| Happiton: | Perusteet | Suolan nimi |
| HCl - kloorivety (kloorivety) | yksiemäksinen | kloridi |
| HBr - bromivety | yksiemäksinen | bromidi |
| HI - hydrojodidi | yksiemäksinen | jodidi |
| HF - fluorivety (fluori) | yksiemäksinen | fluori |
| H2S - rikkivety | kaksiemäksinen | sulfidi |
| Happipitoinen: | ||
| HNO 3 – typpi | yksiemäksinen | nitraatti |
| H 2SO 3 - rikkipitoinen | kaksiemäksinen | sulfiitti |
| H 2 SO 4 – rikkihappo | kaksiemäksinen | sulfaatti |
| H 2 CO 3 - kivihiili | kaksiemäksinen | karbonaatti |
| H 2 SiO 3 - pii | kaksiemäksinen | silikaatti |
| H 3 PO 4 - ortofosfori | tribasic | ortofosfaatti |
suolat - monimutkaisia aineita, jotka koostuvat metalliatomeista ja happamista jäämistä. Tämä on lukuisin epäorgaanisten yhdisteiden luokka.
Luokitus. Koostumuksen ja ominaisuuksien mukaan: keskipitkä, hapan, emäksinen, kaksois-, sekoitettu, monimutkainen
Keskipitkät suolat ovat tuotteita moniemäksisen hapon vetyatomien täydellisestä korvaamisesta metalliatomeilla.
Dissosioituessa syntyy vain metallikationeja (tai NH4+). Esimerkiksi:
Na 2SO 4® 2Na + + SO
CaCl 2 ® Ca 2+ + 2Cl -
Happamat suolat ovat tuotteita moniemäksisen hapon vetyatomien epätäydellisestä korvaamisesta metalliatomeilla.
Dissosioituessaan ne tuottavat metallikationeja (NH 4 +), vetyioneja ja happojäännöksen anioneja, esimerkiksi:
NaHCO 3® Na + + HCO «H + +CO .
Emäksiset suolat ovat OH-ryhmien epätäydellisen korvaamisen tuotteita - vastaava emäs happamilla tähteillä.
Dissosioituessaan ne antavat metallikationeja, hydroksyylianioneja ja happojäännöksen.
Zn(OH)Cl® + + Cl- «Zn2+ + OH- + Cl-.
Kaksoissuolat sisältävät kaksi metallikationia ja dissosioituessaan antavat kaksi kationia ja yhden anionin.
KAl(SO 4) 2® K + + Al 3+ + 2SO
Monimutkaiset suolat sisältävät monimutkaisia kationeja tai anioneja.
Br ® + + Br - « Ag + +2 NH 3 + Br -
Na ® Na + + - « Na + + Ag + + 2 CN -
Geneettinen suhde eri yhdisteluokkien välillä
KOKEELLISTA
Varusteet ja välineet: teline koeputkilla, pesukone, alkoholilamppu.
Reagenssit ja materiaalit: punainen fosfori, sinkkioksidi, Zn-rakeet, sammutettu kalkkijauhe Ca(OH) 2, 1 mol/dm 3 NaOH, ZnSO 4, CuSO 4, AlCl 3, FeCl 3, HСl, H 2 SO 4, yleisindikaattoripaperi, liuos fenolftaleiini, metyylioranssi, tislattu vesi.
Työjärjestys
1. Kaada sinkkioksidia kahteen koeputkeen; lisää happoliuos (HCl tai H 2 SO 4) toiseen ja alkaliliuos (NaOH tai KOH) toiseen ja kuumenna hieman alkoholilampulla.
Havainnot: Liukeneeko sinkkioksidi happo- ja alkaliliuokseen?
Kirjoita yhtälöt
Johtopäätökset: 1. Mihin oksideihin ZnO kuuluu?
2. Mitä ominaisuuksia amfoteerisilla oksideilla on?
Hydroksidien valmistus ja ominaisuudet
2.1. Kasta yleisindikaattoriliuskan kärki alkaliliuokseen (NaOH tai KOH). Vertaa tuloksena olevaa indikaattorinauhan väriä vakioväriasteikkoon.
Havainnot: Kirjaa ylös liuoksen pH-arvo.
2.2. Ota neljä koeputkea, kaada 1 ml ZnSO 4 -liuosta ensimmäiseen, CuSO 4 toiseen, AlCl 3 kolmanteen ja FeCl 3 neljänteen. Lisää 1 ml NaOH-liuosta jokaiseen koeputkeen. Kirjoita havainnot ja yhtälöt tapahtuville reaktioille.
Havainnot: Tapahtuuko saostumista, kun suolaliuokseen lisätään alkalia? Ilmoita sedimentin väri.
Kirjoita yhtälöt tapahtuvat reaktiot (molekyyli- ja ionimuodossa).
Johtopäätökset: Kuinka metallihydroksideja voidaan valmistaa?
