| Niedotlenienie: | Zasadowość | Nazwa soli |
| HCl - chlorowodorowy (chlorowodorowy) | jednozasadowy | chlorek |
| HBr - bromowodorowy | jednozasadowy | bromek |
| HI - jodowodorek | jednozasadowy | jodek |
| HF - fluorowodorowy (fluorowodorowy) | jednozasadowy | fluorek |
| H 2 S - siarkowodór | dwuzasadowy | siarczek |
| Natleniony: | ||
| HNO 3 - azot | jednozasadowy | azotan |
| H 2 SO 3 - siarkowy | dwuzasadowy | siarczyn |
| H 2 SO 4 - siarkowy | dwuzasadowy | siarczan |
| H 2 CO 3 - węgiel | dwuzasadowy | węglan |
| H 2 SiO 3 - krzem | dwuzasadowy | krzemian |
| H 3 PO 4 - ortofosfor | trójstronny | ortofosforan |
Sole - złożone substancje składające się z atomów metali i reszt kwasowych. Jest to najliczniejsza klasa związków nieorganicznych.
Klasyfikacja. Według składu i właściwości: średni, kwaśny, zasadowy, podwójny, mieszany, złożony
Średnie sole są produktami całkowitego zastąpienia atomów wodoru kwasu wielozasadowego atomami metali.
Po zdysocjowaniu powstają tylko kationy metali (lub NH 4 +). Na przykład:
Na 2 SO 4 ® 2Na + + SO
CaCl 2 ® Ca 2+ + 2Cl -
Sole kwasowe są produktami niepełnego podstawienia atomów wodoru wielozasadowego kwasu na atomy metali.
Po zdysocjowaniu dają kationy metali (NH 4 +), jony wodorowe i aniony reszt kwasowych, na przykład:
NaHCO 3 ® Na + + HCO « H + + CO .
Sole podstawowe są produktami niepełnego podstawienia grup OH - odpowiedniej zasady dla reszt kwasowych.
Po dysocjacji powstają kationy metali, aniony hydroksylowe i reszta kwasowa.
Zn(OH)Cl® + + Cl-« Zn2+ + OH- + Cl-.
sole podwójne zawierają dwa kationy metali, a po dysocjacji dają dwa kationy i jeden anion.
KAl(SO4) 2 ® K + + Al 3+ + 2SO
Sole złożone zawierają złożone kationy lub aniony.
Br ® + + Br - « Ag + +2 NH 3 + Br -
Na ® Na + + - « Na + + Ag + + 2 CN -
Genetyczny związek między różnymi klasami związków
CZĘŚĆ EKSPERYMENTALNA
Sprzęt i przybory: statyw z probówkami, podkładka, lampka spirytusowa.
Odczynniki i materiały: fosfor czerwony, tlenek cynku, granulat Zn, wapno gaszone w proszku Ca(OH) 2, 1 mol/dm 3 roztwory NaOH, ZnSO 4, CuSO 4, AlCl 3, FeCl 3, HCl, H 2 SO 4, papierek wskaźnikowy uniwersalny, roztwór fenoloftaleiny, oranż metylowy, woda destylowana.
Porządek pracy
1. Wlej tlenek cynku do dwóch probówek; do jednego dodać roztwór kwasu (HCl lub H2SO4), do drugiego roztwór alkaliczny (NaOH lub KOH) i lekko podgrzać na lampie alkoholowej.
Obserwacje: Czy tlenek cynku rozpuszcza się w roztworze kwasu i zasady?
Napisz równania
Wnioski: 1. Do jakiego rodzaju tlenków należy ZnO?
2. Jakie właściwości mają tlenki amfoteryczne?
Otrzymywanie i właściwości wodorotlenków
2.1. Zanurz końcówkę uniwersalnego paska wskaźnikowego w roztworze alkalicznym (NaOH lub KOH). Porównaj uzyskany kolor paska wskaźnika ze standardową kartą kolorów.
Obserwacje: Zapisz wartość pH roztworu.
