12 bázikus sav. Néhány szervetlen sav és só neve

Savak olyan összetett anyagok, amelyek molekulái hidrogénatomokat tartalmaznak, amelyek helyettesíthetők vagy kicserélhetők fématomokra és egy savmaradékra.

A molekulában lévő oxigén jelenléte vagy hiánya alapján a savakat oxigéntartalmúakra osztják(H 2 SO 4 kénsav, H 2 SO 3 kénsav, HNO 3 salétromsav, H 3 PO 4 foszforsav, H 2 CO 3 szénsav, H 2 SiO 3 kovasav) és oxigénmentes(HF-hidrogén-fluorsav, HCl-sósav (sósav), HBr-hidrogén-bromid, HI-hidrogén-jodidsav, H2S-hidrogén-szulfidsav).

A savmolekulában lévő hidrogénatomok számától függően a savak egybázisúak (1 H atommal), kétbázisúak (2 H atommal) és hárombázisúak (3 H atommal). Például a HNO 3 salétromsav egybázisú, mivel molekulája egy hidrogénatomot, kénsavat H 2 SO 4 tartalmaz. – kétbázisú stb.

Nagyon kevés a négy hidrogénatomot tartalmazó szervetlen vegyület, amely fémmel helyettesíthető.

A savmolekula hidrogén nélküli részét savmaradéknak nevezzük.

Savas maradványokállhat egy atomból (-Cl, -Br, -I) - ezek egyszerű savas csoportok, vagy állhatnak egy atomcsoportból (-SO 3, -PO 4, -SiO 3) - ezek összetett csoportok.

Vizes oldatokban a csere- és szubsztitúciós reakciók során a savas maradékok nem pusztulnak el:

H 2 SO 4 + CuCl 2 → CuSO 4 + 2 HCl

Az anhidrid szó vízmentes, azaz víz nélküli savat jelent. Például,

H 2 SO 4 – H 2 O → SO 3. Az anoxikus savak nem tartalmaznak anhidrideket.

A savak nevüket a savképző elem (savképző szer) nevéből kapták, a „naya” és ritkábban a „vaya” végződések hozzáadásával: H 2 SO 4 - kénsav; H 2 SO 3 – szén; H 2 SiO 3 – szilícium stb.

Az elem többféle oxigénsavat képezhet. Ebben az esetben a savak nevének jelzett végződése akkor lesz, amikor az elem magasabb vegyértéket mutat (a savmolekula nagy mennyiségű oxigénatomot tartalmaz). Ha az elem vegyértéke alacsonyabb, a sav nevében a végződés „üres” lesz: HNO 3 - nitrogénatom, HNO 2 - nitrogéntartalmú.

A savakat anhidridek vízben való feloldásával nyerhetjük. Ha az anhidridek vízben oldhatatlanok, akkor a savat egy másik erősebb savnak a kívánt sav sójára való reagáltatásával kaphatjuk meg. Ez a módszer mind az oxigén, mind az oxigénmentes savakra jellemző. Az oxigénmentes savakat hidrogénből és egy nemfémből történő közvetlen szintézissel is nyerik, majd a kapott vegyületet vízben feloldják:

H 2 + Cl 2 → 2 HCl;

H 2 + S → H 2 S.

A keletkező gáz halmazállapotú HCl és H 2 S oldatai savak.

Normál körülmények között a savak folyékony és szilárd halmazállapotban is léteznek.

A savak kémiai tulajdonságai

A savas oldatok indikátorokra hatnak. Minden sav (a kovasav kivételével) jól oldódik vízben. Speciális anyagok - a mutatók lehetővé teszik a sav jelenlétének meghatározását.

Az indikátorok összetett szerkezetű anyagok. A különböző vegyi anyagokkal való kölcsönhatásuk függvényében változtatják a színüket. Semleges oldatokban egy színük van, bázisos oldatokban más színük van. Ha savval kölcsönhatásba lépnek, megváltoztatják a színüket: a metilnarancs indikátor pirosra vált, és a lakmusz indikátor is pirosra vált.