2.3. Siirrä puolet kokeessa 2.2 saaduista sedimenteistä muihin koeputkiin. Käsittele sedimentin toista osaa H2SO4-liuoksella ja toista NaOH-liuoksella.
Havainnot: Tapahtuuko sakan liukenemista, kun saostumiin lisätään alkalia ja happoa?
Kirjoita yhtälöt tapahtuvat reaktiot (molekyyli- ja ionimuodossa).
Johtopäätökset: 1. Minkä tyyppisiä hydroksideja ovat Zn(OH) 2, Al(OH) 3, Cu(OH) 2, Fe(OH) 3?
2. Mitä ominaisuuksia niillä on? amfoteeriset hydroksidit?
Suolojen saaminen.
3.1. Kaada 2 ml CuSO 4 -liuosta koeputkeen ja kasta puhdistettu kynsi tähän liuokseen. (Reaktio on hidas, muutokset kynnen pinnalla näkyvät 5-10 minuutin kuluttua).
Havainnot: Onko kynnen pinnassa muutoksia? Mitä talletetaan?
Kirjoita redox-reaktion yhtälö.
Johtopäätökset: Ottaen huomioon metallien jännitysten vaihteluväli, osoita suolojen hankintamenetelmä.
3.2. Aseta yksi sinkkirae koeputkeen ja lisää HCl-liuosta.
Havainnot: Onko mitään kaasun kehittymistä?
Kirjoita yhtälö
Johtopäätökset: Selittää tätä menetelmää saada suoloja?
3.3. Kaada vähän sammutettua kalkkijauhetta Ca(OH) 2 koeputkeen ja lisää HCl-liuosta.
Havainnot: Onko kaasun kehittymistä?
Kirjoita yhtälö reaktio tapahtuu (molekyyli- ja ionimuodossa).
Johtopäätös: 1. Millainen reaktio on hydroksidin ja hapon välinen vuorovaikutus?
2. Mitkä aineet ovat tämän reaktion tuotteita?
3.5. Kaada 1 ml suolaliuosta kahteen koeputkeen: ensimmäiseen - kuparisulfaattia, toiseen - kobolttikloridia. Lisää molempiin koeputkiin pisara pisaralta natriumhydroksidiliuosta, kunnes muodostuu sakkaa. Lisää sitten ylimääräinen alkali molempiin koeputkiin.
Havainnot: Ilmoita reaktioiden saostuman värin muutokset.
Kirjoita yhtälö reaktio tapahtuu (molekyyli- ja ionimuodossa).
Johtopäätös: 1. Minkä reaktioiden seurauksena muodostuu emäksisiä suoloja?
2. Kuinka emäksiset suolat voidaan muuttaa keskisuoloiksi?
Testitehtävät:
1. Kirjoita listatuista aineista suolojen, emästen, happojen kaavat: 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. Ilmoita lueteltuja aineita vastaavien oksidien kaavat 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. Mitkä hydroksidit ovat amfoteerisia? Kirjoita reaktioyhtälöt, jotka kuvaavat alumiinihydroksidin ja sinkkihydroksidin amfoteerisuutta.
4. Mitkä seuraavista yhdisteistä ovat vuorovaikutuksessa pareittain: P 2 O 5, NaOH, ZnO, AgNO 3, Na 2 CO 3, Cr(OH) 3, H 2 SO 4. Kirjoita mahdollisten reaktioiden yhtälöt ylös.
Laboratoriotyöt Nro 2 (4 tuntia)
Aihe: Kationien ja anionien kvalitatiivinen analyysi
Kohde: hallitsee tekniikan suorittaa kvalitatiivisia ja ryhmäreaktioita kationeille ja anioneille.
TEOREETTINEN OSA
Laadullisen analyysin päätehtävä on luoda kemiallinen koostumus aineet, joita löytyy erilaisista esineistä (biologiset materiaalit, lääkkeet, elintarvikkeet, esineet ympäristöön). IN tämä työ laadullinen analyysi otetaan huomioon epäorgaaniset aineet, jotka ovat elektrolyyttejä, eli olennaisesti ionien kvalitatiivista analyysiä. Koko esiintyvien ionien joukosta valittiin lääketieteellisesti ja biologisesti tärkeimmät: (Fe 3+, Fe 2+, Zn 2+, Ca 2+, Na +, K +, Mg 2+, Cl -, PO , CO jne.). Monet näistä ioneista ovat osa erilaisia lääkkeet ja elintarvikkeet.
Kvalitatiivisessa analyysissä ei käytetä kaikkia mahdollisia reaktioita, vaan vain niitä, joihin liittyy selkeä analyyttinen vaikutus. Yleisimmät analyyttiset vaikutukset: uuden värin ilmaantuminen, kaasun vapautuminen, sakan muodostuminen.