2.2. Weź cztery probówki, do pierwszej wlej 1 ml roztworu ZnSO4, do drugiej CuSO4, do trzeciej AlCl3, do czwartej FeCl3. Do każdej probówki dodać 1 ml roztworu NaOH. Napisz obserwacje i równania dla zachodzących reakcji.
Obserwacje: Czy wytrącanie następuje po dodaniu zasady do roztworu soli? Określ kolor osadu.
Napisz równania zachodzące reakcje (w formie molekularnej i jonowej).
Wnioski: Jak otrzymać wodorotlenki metali?
2.3. Połowę osadów uzyskanych w eksperymencie 2.2 przenieść do innych probówek. Na jedną część osadu działaj roztworem H 2 SO 4 na drugą - roztworem NaOH.
Obserwacje: Czy strącanie rozpuszcza się, gdy do strącania dodaje się zasady i kwas?
Napisz równania zachodzące reakcje (w formie molekularnej i jonowej).
Wnioski: 1. Jakimi rodzajami wodorotlenków są Zn (OH) 2, Al (OH) 3, Cu (OH) 2, Fe (OH) 3?
2. Jakie właściwości mają wodorotlenki amfoteryczne?
Zdobywanie soli.
3.1. Wlej 2 ml roztworu CuSO 4 do probówki i zanurz oczyszczony paznokieć w tym roztworze. (Reakcja jest powolna, zmiany na powierzchni paznokcia pojawiają się po 5-10 minutach).
Obserwacje: Czy są jakieś zmiany na powierzchni paznokcia? Co jest deponowane?
Napisz równanie reakcji redoks.
Wnioski: Biorąc pod uwagę szereg naprężeń metali, wskaż metodę otrzymywania soli.
3.2. Umieść jedną granulkę cynku w probówce i dodaj roztwór HCl.
Obserwacje: Czy jest jakaś ewolucja gazu?
Napisz równanie
Wnioski: Wyjaśnij tę metodę pozyskiwania soli?
3.3. Wsyp trochę proszku wapna gaszonego Ca (OH) 2 do probówki i dodaj roztwór HCl.
Obserwacje: Czy istnieje ewolucja gazu?
Napisz równanie trwająca reakcja (w postaci molekularnej i jonowej).
Wyjście: 1. Jakim rodzajem reakcji jest oddziaływanie wodorotlenku i kwasu?
2. Jakie substancje są produktami tej reakcji?
3.5. Do dwóch probówek wlać 1 ml roztworów soli: do pierwszej - siarczan miedzi, do drugiej - chlorek kobaltu. Dodaj do obu rur kropla po kropli roztworem wodorotlenku sodu aż do wytrącenia. Następnie dodaj nadmiar zasad do obu probówek.
Obserwacje: Wskaż zmiany barwy osadów w reakcjach.
Napisz równanie trwająca reakcja (w postaci molekularnej i jonowej).
Wyjście: 1. W wyniku jakich reakcji powstają sole zasadowe?
2. W jaki sposób można przekształcić sole podstawowe w sole średnie?
1. Z wymienionych substancji wypisz wzory soli, zasad, kwasów: Ca (OH) 2, Ca (NO 3) 2, FeCl 3, HCl, H 2 O, ZnS, H 2 SO 4, CuSO 4, KOH
Zn (OH) 2, NH 3, Na 2 CO 3, K 3 PO 4.
2. Podaj formuły tlenkowe odpowiadające wymienionym substancjom 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. Jakie wodorotlenki są amfoteryczne? Napisz równania reakcji charakteryzujące amfoteryczność wodorotlenku glinu i wodorotlenku cynku.
4. Który z poniższych związków będzie oddziaływał parami: P 2 O 5 , NaOH, ZnO, AgNO 3 , Na 2 CO 3 , Cr(OH) 3 , H 2 SO 4 . Zrób równania możliwych reakcji.
Praca laboratoryjna nr 2 (4 godz.)
Temat: Analiza jakościowa kationów i anionów
Cel: opanowanie techniki przeprowadzania reakcji jakościowych i grupowych na kationy i aniony.