Interakció az alapokkal víz és só képződésével, amely változatlan savmaradékot tartalmaz (semlegesítési reakció):

H 2 SO 4 + Ca(OH) 2 → CaSO 4 + 2 H 2 O.

Bázis oxidokkal lép kölcsönhatásba víz és só képződésével (semlegesítési reakció). A só a semlegesítési reakcióban használt sav savmaradékát tartalmazza:

H 3 PO 4 + Fe 2 O 3 → 2 FePO 4 + 3 H 2 O.

Kölcsönhatásba lép a fémekkel. Ahhoz, hogy a savak kölcsönhatásba léphessenek fémekkel, bizonyos feltételeknek teljesülniük kell:

1. a fémnek kellően aktívnak kell lennie a savakhoz képest (a fémek aktivitási sorozatában a hidrogén előtt kell elhelyezkednie). Minél balra van egy fém a tevékenységsorban, annál intenzívebben lép kölcsönhatásba a savakkal;

2. a savnak elég erősnek kell lennie (vagyis képesnek kell lennie H + hidrogénionok adományozására).

Amikor a sav kémiai reakcióba lép a fémekkel, só képződik és hidrogén szabadul fel (kivéve a fémek salétromsavval és tömény kénsavval való kölcsönhatását):

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H2;

Cu + 4HNO 3 → CuNO 3 + 2 NO 2 + 2 H 2 O.

Van még kérdése? Szeretne többet tudni a savakról?
Segítséget kérni egy oktatótól -.
Az első óra ingyenes!

blog.site, az anyag teljes vagy részleges másolásakor az eredeti forrásra mutató hivatkozás szükséges.

Savak olyan összetett anyagok, amelyek molekulái hidrogénatomokat tartalmaznak, amelyek helyettesíthetők vagy kicserélhetők fématomokra és egy savmaradékra.

A molekulában lévő oxigén jelenléte vagy hiánya alapján a savakat oxigéntartalmúakra osztják(H 2 SO 4 kénsav, H 2 SO 3 kénsav, HNO 3 salétromsav, H 3 PO 4 foszforsav, H 2 CO 3 szénsav, H 2 SiO 3 kovasav) és oxigénmentes(HF-hidrogén-fluorsav, HCl-sósav (sósav), HBr-hidrogén-bromid, HI-hidrogén-jodidsav, H2S-hidrogén-szulfidsav).

A savmolekulában lévő hidrogénatomok számától függően a savak egybázisúak (1 H atommal), kétbázisúak (2 H atommal) és hárombázisúak (3 H atommal). Például a HNO 3 salétromsav egybázisú, mivel molekulája egy hidrogénatomot, kénsavat H 2 SO 4 tartalmaz. – kétbázisú stb.

Nagyon kevés a négy hidrogénatomot tartalmazó szervetlen vegyület, amely fémmel helyettesíthető.

A savmolekula hidrogén nélküli részét savmaradéknak nevezzük.

Savas maradványokállhat egy atomból (-Cl, -Br, -I) - ezek egyszerű savas csoportok, vagy állhatnak egy atomcsoportból (-SO 3, -PO 4, -SiO 3) - ezek összetett csoportok.

Vizes oldatokban a csere- és szubsztitúciós reakciók során a savas maradékok nem pusztulnak el:

H 2 SO 4 + CuCl 2 → CuSO 4 + 2 HCl

Az anhidrid szó vízmentes, azaz víz nélküli savat jelent. Például,

H 2 SO 4 – H 2 O → SO 3. Az anoxikus savak nem tartalmaznak anhidrideket.

A savak nevüket a savképző elem (savképző szer) nevéből kapták, a „naya” és ritkábban a „vaya” végződések hozzáadásával: H 2 SO 4 - kénsav; H 2 SO 3 – szén; H 2 SiO 3 – szilícium stb.

Az elem többféle oxigénsavat képezhet. Ebben az esetben a savak nevének jelzett végződése akkor lesz, amikor az elem magasabb vegyértéket mutat (a savmolekula nagy mennyiségű oxigénatomot tartalmaz). Ha az elem vegyértéke alacsonyabb, a sav nevében a végződés „üres” lesz: HNO 3 - nitrogénatom, HNO 2 - nitrogéntartalmú.