Kvalitatiiviseen analyysiin on olemassa kaksi pohjimmiltaan erilaista lähestymistapaa: murto-osainen ja systemaattinen . Systemaattisessa analyysissä ryhmäreagensseja käytetään välttämättä läsnä olevien ionien erottamiseen erillisiin ryhmiin ja joissakin tapauksissa alaryhmiin. Tätä varten osa ioneista siirretään liukenemattomiksi yhdisteiksi ja osa ioneista jätetään liuokseen. Kun sakka on erotettu liuoksesta, ne analysoidaan erikseen.
Liuos sisältää esimerkiksi A1 3+-, Fe 3+- ja Ni 2+ -ioneja. Jos tämä liuos altistetaan ylimääräiselle emäkselle, Fe(OH) 3:n ja Ni(OH) 2:n sakka saostuu ja [A1(OH) 4 ]-ioneja jää liuokseen. Rauta- ja nikkelihydroksideja sisältävä sakka liukenee osittain ammoniakilla käsiteltäessä johtuen siirtymisestä 2+-liuokseen. Siten käyttämällä kahta reagenssia - alkalia ja ammoniakkia saatiin kaksi liuosta: toinen sisälsi [A1(OH) 4 ] -ioneja, toinen sisälsi 2+-ioneja ja Fe(OH) 3 -saostuman. Tunnistereaktioita käyttämällä todistetaan sitten tiettyjen ionien läsnäolo liuoksissa ja sakassa, joka on ensin liuotettava.
Systemaattista analyysiä käytetään pääasiassa ionien havaitsemiseen monimutkaisissa monikomponenttiseoksissa. Se on erittäin työvoimavaltaista, mutta sen etu on kaikkien selkeään järjestelmään (metodologiaan) sopivien toimintojen helppo virallistaminen.
Fraktioanalyysin suorittamiseen käytetään vain tunnusomaisia reaktioita. On selvää, että muiden ionien läsnäolo voi merkittävästi vääristää reaktion tuloksia (päällekkäiset värit, ei-toivottu saostuminen jne.). Tämän välttämiseksi fraktioanalyysissä käytetään pääasiassa erittäin spesifisiä reaktioita, jotka antavat analyyttisen vaikutuksen pienellä määrällä ioneja. Onnistuneiden reaktioiden kannalta on erittäin tärkeää säilyttää tietyt olosuhteet, erityisesti pH. Hyvin usein fraktioanalyysissä on turvauduttava maskaukseen, toisin sanoen ionien muuttamiseksi yhdisteiksi, jotka eivät pysty tuottamaan analyyttistä vaikutusta valitulla reagenssilla. Esimerkiksi dimetyyliglyoksiimia käytetään nikkeli-ionien havaitsemiseen. Fe 2+ -ioni antaa samanlaisen analyyttisen vaikutuksen tälle reagenssille. Ni 2+:n havaitsemiseksi Fe 2+ -ioni siirretään stabiiliin fluoridikompleksiin 4- tai hapetetaan Fe 3+:ksi esimerkiksi vetyperoksidilla.
Fraktioanalyysiä käytetään ionien havaitsemiseen yksinkertaisemmissa seoksissa. Analyysiaika lyhenee merkittävästi, mutta samalla kokeilijalta vaaditaan syvempää tietoa virtauskuvioista kemiallisia reaktioita, koska on melko vaikeaa ottaa huomioon yhdessä tietyssä tekniikassa kaikkia mahdollisia tapauksia, joissa ionit vaikuttavat vastavuoroisesti havaittujen analyyttisten vaikutusten luonteeseen.
Analyyttisessä käytännössä ns murto-systeeminen menetelmä. Tällä lähestymistavalla käytetään vähimmäismäärää ryhmäreagensseja, mikä mahdollistaa analyysitaktiikkojen hahmottamisen yleinen hahmotelma, joka sitten suoritetaan murtolukumenetelmällä.
Analyyttisten reaktioiden suorittamistekniikan mukaan reaktiot erotetaan: sedimenttiset; mikrokiteinen; mukana kaasumaisten tuotteiden vapautuminen; tehdään paperilla; louhinta; värillinen liuoksissa; liekkivärjäys.
Sedimenttireaktioita suoritettaessa on huomioitava sakan väri ja luonne (kiteinen, amorfinen), tarvittaessa suoritetaan lisäkokeita: tarkastetaan sakan liukoisuus vahvoihin ja heikkoihin happoihin, emäksiin ja ammoniakkiin sekä ylimäärä; reagenssista. Kun suoritetaan reaktioita, joihin liittyy kaasun vapautumista, sen väri ja haju havaitaan. Joissakin tapauksissa suoritetaan lisäkokeita.
Esimerkiksi, jos vapautuvan kaasun epäillään olevan hiilimonoksidia (IV), se johdetaan ylimäärän kalkkiveden läpi.
Murto- ja systemaattiset analyysit Reaktioita, joissa uusi väri ilmaantuu, käytetään laajalti, useimmiten nämä ovat kompleksoitumisreaktioita tai redox-reaktioita.
