2. Baser reagerer med syrer og danner salt og vand (neutraliseringsreaktion). For eksempel:
KOH + HC1 = KS1 + H20;
Fe(OH)2 + 2HNO3 = Fe(NO3)2 + 2H2O
3. Alkalier reagerer med sure oxider og danner salt og vand:
Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 2 + H 2 O.
4. Alkaliopløsninger reagerer med saltopløsninger, hvis resultatet er dannelsen af en uopløselig base eller et uopløseligt salt. For eksempel:
2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2 ↓ + Na2SO4;
Ba(OH)2 + Na2SO4 = 2NaOH + BaSO4 ↓
5. Ved opvarmning nedbrydes uopløselige baser til basisk oxid og vand.
2Fe(OH)3Fe2O3 + ZH2O.
6. Alkaliopløsninger interagerer med metaller, der danner amfotere oxider og hydroxider (Zn, Al osv.).
2AI + 2KOH + 6H2O = 2K + 3H2.
At få grunde
Kvittering opløselige baser:
a) vekselvirkning mellem alkali- og jordalkalimetaller med vand:
2Na + 2H20 = 2NaOH + H2;
b) vekselvirkning mellem oxider af alkali- og jordalkalimetaller med vand:
Na20 + H2O = 2NaOH.
2. Kvittering uopløselige baser virkningen af alkalier på opløselige metalsalte:
2NaOH + FeSO 4 = Fe(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4.
Syrer - komplekse stoffer, når de dissocieres i vand, dannes hydrogenioner H+ og ingen andre kationer.
Kemiske egenskaber
De generelle egenskaber af syrer i vandige opløsninger bestemmes af tilstedeværelsen af H + ioner (eller rettere H 3 O +), som dannes som et resultat af den elektrolytiske dissociation af syremolekyler:
1. Syrer ændrer farven på indikatorerne ligeligt (tabel 6).
2. Syrer interagerer med baser.
For eksempel:
H3P04 + 3NaOH = Na3P04 + ZH2O;
H3P04 + 2NaOH = Na2HPO4 + 2H2O;
H3P04 + NaOH = NaH2P04 + H2O;
3. Syrer interagerer med basiske oxider:
2HCl + CaO = CaC12 + H2O;
H 2 SO 4 + Fe 2 O 3 = Fe 2 (SO 4) 3 + ZN 2 O.
4. Syrer interagerer med amfotere oxider:
2HNO3 + ZnO = Zn(NO3)2 + H2O.
5. Syrer reagerer med nogle mellemliggende salte for at danne et nyt salt, og en ny syre er mulige, hvis resultatet er et uopløseligt salt eller en svagere (eller mere flygtig) syre end den oprindelige. For eksempel:
2HC1+Na2CO3 = 2NaCl+H2O +CO2;
2NaCl + H2SO4 = 2HCl + Na2SO4.
6. Syrer interagerer med metaller. Arten af produkterne fra disse reaktioner afhænger af arten og koncentrationen af syren og af metallets aktivitet. For eksempel reagerer fortyndet svovlsyre, saltsyre og andre ikke-oxiderende syrer med metaller, der er i rækken af standardelektrodepotentialer (se kapitel 7.) til venstre for brint. Som et resultat af reaktionen dannes salt og brintgas:
H2SO4 (fortyndet)) + Zn = ZnS04 + H2;
2HC1 + Mg = MgCl2 + H2.
Oxiderende syrer (koncentreret svovlsyre, salpetersyre HNO 3 af enhver koncentration) interagerer også med metaller, der er i rækken af standardelektrodepotentialer efter brint for at danne et salt og et syreduktionsprodukt. For eksempel:
2H2S04 (koncentreret) + Zn = ZnS04 + S02 + 2H20;
At opnå syrer
1. Anoxiske syrer opnås ved syntese fra simple stoffer og efterfølgende opløsning af produktet i vand.
S + H2 = H2S.
2. Oxosyrer opnås ved at omsætte sure oxider med vand.
SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4.
3. De fleste syrer kan opnås ved at omsætte salte med syrer.
Na 2 SiO 3 + H 2 SO 4 = H 2 SiO 3 + Na 2 SO 4.
Amfotere hydroxider
1. I et neutralt miljø (rent vand) opløses amfotere hydroxider praktisk talt ikke og dissocieres ikke til ioner. De opløses i syrer og baser. Dissociationen af amfotere hydroxider i sure og alkaliske medier kan udtrykkes ved følgende ligninger:
Zn+ OH - Zn(OH)H+ + ZnO
A1 3+ + ZON - Al(OH) 3 H + + AlO+ H 2 O
2. Amfotere hydroxider reagerer med både syrer og baser og danner salt og vand.
Interaktion mellem amfotere hydroxider og syrer:
Zn(OH)2 + 2HCl + ZnCl2 + 2H2O;
Sn(OH)2 + H2SO4 = SnSO4 + 2H2O.
Interaktion mellem amfotere hydroxider og alkalier:
Zn(OH)2 + 2NaOH Na2ZnO2 + 2H2O;
Zn(OH)2 + 2NaOH Na2;
Pb(OH)2 + 2NaOHNa2.
Salte – produkter af udskiftning af hydrogenatomer i et syremolekyle med metalatomer eller erstatning af en hydroxidion i et basemolekyle med sure rester.
Almindelige kemiske egenskaber af salte
1. Salte i vandige opløsninger dissocieres til ioner:
a) mellemstore salte dissocieres til metalkationer og anioner af sure rester:
NaCN =Na + +СN-;
6) syresalte dissocieres til metalkationer og komplekse anioner:
KHS03 = K+ + HSO3-;
c) basiske salte dissocieres til komplekse kationer og anioner af sure rester:
AlOH(CH3COO)2 = AlOH 2+ + 2CH3COO-.
2. Salte reagerer med metaller og danner et nyt salt og et nyt metal. Dette metal kan fra saltopløsninger kun fortrænge de metaller, der er til højre for det i den elektrokemiske spændingsserie:
CuS04 + Fe = FeSO4 + Cu.
Opløselige salte reagerer med alkalier og danner et nyt salt og en ny base. Reaktionen er mulig, hvis den resulterende base eller salt udfældes.
For eksempel:
FeCl3 +3KOH = Fe(OH)3 ↓+3KS1;
K 2 CO 3 + Ba(OH) 2 = BaCO 3 ↓+ 2KOH.
4. Salte reagerer med syrer og danner en ny svagere syre eller et nyt uopløseligt salt:
Na 2 CO 3 + 2HC1 = 2 NaCl + CO 2 + H 2 O.