A savakat anhidridek vízben való feloldásával nyerhetjük. Ha az anhidridek vízben oldhatatlanok, akkor a savat egy másik erősebb savnak a kívánt sav sójára való reagáltatásával kaphatjuk meg. Ez a módszer mind az oxigén, mind az oxigénmentes savakra jellemző. Az oxigénmentes savakat hidrogénből és egy nemfémből történő közvetlen szintézissel is nyerik, majd a kapott vegyületet vízben feloldják:

H 2 + Cl 2 → 2 HCl;

H 2 + S → H 2 S.

A keletkező gáz halmazállapotú HCl és H 2 S oldatai savak.

Normál körülmények között a savak folyékony és szilárd halmazállapotban is léteznek.

A savak kémiai tulajdonságai

A savas oldatok indikátorokra hatnak. Minden sav (a kovasav kivételével) jól oldódik vízben. Speciális anyagok - a mutatók lehetővé teszik a sav jelenlétének meghatározását.

Az indikátorok összetett szerkezetű anyagok. A különböző vegyi anyagokkal való kölcsönhatásuk függvényében változtatják a színüket. Semleges oldatokban egy színük van, bázisos oldatokban más színük van. Ha savval kölcsönhatásba lépnek, megváltoztatják a színüket: a metilnarancs indikátor pirosra vált, és a lakmusz indikátor is pirosra vált.

Interakció az alapokkal víz és só képződésével, amely változatlan savmaradékot tartalmaz (semlegesítési reakció):

H 2 SO 4 + Ca(OH) 2 → CaSO 4 + 2 H 2 O.

Bázis oxidokkal lép kölcsönhatásba víz és só képződésével (semlegesítési reakció). A só a semlegesítési reakcióban használt sav savmaradékát tartalmazza:

H 3 PO 4 + Fe 2 O 3 → 2 FePO 4 + 3 H 2 O.

Kölcsönhatásba lép a fémekkel. Ahhoz, hogy a savak kölcsönhatásba léphessenek fémekkel, bizonyos feltételeknek teljesülniük kell:

1. a fémnek kellően aktívnak kell lennie a savakhoz képest (a fémek aktivitási sorozatában a hidrogén előtt kell elhelyezkednie). Minél balra van egy fém a tevékenységsorban, annál intenzívebben lép kölcsönhatásba a savakkal;

2. a savnak elég erősnek kell lennie (vagyis képesnek kell lennie H + hidrogénionok adományozására).

Amikor a sav kémiai reakcióba lép a fémekkel, só képződik és hidrogén szabadul fel (kivéve a fémek salétromsavval és tömény kénsavval való kölcsönhatását):

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H2;

Cu + 4HNO 3 → CuNO 3 + 2 NO 2 + 2 H 2 O.

Van még kérdése? Szeretne többet tudni a savakról?
Ha segítséget szeretne kérni egy oktatótól, regisztráljon.
Az első óra ingyenes!

weboldalon, az anyag teljes vagy részleges másolásakor az eredeti forrásra mutató hivatkozás szükséges.

Savak- összetett anyagok, amelyek egy vagy több hidrogénatomot tartalmaznak, amelyek fématomokkal és savas maradékokkal helyettesíthetők.

A savak osztályozása

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

n= 1 egybázisú

n= 2 dibázis

n= 3 törzs

2. Összetétel szerint:

a) Oxigéntartalmú savak, savmaradékok és megfelelő sav-oxidok táblázata:

Sav (H n A)	Savmaradék (A)	Megfelelő sav-oxid
H 2 SO 4 kénsav	SO4(II)-szulfát	SO3 kén-oxid (VI)
HNO 3 nitrogén	NO3(I)nitrát	N 2 O 5 nitrogén-monoxid (V)
HMnO 4 mangán	MnO 4 (I) permanganát	Mn2O7 mangán-oxid ( VII)
H 2 SO 3 kénes	SO 3 (II) szulfit	SO2 kén-oxid (IV)
H 3 PO 4 ortofoszfor	PO 4 (III) ortofoszfát	P 2 O 5 foszfor-oxid (V)
HNO 2 nitrogéntartalmú	NO 2 (I) nitrit	N 2 O 3 nitrogén-monoxid (III)
H 2 CO 3 szén	CO 3 (II) karbonát	CO2 szén-monoxid ( IV)
H 2 SiO 3 szilícium	SiO 3 (II) szilikát	SiO 2 szilícium(IV)-oxid
HClO hipoklóros	ClO(I) hipoklorit	C l 2 O klór-oxid (I)
HClO 2-klorid	ClO 2 (ÉN) klorit	C l 2 O 3 klór-oxid (III)
HClO 3 klorát	ClO 3 (I) klorát	C l 2 O 5 klór-oxid (V)
HClO 4 klór	ClO 4 (I) perklorát	C l 2 O 7 klór-oxid (VII)

b) Oxigénmentes savak táblázata

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

A savak fizikai tulajdonságai

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

Módszerek savak előállítására

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

A savak kémiai tulajdonságai

1. Módosítsa a jelzőfények színét

A jelző neve	Semleges környezet	Savas környezet
Lakmusz	Ibolya	Piros
fenolftalein	Színtelen	Színtelen
Metil narancs	narancs	Piros
Univerzális indikátorpapír	narancs	Piros

2. Reagáljon fémekkel a tevékenységsor ig H 2

(kivéve HNO 3 -Salétromsav)

Videó "Savak kölcsönhatása fémekkel"

Én + SAV = SÓ + H 2 (r. helyettesítés)

Zn + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2

3. Bázikus (amfoter) oxidokkal - fém-oxidok

Videó "Fém-oxidok kölcsönhatása savakkal"

Szőrme x O y + SAV = SÓ + H 2 O (rubelt váltani)

4. Reagáljon bázisokkal – semlegesítési reakció

SAV + BÁZIS = SÓ+ H 2 O (rubelt váltani)

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

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

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

Videó "Savak kölcsönhatása sókkal"

6. Oxigéntartalmú savak bomlása hevítés hatására

(kivéve H 2 ÍGY 4 ; H 3 P.O. 4 )

SAV = SAVOXID + VÍZ (r. bővítés)

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

H 2 CO 3 ↔ H 2 O + CO 2

H 2 SO 3 ↔ H 2 O + SO 2

Hidrogén-szulfid sav termékekben gázként szabadul fel:

CaS + 2HCl = H 2 S+CaCl2

MEGADÁSI FELADATOK

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

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

savanyú-

anyanyelvi

Oxigén tartalmú

oldódó

oldhatatlan

egy-

alapvető

két alap

három alap

2. sz. Írja fel a reakcióegyenleteket:

Ca + HCl

Na+H2SO4

Al+H2S

Ca+H3PO4
Nevezze meg a reakciótermékeket!

3. sz. Írja fel a reakcióegyenleteket és nevezze meg a termékeket:

Na 2 O + H 2 CO 3

ZnO + HCl

CaO + HNO3

Fe 2 O 3 + H 2 SO 4

4. sz. Írja fel a savak bázisokkal és sókkal való reakcióinak egyenleteit:

KOH + HNO3

NaOH + H2SO3

Ca(OH)2 + H2S

Al(OH)3 + HF

HCl + Na 2 SiO 3

H2SO4 + K2CO3

HNO3 + CaCO3

Nevezze meg a reakciótermékeket!