CZĘŚĆ TEORETYCZNA
Głównym zadaniem analizy jakościowej jest ustalenie skład chemiczny substancje znajdujące się w różnych przedmiotach (materiały biologiczne, narkotyki, żywność, przedmioty) środowisko). W niniejszej pracy rozważamy analizę jakościową substancji nieorganicznych będących elektrolitami, czyli w rzeczywistości analizę jakościową jonów. Z ogółu występujących jonów wybrano najważniejsze pod względem medycznym i biologicznym: (Fe 3+, Fe 2+, Zn 2+, Ca 2+, Na+, K+, Mg 2+, Cl -, PO, CO, itp.). Wiele z tych jonów znajduje się w różnych lekach i żywności.
W analizie jakościowej nie wykorzystuje się wszystkich możliwych reakcji, a jedynie te, którym towarzyszy wyraźny efekt analityczny. Najczęstsze efekty analityczne to: pojawienie się nowego koloru, uwolnienie gazu, powstanie osadu.
Istnieją dwa zasadniczo różne podejścia do analizy jakościowej: ułamkowe i systematyczne . W systematycznej analizie odczynniki grupowe są koniecznie używane do rozdzielenia obecnych jonów na oddzielne grupy, aw niektórych przypadkach na podgrupy. W tym celu część jonów przenosi się do kompozycji nierozpuszczalnych związków, a część jonów pozostawia się w roztworze. Po oddzieleniu osadu od roztworu analizuje się go oddzielnie.
Na przykład w roztworze znajdują się jony A1 3+, Fe 3+ i Ni 2+. Jeśli roztwór ten zostanie poddany działaniu nadmiaru zasad, wytrąca się osad Fe(OH)3 i Ni(OH)2, a w roztworze pozostają jony [A1(OH)4]. Osad zawierający wodorotlenki żelaza i niklu, po potraktowaniu amoniakiem, częściowo rozpuści się z powodu przejścia do roztworu 2+. W ten sposób za pomocą dwóch odczynników - zasady i amoniaku otrzymano dwa roztwory: jeden zawierał jony [А1(OH) 4 ] - , drugi zawierał jony 2+ oraz osad Fe(OH) 3 . Za pomocą charakterystycznych reakcji udowodniono obecność pewnych jonów w roztworach i osadzie, który należy najpierw rozpuścić.
Analiza systematyczna służy głównie do wykrywania jonów w złożonych mieszaninach wieloskładnikowych. Jest to bardzo czasochłonne, ale jego zaletą jest łatwe sformalizowanie wszystkich działań, które wpisują się w klarowny schemat (metodologia).
Do analizy frakcyjnej wykorzystywane są tylko reakcje charakterystyczne. Oczywiste jest, że obecność innych jonów może znacząco zaburzyć wyniki reakcji (nakładanie się na siebie kolorów, niepożądane wytrącanie itp.). Aby tego uniknąć, analiza frakcyjna wykorzystuje głównie wysoce specyficzne reakcje, które dają efekt analityczny z mało jony. Dla udanych reakcji bardzo ważne jest utrzymanie pewnych warunków, w szczególności pH. Bardzo często w analizie frakcyjnej trzeba uciekać się do maskowania, czyli konwersji jonów na związki, które nie są w stanie wywołać efektu analitycznego z wybranym odczynnikiem. Na przykład do wykrywania jonów niklu stosuje się dimetyloglioksym. Podobny efekt analityczny z tym odczynnikiem daje jon Fe 2+. Aby wykryć Ni 2+, jon Fe 2+ jest przekształcany w stabilny kompleks fluorkowy 4 lub utleniany do Fe 3+, na przykład nadtlenkiem wodoru.
Analiza frakcyjna służy do wykrywania jonów w prostszych mieszaninach. Czas analizy ulega znacznemu skróceniu, jednak od eksperymentatora wymaga się głębszej znajomości schematów reakcji chemicznych, gdyż dość trudno jest uwzględnić wszystkie możliwe przypadki wzajemnego oddziaływania jonów na charakter obserwowanej analizy efekty w jednej konkretnej technice.