Når et salt reagerer med en syre, der danner et givet salt, opnås et surt salt (dette er muligt, hvis saltet er dannet af en polybasisk syre).
For eksempel:
Na2S + H2S = 2NaHS;
CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2.
5. Salte kan interagere med hinanden og danne nye salte, hvis et af saltene udfælder:
AgNO 3 + KC1 = AgCl↓ + KNO 3.
6. Mange salte nedbrydes ved opvarmning:
MgC03 MgO+ CO2;
2NaN03 2NaN02 + O2.
7. Basiske salte reagerer med syrer og danner mellemstore salte og vand:
Fe(OH)2NO3+HNO3 = FeOH(NO3)2+H2O;
FeOH(NO 3) 2 + HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + H 2 O.
8. Sure salte reagerer med alkalier og danner mellemstore salte og vand:
NaHSO4 + NaOH = Na2S03 + H2O;
KN 2 RO 4 + KON = K 2 NRO 4 + H 2 O.
Indhentning af salte
Alle metoder til at opnå salte er baseret på de kemiske egenskaber af de vigtigste klasser af uorganiske forbindelser. Ti klassiske metoder til at opnå salte er præsenteret i tabellen. 7.
Ud over generelle metoder til at opnå salte er nogle private metoder også mulige:
1. Interaktion mellem metaller, hvis oxider og hydroxider er amfotere med alkalier.
2. Fusion af salte med visse syreoxider.
K 2 CO 3 + SiO 2 K 2 SiO 3 + CO 2.
3. Interaktion mellem alkalier og halogener:
2KOH + Cl 2 KCl + KClO + H 2 O.
4. Interaktion mellem halogenider og halogener:
2KVg + Cl 2 = 2KS1 + Br 2.
Nå, for at fuldende vores bekendtskab med alkoholer, vil jeg også give formlen for et andet velkendt stof - kolesterol. Ikke alle ved, at det er en monohydrisk alkohol!
|`/`\\`|<`|w>`\`/|<`/w$color(red)HO$color()>\/`|0/`|/\<`|w>|_q_q_q<-dH>:a_q|0<|dH>`/<`|wH>`\|dH; #a_(A-72)<_(A-120,d+)>-/-/<->`\
Jeg markerede hydroxylgruppen i den med rødt.
Carboxylsyrer
Enhver vinproducent ved, at vin skal opbevares uden adgang til luft. Ellers bliver det surt. Men kemikere kender årsagen – hvis man tilføjer endnu et iltatom til en alkohol, får man en syre.Lad os se på formlerne for syrer, der opnås fra alkoholer, der allerede er kendt for os:
| Stof | Skeletformel | Brutto formel | ||
|---|---|---|---|---|
| Methansyre (myresyre) |
H/C`|O|\OH | HCOOH | O//\OH | |
| Ethansyre (eddikesyre) |
H-C-C\O-H; H|#C|H | CH3-COOH | /`|O|\OH | |
| Propansyre (methyleddikesyre) |
H-C-C-C\O-H; H|#2|H; H|#3|H | CH3-CH2-COOH | \/`|O|\OH | |
| Butansyre (smørsyre) |
H-C-C-C-C\O-H; H|#2|H; H|#3|H; H|#4|H | CH3-CH2-CH2-COOH | /\/`|O|\OH | |
| Generaliseret formel | (R)-C\O-H | (R)-COOH eller (R)-CO2H | (R)/`|O|\OH |
Et karakteristisk træk ved organiske syrer er tilstedeværelsen af en carboxylgruppe (COOH), som giver sådanne stoffer sure egenskaber.
Enhver, der har prøvet eddike, ved, at den er meget sur. Årsagen til dette er tilstedeværelsen af eddikesyre i det. Bordeddike indeholder typisk mellem 3 og 15 % eddikesyre, med resten (for det meste) vand. Indtagelse af eddikesyre i ufortyndet form udgør en fare for liv.
Carboxylsyrer kan have flere carboxylgrupper. I dette tilfælde kaldes de: dibasisk, tribasic etc...
Fødevarer indeholder mange andre organiske syrer. Her er blot nogle få af dem:
Navnet på disse syrer svarer til de fødevarer, de er indeholdt i. Bemærk i øvrigt, at her er der syrer, der også har en hydroxylgruppe, karakteristisk for alkoholer. Sådanne stoffer kaldes hydroxycarboxylsyrer(eller hydroxysyrer).
Under hver af syrerne er der et skilt, der angiver navnet på den gruppe af organiske stoffer, som den tilhører.
Radikale
Radikaler er et andet begreb, der har påvirket kemiske formler. Selve ordet er sikkert kendt af alle, men inden for kemi har radikale intet til fælles med politikere, oprørere og andre borgere med en aktiv position.
Her er der kun tale om fragmenter af molekyler. Og nu vil vi finde ud af, hvad der gør dem specielle og stifte bekendtskab med en ny måde at skrive kemiske formler på.
Generaliserede formler er allerede nævnt flere gange i teksten: alkoholer - (R)-OH og carboxylsyrer - (R)-COOH. Lad mig minde dig om, at -OH og -COOH er funktionelle grupper. Men R er radikal. Det er ikke for ingenting, at han er afbildet som bogstavet R.
For at være mere specifik er et monovalent radikal en del af et molekyle, der mangler et brintatom. Tja, hvis du trækker to brintatomer fra, får du et divalent radikal.
Radikale i kemi fik deres egne navne. Nogle af dem fik endda latinske betegnelser svarende til betegnelserne for elementerne. Og desuden kan radikaler nogle gange i formler angives i forkortet form, der minder mere om grove formler.
Alt dette er vist i følgende tabel.
| Navn | Strukturel formel | Betegnelse | Kort formel | Eksempel på alkohol | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Methyl | CH3-() | Mig | CH3 | (Mig)-OH | CH3OH | |
| Ethyl | CH3-CH2-() | Et | C2H5 | (Et)-OH | C2H5OH | |
| Jeg skar igennem | CH3-CH2-CH2-() | Pr | C3H7 | (Pr)-OH | C3H7OH | |
| Isopropyl | H3C\CH(*`/H3C*)-() | i-Pr | C3H7 | (i-Pr)-OH | (CH3)2CHOH | |
| Phenyl | `/`=`\//-\\-{} | Ph | C6H5 | (Ph)-OH | C6H5OH | |
Jeg tror, at alt er klart her. Jeg vil blot henlede din opmærksomhed på rubrikken, hvor der gives eksempler på alkoholer. Nogle radikaler er skrevet i en form, der ligner bruttoformlen, men den funktionelle gruppe er skrevet separat. For eksempel bliver CH3-CH2-OH til C2H5OH.
