer, kompleksne soli su natrijev tetrahidroksozinkat i tetrahidroksoaluminat s formulama Na 2 odnosno Na. Prepoznajte složene soli, među ostalim, najčešće po prisutnosti uglatih zagrada u formuli. Međutim, mora se shvatiti da da bi se tvar mogla klasificirati kao sol, njen sastav mora uključivati sve katione, osim (ili umjesto) H +, a od aniona moraju postojati bilo koji anion osim (ili umjesto) OH -. Na primjer, spoj H 2 ne pripada klasi kompleksnih soli, budući da su samo vodikovi kationi H + prisutni u otopini tijekom njegove disocijacije od kationa. Prema vrsti disocijacije ovu tvar radije treba klasificirati kao kompleksnu kiselinu bez kisika. Slično, OH spoj ne spada u soli, jer ovaj spoj se sastoji od kationa + i hidroksidnih iona OH -, t.j. treba ga smatrati složenom osnovom.
Nomenklatura soli
Nomenklatura srednjih i kiselih soli
Naziv srednjih i kiselih soli temelji se na principu:
Ako je stupanj oksidacije metala u složenim tvarima konstantan, onda to nije naznačeno.
Nazivi kiselinskih ostataka navedeni su gore kada se razmatra nomenklatura kiselina.
Na primjer,
Na 2 SO 4 - natrijev sulfat;
NaHSO 4 - natrijev hidrosulfat;
CaCO 3 - kalcijev karbonat;
Ca (HCO 3) 2 - kalcijev bikarbonat itd.
Nomenklatura bazičnih soli
Nazivi glavnih soli građeni su prema principu:
Na primjer:
(CuOH) 2 CO 3 - bakar (II) hidroksokarbonat;
Fe (OH) 2 NO 3 - željezo (III) dihidroksonitrat.
Nomenklatura kompleksnih soli
Nomenklatura složenih spojeva je mnogo kompliciranija, a za polaganje ispita Ne morate puno znati o nomenklaturi složenih soli.
Treba znati imenovati kompleksne soli dobivene interakcijom alkalijskih otopina s amfoternim hidroksidima. Na primjer:
*Iste boje u formuli i nazivu označavaju odgovarajuće elemente formule i naziv.
Trivijalni nazivi anorganskih tvari
Pod trivijalnim nazivima podrazumijevaju se nazivi tvari koje nisu srodne, ili slabo povezane sa svojim sastavom i strukturom. U pravilu su dužna i trivijalna imena povijesnih razloga bilo fizički ili kemijska svojstva podatke o vezi.
Popis trivijalnih naziva anorganskih tvari koje trebate znati:
Na 3 | kriolit |
SiO2 | kvarc, silicij |
FeS 2 | pirit, željezni pirit |
CaSO 4 ∙ 2H 2 O | gips |
CaC2 | kalcijev karbid |
Al 4 C 3 | aluminij karbida |
KOH | kaustična potaša |
NaOH | kaustična soda, kaustična soda |
H2O2 | vodikov peroksid |
CuSO 4 ∙5H 2 O | plavi vitriol |
NH4Cl | amonijak |
CaCO3 | kreda, mramor, vapnenac |
N2O | plin za smijeh |
NE 2 | smeđi plin |
NaHCO3 | soda za piće (hrana). |
Fe 3 O 4 | željezni oksid |
NH 3 ∙H 2 O (NH 4 OH) | amonijak |
CO | ugljični monoksid |
CO2 | ugljični dioksid |
SiC | karborund (silicijev karbid) |
PH 3 | fosfin |
NH3 | amonijak |
KClO 3 | berthollet sol (kalijev klorat) |
(CuOH) 2 CO 3 | malahit |
CaO | živo vapno |
Ca(OH)2 | gašeno vapno |
prozirna vodena otopina Ca(OH) 2 | vapnena voda |
suspenzija krutog Ca (OH) 2 u njegovoj vodenoj otopini | vapneno mlijeko |
K2CO3 | potaša |
Na2CO3 | soda pepela |
Na 2 CO 3 ∙10H 2 O | kristalna soda |
MgO | magnezija |
kiseline- složene tvari koje se sastoje od jednog ili više atoma vodika koji se mogu zamijeniti atomima metala i kiselinskim ostacima.