W praktyce analitycznej tzw ułamkowa systematyczna metoda. Przy takim podejściu stosuje się minimalną liczbę odczynników grupowych, co pozwala na zarysowanie taktyki analizy w W ogólnych warunkach, co jest następnie przeprowadzane metodą frakcyjną.
Zgodnie z techniką prowadzenia reakcji analitycznych rozróżnia się reakcje: sedymentacyjne; mikrokrystaloskopia; towarzyszy uwolnienie produktów gazowych; przeprowadzone na papierze; ekstrakcja; barwione w roztworach; kolorowanie płomienia.
Podczas przeprowadzania reakcji sedymentacyjnych należy zwrócić uwagę na kolor i charakter osadu (krystaliczny, amorficzny), w razie potrzeby przeprowadza się dodatkowe testy: osad sprawdza się pod kątem rozpuszczalności w mocnych i słabych kwasach, zasadach i amoniaku oraz w nadmiarze odczynnika. Podczas przeprowadzania reakcji, którym towarzyszy wydzielanie się gazu, odnotowuje się jego kolor i zapach. W niektórych przypadkach przeprowadzane są dodatkowe testy.
Na przykład, jeśli założymy, że wydzielony gaz to tlenek węgla (IV), przechodzi on przez nadmiar wody wapiennej.
W analizie frakcyjnej i systematycznej szeroko stosowane są reakcje, podczas których pojawia się nowy kolor, najczęściej są to reakcje kompleksowania lub reakcje redoks.
W niektórych przypadkach wygodnie jest przeprowadzić takie reakcje na papierze (reakcje kroplowe). Odczynniki, które nie rozkładają się w normalnych warunkach, nakłada się wcześniej na papier. Tak więc do wykrywania siarkowodoru lub jonów siarczkowych stosuje się papier impregnowany azotanem ołowiu [czernienie następuje z powodu tworzenia się siarczku ołowiu (II)]. Wiele środków utleniających wykrywa się za pomocą bibuły jodowo-skrobiowej, m.in. papier impregnowany roztworami jodku potasu i skrobi. W większości przypadków podczas reakcji na bibułę nakładane są niezbędne odczynniki, na przykład alizaryna dla jonu A1 3+, cupron dla jonu Cu 2+ itp. W celu wzmocnienia koloru czasami stosuje się ekstrakcję do rozpuszczalnika organicznego . Do badań wstępnych wykorzystywane są reakcje barwne płomienia.
kwasy nazywane są złożone substancje, których skład cząsteczek obejmuje atomy wodoru, które można zastąpić lub wymienić na atomy metali i resztę kwasową.
W zależności od obecności lub braku tlenu w cząsteczce kwasy dzielą się na zawierające tlen(kwas siarkowy H 2 SO 4, kwas siarkowy H 2 SO 3, kwas azotowy HNO 3, kwas fosforowy H 3 PO 4, kwas węglowy H 2 CO 3, kwas krzemowy H 2 SiO 3 ) i anoksyczny(kwas fluorowodorowy HF, kwas solny HCl ( kwas chlorowodorowy), kwas bromowodorowy HBr, kwas jodowodorowy HI, kwas wodorosiarczkowy H2S).
W zależności od liczby atomów wodoru w cząsteczce kwasu, kwasy są jednozasadowe (z 1 atomem H), dwuzasadowe (z 2 atomami H) i trójzasadowe (z 3 atomami H). Na przykład kwas azotowy HNO 3 jest jednozasadowy, ponieważ w jego cząsteczce znajduje się jeden atom wodoru, kwas siarkowy H 2 SO 4 – dwuzasadowy itp.
Istnieje bardzo niewiele związków nieorganicznych zawierających cztery atomy wodoru, które można zastąpić metalem.
Część cząsteczki kwasu bez wodoru nazywana jest resztą kwasową.