Og til forgrenede kæder som isopropyl bruges strukturer med beslag.
Der er også sådan et fænomen som frie radikaler. Det er radikale, der af en eller anden grund har adskilt sig fra funktionelle grupper. I dette tilfælde er en af reglerne, som vi begyndte at studere formlerne med, overtrådt: antallet af kemiske bindinger svarer ikke længere til valensen af et af atomerne. Nå, eller vi kan sige, at en af forbindelserne bliver åben i den ene ende. Frie radikaler lever normalt i kort tid, da molekylerne har en tendens til at vende tilbage til en stabil tilstand.
Introduktion til nitrogen. Aminer
Jeg foreslår at stifte bekendtskab med et andet grundstof, der er en del af mange organiske forbindelser. Det her nitrogen.
Det er angivet med det latinske bogstav N og har en valens på tre.
Lad os se, hvilke stoffer der opnås, hvis nitrogen tilsættes til de velkendte kulbrinter:
| Stof | Udvidet strukturformel | Forenklet strukturformel | Skeletformel | Brutto formel |
|---|---|---|---|---|
| Aminomethan (methylamin) |
H-C-N\H;H|#C|H | CH3-NH2 | \NH2 | |
| Aminoethan (ethylamin) |
H-C-C-N\H;H|#C|H;H|#3|H | CH3-CH2-NH2 | /\NH2 | |
| Dimethylamin | H-C-N<`|H>-C-H; H|#-3|H; H|#2|H | $L(1,3)H/N<_(A80,w+)CH3>\dCH3 | /N<_(y-.5)H>\ | |
| Aminobenzen (Anilin) |
H\N|C\\C|C<\H>`//C<|H>`\C<`/H>`||C<`\H>/ | NH2|C\\CH|CH`//C<_(y.5)H>`\HC`||HC/ | NH2|\|`/`\`|/_o | |
| Triethylamin | $hældning(45)H-C-C/N\C-C-H;H|#2|H; H|#3|H; H|#5|H;H|#6|H; #N`|C<`-H><-H>`|C<`-H><-H>`|H | CH3-CH2-N<`|CH2-CH3>-CH2-CH3 | \/N<`|/>\| |
Som du sikkert allerede har gættet ud fra navnene, er alle disse stoffer forenet under det generelle navn aminer. Den funktionelle gruppe ()-NH2 kaldes aminogruppe. Her er nogle generelle formler for aminer:
Generelt er der ingen særlige innovationer her. Hvis disse formler er klare for dig, kan du trygt deltage i yderligere undersøgelse af organisk kemi ved hjælp af en lærebog eller internettet.
Men jeg vil også gerne tale om formler i uorganisk kemi. Du vil se, hvor let det vil være at forstå dem efter at have studeret strukturen af organiske molekyler.
Rationelle formler
Det bør ikke konkluderes, at uorganisk kemi er lettere end organisk kemi. Selvfølgelig har uorganiske molekyler en tendens til at se meget enklere ud, fordi de ikke har tendens til at danne komplekse strukturer som kulbrinter. Men så skal vi studere mere end hundrede grundstoffer, der udgør det periodiske system. Og disse elementer har en tendens til at kombinere i henhold til deres kemiske egenskaber, men med talrige undtagelser.
Så jeg vil ikke fortælle dig noget af dette. Emnet for min artikel er kemiske formler. Og med dem er alt relativt enkelt.
Anvendes oftest i uorganisk kemi rationelle formler. Og nu vil vi finde ud af, hvordan de adskiller sig fra dem, vi allerede kender.
Lad os først stifte bekendtskab med et andet element - calcium. Dette er også et meget almindeligt element.
Det er udpeget Ca og har en valens på to. Lad os se, hvilke forbindelser det danner med det kulstof, ilt og brint, vi kender.
| Stof | Strukturel formel | Rationel formel | Brutto formel |
|---|---|---|---|
| Calciumoxid | Ca=O | CaO | |
| Calciumhydroxid | H-O-Ca-O-H | Ca(OH)2 | |
| Calciumcarbonat | $slope(45)Ca`/O\C|O`|/O`\#1 | CaCO3 | |
| Calciumbicarbonat | HO/`|O|\O/Ca\O/`|O|\OH | Ca(HC03)2 | |
| Kulsyre | H|O\C|O`|/O`|H | H2CO3 |
Ved første øjekast kan man se, at den rationelle formel er noget mellem en strukturel og en bruttoformel. Men det er endnu ikke særlig klart, hvordan de er opnået. For at forstå betydningen af disse formler skal du overveje de kemiske reaktioner, som stoffer deltager i.
Calcium i sin rene form er et blødt hvidt metal. Det forekommer ikke i naturen. Men det er sagtens muligt at købe det i en kemibutik. Det opbevares normalt i specielle krukker uden adgang til luft. For i luft reagerer det med ilt. Faktisk er det derfor, det ikke forekommer i naturen.
Så reaktionen af calcium med ilt:
2Ca + O2 -> 2CaO
Tallet 2 før formlen for et stof betyder, at 2 molekyler er involveret i reaktionen.
Calcium og ilt producerer calciumoxid. Dette stof forekommer heller ikke i naturen, fordi det reagerer med vand:
CaO + H2O -> Ca(OH2)
Resultatet er calciumhydroxid. Hvis du ser nærmere på dens strukturformel (i den foregående tabel), kan du se, at den er dannet af et calciumatom og to hydroxylgrupper, som vi allerede er bekendt med.
Dette er kemiens love: Hvis en hydroxylgruppe tilsættes til et organisk stof, opnås en alkohol, og hvis den tilsættes til et metal, opnås et hydroxid.
Men calciumhydroxid forekommer ikke i naturen på grund af tilstedeværelsen af kuldioxid i luften. Jeg tror, alle har hørt om denne gas. Det dannes under respiration af mennesker og dyr, forbrænding af kul og olieprodukter, under brande og vulkanudbrud. Derfor er den altid til stede i luften. Men det opløses også ret godt i vand og danner kulsyre:
CO2 + H2O<=>H2CO3
Skilt<=>indikerer, at reaktionen kan forløbe i begge retninger under de samme betingelser.
Således reagerer calciumhydroxid, opløst i vand, med kulsyre og bliver til let opløseligt calciumcarbonat:
Ca(OH)2 + H2CO3 -> CaCO3"|v" + 2H2O
En pil ned betyder, at stoffet som følge af reaktionen udfældes.