Klasifikacija kiselina
1. Prema broju atoma vodika: broj atoma vodika ( n ) određuje bazičnost kiselina:
n= 1 pojedinačna baza
n= 2 dvobazna
n= 3 tribazna
2. Po sastavu:
a) Tablica kiselina koje sadrže kisik, kiselih ostataka i odgovarajućih kiselinskih oksida:
kiselina (H n A) |
kiselinski ostatak (A) |
Odgovarajući kiseli oksid |
H 2 SO 4 sumporna |
SO 4 (II) sulfat |
SO 3 sumporov oksid (VI) |
HNO 3 dušik |
NO 3 (I) nitrat |
N 2 O 5 dušikov oksid (V) |
HMnO 4 mangan |
MnO 4 (I) permanganat |
Mn2O7 mangan oksid ( VII) |
H 2 SO 3 sumporast |
SO 3 (II) sulfit |
SO 2 sumporov oksid (IV) |
H 3 PO 4 ortofosforni |
PO 4 (III) ortofosfat |
P 2 O 5 fosforov oksid (V) |
HNO 2 dušik |
NO 2 (I) nitrit |
N 2 O 3 dušikov oksid (III) |
H 2 CO 3 ugljen |
CO 3 (II) karbonat |
CO2 ugljični monoksid ( IV) |
H 2 SiO 3 silicij |
SiO 3 (II) silikat |
SiO 2 silicij oksid (IV) |
HClO hipoklorovita |
SlO(I) hipoklorit |
C l 2 O klor oksid (I) |
HClO2 klorid |
Slo 2 (ja) klorit |
C l 2 O 3 klor oksid (III) |
HClO 3 klorid |
SlO 3 (I) klorat |
C l 2 O 5 klor oksid (V) |
HClO 4 klorid |
SlO 4 (I) perklorat |
S l 2 O 7 klor oksid (VII) |
b) Tablica anoksičnih kiselina
Kiselina (N n A) |
kiselinski ostatak (A) |
HCl klorovodična, klorovodična |
Cl(I) klorid |
H 2 S sumporovodik |
S(II) sulfid |
HBr bromovodična |
Br(I) bromid |
HI jodovodni |
I(I) jodid |
HF fluorovodik, fluorovodik |
F(I) fluorid |
Fizička svojstva kiselina
Mnoge kiseline, poput sumporne, dušične, klorovodične, bezbojne su tekućine. poznate su i čvrste kiseline: ortofosforna, metafosforna HPO 3 , borna H 3 BO 3 . Gotovo sve kiseline su topive u vodi. Primjer netopive kiseline je silicij H2SiO3 . Otopine kiseline imaju kiselkast okus. Tako, na primjer, mnogo voća daje kiselkast okus kiselinama koje sadrže. Otuda i nazivi kiselina: limunska, jabučna itd.