Joissakin tapauksissa on kätevää suorittaa tällaiset reaktiot paperille (pisarareaktiot). Reagenssit, jotka eivät hajoa normaaleissa olosuhteissa, levitetään paperille etukäteen. Siten rikkivedyn tai sulfidi-ionien havaitsemiseen käytetään lyijynitraatilla kyllästettyä paperia [musttumista tapahtuu lyijy(II)sulfidin muodostumisen vuoksi]. Monet hapettavat aineet havaitaan käyttämällä joditärkkelyspaperia, ts. kaliumjodidin ja tärkkelyksen liuoksiin liotettu paperi. Useimmissa tapauksissa paperille levitetään reaktion aikana tarvittavat reagenssit, esimerkiksi alitariini A1 3+ -ionille, kuproni Cu 2+ -ionille jne. Värin parantamiseksi uuttamalla orgaaninen liuotin. varten alustavat testit käytetään liekkivärireaktioita.
Hapot ovat monimutkaisia aineita, joiden molekyyleissä on vetyatomeja, jotka voidaan korvata tai vaihtaa metalliatomeiksi ja happojäännökseksi.
Molekyylissä olevan hapen läsnäolon tai puuttumisen perusteella hapot jaetaan happea sisältäviin(H2SO4 rikkihappoa, H 2 SO 3 rikkihappo, HNO 3 typpihappo, H 3 PO 4 fosforihappo, H 2 CO 3 hiilihappo, H 2 SiO 3 piihappo) ja hapeton(HF fluorivetyhappo, HCl suolahappo (kloorivetyhappo), HBr bromivetyhappo, HI jodihappo, H 2 S vetysulfidihappo).
Riippuen vetyatomien lukumäärästä happomolekyylissä, hapot ovat yksiemäksisiä (jossa on 1 H-atomia), kaksiemäksisiä (jossa on 2 H-atomia) ja kolmiemäksisiä (jossa on 3 H-atomia). Esimerkiksi typpihappo HNO 3 on yksiemäksinen, koska sen molekyyli sisältää yhden vetyatomin, rikkihappo H 2 SO 4 – kaksiemäksinen jne.
On hyvin vähän epäorgaanisia yhdisteitä, jotka sisältävät neljä vetyatomia, jotka voidaan korvata metallilla.
Happomolekyylin osaa, jossa ei ole vetyä, kutsutaan happotähteeksi.
Happamat jäämät voivat koostua yhdestä atomista (-Cl, -Br, -I) - nämä ovat yksinkertaisia happojäännöksiä, tai ne voivat koostua ryhmästä atomia (-SO 3, -PO 4, -SiO 3) - nämä ovat kompleksisia tähteitä.
Vesiliuoksissa vaihto- ja substituutioreaktioiden aikana happamat jäämät eivät tuhoudu:
H 2SO 4 + CuCl 2 → CuSO 4 + 2 HCl
Sana anhydridi tarkoittaa vedetöntä, eli happoa ilman vettä. Esimerkiksi,
H 2 SO 4 – H 2 O → SO 3. Anoksihapoissa ei ole anhydridejä.
Hapot ovat saaneet nimensä happoa muodostavan alkuaineen (happoa muodostavan aineen) nimestä, johon on lisätty päätteet "naya" ja harvemmin "vaya": H 2 SO 4 - rikki; H2SO3 – kivihiili; H 2 SiO 3 – pii jne.
Alkuaine voi muodostaa useita happihappoja. Tässä tapauksessa happojen nimessä näkyvät päätteet ovat kun elementti näkyy korkeampi valenssi(happomolekyylissä hienoa sisältöä happiatomit). Jos elementillä on pienempi valenssi, hapon nimen pääte on "tyhjä": HNO 3 - typpihappo, HNO 2 - typpipitoinen.
Hapot voidaan saada liuottamalla anhydridejä veteen. Jos anhydridit ovat veteen liukenemattomia, happoa voidaan saada toisen vaikutuksen avulla vahvaa happoa tarvittavan hapon suolaksi. Tämä menetelmä on tyypillinen sekä hapelle että hapettomille hapoille. Happivapaita happoja saadaan myös suoraan synteesillä vedystä ja epämetallista, minkä jälkeen tuloksena oleva yhdiste liuotetaan veteen:
H2 + Cl2 -> 2 HCl;
H 2 + S → H 2 S.
Syntyvien kaasumaisten aineiden HCl ja H 2 S liuokset ovat happoja.
Normaaleissa olosuhteissa happoja on sekä nestemäisessä että kiinteässä tilassa.
Happojen kemialliset ominaisuudet
Happoliuokset vaikuttavat indikaattoreihin. Kaikki hapot (paitsi piihappo) liukenevat hyvin veteen. Erikoisaineet - indikaattorien avulla voit määrittää hapon läsnäolon.