Pozostałości kwasu mogą składać się z jednego atomu (-Cl, -Br, -I) - są to proste reszty kwasowe, lub mogą - z grupy atomów (-SO 3, -PO 4, -SiO 3) - są to reszty złożone .
W roztworach wodnych pozostałości kwasowe nie są niszczone podczas reakcji wymiany i podstawienia:
H 2 SO 4 + CuCl 2 → CuSO 4 + 2 HCl
Słowo bezwodnik oznacza bezwodny, czyli kwas bez wody. Na przykład,
H 2 SO 4 - H 2 O → SO 3. Kwasy beztlenowe nie zawierają bezwodników.
Kwasy biorą swoją nazwę od nazwy pierwiastka kwasotwórczego (środka kwasotwórczego) z dodatkiem końcówek „naya” i rzadziej „vaya”: H 2 SO 4 - siarkowy; H 2 SO 3 - węgiel; H 2 SiO 3 - krzem itp.
Pierwiastek może tworzyć kilka kwasów tlenowych. W tym przypadku wskazane końcówki w nazwach kwasów będą oznaczać, że pierwiastek wykazuje najwyższą wartościowość (w cząsteczce kwasu świetna treść atomy tlenu). Jeśli pierwiastek ma niższą wartościowość, końcówka w nazwie kwasu będzie „czysta”: HNO 3 - azotowy, HNO 2 - azotowy.
Kwasy można otrzymać rozpuszczając bezwodniki w wodzie. Jeżeli bezwodniki są nierozpuszczalne w wodzie, kwas można otrzymać przez działanie innego silniejszego kwasu na sól żądanego kwasu. Metoda ta jest typowa zarówno dla kwasów tlenowych, jak i beztlenowych. Kwasy beztlenowe otrzymuje się również przez bezpośrednią syntezę z wodoru i niemetalu, a następnie rozpuszczenie powstałego związku w wodzie:
H2 + Cl2 → 2 HC1;
H 2 + S → H 2 S.
Roztwory powstałych substancji gazowych HCl i H 2 S są kwasami.
W normalnych warunkach kwasy są zarówno płynne, jak i stałe.
Właściwości chemiczne kwasów
Roztwory kwasów działają na wskaźniki. Wszystkie kwasy (oprócz kwasu krzemowego) dobrze rozpuszczają się w wodzie. Substancje specjalne - wskaźniki pozwalają określić obecność kwasu.
Wskaźniki to substancje o złożonej strukturze. Zmieniają swój kolor w zależności od interakcji z różnymi chemikaliami. W neutralnych roztworach mają jeden kolor, w roztworach zasad inny. Podczas interakcji z kwasem zmieniają kolor: wskaźnik pomarańczy metylowej zmienia kolor na czerwony, wskaźnik lakmusowy również zmienia kolor na czerwony.
Interakcja z bazami z tworzeniem się wody i soli, która zawiera niezmienioną pozostałość kwasową (reakcja neutralizacji):
H 2 SO 4 + Ca (OH) 2 → CaSO 4 + 2 H 2 O.
Wejdź w interakcję z tlenkami na bazie z tworzeniem się wody i soli (reakcja neutralizacji). Sól zawiera pozostałości kwasu użytego w reakcji neutralizacji:
H 3 PO 4 + Fe 2 O 3 → 2 FePO 4 + 3 H 2 O.
wchodzić w interakcje z metalami.
Do interakcji kwasów z metalami muszą być spełnione pewne warunki:
1. metal musi być wystarczająco aktywny w stosunku do kwasów (w szeregu aktywności metali musi znajdować się przed wodorem). Im dalej na lewo metal znajduje się w szeregu aktywności, tym intensywniej oddziałuje z kwasami;
2. Kwas musi być wystarczająco mocny (to znaczy zdolny do przekazywania jonów H + wodorowych).
W trakcie reakcji chemicznych kwasu z metalami powstaje sól i uwalniany jest wodór (z wyjątkiem oddziaływania metali z kwasem azotowym i stężonym kwasem siarkowym):
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2;
Cu + 4HNO 3 → CuNO 3 + 2 NO 2 + 2 H 2 O.