Metode dobivanja kiselina
anoksična |
koji sadrže kisik |
HCl, HBr, HI, HF, H2S |
HNO 3 , H 2 SO 4 i drugi |
PRIMANJE |
|
1. Izravna interakcija nemetala H 2 + Cl 2 \u003d 2 HCl |
1. Kiseli oksid + voda = kiselina SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4 |
2. Reakcija izmjene između soli i manje hlapljive kiseline 2 NaCl (tv.) + H 2 SO 4 (konc.) \u003d Na 2 SO 4 + 2HCl |
Kemijska svojstva kiselina
1. Promijenite boju indikatora
Naziv indikatora |
Neutralno okruženje |
kiselo okruženje |
Lakmus |
Ljubičasta |
Crvena |
Fenolftalein |
Bezbojna |
Bezbojna |
Metilnaranča |
naranča |
Crvena |
Univerzalni indikatorski papir |
naranča |
Crvena |
2. Reagirati s metalima u nizu aktivnosti do H 2
(osim HNO 3 -Dušična kiselina)
Video "Interakcija kiselina s metalima"
Ja + KISELINA \u003d SOL + H 2 (str. zamjena)
Zn + 2 HCl \u003d ZnCl 2 + H 2
3. S bazičnim (amfoternim) oksidima – metalni oksidi
Video "Interakcija metalnih oksida s kiselinama"
Me x O y + KISELINA \u003d SOL + H 2 O (str. razmjena)
4. Reagirajte s bazama – reakcija neutralizacije
KISELINA + BAZA = SOL + H 2 O (str. razmjena)
H 3 PO 4 + 3 NaOH = Na 3 PO 4 + 3 H 2 O
5. Reagiraju sa solima slabih, hlapljivih kiselina - ako nastane kiselina koja se taloži ili se oslobađa plin:
2 NaCl (tv.) + H 2 SO 4 (konc.) \u003d Na 2 SO 4 + 2HCl ( R . razmjena )
Video "Interakcija kiselina sa solima"
6. Razgradnja kiselina koje sadrže kisik pri zagrijavanju
(osim H 2 TAKO 4 ; H 3 PO 4 )
KISELINA = KISELINA OKSID + VODA (r. razgradnja)
Zapamtiti!Nestabilne kiseline (ugljične i sumporne) - razlažu se na plin i vodu:
H 2 CO 3 ↔ H 2 O + CO 2
H 2 SO 3 ↔ H 2 O + SO 2
Sumporovodična kiselina u proizvodima oslobađa se kao plin:
CaS + 2HCl \u003d H 2 S+ CaCl2
ZADACI ZA POJAČANJE
broj 1. Podijelite kemijske formule kiselina u tablici. Dajte im imena:
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 , kiseline
Bes-kiselo-
zavičajni
Sadrži kisik
topljiv
netopiv
jedan-
glavni
dvojezgreni
troosnovni
broj 2. Napišite jednadžbe reakcije:
Ca+HCl
Na + H 2 SO 4
Al + H 2 S
Ca + H 3 PO 4
Imenujte produkte reakcije.
broj 3. Napravite jednadžbe reakcija, nazovite proizvode:
Na 2 O + H 2 CO 3
ZnO + HCl
CaO + HNO3
Fe 2 O 3 + H 2 SO 4
broj 4. Sastavite reakcijske jednadžbe za interakciju kiselina s bazama i solima:
KOH + HNO3
NaOH + H2SO3
Ca(OH) 2 + H 2 S
Al(OH)3 + HF
HCl + Na 2 SiO 3
H2SO4 + K2CO3
HNO 3 + CaCO 3
Imenujte produkte reakcije.
SIMULATORI
Trener broj 1. "Formule i nazivi kiselina"
Trener broj 2. "Korespondencija: kisela formula - formula oksida"
Sigurnosne mjere - prva pomoć pri kontaktu s kožom s kiselinama
sigurnost -
Tvari koje disociraju u otopinama i tvore vodikove ione nazivaju se.
Kiseline se klasificiraju prema njihovoj jačini, bazičnosti i prisutnosti ili odsutnosti kisika u sastavu kiseline.
Po snazikiseline se dijele na jake i slabe. Najvažnije jake kiseline su dušične HNO 3 , sumporna H 2 SO 4 i klorovodična HCl .
Prisutnošću kisika razlikovati kiseline koje sadrže kisik ( HNO3, H3PO4 itd.) i anoksične kiseline ( HCl, H2S, HCN, itd.).
Po osnovnosti, tj. prema broju vodikovih atoma u molekuli kiseline koji se mogu zamijeniti atomima metala da tvore sol, kiseline se dijele na jednobazne (npr. HNO 3, HCl), dvobazni (H 2 S, H 2 SO 4), trobazni (H 3 PO 4 ) itd.
Imena kiselina bez kisika izvedena su iz naziva nemetala s dodatkom na kraju -vodik: HCl - klorovodična kiselina, H 2 S e - hidroselenska kiselina, HCN -cijanovodonična kiselina.