Indikaattorit ovat rakenteeltaan monimutkaisia aineita. Ne muuttavat väriään riippuen niiden vuorovaikutuksesta erilaisten kanssa kemikaaleja. Neutraaleissa liuoksissa niillä on yksi väri, emäsliuoksissa toinen väri. Vuorovaikutuksessa hapon kanssa ne muuttavat väriään: metyylioranssi indikaattori muuttuu punaiseksi ja lakmusindikaattori myös punaiseksi.
Ole vuorovaikutuksessa emästen kanssa jolloin muodostuu vettä ja suolaa, joka sisältää muuttumattoman happojäännöksen (neutralointireaktio):
H 2 SO 4 + Ca(OH) 2 → CaSO 4 + 2 H 2 O.
Vuorovaikuttaa emäsoksidien kanssa veden ja suolan muodostuessa (neutralointireaktio). Suola sisältää neutralointireaktiossa käytetyn hapon happojäännöksen:
H 3PO 4 + Fe 2 O 3 → 2 FePO 4 + 3 H 2 O.
Vuorovaikutus metallien kanssa.
Jotta hapot voivat olla vuorovaikutuksessa metallien kanssa, tiettyjen ehtojen on täytyttävä:
1. metallin on oltava riittävän aktiivinen happojen suhteen (metallien aktiivisuussarjassa sen on sijaittava ennen vetyä). Mitä kauempana vasemmalla metalli on aktiivisuussarjassa, sitä voimakkaammin se on vuorovaikutuksessa happojen kanssa;
2. hapon on oltava riittävän vahva (eli kyettävä luovuttamaan vetyioneja H +).
Kun hapon kemialliset reaktiot metallien kanssa tapahtuu, muodostuu suolaa ja vapautuu vetyä (paitsi metallien vuorovaikutus typpi- ja väkevien rikkihappojen kanssa):
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2;
Cu + 4HNO 3 → CuNO 3 + 2 NO 2 + 2 H 2 O.
Onko sinulla vielä kysyttävää? Haluatko tietää enemmän hapoista?
Jos haluat apua ohjaajalta, rekisteröidy.
Ensimmäinen oppitunti on ilmainen!
verkkosivuilla, kopioitaessa materiaalia kokonaan tai osittain, linkki lähteeseen vaaditaan.
Hapot ovat monimutkaisia aineita, joiden molekyyleissä on vetyatomeja, jotka voidaan korvata tai vaihtaa metalliatomeiksi ja happojäännökseksi.
Molekyylissä olevan hapen läsnäolon tai puuttumisen perusteella hapot jaetaan happea sisältäviin(H 2 SO 4 rikkihappo, H 2 SO 3 rikkihappo, HNO 3 typpihappo, H 3 PO 4 fosforihappo, H 2 CO 3 hiilihappo, H 2 SiO 3 piihappo) ja hapeton(HF fluorivetyhappo, HCl suolahappo (kloorivetyhappo), HBr bromivetyhappo, HI jodihappo, H 2 S vetysulfidihappo).
Riippuen vetyatomien lukumäärästä happomolekyylissä, hapot ovat yksiemäksisiä (jossa on 1 H-atomia), kaksiemäksisiä (jossa on 2 H-atomia) ja kolmiemäksisiä (jossa on 3 H-atomia). Esimerkiksi typpihappo HNO 3 on yksiemäksinen, koska sen molekyyli sisältää yhden vetyatomin, rikkihappo H 2 SO 4 – kaksiemäksinen jne.
On hyvin vähän epäorgaanisia yhdisteitä, jotka sisältävät neljä vetyatomia, jotka voidaan korvata metallilla.
Happomolekyylin osaa, jossa ei ole vetyä, kutsutaan happotähteeksi.
Happamat jäämät voivat koostua yhdestä atomista (-Cl, -Br, -I) - nämä ovat yksinkertaisia happojäännöksiä, tai ne voivat koostua ryhmästä atomia (-SO 3, -PO 4, -SiO 3) - nämä ovat kompleksisia tähteitä.
Vesiliuoksissa vaihto- ja substituutioreaktioiden aikana happamat jäämät eivät tuhoudu:
H 2SO 4 + CuCl 2 → CuSO 4 + 2 HCl
Sana anhydridi tarkoittaa vedetöntä, eli happoa ilman vettä. Esimerkiksi,
H 2 SO 4 – H 2 O → SO 3. Anoksihapoissa ei ole anhydridejä.
Hapot ovat saaneet nimensä happoa muodostavan alkuaineen (happoa muodostavan aineen) nimestä, johon on lisätty päätteet "naya" ja harvemmin "vaya": H 2 SO 4 - rikki; H2SO3 – kivihiili; H 2 SiO 3 – pii jne.