Czy masz jakieś pytania? Chcesz wiedzieć więcej o kwasach?
Aby uzyskać pomoc korepetytora - zarejestruj się.
Pierwsza lekcja jest bezpłatna!
strony, z pełnym lub częściowym skopiowaniem materiału, wymagany jest link do źródła.
Złożone substancje składające się z atomów wodoru i reszty kwasowej nazywane są kwasami mineralnymi lub nieorganicznymi. Reszta kwasowa to tlenki i niemetale połączone z wodorem. Główną właściwością kwasów jest zdolność do tworzenia soli.
Klasyfikacja
Podstawowy wzór kwasów mineralnych to H n Ac, gdzie Ac jest resztą kwasową. W zależności od składu pozostałości kwasowej rozróżnia się dwa rodzaje kwasów:
- tlen zawierający tlen;
- beztlenowy, składający się wyłącznie z wodoru i niemetalu.
W tabeli przedstawiono główną listę kwasów nieorganicznych według rodzaju.
|
Rodzaj |
Imię |
Formuła |
|
Tlen |
||
|
azotowy |
||
|
dichrom |
||
|
Jod |
||
|
Krzem - metasilicon i ortosilicon |
H 2 SiO 3 i H 4 SiO 4 |
|
|
mangan |
||
|
mangan |
||
|
Metafosfor |
||
|
Arsen |
||
|
ortofosforowy |
||
|
siarkawy |
||
|
tiosiarkowy |
||
|
Tetrationowy |
||
|
Węgiel |
||
|
Fosfor |
||
|
Fosfor |
||
|
Chlor |
||
|
Chlorek |
||
|
podchlorawy |
||
|
Chrom |
||
|
cyjanowy |
||
|
niedotleniony |
fluorowodorowy (fluorowodorowy) |
|
|
Chlorowodorek (chlorowodorek) |
||
|
Bromowodorowy |
||
|
jodowodoru |
||
|
Siarkowodór |
||
|
Cyjanowodór |
Ponadto zgodnie z właściwościami kwasu są klasyfikowane według następujących kryteriów:
- rozpuszczalność: rozpuszczalny (HNO3, HCl) i nierozpuszczalny (H2SiO3);
- zmienność: lotne (H2S, HCl) i nielotne (H2SO4, H3PO4);
- stopień dysocjacji: silny (HNO 3) i słaby (H 2 CO 3).
Ryż. 1. Schemat klasyfikacji kwasów.
Tradycyjne i trywialne nazwy są używane do oznaczania kwasów mineralnych. Tradycyjne nazwy odpowiadają nazwie pierwiastka tworzącego kwas z dodatkiem morfemicznego -naya, -ovaya oraz -pure, -novataya, -novatistaya w celu wskazania stopnia utlenienia.
Paragon fiskalny
Główne metody otrzymywania kwasów przedstawiono w tabeli.
Nieruchomości
Większość kwasów to płyny o kwaśnym smaku. Wolfram, chromowy, borowy i kilka innych kwasów w normalnych warunkach jest w stanie stałym. Niektóre kwasy (H 2 CO 3, H 2 SO 3, HClO) występują tylko w postaci roztworu wodnego i są słabymi kwasami.
Ryż. 2. Kwas chromowy.
Kwasy to substancje aktywne, które reagują:
- z metalami:
Ca + 2HCl \u003d CaCl2 + H2;
- z tlenkami:
CaO + 2HCl \u003d CaCl2 + H2O;
- z podstawą:
H 2 SO 4 + 2KOH \u003d K 2 SO 4 + 2 H 2 O;
- z solami:
Na 2 CO 3 + 2HCl \u003d 2NaCl + CO 2 + H 2 O.
Wszystkim reakcjom towarzyszy tworzenie soli.
Reakcja jakościowa jest możliwa przy zmianie koloru wskaźnika:
- lakmus zmienia kolor na czerwony;
- oranż metylowy - w kolorze różowym;
- fenoloftaleina nie zmienia się.