Imena kiselina koje sadrže kisik također se formiraju od ruskog naziva odgovarajućeg elementa s dodatkom riječi "kiselina". Istodobno, naziv kiseline u kojoj je element u najvišem oksidacijskom stanju završava na "naya" ili "ova", na primjer, H2SO4 - sumporne kiseline, HClO 4 -perklorna kiselina, H3 AsO 4 - arsenska kiselina. Sa smanjenjem stupnja oksidacije elementa koji tvori kiselinu, završeci se mijenjaju u sljedećem slijedu: "ovalno" ( HClO 3 - kloridna kiselina), "čista" ( HClO 2 - klorovita kiselina), "kolebljiva" ( H O Cl - hipoklorna kiselina). Ako element tvori kiseline, nalazeći se u samo dva oksidacijska stanja, tada naziv kiseline koji odgovara najnižem oksidacijskom stanju elementa dobiva završetak "čist" ( HNO3 - Dušična kiselina, HNO 2 - dušična kiselina).
Tablica - Najvažnije kiseline i njihove soli
Kiselina |
Nazivi odgovarajućih normalnih soli |
|
Ime |
Formula |
|
Dušik |
HNO3 |
Nitrati |
dušične |
HNO 2 |
Nitriti |
Boric (ortoboric) |
H3BO3 |
borati (ortoborati) |
bromovodična |
bromidi |
|
Hidrojod |
jodidi |
|
Silicij |
H2SiO3 |
silikati |
mangan |
HMnO 4 |
Permanganati |
Metafosforna |
HPO 3 |
Metafosfati |
Arsen |
H3 AsO 4 |
Arsenati |
Arsen |
H3 AsO3 |
Arseniti |
ortofosforna |
H3PO4 |
Ortofosfati (fosfati) |
difosforna (pirofosforna) |
H4P2O7 |
difosfati (pirofosfati) |
dikrom |
H2Cr2O7 |
Dikromati |
sumporna |
H2SO4 |
sulfati |
sumporast |
H2SO3 |
Sulfiti |
Ugljen |
H2CO3 |
Karbonati |
Fosfor |
H3PO3 |
Fosfiti |
fluorovodična (fluorovodična) |
Fluoridi |
|
klorovodična (klorovodična) |
kloridi |
|
Klorna |
HClO 4 |
Perklorati |
Klor |
HClO 3 |
Klorati |
hipoklorni |
HClO |
Hipokloriti |
Krom |
H2CrO4 |
Kromati |
cijanovodik (cijanovodična) |
cijanidi |
Dobivanje kiselina
1. Anoksične kiseline mogu se dobiti izravnom kombinacijom nemetala s vodikom:
H 2 + Cl 2 → 2HCl,
H 2 + S H 2 S.
2. Kiseline koje sadrže kisik često se mogu dobiti izravnim spajanjem kiselih oksida s vodom:
SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4,
CO 2 + H 2 O \u003d H 2 CO 3,
P 2 O 5 + H 2 O \u003d 2 HPO 3.
3. I kiseline bez kisika i kiseline koje sadrže kisik mogu se dobiti reakcijama izmjene između soli i drugih kiselina:
BaBr 2 + H 2 SO 4 \u003d BaSO 4 + 2HBr,
CuSO 4 + H 2 S \u003d H 2 SO 4 + CuS,
CaCO 3 + 2HBr \u003d CaBr 2 + CO 2 + H 2 O.
4. U nekim slučajevima, redoks reakcije se mogu koristiti za dobivanje kiselina:
H 2 O 2 + SO 2 \u003d H 2 SO 4,
3P + 5HNO 3 + 2H 2 O = 3H 3 PO 4 + 5NO.
Kemijska svojstva kiselina
1. Najkarakterističnije kemijsko svojstvo kiselina je njihova sposobnost da reagiraju s bazama (kao i s bazičnim i amfoternim oksidima) da tvore soli, na primjer:
H2SO4 + 2NaOH \u003d Na2SO4 + 2H2O,
2HNO 3 + FeO \u003d Fe (NO 3) 2 + H 2 O,
2 HCl + ZnO \u003d ZnCl 2 + H 2 O.
2. Sposobnost interakcije s nekim metalima u nizu napona do vodika, uz oslobađanje vodika:
Zn + 2HCl \u003d ZnCl 2 + H 2,
2Al + 6HCl \u003d 2AlCl 3 + 3H 2.