Ved yderligere kontakt mellem calciumcarbonat og kuldioxid i nærvær af vand sker der en reversibel reaktion til dannelse af et surt salt - calciumbicarbonat, som er meget opløseligt i vand
CaCO3 + CO2 + H2O<=>Ca(HC03)2
Denne proces påvirker vandets hårdhed. Når temperaturen stiger, bliver bikarbonat tilbage til karbonat. I områder med hårdt vand dannes der derfor kalk i kedler.
Kridt, kalksten, marmor, tuf og mange andre mineraler er i vid udstrækning sammensat af calciumcarbonat. Det findes også i koraller, bløddyrskaller, dyreknogler osv.
Men hvis calciumcarbonat opvarmes over meget høj varme, bliver det til calciumoxid og kuldioxid.
Denne korte historie om calciumcyklussen i naturen skal forklare, hvorfor rationelle formler er nødvendige. Så rationelle formler er skrevet, så de funktionelle grupper er synlige. I vores tilfælde er det:
Derudover er individuelle grundstoffer - Ca, H, O (i oxider) - også uafhængige grupper.Ioner
Jeg synes, det er på tide at stifte bekendtskab med ioner. Dette ord er sikkert kendt for alle. Og efter at have studeret de funktionelle grupper, koster det os ikke noget at finde ud af, hvad disse ioner er.
Generelt er karakteren af kemiske bindinger normalt, at nogle grundstoffer afgiver elektroner, mens andre får dem. Elektroner er partikler med en negativ ladning. Et grundstof med et fuldt komplement af elektroner har nul ladning. Hvis han gav en elektron væk, så bliver dens ladning positiv, og hvis han accepterede den, så bliver den negativ. For eksempel har brint kun én elektron, som den afgiver ret nemt og bliver til en positiv ion. Der er en særlig post for dette i kemiske formler:
H2O<=>H^+ + OH^-
Her ser vi det som et resultat elektrolytisk dissociation vand nedbrydes til en positivt ladet hydrogenion og en negativt ladet OH-gruppe. OH^- ionen kaldes hydroxidion. Det skal ikke forveksles med hydroxylgruppen, som ikke er en ion, men en del af en slags molekyle. + eller - tegnet i øverste højre hjørne viser ladningen af ionen.
Men kulsyre eksisterer aldrig som et selvstændigt stof. Faktisk er det en blanding af hydrogenioner og carbonationer (eller bicarbonationer):
H2CO3 = H^+ + HCO3^-<=>2H^+ + CO3^2-
Carbonationen har en ladning på 2-. Det betyder, at der er tilføjet to elektroner til den.
Negativt ladede ioner kaldes anioner. Disse omfatter typisk sure rester.
Positivt ladede ioner - kationer. Oftest er disse brint og metaller.
Og her kan du sikkert fuldt ud forstå betydningen af rationelle formler. Kationen skrives først i dem, efterfulgt af anionen. Også selvom formlen ikke indeholder nogen afgifter.
Du gætter sikkert allerede, at ioner ikke kun kan beskrives med rationelle formler. Her er skeletformlen for bikarbonatanionen:
Her er ladningen angivet direkte ved siden af iltatomet, som fik en ekstra elektron og derfor mistede en linje. Enkelt sagt reducerer hver ekstra elektron antallet af kemiske bindinger afbildet i strukturformlen. På den anden side, hvis en knude i strukturformlen har et +-tegn, så har den en ekstra pind. Som altid skal dette faktum demonstreres med et eksempel. Men blandt de stoffer, vi kender, er der ikke en eneste kation, der består af flere atomer.
Og sådan et stof er ammoniak. Dens vandige opløsning kaldes ofte ammoniak og er inkluderet i enhver førstehjælpskasse. Ammoniak er en forbindelse af brint og nitrogen og har den rationelle formel NH3. Overvej den kemiske reaktion, der opstår, når ammoniak opløses i vand:
NH3 + H2O<=>NH4^+ + OH^-
Det samme, men ved hjælp af strukturformler:
H|N<`/H>\H + H-O-H<=>H|N^+<_(A75,w+)H><_(A15,d+)H>`/H + O`^-# -H
På højre side ser vi to ioner. De blev dannet som et resultat af, at et brintatom flyttede sig fra et vandmolekyle til et ammoniakmolekyle. Men dette atom bevægede sig uden sin elektron. Anionen er allerede bekendt for os - det er en hydroxidion. Og kationen kaldes ammonium. Det udviser egenskaber, der ligner metaller. For eksempel kan det kombineres med en sur rest. Stoffet dannet ved at kombinere ammonium med en carbonatanion kaldes ammoniumcarbonat: (NH4)2CO3.
Her er reaktionsligningen for interaktionen mellem ammonium og en carbonatanion, skrevet i form af strukturformler:
2H|N^+<`/H><_(A75,w+)H>_(A15,d+)H + O^-\C|O`|/O^-<=>H|N^+<`/H><_(A75,w+)H>_(A15,d+)H`|0O^-\C|O`|/O^-|0H_(A-15,d-)N^+<_(A105,w+)H><\H>`|H
Men i denne form er reaktionsligningen givet til demonstrationsformål. Typisk bruger ligninger rationelle formler:
2NH4^+ + CO3^2-<=>(NH4)2CO3
Hill system
Så vi kan antage, at vi allerede har studeret strukturelle og rationelle formler. Men der er et andet spørgsmål, som er værd at overveje mere detaljeret. Hvordan adskiller bruttoformler sig fra rationelle?
Vi ved, hvorfor den rationelle formel for kulsyre er skrevet H2CO3, og ikke på en anden måde. (De to hydrogenkationer kommer først, efterfulgt af carbonatanionen.) Men hvorfor skrives bruttoformlen CH2O3?
I princippet kan den rationelle formel for kulsyre godt betragtes som en sand formel, fordi den ikke har nogen gentagende elementer. I modsætning til NH4OH eller Ca(OH)2.
Men en ekstra regel anvendes meget ofte på bruttoformler, som bestemmer rækkefølgen af elementer. Reglen er ret enkel: carbon placeres først, derefter brint og derefter de resterende elementer i alfabetisk rækkefølge.
Så CH2O3 kommer ud - kulstof, brint, oxygen. Dette kaldes Hill-systemet. Det bruges i næsten alle kemiske opslagsværker. Og også i denne artikel.
Lidt om easyChem-systemet
I stedet for en konklusion vil jeg gerne tale om easyChem-systemet. Det er designet, så alle de formler, som vi diskuterede her, nemt kan indsættes i teksten. Faktisk er alle formlerne i denne artikel tegnet ved hjælp af easyChem.