Ryż. 3. Kolory wskaźników podczas oddziaływania kwasowego.
Właściwości chemiczne kwasów mineralnych determinowane są zdolnością do dysocjacji w wodzie z tworzeniem kationów i anionów reszt wodorowych. Kwasy, które reagują z wodą nieodwracalnie (całkowicie dysocjują) nazywane są mocnymi kwasami. Należą do nich chlor, azot, siarka i chlorowodór.
Czego się nauczyliśmy?
Kwasy nieorganiczne są tworzone przez wodór i resztę kwasową, które są atomami niemetalu lub tlenkiem. W zależności od charakteru pozostałości kwasowej, kwasy dzieli się na beztlenowe i zawierające tlen. Wszystkie kwasy mają kwaśny smak i są zdolne do dysocjacji w środowisku wodnym (rozkładają się na kationy i aniony). Kwasy otrzymywane są z prostych substancji, tlenków, soli. Podczas interakcji z metalami tlenki, zasady, sole, kwasy tworzą sole.
Quiz tematyczny
Ocena raportu
Średnia ocena: 4.4. Łączna liczba otrzymanych ocen: 120.
kwasy- elektrolity, podczas których dysocjacji powstają tylko jony H+ z jonów dodatnich:
HNO 3 ↔ H + + NO 3 -;
CH 3 COOH ↔ H + + CH 3 COO -.
Wszystkie kwasy są klasyfikowane jako nieorganiczne i organiczne (karboksylowe), które również mają swoje własne (wewnętrzne) klasyfikacje.
W normalnych warunkach znaczna ilość kwasów nieorganicznych występuje w stanie ciekłym, a część w stanie stałym (H 3 PO 4, H 3 BO 3).
Kwasy organiczne zawierające do 3 atomów węgla są łatwo mobilnymi, bezbarwnymi cieczami o charakterystycznym ostrym zapachu; kwasy o 4-9 atomach węgla to oleiste ciecze o nieprzyjemnym zapachu, a kwasy o dużej liczbie atomów węgla to ciała stałe nierozpuszczalne w wodzie.
Wzory chemiczne kwasów
Rozważ wzory chemiczne kwasów na przykładzie kilku przedstawicieli (zarówno nieorganicznych, jak i organicznych): kwas solny -HCl, kwas siarkowy - H 2 SO 4, kwas fosforowy - H 3 PO 4, kwas octowy - CH 3 COOH i kwas benzoesowy - C6H5COOH. Wzór chemiczny pokazuje skład jakościowy i ilościowy cząsteczki (ile i które atomy są zawarte w danym związku) Za pomocą wzoru chemicznego można obliczyć masę cząsteczkową kwasów (Ar (H) \u003d 1 amu, Ar ( Cl) \u003d 35,5 rano), Ar(P) = 31 rano, Ar(O) = 16 rano, Ar(S) = 32 rano, Ar(C) = 12 rano):
Mr(HCl) = Ar(H) + Ar(Cl);
Mr(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5.
Mr(H2SO4) = 2xAr(H) + Ar(S) + 4xAr(O);
Pan(H 2 SO 4) \u003d 2 × 1 + 32 + 4 × 16 \u003d 2 + 32 + 64 \u003d 98.
Mr(H3PO4) = 3xAr(H) + Ar(P) + 4xAr(O);
Pan(H 3 PO 4) \u003d 3 × 1 + 31 + 4 × 16 \u003d 3 + 31 + 64 \u003d 98.
Mr(CH3COOH) = 3xAr(C) + 4xAr(H) + 2xAr(O);
Mr(CH 3 COOH) = 3x12 + 4x1 + 2x16 = 36 + 4 + 32 = 72.
Mr(C6H5COOH) = 7xAr(C) + 6xAr(H) + 2xAr(O);
Mr(C 6 H 5 COOH) = 7x12 + 6x1 + 2x16 = 84 + 6 + 32 = 122.