3. Sa solima, ako nastane slabo topiva sol ili hlapljiva tvar:
H 2 SO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 ↓ + 2HCl,
2HCl + Na 2 CO 3 \u003d 2NaCl + H 2 O + CO 2,
2KHCO 3 + H 2 SO 4 \u003d K 2 SO 4 + 2SO 2+ 2H2O.
Imajte na umu da se polibazične kiseline disociraju u koracima, a lakoća disocijacije u svakom od koraka opada, stoga se za polibazične kiseline često stvaraju kisele soli umjesto srednjih soli (u slučaju viška reakcijske kiseline):
Na 2 S + H 3 PO 4 \u003d Na 2 HPO 4 + H 2 S,
NaOH + H 3 PO 4 = NaH 2 PO 4 + H 2 O.
4. Poseban slučaj kiselinsko-bazne interakcije je reakcija kiselina s indikatorima, što dovodi do promjene boje, što se već dugo koristi za kvalitativnu detekciju kiselina u otopinama. Dakle, lakmus mijenja boju u kiseloj sredini u crvenu.
5. Kada se zagrijavaju, kiseline koje sadrže kisik razgrađuju se na oksid i vodu (po mogućnosti u prisutnosti sredstva za uklanjanje vode P2O5):
H 2 SO 4 \u003d H 2 O + SO 3,
H 2 SiO 3 \u003d H 2 O + SiO 2.
M.V. Andryukhova, L.N. Borodin
kiseline- elektroliti, pri čijoj se disocijaciji iz pozitivnih iona stvaraju samo ioni H +:
HNO 3 ↔ H + + NO 3 -;
CH 3 COOH ↔ H + +CH 3 COO -.
Sve kiseline dijele se na anorganske i organske (karboksilne), koje također imaju svoje (unutarnje) klasifikacije.
U normalnim uvjetima, značajna količina anorganskih kiselina postoji u tekućem stanju, neke u čvrstom stanju (H 3 PO 4, H 3 BO 3).
Organske kiseline s do 3 ugljikova atoma su lako pokretne, bezbojne tekućine karakterističnog oštrog mirisa; kiseline s 4-9 ugljikovih atoma su uljne tekućine neugodnog mirisa, a kiseline s velikim brojem ugljikovih atoma su krute tvari koje su netopive u vodi.
Kemijske formule kiselina
Razmotrimo kemijske formule kiselina na primjeru nekoliko predstavnika (anorganskih i organskih): klorovodična kiselina -HCl, sumporna kiselina - H 2 SO 4, fosforna kiselina - H 3 PO 4, octena kiselina - CH 3 COOH i benzojeva kiselina - C6H5COOH. Kemijska formula pokazuje kvalitativni i kvantitativni sastav molekule (koliko i koji atomi su uključeni u određeni spoj) Koristeći kemijsku formulu, možete izračunati molekularnu težinu kiselina (Ar (H) \u003d 1 amu, Ar ( Cl) \u003d 35,5 ujutro). m.u., Ar(P) = 31 ujutro, Ar(O) = 16 ujutro, Ar(S) = 32 ujutro, Ar(C) = 12 a.u.m.):
Mr(HCl) = Ar(H) + Ar(Cl);
Mr(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5.
Mr(H2SO4) = 2×Ar(H) + Ar(S) + 4×Ar(O);
Mr(H 2 SO 4) \u003d 2 × 1 + 32 + 4 × 16 = 2 + 32 + 64 = 98.
Mr(H3PO4) = 3×Ar(H) + Ar(P) + 4×Ar(O);
Mr(H 3 PO 4) \u003d 3 × 1 + 31 + 4 × 16 = 3 + 31 + 64 = 98.
Mr(CH3COOH) = 3×Ar(C) + 4×Ar(H) + 2×Ar(O);
Mr(CH 3 COOH) = 3x12 + 4x1 + 2x16 = 36 + 4 + 32 = 72.