Hvorfor har vi overhovedet brug for en form for system til at udlede formler? Sagen er, at standardmåden til at vise information i internetbrowsere er hypertext markup language (HTML). Det er fokuseret på at behandle tekstinformation.
Rationelle og grove formler kan afbildes ved hjælp af tekst. Selv nogle forenklede strukturformler kan også skrives i tekst, for eksempel alkohol CH3-CH2-OH. Selvom du til dette skal bruge følgende indgang i HTML: CH 3-CH 2-Åh.
Dette skaber selvfølgelig nogle vanskeligheder, men du kan leve med dem. Men hvordan skal man afbilde strukturformlen? I princippet kan du bruge en monospace-skrifttype:
H H | | H-C-C-O-H | | H H Det ser selvfølgelig ikke særlig pænt ud, men det kan også lade sig gøre.
Det virkelige problem kommer, når man prøver at tegne benzenringe, og når man bruger skeletformler. Der er ingen anden måde tilbage end at forbinde et rasterbillede. Rastere gemmes i separate filer. Browsere kan inkludere billeder i gif-, png- eller jpeg-format.
For at oprette sådanne filer kræves en grafisk editor. For eksempel Photoshop. Men jeg har været fortrolig med Photoshop i mere end 10 år, og jeg kan med sikkerhed sige, at det er meget dårligt egnet til at afbilde kemiske formler.
Molekylære redaktører klarer denne opgave meget bedre. Men med et stort antal formler, som hver er gemt i en separat fil, er det ret nemt at blive forvirret i dem.
For eksempel er antallet af formler i denne artikel . De vises i form af grafiske billeder (resten ved hjælp af HTML-værktøjer).
EasyChem-systemet giver dig mulighed for at gemme alle formler direkte i et HTML-dokument i tekstform. Efter min mening er dette meget praktisk.
Derudover beregnes bruttoformlerne i denne artikel automatisk. Fordi easyChem fungerer i to trin: Først konverteres tekstbeskrivelsen til en informationsstruktur (graf), og derefter kan der udføres forskellige handlinger på denne struktur. Blandt dem kan følgende funktioner noteres: beregning af molekylvægt, konvertering til en bruttoformel, kontrol af muligheden for output som tekst, grafik og tekstgengivelse.
For at forberede denne artikel brugte jeg derfor kun en teksteditor. Desuden behøvede jeg ikke at tænke på, hvilken af formlerne der ville være grafisk, og hvilken der ville være tekst.
Her er et par eksempler, der afslører hemmeligheden ved at forberede teksten til en artikel: Beskrivelser fra venstre kolonne omdannes automatisk til formler i anden kolonne.
I den første linje er beskrivelsen af den rationelle formel meget lig det viste resultat. Den eneste forskel er, at de numeriske koefficienter vises interlineært.
I anden linje er den udvidede formel givet i form af tre separate kæder adskilt af et symbol; Jeg tror, det er let at se, at tekstbeskrivelsen på mange måder minder om de handlinger, der ville kræves for at skildre formlen med blyant på papir.
Den tredje linje demonstrerer brugen af skrå linjer ved hjælp af \ og / symbolerne. ` (backtick)-tegnet betyder, at linjen er tegnet fra højre mod venstre (eller bund til top).
Der er meget mere detaljeret dokumentation om brugen af easyChem-systemet her.
Lad mig afslutte denne artikel og ønske dig held og lykke med at studere kemi.
En kort forklarende ordbog over begreber brugt i artiklen
Kulbrinter Stoffer bestående af kulstof og brint. De adskiller sig fra hinanden i strukturen af deres molekyler. Strukturformler er skematiske billeder af molekyler, hvor atomer er angivet med latinske bogstaver og kemiske bindinger med bindestreger. Strukturformler er udvidet, forenklet og skelet. Udvidede strukturformler er strukturformler, hvor hvert atom er repræsenteret som en separat knude. Forenklede strukturformler er de strukturelle formler, hvor hydrogenatomer er skrevet ved siden af det grundstof, som de er forbundet med. Og hvis mere end et brint er knyttet til et atom, så skrives mængden som et tal. Vi kan også sige, at grupper fungerer som noder i forenklede formler. Skeletformler er strukturformler, hvor carbonatomer er afbildet som tomme noder. Antallet af hydrogenatomer bundet til hvert carbonatom er lig med 4 minus antallet af bindinger, der konvergerer på stedet. For knuder, der ikke er dannet af kulstof, gælder reglerne for forenklede formler. Bruttoformel (også kendt som sand formel) - en liste over alle kemiske grundstoffer, der udgør molekylet, der angiver antallet af atomer i form af et tal (hvis der er et atom, er enheden ikke skrevet) Hill system - en regel, der bestemmer rækkefølgen af atomer i bruttoformlen formlen: carbon placeres først, derefter brint og derefter de resterende grundstoffer i alfabetisk rækkefølge. Dette er et system, der bruges meget ofte. Og alle bruttoformlerne i denne artikel er skrevet efter Hill-systemet. Funktionelle grupper Stabile kombinationer af atomer, der bevares under kemiske reaktioner. Ofte har funktionelle grupper deres egne navne og påvirker stoffets kemiske egenskaber og videnskabelige navnSyrer- det er komplekse stoffer, hvis molekyler består af brintatomer, der kan erstattes, og sure rester.
Syresten har en negativ ladning.
Iltfrie syrer: HCl, HBr, H 2 S mv.
Et grundstof, der sammen med brint og iltatomer danner et iltholdigt syremolekyle, kaldes syredannende.
Efter antallet af brintatomer i molekylet opdeles syrer i monobasisk Og polybasisk.
Monobasiske syrer indeholder et brintatom: HCl, HNO 3, HBr osv.
Flerbasiske syrer indeholder to eller flere hydrogenatomer: H 2 SO 4 (dibasisk), H 3 PO 4 (tribasisk).
I iltfrie syrer skal du tilføje forbindelsesvokalen "o" til navnet på det grundstof, der danner syren, og ordene "... brintsyre" For eksempel: HF – flussyre.
Hvis det syredannende grundstof udviser den maksimale oxidationstilstand (det svarer til gruppenummeret), tilføjes “...naya syre". Men eksempel:
HNO 3 – nitrogen og jeg syre (fordi nitrogenatomet har en maksimal oxidationstilstand på +5)
Hvis grundstoffets oxidationstilstand er under maksimum, så tilsæt "...træt syre":
1+3-2
HNO 2 – nitrogen udmattet syre (da det syredannende grundstof N har en minimal oxidationstilstand).