Wzory strukturalne (graficzne) kwasów
Strukturalna (graficzna) formuła substancji jest bardziej wizualna. Pokazuje, jak atomy są połączone ze sobą w cząsteczce. Wskażmy wzory strukturalne każdego z powyższych związków:
Ryż. 1. Wzór strukturalny kwasu solnego.
Ryż. 2. Wzór strukturalny kwasu siarkowego.
Ryż. 3. Wzór strukturalny kwasu fosforowego.
Ryż. 4. Wzór strukturalny kwasu octowego.
Ryż. 5. Wzór strukturalny kwasu benzoesowego.
Formuły jonowe
Wszystko kwasy nieorganiczne są elektrolitami, tj. zdolny do dysocjacji w roztworze wodnym na jony:
HC1 H++ Cl - ;
H2SO4 2H++ + SO4 2-;
H 3 PO 4 ↔ 3H + + PO 4 3-.
Przykłady rozwiązywania problemów
PRZYKŁAD 1
| Zadanie | Z całkowitym spalaniem 6 g materia organiczna Powstało 8,8 g tlenku węgla (IV) i 3,6 g wody. Określ wzór cząsteczkowy spalonej substancji, jeśli wiadomo, że jej masa molowa wynosi 180 g/mol. |
| Rozwiązanie | Sporządźmy schemat reakcji spalania związku organicznego, oznaczając liczbę atomów węgla, wodoru i tlenu odpowiednio jako „x”, „y” i „z”: C x H y O z + O z → CO 2 + H 2 O. Określmy masy pierwiastków tworzących tę substancję. Wartości względnych mas atomowych zaczerpnięte z układu okresowego D.I. Mendelejew, zaokrąglony do liczb całkowitych: Ar(C) = 12 rano, Ar(H) = 1 rano, Ar(O) = 16 rano. m(C) = n(C)×M(C) = n(CO2)×M(C) =×M(C); m(H) = n(H)xM(H) = 2xn(H2O)xM(H) =xM(H); Oblicz masy molowe dwutlenku węgla i wody. Jak wiadomo, masa molowa cząsteczki jest równa sumie względnych mas atomowych atomów tworzących cząsteczkę (M = Mr): M(CO2) \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)=x12=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 \u003d 3,2 g. Zdefiniujmy wzór chemiczny związku: 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. Oznacza najprostsza formuła związki CH2O i masie molowej 30 g/mol. Aby znaleźć prawdziwą formułę związku organicznego, znajdujemy stosunek rzeczywistych mas molowych do uzyskanych: Substancja M / M (CH 2 O) \u003d 180 / 30 \u003d 6. Oznacza to, że indeksy atomów węgla, wodoru i tlenu powinny być 6 razy wyższe, tj. formuła substancji będzie wyglądać jak C 6 H 12 O 6. Czy to glukoza czy fruktoza. |
| Odpowiedź | C6H12O6 |
PRZYKŁAD 2
| Zadanie | Wyprowadź najprostszy wzór związku, w którym udział masowy fosforu wynosi 43,66%, a udział masowy tlenu wynosi 56,34%. |
| Rozwiązanie | Udział masowy pierwiastka X w cząsteczce o składzie HX oblicza się z następujący wzór:
ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. Oznaczmy liczbę atomów fosforu w cząsteczce jako „x”, a liczbę atomów tlenu jako „y” Znajdźmy odpowiednie względne masy atomowe pierwiastków fosforu i tlenu (wartości względnych mas atomowych zaczerpnięte z układu okresowego D.I. Mendelejewa zostaną zaokrąglone do liczb całkowitych). Ar(P) = 31; Ar(O) = 16. Procent pierwiastków dzielimy przez odpowiednie względne masy atomowe. W ten sposób znajdziemy zależność między liczbą atomów w cząsteczce związku: x:y = (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. Oznacza to, że najprostszy wzór na połączenie fosforu i tlenu ma postać P 2 O 5. Jest to tlenek fosforu(V). |
| Odpowiedź | P2O5 |