2. Bazlar asitlerle reaksiyona girerek tuz ve su oluşturur (nötralizasyon reaksiyonu). Örneğin:
KOH + HC1 = KS1 + H20;
Fe(OH)2 + 2HNO3 = Fe(NO3)2 + 2H2O
3. Alkaliler asidik oksitlerle reaksiyona girerek tuz ve su oluşturur:
Ca(OH)2 + C02 = CaC02 + H20.
4. Alkali çözeltiler, sonuçta çözünmeyen bir baz veya çözünmeyen bir tuz oluşması durumunda tuz çözeltileriyle reaksiyona girer. Örneğin:
2NaOH + CuS04 = Cu(OH)2 ↓ + Na2S04;
Ba(OH)2 + Na2S04 = 2NaOH + BaS04 ↓
5. Çözünmeyen bazlar ısıtıldığında bazik oksit ve suya ayrışır.
2Fe(OH)3 Fe203 + ZH20.
6. Alkali çözeltiler, amfoterik oksitler ve hidroksitler (Zn, Al, vb.) oluşturan metallerle etkileşime girer.
2AI + 2KOH + 6H20 = 2K + 3H2.
Gerekçe almak
Fiş çözünür bazlar:
a) Alkali ve toprak alkali metallerin su ile etkileşimi:
2Na + 2H20 = 2NaOH + H2;
b) alkali ve alkali toprak metal oksitlerinin su ile etkileşimi:
Na20 + H20 = 2NaOH.
2. Makbuz çözünmeyen bazlar alkalilerin çözünebilir metal tuzları üzerindeki etkisi:
2NaOH + FeS04 = Fe(OH)2 ↓ + Na2S04.
Asitler - suda ayrıştığında karmaşık maddeler, H + hidrojen iyonları ve başka hiçbir katyon oluşmaz.
Kimyasal özellikler
Asitlerin sulu çözeltilerdeki genel özellikleri, asit moleküllerinin elektrolitik ayrışması sonucu oluşan H + iyonlarının (veya daha doğrusu H3 O +) varlığıyla belirlenir:
1. Asitler indikatörlerin rengini eşit oranda değiştirir (Tablo 6).
2. Asitler bazlarla etkileşime girer.
Örneğin:
H3P04 + 3NaOH = Na3P04 + ZN20;
H3P04 + 2NaOH = Na2HP04 + 2H20;
H3P04 + NaOH = NaH2P04 + H20;
3. Asitler bazik oksitlerle etkileşime girer:
2HCl + CaO = CaC12 + H20;
H 2 SO 4 + Fe 2 Ö 3 = Fe 2 (SO 4) 3 + ZN 2 O.
4. Asitler amfoterik oksitlerle etkileşime girer:
2HNO3 + ZnO = Zn(NO3)2 + H2O.
5. Asitler bazı ara tuzlarla reaksiyona girerek yeni bir tuz ve yeni bir asit oluşturur; sonuçta çözünmeyen bir tuz veya orijinalinden daha zayıf (veya daha uçucu) bir asit oluşursa reaksiyonlar mümkündür. Örneğin:
2HC1+Na2C03 = 2NaCl+H20 +C02;
2NaCl + H2S04 = 2HCl + Na2S04.
6. Asitler metallerle etkileşime girer. Bu reaksiyonların ürünlerinin doğası, asidin doğasına, konsantrasyonuna ve metalin aktivitesine bağlıdır. Örneğin, seyreltik sülfürik asit, hidroklorik asit ve diğer oksitleyici olmayan asitler, hidrojenin solundaki standart elektrot potansiyelleri serisindeki (bkz. Bölüm 7.) metallerle reaksiyona girer. Reaksiyon sonucunda tuz ve hidrojen gazı oluşur:
H2S04 (dil)) + Zn = ZnS04 + H2;
2HC1 + Mg = MgCl2 + H2.
Oksitleyici asitler (konsantre sülfürik asit, herhangi bir konsantrasyondaki nitrik asit HNO3), bir tuz ve bir asit indirgeme ürünü oluşturmak için hidrojenden sonra standart elektrot potansiyelleri serisindeki metallerle de etkileşime girer. Örneğin:
2H2S04 (kons) + Zn = ZnS04 + S02 + 2H20;
Asitlerin elde edilmesi
1. Anoksik asitler, basit maddelerden sentez ve ardından ürünün suda çözünmesiyle elde edilir.
S + H2 = H2S.
2. Oksoasitler, asit oksitlerin su ile reaksiyona sokulmasıyla elde edilir.
S03 + H20 = H2S04.
3. Asitlerin çoğu, tuzların asitlerle reaksiyona sokulmasıyla elde edilebilir.
Na2Si03 + H2S04 = H2Si03 + Na2S04.