H3PO4 – ortho phosphorsyre.
HPO 3 – meta phosphorsyre.
Strukturformler for syrer.
I et molekyle af en oxygenholdig syre er et hydrogenatom bundet til et atom i det syredannende grundstof gennem et oxygenatom. Når der udarbejdes en strukturformel, skal alle hydroxidioner derfor først bindes til atomet i det syredannende grundstof.
Forbind derefter de resterende iltatomer med to streger direkte til atomerne i det syredannende grundstof (fig. 2).
Syrer- elektrolytter, ved dissociation af hvilke kun H + ioner dannes af positive ioner:
HNO3 ↔ H+ + NO3-;
CH 3 COOH↔ H + + CH 3 COO — .
Alle syrer er klassificeret i uorganiske og organiske (carboxylsyre), som også har deres egne (interne) klassifikationer.
Under normale forhold findes en betydelig mængde uorganiske syrer i flydende tilstand, nogle i fast tilstand (H 3 PO 4, H 3 BO 3).
Organiske syrer med op til 3 kulstofatomer er meget mobile, farveløse væsker med en karakteristisk skarp lugt; syrer med 4-9 kulstofatomer er olieagtige væsker med en ubehagelig lugt, og syrer med et stort antal kulstofatomer er faste stoffer, der er uopløselige i vand.
Kemiske formler for syrer
Lad os overveje de kemiske formler for syrer ved at bruge eksemplet på flere repræsentanter (både uorganiske og organiske): saltsyre - HCl, svovlsyre - H 2 SO 4, phosphorsyre - H 3 PO 4, eddikesyre - CH 3 COOH og benzoesyre syre - C6H5COOH. Den kemiske formel viser den kvalitative og kvantitative sammensætning af molekylet (hvor mange og hvilke atomer der indgår i en bestemt forbindelse Ved hjælp af den kemiske formel kan du beregne molekylvægten af syrer (Ar(H) = 1 amu, Ar(). Cl) = 35,5 amu, Ar(P) = 31 amu, Ar(O) = 16 amu, Ar(S) = 32 amu, Ar(C) = 12 am.
Mr(HCl) = Ar(H) + Ar(Cl);
Mr(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5.
Mr(H2SO4) = 2×Ar(H) + Ar(S) + 4×Ar(O);
Mr(H2SO4) = 2×1 + 32 + 4×16 = 2 + 32 + 64 = 98.
Mr(H3PO4) = 3×Ar(H) + Ar(P) + 4×Ar(O);
Mr(H3PO4) = 3×1 + 31 + 4×16 = 3 + 31 + 64 = 98.
Mr(CH3COOH) = 3×Ar(C) + 4×Ar(H) + 2×Ar(O);
Mr(CH3COOH) = 3×12 + 4×1 + 2×16 = 36 + 4 + 32 = 72.
Mr(C6H5COOH) = 7×Ar(C) + 6×Ar(H) + 2×Ar(O);
Mr(C6H5COOH) = 7 × 12 + 6 × 1 + 2 × 16 = 84 + 6 + 32 = 122.
Strukturelle (grafiske) formler for syrer
Den strukturelle (grafiske) formel for et stof er mere visuel. Det viser, hvordan atomer er forbundet med hinanden i et molekyle. Lad os angive strukturformlerne for hver af ovenstående forbindelser:
Ris. 1. Strukturformel for saltsyre.
Ris. 2. Strukturformel for svovlsyre.
Ris. 3. Strukturformel for fosforsyre.
Ris. 4. Strukturformel for eddikesyre.
Ris. 5. Strukturel formel for benzoesyre.
Ioniske formler
Alle uorganiske syrer er elektrolytter, dvs. i stand til at dissociere i en vandig opløsning til ioner:
HCl ↔ H+ + Cl-;
H2SO4 ↔ 2H+ + SO42-;
H3PO4 ↔ 3H+ + PO43-.
Eksempler på problemløsning
EKSEMPEL 1
| Dyrke motion | Ved fuldstændig forbrænding af 6 g organisk stof blev der dannet 8,8 g carbonmonoxid (IV) og 3,6 g vand. Bestem molekylformlen for det brændte stof, hvis det vides, at dets molære masse er 180 g/mol. |
| Løsning | Lad os tegne et diagram over forbrændingsreaktionen af en organisk forbindelse, der angiver antallet af carbon-, hydrogen- og oxygenatomer som henholdsvis "x", "y" og "z": C x H y O z + O z → CO 2 + H 2 O. Lad os bestemme masserne af de elementer, der udgør dette stof. Værdier af relative atommasser taget fra det periodiske system af D.I. Mendeleev, afrund til hele tal: Ar(C) = 12 amu, Ar(H) = 1 amu, Ar(O) = 16 amu. m(C) = n(C)×M(C) = n(CO2)×M(C) = ×M(C); m(H) = n(H)×M(H) = 2×n(H20)×M(H) = ×M(H); Lad os beregne molmasserne af kuldioxid og vand. Som det er kendt, er molmassen af et molekyle lig med summen af de relative atommasser af de atomer, der udgør molekylet (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) = x12 = 2,4 g; m(H) = 2 × 3,6 / 18 × 1 = 0,4 g. m(O) = m(C x H y Oz) - m(C) - m(H) = 6 - 2,4 - 0,4 = 3,2 g. Lad os bestemme den kemiske formel for forbindelsen: 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. Dette betyder, at den enkleste formel for forbindelsen er CH 2 O, og den molære masse er 30 g/mol. For at finde den sande formel for en organisk forbindelse finder vi forholdet mellem de sande og resulterende molære masser: M-stof/M(CH2O) = 180/30 = 6. Det betyder, at indekserne for kulstof, brint og oxygenatomer skal være 6 gange højere, dvs. formlen for stoffet vil være C 6 H 12 O 6. Dette er glukose eller fruktose. |
| Svar | C6H12O6 |
EKSEMPEL 2
| Dyrke motion | Udled den enkleste formel for en forbindelse, hvor massefraktionen af fosfor er 43,66%, og massefraktionen af oxygen er 56,34%. |
| Løsning | Massefraktionen af grundstof X i et molekyle med sammensætningen NX beregnes ved hjælp af følgende formel: ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. Lad os betegne antallet af fosforatomer i molekylet med "x" og antallet af oxygenatomer med "y" Lad os finde de tilsvarende relative atommasser af grundstofferne fosfor og oxygen (værdierne af de relative atommasser taget fra D.I. Mendeleevs periodiske system er afrundet til hele tal). Ar(P) = 31; Ar(O) = 16. Vi opdeler det procentvise indhold af grundstoffer i de tilsvarende relative atommasser. Således vil vi finde sammenhængen mellem antallet af atomer i forbindelsens molekyle: 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. Det betyder, at den enkleste formel for at kombinere fosfor og ilt er P 2 O 5 . Det er phosphor(V)oxid. |
| Svar | P2O5 |
7. Syrer. Salt. Forholdet mellem klasser af uorganiske stoffer
7.1. Syrer
Syrer er elektrolytter, ved dissociation af hvilke kun hydrogenkationer H+ dannes som positivt ladede ioner (mere præcist, hydroniumioner H 3 O +).