Alkuaine voi muodostaa useita happihappoja. Tässä tapauksessa merkityt päätteet happojen nimissä ovat silloin, kun elementillä on korkeampi valenssi (happomolekyyli sisältää korkean happiatomipitoisuuden). Jos elementillä on pienempi valenssi, hapon nimen pääte on "tyhjä": HNO 3 - typpihappo, HNO 2 - typpipitoinen.
Hapot voidaan saada liuottamalla anhydridejä veteen. Jos anhydridit ovat veteen liukenemattomia, happo voidaan saada muuttamalla vahvempaa happoa tarvittavan hapon suolaan. Tämä menetelmä on tyypillinen sekä hapelle että hapettomille hapoille. Happivapaita happoja saadaan myös suoraan synteesillä vedystä ja epämetallista, minkä jälkeen tuloksena oleva yhdiste liuotetaan veteen:
H2 + Cl2 -> 2 HCl;
H 2 + S → H 2 S.
Syntyvien kaasumaisten aineiden HCl ja H 2 S liuokset ovat happoja.
Normaaleissa olosuhteissa happoja on sekä nestemäisessä että kiinteässä tilassa.
Happojen kemialliset ominaisuudet
Happoliuokset vaikuttavat indikaattoreihin. Kaikki hapot (paitsi piihappo) liukenevat hyvin veteen. Erikoisaineet - indikaattorien avulla voit määrittää hapon läsnäolon.
Indikaattorit ovat rakenteeltaan monimutkaisia aineita. Ne muuttavat väriä riippuen niiden vuorovaikutuksesta eri kemikaalien kanssa. Neutraaleissa liuoksissa niillä on yksi väri, emäsliuoksissa toinen väri. Vuorovaikutuksessa hapon kanssa ne muuttavat väriään: metyylioranssi indikaattori muuttuu punaiseksi ja lakmusindikaattori myös punaiseksi.
Ole vuorovaikutuksessa emästen kanssa jolloin muodostuu vettä ja suolaa, joka sisältää muuttumattoman happojäännöksen (neutralointireaktio):
H 2 SO 4 + Ca(OH) 2 → CaSO 4 + 2 H 2 O.
Vuorovaikuttaa emäsoksidien kanssa veden ja suolan muodostuessa (neutralointireaktio). Suola sisältää neutralointireaktiossa käytetyn hapon happojäännöksen:
H 3PO 4 + Fe 2 O 3 → 2 FePO 4 + 3 H 2 O.
Vuorovaikutus metallien kanssa. Jotta hapot voivat olla vuorovaikutuksessa metallien kanssa, tiettyjen ehtojen on täytyttävä:
1. metallin on oltava riittävän aktiivinen happojen suhteen (metallien aktiivisuussarjassa sen on sijaittava ennen vetyä). Mitä kauempana vasemmalla metalli on aktiivisuussarjassa, sitä voimakkaammin se on vuorovaikutuksessa happojen kanssa;
2. hapon on oltava riittävän vahva (eli kyettävä luovuttamaan vetyioneja H +).
Kun hapon kemialliset reaktiot metallien kanssa tapahtuu, muodostuu suolaa ja vapautuu vetyä (paitsi metallien vuorovaikutus typpi- ja väkevien rikkihappojen kanssa):
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2;
Cu + 4HNO 3 → CuNO 3 + 2 NO 2 + 2 H 2 O.
Onko sinulla vielä kysyttävää? Haluatko tietää enemmän hapoista?
Avun saaminen tutorilta -.
Ensimmäinen oppitunti on ilmainen!
blog.site, kopioitaessa materiaalia kokonaan tai osittain, vaaditaan linkki alkuperäiseen lähteeseen.
Hapot- elektrolyytit, joiden dissosioituessa positiivisista ioneista muodostuu vain H + -ioneja:
HNO3 ↔ H+ + NO3-;
CH 3COOH↔ H + +CH 3 COO — .
Kaikki hapot luokitellaan epäorgaanisiin ja orgaanisiin (karboksyylihappoihin), joilla on myös omat (sisäiset) luokituksensa.
Normaaleissa olosuhteissa huomattava määrä epäorgaanisia happoja on nestemäisessä tilassa, osa kiinteässä tilassa (H 3 PO 4, H 3 BO 3 ).
Orgaaniset hapot, joissa on enintään 3 hiiliatomia, ovat erittäin liikkuvia, värittömiä nesteitä, joilla on tyypillinen pistävä haju; 4-9 hiiliatomia sisältävät hapot ovat öljymäisiä nesteitä, joilla on epämiellyttävä haju, ja hapot, joissa on suuri määrä hiiliatomeja, ovat veteen liukenemattomia kiinteitä aineita.