FELADATOK

1. számú edző. "A savak képlete és nevei"

2. számú edző. "A megfelelés megállapítása: savképlet - oxidképlet"

Biztonsági óvintézkedések - Elsősegélynyújtás savval való érintkezés esetén

Biztonsági intézkedések -

Oxigénmentes:	Alaposság	A só neve
HCl - sósav (sósav)	egybázisú	klorid
HBr – brómhidrogén	egybázisú	bromid
HI - hidrojodid	egybázisú	jodid
HF - hidrogén-fluorid (fluor)	egybázisú	fluorid
H 2 S - hidrogén-szulfid	kétbázisú	szulfid
Oxigén tartalmú:
HNO 3 – nitrogén	egybázisú	nitrát
H 2 SO 3 - kénes	kétbázisú	szulfit
H 2 SO 4 – kénsav	kétbázisú	szulfát
H 2 CO 3 - szén	kétbázisú	karbonát
H 2 SiO 3 - szilícium	kétbázisú	szilikát
H 3 PO 4 - ortofoszforos	törzsi	ortofoszfát

sók –összetett anyagok, amelyek fématomokból és savas maradékokból állnak. Ez a szervetlen vegyületek legnagyobb csoportja.

Osztályozás.Összetétele és tulajdonságai szerint: közepes, savas, bázikus, kettős, vegyes, összetett

Közepes sók többbázisú sav hidrogénatomjainak fématomokkal való teljes helyettesítésének termékei.

A disszociáció során csak fémkationok (vagy NH 4 +) keletkeznek. Például:

Na 2 SO 4 ® 2Na + + SO

CaCl 2 ® Ca 2+ + 2Cl -

Savas sók többbázisú sav hidrogénatomjainak fématomokkal való nem teljes helyettesítésének termékei.

A disszociáció során fémkationokat (NH 4 +), hidrogénionokat és a savmaradék anionjait állítják elő, például:

NaHCO 3 ® Na + + HCO « H + +CO .

Bázikus sók az OH-csoportok - a megfelelő bázis savas maradékokkal történő - nem teljes helyettesítésének termékei.

Disszociáció során fémkationokat, hidroxil-anionokat és savmaradékot adnak.

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

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

KAl(SO 4) 2 ® K + + Al 3+ + 2SO

Komplex sókösszetett kationokat vagy anionokat tartalmaznak.

Br ® + + Br - « Ag + +2 NH 3 + Br -

Na ® Na + + - « Na + + Ag + + 2 CN -

Genetikai kapcsolat a különböző vegyületosztályok között

KÍSÉRLETI RÉSZ

Berendezések és edények: állvány kémcsövekkel, mosógép, alkohollámpa.

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

Munkarend

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

Észrevételek: Oldódik-e a cink-oxid sav és lúg oldatban?

Írj egyenleteket

Következtetések: 1.Milyen típusú oxidhoz tartozik a ZnO?

2. Milyen tulajdonságaik vannak az amfoter oxidoknak?

Hidroxidok előállítása és tulajdonságai

2.1. Merítse az univerzális indikátorcsík hegyét lúgoldatba (NaOH vagy KOH). Hasonlítsa össze a kapott jelzőcsík színét a szabványos színskálával.

Észrevételek: Jegyezze fel az oldat pH-értékét.

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

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

Írj egyenleteket előforduló reakciók (molekuláris és ionos formában).

Következtetések: Hogyan lehet fém-hidroxidot előállítani?

2.3. Vigyük át a 2.2. kísérletben kapott üledékek felét más kémcsövekbe. Az üledék egyik részét H 2 SO 4 oldattal, a másik részét NaOH oldattal kezeljük.

Észrevételek: Megtörténik-e a csapadék feloldódása, ha lúgot és savat adnak a csapadékhoz?

Írj egyenleteket előforduló reakciók (molekuláris és ionos formában).

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

2. Milyen tulajdonságaik vannak az amfoter hidroxidok?

Sók beszerzése.

3.1. Öntsön 2 ml CuSO 4 oldatot egy kémcsőbe, és mártson bele egy megtisztított szöget. (A reakció lassú, a köröm felületén 5-10 perc elteltével változások jelentkeznek).

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

Írja fel a redox reakció egyenletét!

Következtetések: Figyelembe véve a fémfeszültségek tartományát, jelölje meg a sók előállításának módját.

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

Észrevételek: Van-e gázfejlődés?

Írd fel az egyenletet

Következtetések: Magyarázza el a sók előállításának ezt a módját?

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

Észrevételek: Létezik gázfejlődés?