En anden definition: syrer er komplekse stoffer, der består af et brintatom og syrerester (tabel 7.1).
Tabel 7.1
Formler og navne på nogle syrer, syrerester og salte
| Syreformel | Syrenavn | Syrerester (anion) | Navn på salte (gennemsnit) |
|---|---|---|---|
| HF | Flussyre (fluorsyre) | F − | Fluorider |
| HCl | Salt (salt) | Cl- | Chlorider |
| HBr | Hydrobromid | Br− | Bromider |
| HEJ | Hydroiodid | jeg - | Jodider |
| H2S | Svovlbrinte | S 2− | Sulfider |
| H2SO3 | Svovlholdig | SO 3 2 - | Sulfitter |
| H2SO4 | Svovlsyre | SO 4 2 - | Sulfater |
| HNO2 | Nitrogenholdig | NO2− | Nitritter |
| HNO3 | Nitrogen | NO 3 - | Nitrater |
| H2SiO3 | Silicium | SiO 3 2 - | Silikater |
| HPO 3 | Metafosforisk | PO 3 − | Metafosfater |
| H3PO4 | Ortofosforsyre | PO 4 3 − | Orthofosfater (fosfater) |
| H4P2O7 | Pyrofosforsyre (bifosforsyre) | P 2 O 7 4 − | Pyrophosphater (diphosphater) |
| HMnO4 | Mangan | MnO 4 - | Permanganater |
| H2CrO4 | Chrome | CrO 4 2 - | Kromater |
| H2Cr2O7 | Dichrome | Cr 2 O 7 2 - | Dichromater (bikromater) |
| H2SeO4 | Selen | SeO 4 2 - | Selenates |
| H3BO3 | Bornaya | BO 3 3 − | Ortoborater |
| HClO | Hypoklor | ClO – | Hypoklorit |
| HClO2 | Chlorid | ClO2− | Kloriter |
| HClO3 | Klorholdigt | ClO3− | Klorater |
| HClO4 | Klor | ClO4- | Perklorater |
| H2CO3 | Kul | CO 3 3 − | Karbonater |
| CH3COOH | Eddike | CH 3 COO − | Acetater |
| HCOOH | Myre | HCOO - | Formierer |
Under normale forhold kan syrer være faste stoffer (H 3 PO 4, H 3 BO 3, H 2 SiO 3) og væsker (HNO 3, H 2 SO 4, CH 3 COOH). Disse syrer kan eksistere både individuelt (100% form) og i form af fortyndede og koncentrerede opløsninger. For eksempel kendes H2SO4, HNO3, H3PO4, CH3COOH både individuelt og i opløsninger.
En række syrer kendes kun i opløsninger. Disse er alle hydrogenhalogenider (HCl, HBr, HI), svovlbrinte H 2 S, hydrogencyanid (hydrocyanisk HCN), kulsyre H 2 CO 3, svovlholdig H 2 SO 3 syre, som er opløsninger af gasser i vand. For eksempel er saltsyre en blanding af HCl og H 2 O, kulsyre er en blanding af CO 2 og H 2 O. Det er klart, at det er forkert at bruge udtrykket "saltsyreopløsning".
De fleste syrer er opløselige i vand. H 2 SiO 3 er uopløselig. Det overvældende flertal af syrer har en molekylær struktur. Eksempler på strukturformler for syrer:
I de fleste oxygenholdige syremolekyler er alle brintatomer bundet til oxygen. Men der er undtagelser:
Syrer er klassificeret efter en række karakteristika (tabel 7.2).
Tabel 7.2
Klassificering af syrer
| Klassifikationsskilt | Syretype | Eksempler |
|---|---|---|
| Antal hydrogenioner dannet ved fuldstændig dissociation af et syremolekyle | Monobase | HCl, HNO3, CH3COOH |
| Dibasic | H2SO4, H2S, H2CO3 | |
| Tribasic | H3PO4, H3AsO4 | |
| Tilstedeværelsen eller fraværet af et oxygenatom i et molekyle | Iltholdig (syrehydroxider, oxosyrer) | HNO2, H2SiO3, H2SO4 |
| Iltfri | HF, H2S, HCN | |
| Grad af dissociation (styrke) | Stærk (fuldstændig dissocierede, stærke elektrolytter) | HCl, HBr, HI, H2SO4 (fortyndet), HNO3, HClO3, HClO4, HMnO4, H2Cr2O7 |
| Svag (delvis dissocieret, svage elektrolytter) | 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, H2SO4 (konc) | |
| Oxidative egenskaber | Oxidationsmidler på grund af H + ioner (betinget ikke-oxiderende syrer) | HCl, HBr, HI, HF, H2SO4 (fortyndet), H3PO4, CH3COOH |
| Oxidationsmidler på grund af anion (oxiderende syrer) | HNO 3, HMnO 4, H 2 SO 4 (koncentreret), H 2 Cr 2 O 7 | |
| Anionreducerende midler | HCl, HBr, HI, H2S (men ikke HF) | |
| Termisk stabilitet | Eksisterer kun i løsninger | H 2 CO 3, H 2 SO 3, HClO, HClO 2 |
| Nedbrydes nemt ved opvarmning | H2SO3, HNO3, H2SiO3 | |
| Termisk stabil | H2SO4 (koncentreret), H3PO4 |
Alle generelle kemiske egenskaber ved syrer skyldes tilstedeværelsen i deres vandige opløsninger af overskydende hydrogenkationer H + (H 3 O +).
1. På grund af overskuddet af H + ioner ændrer vandige opløsninger af syrer farven på lakmusviolet og methylorange til rød (phenolphtalein ændrer ikke farve og forbliver farveløs). I en vandig opløsning af svag kulsyre er lakmus ikke rød, men lyserød en opløsning over et bundfald af meget svag kiselsyre ændrer overhovedet ikke farven på indikatorerne.