Happojen kemialliset kaavat
Tarkastellaan happojen kemiallisia kaavoja useiden edustajien (sekä epäorgaanisten että orgaanisten) esimerkillä: kloorivetyhappo - HCl, rikkihappo - H 2 SO 4, fosforihappo - H 3 PO 4, etikkahappo - CH 3 COOH ja bentsoehappo happo - C6H5COOH. Kemiallinen kaava osoittaa laadun ja määrällinen koostumus molekyylit (kuinka monta ja mitä atomeja tietty yhdiste sisältää) Kemiallisen kaavan avulla voit laskea happojen molekyylipainon (Ar(H) = 1 amu, Ar(Cl) = 35,5 amu, Ar( P) = 31 amu, Ar(O) = 16 amu, Ar(S) = 32 amu, Ar(C) = 12 amu):
Mr(HCl) = Ar(H) + Ar(Cl);
Mr(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5.
Mr(H2S04) = 2 x Ar(H) + Ar(S) + 4 x Ar(O);
Mr(H2SO4) = 2 × 1 + 32 + 4 × 16 = 2 + 32 + 64 = 98.
Mr(H3PO4) = 3 x Ar(H) + Ar(P) + 4 x Ar(O);
Herra (H 3 PO 4) = 3 × 1 + 31 + 4 × 16 = 3 + 31 + 64 = 98.
Mr(CH3COOH) = 3 x Ar(C) + 4 x Ar(H) + 2 x Ar(O);
Herra (CH 3 COOH) = 3 × 12 + 4 × 1 + 2 × 16 = 36 + 4 + 32 = 72.
Mr(C6H5COOH) = 7 x Ar(C) + 6 x Ar(H) + 2 x Ar(O);
Mr(C6H5COOH) = 7 × 12 + 6 × 1 + 2 × 16 = 84 + 6 + 32 = 122.
Happojen rakennekaavat (graafiset) kaavat
Aineen rakennekaava (graafinen) on selkeämpi. Se näyttää kuinka atomit ovat yhteydessä toisiinsa molekyylin sisällä. Osoitetaan kunkin yllä olevan yhdisteen rakennekaavat:
Riisi. 1. Rakennekaava suolahappoa.
Riisi. 2. Rikkihapon rakennekaava.
Riisi. 3. Fosforihapon rakennekaava.
Riisi. 4. Etikkahapon rakennekaava.
Riisi. 5. Bentsoehapon rakennekaava.
Ioniset kaavat
Kaikki epäorgaaniset hapot ovat elektrolyyttejä, ts. pystyy hajoamaan vesiliuoksessa ioneiksi:
HCl ↔ H+ + Cl-;
H 2SO 4 ↔ 2H+ + SO 4 2-;
H3PO4↔ 3H+ + PO 43-.
Esimerkkejä ongelmanratkaisusta
ESIMERKKI 1
| Käyttää | Täydellisen palamisen yhteydessä 6 g orgaanista ainesta Muodostui 8,8 g hiilimonoksidia (IV) ja 3,6 g vettä. Määritellä molekyylikaava palanut aine, jos sen moolimassan tiedetään olevan 180 g/mol. |
| Ratkaisu | Piirretään kaavio palamisreaktiosta orgaaninen yhdiste ilmaistaan hiili-, vety- ja happiatomien lukumäärää "x", "y" ja "z" vastaavasti: C x H y Oz + O z → CO 2 + H 2 O. Määritämme tämän aineen muodostavien alkuaineiden massat. Suhteellisten atomimassojen arvot on otettu D.I.:n jaksollisesta taulukosta. Mendelejev, pyöristä kokonaislukuihin: Ar(C) = 12 amu, Ar(H) = 1 amu, Ar(O) = 16 amu. m(C) = n(C) x M(C) = n(C02) x M(C) = xM(C); m(H) = n(H) x M(H) = 2 x n(H20) x M(H) = x M(H); Lasketaan hiilidioksidin ja veden moolimassat. Kuten tiedetään, molekyylin moolimassa on yhtä suuri kuin molekyylin muodostavien atomien suhteellisten atomimassojen summa (M = Mr): M(CO 2) = Ar(C) + 2 x Ar(O) = 12+ 2 x 16 = 12 + 32 = 44 g/mol; M(H20) = 2 x Ar(H) + Ar(O) = 2 x 1 + 16 = 2 + 16 = 18 g/mol. m(C) = x 12 = 2,4 g; m(H) = 2 x 3,6/18 x 1 = 0,4 g. m(O) = m(C x HyOz) - m(C) - m(H) = 6 - 2,4 - 0,4 = 3,2 g. Määritetään yhdisteen kemiallinen kaava: 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. Keinot yksinkertaisin kaava CH20-yhdisteet moolimassa 30 g/mol. Orgaanisen yhdisteen todellisen kaavan löytämiseksi löydämme todellisen ja tuloksena olevan moolimassan suhteen: M aine/M(CH20) = 180/30 = 6. Tämä tarkoittaa, että hiili-, vety- ja happiatomien indeksien tulisi olla 6 kertaa korkeammat, ts. aineen kaava on C 6 H 12 O 6. Tämä on glukoosia tai fruktoosia. |
| Vastaus | C6H12O6 |
ESIMERKKI 2