Írd fel az egyenletet a reakció végbemegy (molekuláris és ionos formában).

Következtetés: 1. Milyen típusú reakció lép fel egy hidroxid és egy sav között?

2.Milyen anyagok származnak ebből a reakcióból?

3.5. Öntsön 1 ml sóoldatot két kémcsőbe: az elsőbe - réz-szulfát, a másodikba - kobalt-klorid. Adja hozzá mindkét kémcsőhöz cseppenként nátrium-hidroxid oldatot, amíg csapadék nem képződik. Ezután mindkét kémcsőbe adjunk felesleges lúgot.

Észrevételek: Jelölje be a reakciókban a csapadék színének változásait!

Írd fel az egyenletet a reakció végbemegy (molekuláris és ionos formában).

Következtetés: 1. Milyen reakciók eredményeként képződnek bázikus sók?

2. Hogyan lehet a bázikus sókat közepes sókká alakítani?

Tesztfeladatok:

1. A felsorolt ​​anyagok közül írja fel a sók, bázisok, savak képleteit: Ca(OH) 2, Ca(NO 3) 2, FeCl 3, HCl, H 2 O, ZnS, H 2 SO 4, CuSO 4, KOH
Zn(OH)2, NH3, Na2CO3, K3PO4.

2. Adja meg a felsorolt ​​anyagoknak megfelelő oxidok képleteit 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. Mely hidroxidok amfoterek? Írja fel az alumínium-hidroxid és a cink-hidroxid amfoteritását jellemző reakcióegyenleteket!

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

2. sz. laboratóriumi munka (4 óra)

Tantárgy: Kationok és anionok kvalitatív elemzése

Cél: elsajátítani a kationokon és anionokon végzett kvalitatív és csoportos reakciók technikáját.

ELMÉLETI RÉSZ

A kvalitatív elemzés fő feladata a különböző tárgyakban (biológiai anyagok, gyógyszerek, élelmiszerek, környezeti tárgyak) található anyagok kémiai összetételének megállapítása. Ez a munka az elektrolitnak számító szervetlen anyagok kvalitatív elemzését, azaz lényegében az ionok kvalitatív elemzését vizsgálja. A teljes előforduló ionkészletből az orvosi és biológiai szempontból legfontosabbakat választottuk ki: (Fe 3+, Fe 2+, Zn 2+, Ca 2+, Na +, K +, Mg 2+, Cl -, PO , CO stb.). Ezen ionok közül sok megtalálható különféle gyógyszerekben és élelmiszerekben.

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

A kvalitatív elemzésnek két alapvetően eltérő megközelítése létezik: töredékes és szisztematikus . A szisztematikus elemzés során szükségszerűen csoportreagenseket használnak a jelenlévő ionok külön csoportokba, illetve bizonyos esetekben alcsoportokba történő szétválasztására. Ehhez az ionok egy részét oldhatatlan vegyületekké alakítják, az ionok egy részét pedig oldatban hagyják. Miután a csapadékot elválasztottuk az oldattól, külön elemezzük.

Például az oldat A1 3+, Fe 3+ és Ni 2+ ionokat tartalmaz. Ha ezt az oldatot lúgfeleslegnek teszik ki, Fe(OH) 3 és Ni(OH) 2 csapadék válik ki, és [A1(OH) 4 ] - ionok maradnak az oldatban. A vas- és nikkel-hidroxidot tartalmazó csapadék részlegesen feloldódik ammóniával történő kezelés során, a 2+ oldatba való átállás miatt. Így két reagens - lúg és ammónia - felhasználásával két oldatot kaptunk: az egyik [A1(OH) 4 ] - ionokat, a másik 2+ ionokat és egy Fe(OH) 3 csapadékot tartalmazott. Jellegzetes reakciók segítségével bizonyos ionok jelenlétét igazolják az oldatokban és a csapadékban, amelyet először fel kell oldani.