Mr(C6H5COOH) = 7×Ar(C) + 6×Ar(H) + 2×Ar(O);
Mr(C 6 H 5 COOH) = 7x12 + 6x1 + 2x16 = 84 + 6 + 32 = 122.
Strukturne (grafičke) formule kiselina
Strukturna (grafička) formula tvari je vizualnija. Pokazuje kako su atomi međusobno povezani unutar molekule. Naznačimo strukturne formule svakog od gornjih spojeva:
Riža. 1. Strukturna formula klorovodične kiseline.
Riža. 2. Strukturna formula sumporne kiseline.
Riža. 3. Strukturna formula fosforne kiseline.
Riža. 4. Strukturna formula octene kiseline.
Riža. 5. Strukturna formula benzojeve kiseline.
Ionske formule
Sve anorganske kiseline su elektroliti, t.j. sposoban disocirati u vodenoj otopini na ione:
HCl ↔ H + + Cl - ;
H 2 SO 4 ↔ 2H + + SO 4 2-;
H 3 PO 4 ↔ 3H + + PO 4 3-.
Primjeri rješavanja problema
PRIMJER 1
Vježbajte | Potpunim izgaranjem 6 g organske tvari nastalo je 8,8 g ugljičnog monoksida (IV) i 3,6 g vode. Odredite molekulsku formulu izgorjele tvari ako se zna da njezina molarna masa iznosi 180 g/mol. |
Odluka | Napravimo shemu reakcije izgaranja organski spoj označavajući broj atoma ugljika, vodika i kisika kao "x", "y" i "z", redom: C x H y O z + O z →CO 2 + H 2 O. Odredimo mase elemenata koji čine ovu tvar. Vrijednosti relativnih atomskih masa preuzete iz periodnog sustava D.I. Mendeljejev, zaokruženo na cijele brojeve: Ar(C) = 12 a.m.u., Ar(H) = 1 a.m.u., Ar(O) = 16 a.m.u. m(C) = n(C)×M(C) = n(CO2)×M(C) = ×M(C); m(H) = n(H)×M(H) = 2×n(H2O)×M(H) = ×M(H); Izračunajte molarne mase ugljičnog dioksida i vode. Kao što je poznato, molarna masa molekule jednaka je zbroju relativnih atomskih masa atoma koji čine molekulu (M = Mr): M(CO 2) = Ar (C) + 2 × Ar (O) = 12+ 2 × 16 = 12 + 32 = 44 g / mol; M(H 2 O) = 2 × Ar (H) + Ar (O) = 2 × 1 + 16 = 2 + 16 = 18 g / mol. m(C)=×12=2,4 g; 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 = 3,2 g. Definirajmo kemijsku formulu spoja: 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. Sredstva najjednostavnija formula spojeva CH2O i molarne mase 30 g/mol. Da bismo pronašli pravu formulu organskog spoja, nalazimo omjer prave i dobivene molarne mase: M tvar / M (CH 2 O) \u003d 180 / 30 \u003d 6. To znači da bi indeksi atoma ugljika, vodika i kisika trebali biti 6 puta veći, t.j. formula tvari će izgledati kao C 6 H 12 O 6. Je li glukoza ili fruktoza. |
Odgovor | C6H12O6 |
PRIMJER 2
Vježbajte | Izvedite najjednostavniju formulu spoja u kojem je maseni udio fosfora 43,66%, a maseni udio kisika 56,34%. |
Odluka | Maseni udio elementa X u molekuli sastava HX izračunava se iz sljedeća formula:
ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. Označimo broj atoma fosfora u molekuli kao "x", a broj atoma kisika "y" Nađimo odgovarajuće relativne atomske mase elemenata fosfora i kisika (vrijednosti relativnih atomskih masa preuzete iz periodnog sustava D.I. Mendeljejeva zaokružit će se na cijele brojeve). Ar(P) = 31; Ar(O) = 16. Postotak elemenata dijelimo s odgovarajućim relativnim atomskim masama. Tako ćemo pronaći odnos između broja atoma u molekuli spoja: 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. To znači da najjednostavnija formula za kombinaciju fosfora i kisika ima oblik P 2 O 5. To je fosfor(V) oksid. |
Odgovor | P2O5 |