2. Syrer interagerer med basiske oxider, baser og amfotere hydroxider, ammoniakhydrat (se kapitel 6).
Eksempel 7.1. For at udføre transformationen BaO → BaSO 4 kan du bruge: a) SO 2; b) H2S04; c) Na2S04; d) SO 3.
Løsning. Transformationen kan udføres med H 2 SO 4:
BaO + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + H 2 O
BaO + SO 3 = BaSO 4
Na 2 SO 4 reagerer ikke med BaO, og i reaktionen mellem BaO og SO 2 dannes bariumsulfit:
BaO + SO 2 = BaSO 3
Svar: 3).
3. Syrer reagerer med ammoniak og dets vandige opløsninger for at danne ammoniumsalte:
HCl + NH3 = NH4Cl - ammoniumchlorid;
H2SO4 + 2NH3 = (NH4)2S04 - ammoniumsulfat.
4. Ikke-oxiderende syrer reagerer med metaller placeret i aktivitetsrækken op til brint for at danne et salt og frigive brint:
H 2 SO 4 (fortyndet) + Fe = FeSO 4 + H 2
2HCl + Zn = ZnCl2 = H2
Interaktionen mellem oxiderende syrer (HNO 3, H 2 SO 4 (konc)) med metaller er meget specifik og tages i betragtning, når man studerer grundstoffernes kemi og deres forbindelser.
5. Syrer interagerer med salte. Reaktionen har en række funktioner:
a) i de fleste tilfælde, når en stærkere syre reagerer med et salt af en svagere syre, dannes et salt af en svag syre og en svag syre, eller, som man siger, en stærkere syre fortrænger en svagere. Serien med aftagende styrke af syrer ser sådan ud:
Eksempler på opståede reaktioner:
2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + H2O + CO2
H 2 CO 3 + Na 2 SiO 3 = Na 2 CO 3 + H 2 SiO 3 ↓
2CH 3 COOH + K 2 CO 3 = 2CH 3 COOK + H 2 O + CO 2
3H 2 SO 4 + 2K 3 PO 4 = 3K 2 SO 4 + 2H 3 PO 4
Må ikke interagere med hinanden, for eksempel KCl og H 2 SO 4 (fortyndet), NaNO 3 og H 2 SO 4 (fortyndet), K 2 SO 4 og HCl (HNO 3, HBr, HI), K 3 PO 4 og H2CO3, CH3COOK og H2CO3;
b) i nogle tilfælde fortrænger en svagere syre en stærkere fra et salt:
CuSO4 + H2S = CuS↓ + H2SO4
3AgNO3 (dil) + H 3 PO 4 = Ag 3 PO 4 ↓ + 3HNO 3.
Sådanne reaktioner er mulige, når bundfaldene af de resulterende salte ikke opløses i de resulterende fortyndede stærke syrer (H 2 SO 4 og HNO 3);
c) i tilfælde af dannelse af bundfald, der er uopløselige i stærke syrer, kan der forekomme en reaktion mellem en stærk syre og et salt dannet af en anden stærk syre:
BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 ↓ + 2HCl
Ba(NO 3) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2HNO 3
AgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3
Eksempel 7.2. Angiv rækken, der indeholder formlerne for stoffer, der reagerer med H 2 SO 4 (fortyndet).
1) Zn, A1203, KCI (p-p); 3) NaN03 (p-p), Na2S, NaF 2) Cu(OH)2, K2C03, Ag; 4) Na2S03, Mg, Zn(OH)2.
Løsning. Alle stoffer i række 4 interagerer med H 2 SO 4 (dil):
Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 O + SO 2
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2
Zn(OH)2 + H2SO4 = ZnSO4 + 2H2O
I række 1) er reaktionen med KCl (p-p) ikke mulig, i række 2) - med Ag, i række 3) - med NaNO 3 (p-p).
Svar: 4).
6. Koncentreret svovlsyre opfører sig meget specifikt i reaktioner med salte. Dette er en ikke-flygtig og termisk stabil syre, derfor fortrænger den alle stærke syrer fra faste (!) salte, da de er mere flygtige end H2SO4 (konc):
KCl (tv) + H2SO4 (koncentreret) KHS04 + HCl
2KCl (s) + H 2 SO 4 (koncentreret) K 2 SO 4 + 2 HCl
Salte dannet af stærke syrer (HBr, HI, HCl, HNO 3, HClO 4) reagerer kun med koncentreret svovlsyre og kun i fast tilstand
Eksempel 7.3. Koncentreret svovlsyre reagerer i modsætning til fortyndet:
3) KNO 3 (tv);
Løsning. Begge syrer reagerer med KF, Na 2 CO 3 og Na 3 PO 4, og kun H 2 SO 4 (koncentreret) reagerer med KNO 3 (fast).
Svar: 3).
Metoder til fremstilling af syrer er meget forskellige.
Anoxiske syrer modtage:
- ved at opløse de tilsvarende gasser i vand:
HCl (g) + H2O (l) → HCl (p-p)
H 2 S (g) + H 2 O (l) → H 2 S (opløsning)
- fra salte ved fortrængning med stærkere eller mindre flygtige syrer:
FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S
KCl (tv) + H2SO4 (koncentreret) = KHSO4 + HCl
Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + H 2 SO 3
Iltholdige syrer modtage:
- ved at opløse de tilsvarende sure oxider i vand, mens oxidationsgraden af det syredannende grundstof i oxidet og syren forbliver den samme (med undtagelse af NO 2):
N2O5 + H2O = 2HNO3
SO3 + H2O = H2SO4
P 2 O 5 + 3H 2 O 2H 3 PO 4
- oxidation af ikke-metaller med oxiderende syrer:
S + 6HNO3 (konc) = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
- ved at fortrænge en stærk syre fra et salt af en anden stærk syre (hvis et bundfald, der er uopløseligt i de resulterende syrer), udfældes):
Ba(NO 3) 2 + H 2 SO 4 (fortyndet) = BaSO 4 ↓ + 2HNO 3
AgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3
- ved at fortrænge en flygtig syre fra dens salte med en mindre flygtig syre.
Til dette formål anvendes oftest ikke-flygtig, termisk stabil koncentreret svovlsyre:
NaNO 3 (tv) + H 2 SO 4 (konc.) NaHSO 4 + HNO 3
KClO 4 (tv) + H 2 SO 4 (konc.) KHSO 4 + HClO 4
- fortrængning af en svagere syre fra dens salte med en stærkere syre:
Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2 SO 4 = 3CaSO 4 ↓ + 2H 3 PO 4
NaNO2 + HCl = NaCl + HNO2
K 2 SiO 3 + 2HBr = 2KBr + H 2 SiO 3 ↓