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

A frakcionált analízis elvégzéséhez csak jellemző reakciókat használunk. Nyilvánvaló, hogy más ionok jelenléte jelentősen torzíthatja a reakció eredményeit (átfedő színek, nem kívánt csapadék stb.). Ennek elkerülésére a frakcionált analízis főként nagyon specifikus reakciókat alkalmaz, amelyek kis számú ion mellett analitikai hatást adnak. A sikeres reakciókhoz nagyon fontos bizonyos feltételek, különösen a pH fenntartása. A frakcionált analízis során nagyon gyakran kell maszkolást alkalmazni, vagyis az ionokat olyan vegyületekké alakítani, amelyek a kiválasztott reagenssel nem képesek analitikai hatást kiváltani. Például dimetil-glioximot használnak a nikkelion kimutatására. A Fe 2+ -ion hasonló analitikai hatást fejt ki ennek a reagensnek. A Ni 2+ kimutatásához a Fe 2+ iont egy stabil fluorid komplex 4-be visszük át, vagy például hidrogén-peroxiddal Fe 3+-ra oxidáljuk.

A frakcionált analízist az egyszerűbb keverékekben lévő ionok kimutatására használják. Az elemzési idő jelentősen lecsökken, ugyanakkor a kísérletvezetőnek mélyebb ismerete szükséges a kémiai reakciók mintázatairól, mivel meglehetősen nehéz egy adott technikában figyelembe venni az ionok kölcsönös befolyásolásának minden lehetséges esetét. a megfigyelt analitikai hatások természete.

Az elemző gyakorlatban az ún tört-szisztematikus módszer. Ezzel a megközelítéssel minimális számú csoportreagenst használnak, ami lehetővé teszi az elemzési taktika felvázolását. általános vázlat, amelyet ezután tört módszerrel hajtanak végre.

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

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

Például, ha a felszabaduló gáz feltételezhetően szén-monoxid (IV), akkor feleslegben mészvízen vezetik át.

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

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

Ezek olyan anyagok, amelyek oldatban hidrogénionokat képezve disszociálnak.

A savakat erősségük, bázikusságuk, valamint oxigén jelenléte vagy hiánya alapján osztályozzuk.

ErővelA savakat erősre és gyengére osztják. A legfontosabb erős savak a salétromsav HNO 3, kénsav H2SO4 és sósav.

Az oxigén jelenléte szerint különbséget tenni az oxigéntartalmú savak között HNO3, H3PO4 stb.) és oxigénmentes savak ( HCl, H 2 S, HCN stb.).

Alaposság szerint, azaz A savmolekulában lévő hidrogénatomok számától függően, amelyek fématomokkal helyettesíthetők, hogy sót képezzenek, a savakat egybázisúkra osztják (pl. HNO 3, HCl), kétbázisú (H 2 S, H 2 SO 4), hárombázisú (H 3 PO 4) stb.

Az oxigénmentes savak neve a nemfém nevéből származik, a -hidrogén végződés hozzáadásával: HCl - sósav, H2S e - hidroszelénsav, HCN - hidrogén-cianid.

Az oxigéntartalmú savak nevei szintén a megfelelő elem orosz nevéből származnak, a „sav” szó hozzáadásával. Ebben az esetben annak a savnak a neve, amelyben az elem a legmagasabb oxidációs állapotban van, „naya”-ra vagy „ova”-ra végződik. H2SO4 - kénsav, HClO4 - perklórsav, H3AsO4 - arzénsav. A savképző elem oxidációs fokának csökkenésével a végződések a következő sorrendben változnak: „tojásda” ( HClO3 - perklórsav), „szilárd” ( HClO2 - klórsav), „tojásdad” ( H O Cl - hipoklórsav). Ha egy elem savakat képez, miközben csak két oxidációs állapotban van, akkor az elem legalacsonyabb oxidációs állapotának megfelelő sav neve az „iste” végződést kapja ( HNO3 - Salétromsav, HNO2 - salétromsav).