| Käyttää | Johda yksinkertaisin kaava yhdisteestä, jossa fosforin massaosuus on 43,66 % ja hapen massaosuus on 56,34 %. |
| Ratkaisu | Massaosa alkuaine X molekyylissä, jonka koostumus on HX, lasketaan seuraavalla kaavalla: ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100 %. Merkitään molekyylin fosforiatomien lukumäärä x:llä ja happiatomien lukumäärä y:llä. Etsitään vastaava sukulainen atomimassat fosforin ja hapen alkuaineet (suhteelliset atomimassaarvot otettu D.I. Mendelejevin jaksollisesta taulukosta, pyöristetty kokonaislukuihin). Ar(P) = 31; Ar(O) = 16. Jaamme alkuaineiden prosenttiosuudet vastaaviin suhteellisiin atomimassoihin. Siten löydämme suhteen yhdisteen molekyylin atomien lukumäärän välillä: x:y = co(P)/Ar(P): co(O)/Ar(O); x:y = 43,66/31: 56,34/16; x:y: = 1,4: 3,5 = 1: 2,5 = 2:5. Tämä tarkoittaa, että yksinkertaisin kaava fosforin ja hapen yhdistämiseksi on P 2 O 5 . Se on fosfori(V)oksidia. |
| Vastaus | P2O5 |
| Happokaavat | Happojen nimet | Vastaavien suolojen nimet |
| HClO4 | kloori | perkloraatit |
| HClO3 | hypokloorinen | kloraatit |
| HClO2 | kloridi | kloriitit |
| HClO | hypokloorinen | hypokloriitit |
| H5IO6 | jodi | periodaatit |
| HIO 3 | jodi | jodaatit |
| H2SO4 | rikkipitoinen | sulfaatit |
| H2SO3 | rikkipitoinen | sulfiitit |
| H2S2O3 | tiorikki | tiosulfaatit |
| H2S4O6 | tetrationinen | tetrationaatit |
| HNO3 | typpeä | nitraatit |
| HNO2 | typpipitoinen | nitriitit |
| H3PO4 | ortofosfori | ortofosfaatit |
| HPO 3 | metafosforinen | metafosfaatit |
| H3PO3 | fosforia | fosfiitit |
| H3PO2 | fosfori | hypofosfiitit |
| H2CO3 | hiiltä | karbonaatit |
| H2SiO3 | piitä | silikaatit |
| HMnO4 | mangaani | permanganaatit |
| H2MnO4 | mangaani | manganaatit |
| H2Cr04 | kromi | kromaatit |
| H2Cr2O7 | dichrome | dikromaatit |
| HF | fluorivety (fluoridi) | fluoridit |
| HCl | kloorivety (kloorivety) | kloridit |
| HBr | bromivety | bromidit |
| HI | vetyjodidi | jodidit |
| H2S | rikkivetyä | sulfidit |
| HCN | syaanivetyä | syanidit |
| HOCN | syaani | syanaatit |
Muistutan teitä lyhyesti konkreettisia esimerkkejä kuinka kutsua suoloja oikein.
Esimerkki 1. Suola K 2 SO 4 muodostuu rikkihappojäännöksestä (SO 4) ja metallista K. Rikkihapon suoloja kutsutaan sulfaatteiksi. K 2 SO 4 - kaliumsulfaatti.
Esimerkki 2. FeCl 3 - suola sisältää rautaa ja loput suolahappoa(Cl). Suolan nimi: rauta(III)kloridi. Huomaa: sisään tässä tapauksessa meidän ei tarvitse vain nimetä metallia, vaan myös osoittaa sen valenssi (III). Edellisessä esimerkissä tämä ei ollut välttämätöntä, koska natriumin valenssi on vakio.
Tärkeää: suolan nimen tulee osoittaa metallin valenssi vain, jos metallilla on muuttuva valenssi!
Esimerkki 3. Ba(ClO) 2 - suola sisältää bariumia ja loput hypokloorihaposta (ClO). Suolan nimi: bariumhypokloriitti. Metallin Ba valenssi kaikissa sen yhdisteissä on kaksi, sitä ei tarvitse ilmoittaa.
Esimerkki 4. (NH 4) 2 Cr 2 O 7. NH4-ryhmää kutsutaan ammoniumiksi, tämän ryhmän valenssi on vakio. Suolan nimi: ammoniumdikromaatti (dikromaatti).
Yllä olevissa esimerkeissä kohtasimme vain ns. keskisuuria tai normaaleja suoloja. Happamia, emäksisiä, kaksois- ja kompleksisia suoloja, orgaanisten happojen suoloja ei käsitellä tässä.
Jos olet kiinnostunut paitsi suolojen nimikkeistöstä, myös niiden valmistusmenetelmistä ja kemialliset ominaisuudet Suosittelen tutustumaan kemian hakuteoksen asiaankuuluviin osiin: "