táblázat - A legfontosabb savak és sóik

Sav		A megfelelő normál sók nevei
Név	Képlet
Nitrogén	HNO3	Nitrátok
Nitrogéntartalmú	HNO2	Nitritek
Bór (ortobór)	H3BO3	Borátok (ortoborátok)
Hidrobróm		Bromidok
Hidrojodid		Jodidok
Szilícium	H2SiO3	Szilikátok
Mangán	HMnO4	Permanganátok
Metafoszforos	HPO 3	Metafoszfátok
Arzén	H3AsO4	Arzenátusok
Arzén	H3AsO3	Arzeniták
Ortofoszforos	H3PO4	Ortofoszfátok (foszfátok)
Difoszforsav (pirofoszforsav)	H4P2O7	Difoszfátok (pirofoszfátok)
Dichrome	H2Cr2O7	Dichromats
Kénsav	H2SO4	Szulfátok
Kénes	H2SO3	Szulfitok
Szén	H2CO3	Karbonátok
Foszfortartalmú	H3PO3	foszfitok
Hidrofluor (fluor)		Fluoridok
sósav (só)		Kloridok
Klór	HClO4	Perklorátok
Klóros	HClO3	Klorátok
Hipoklóros	HClO	Hipokloritok
Króm	H2CrO4	Kromátok
Hidrogén-cianid (cián)		Cianid

Savak beszerzése

1. Oxigénmentes savak állíthatók elő nemfémek hidrogénnel való közvetlen kombinálásával:

H 2 + Cl 2 → 2HCl,

H 2 + S H 2 S.

2. Oxigéntartalmú savakat gyakran úgy állíthatunk elő, hogy a savas oxidokat közvetlenül összekeverjük vízzel:

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4,

CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3,

P 2 O 5 + H 2 O = 2 HPO 3.

3. Mind az oxigénmentes, mind az oxigéntartalmú savak előállíthatók sók és más savak közötti cserereakciókkal:

BaBr 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HBr,

CuSO 4 + H 2 S = H 2 SO 4 + CuS,

CaCO 3 + 2HBr = CaBr 2 + CO 2 + H 2 O.

4. Bizonyos esetekben a redox reakciók felhasználhatók savak előállítására:

H 2 O 2 + SO 2 = H 2 SO 4,

3P + 5HNO3 + 2H2O = 3H3PO4 + 5NO.

A savak kémiai tulajdonságai

1. A savak legjellemzőbb kémiai tulajdonsága, hogy képesek bázisokkal (valamint bázikus és amfoter oxidokkal) sókat képezni, pl.

H 2 SO 4 + 2 NaOH = Na 2 SO 4 + 2 H 2 O,

2HNO 3 + FeO = Fe(NO 3) 2 + H 2 O,

2 HCl + ZnO = ZnCl 2 + H 2 O.

2. A hidrogénig terjedő feszültségsor egyes fémeivel való kölcsönhatás képessége hidrogén felszabadulásával:

Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2,

2Al + 6HCl = 2AICl3 + 3H2.

3. Sókkal, ha gyengén oldódó só vagy illékony anyag képződik:

H 2 SO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 ↓ + 2HCl,

2HCl + Na 2 CO 3 = 2NaCl + H 2 O + CO 2,

2KHCO 3 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + 2SO 2+ 2H 2O.

Vegye figyelembe, hogy a többbázisú savak fokozatosan disszociálnak, és a disszociáció könnyűsége minden lépésben csökken, ezért a többbázisú savaknál a közepes sók helyett gyakran savas sók képződnek (a reagáló sav feleslege esetén):

Na 2 S + H 3 PO 4 = Na 2 HPO 4 + H 2 S,

NaOH + H 3 PO 4 = NaH 2 PO 4 + H 2 O.

4. A sav-bázis kölcsönhatás speciális esete a savak indikátorokkal való reakciója, ami színváltozáshoz vezet, amit régóta alkalmaznak az oldatokban lévő savak kvalitatív kimutatására. Tehát a lakmusz savas környezetben vörösre változtatja a színét.

5. Az oxigéntartalmú savak hevítéskor oxidra és vízre bomlanak (lehetőleg vízeltávolító szer jelenlétében P2O5):

H 2 SO 4 = H 2 O + SO 3,

H 2 SiO 3 = H 2 O + SiO 2.

M.V. Andriukhova, L.N. Borodina