Amfoterik hidroksitler
1. Nötr bir ortamda (saf su), amfoterik hidroksitler pratikte çözünmez ve iyonlara ayrışmaz. Asit ve alkalilerde çözünürler. Amfoterik hidroksitlerin asidik ve alkali ortamda ayrışması aşağıdaki denklemlerle ifade edilebilir:
Zn+ OH - Zn(OH)H + + ZnO
A1 3+ + ZON - Al(OH) 3 H + + AlO+ H 2 O
2. Amfoterik hidroksitler hem asitlerle hem de alkalilerle reaksiyona girerek tuz ve su oluşturur.
Amfoterik hidroksitlerin asitlerle etkileşimi:
Zn(OH)2 + 2HCl + ZnCl2 + 2H20;
Sn(OH)2 + H2S04 = SnS04 + 2H20.
Amfoterik hidroksitlerin alkalilerle etkileşimi:
Zn(OH)2 + 2NaOH Na2Zn02 + 2H20;
Zn(OH)2 + 2NaOH Na2;
Pb(OH)2 + 2NaOHNa2.
Tuzlar – Bir asit molekülündeki hidrojen atomlarının metal atomlarıyla değiştirilmesinin veya bir baz molekülündeki bir hidroksit iyonunun asidik kalıntılarla değiştirilmesinin ürünleri.
Tuzların genel kimyasal özellikleri
1. Sulu çözeltilerdeki tuzlar iyonlara ayrışır:
a) orta tuzlar metal katyonlarına ve asidik kalıntıların anyonlarına ayrışır:
NaCN =Na + +СN - ;
6) asit tuzları metal katyonlara ve kompleks anyonlara ayrışır:
KHSO3 = K++ + HSO3-;
c) bazik tuzlar, asidik kalıntıların kompleks katyonlarına ve anyonlarına ayrışır:
AlOH(CH3COO)2 = AlOH2+ + 2CH3COO- .
2. Tuzlar metallerle reaksiyona girerek yeni bir tuz ve yeni bir metal oluşturur. Bu metal, elektrokimyasal voltaj serisinde yalnızca sağında bulunan metalleri tuz çözeltilerinden çıkarabilir:
CuS04 + Fe = FeS04 + Cu.
Çözünür tuzlar alkalilerle reaksiyona girerek yeni bir tuz ve yeni bir baz oluşturur. Ortaya çıkan baz veya tuzun çökelmesi durumunda reaksiyon mümkündür.
Örneğin:
FeCl3 +3KOH = Fe(OH)3 ↓+3KS1;
K2C03 + Ba(OH)2 = BaCO3 ↓+ 2KOH.
4. Tuzlar asitlerle reaksiyona girerek daha zayıf yeni bir asit veya yeni çözünmeyen bir tuz oluşturur:
Na2C03 + 2HC1 = 2NaCl + C02 + H20.
Bir tuz, belirli bir tuzu oluşturan bir asitle reaksiyona girdiğinde asidik bir tuz elde edilir (tuz bir polibazik asitten oluşuyorsa bu mümkündür).
Örneğin:
Na2S + H2S = 2NaHS;
CaC03 + C02 + H20 = Ca(HCO3)2.
5. Tuzlardan biri çökerse, tuzlar birbirleriyle etkileşime girerek yeni tuzlar oluşturabilir:
AgNO3 + KC1 = AgCl↓ + KNO3.
6. Birçok tuz ısıtıldığında ayrışır:
MgCO3 MgO+ CO2;
2NaNO3 2NaNO2 + O2.
7. Bazik tuzlar asitlerle reaksiyona girerek orta tuzlar ve su oluşturur:
Fe(OH)2NO3 +HNO3 = FeOH(NO3)2 +H20;
FeOH(NO3)2 + HNO3 = Fe(NO3)3 + H20.
8. Asidik tuzlar alkalilerle reaksiyona girerek orta tuzlar ve su oluşturur:
NaHSO4 + NaOH = Na2S03 + H20;
KN 2 RO 4 + KON = K 2 NRO 4 + H 2 O.
Tuzların elde edilmesi
Tuz elde etmek için kullanılan tüm yöntemler, inorganik bileşiklerin en önemli sınıflarının kimyasal özelliklerine dayanmaktadır. Tabloda tuz elde etmek için on klasik yöntem sunulmaktadır. 7.
Tuz elde etmek için genel yöntemlerin yanı sıra bazı özel yöntemler de mümkündür:
1. Oksitleri ve hidroksitleri amfoterik olan metallerin alkalilerle etkileşimi.
2. Tuzların belirli asit oksitlerle füzyonu.
K2C03 + SiO2K2Si03 + C02.
3. Alkalilerin halojenlerle etkileşimi:
2KOH + Cl2KCl + KClO + H20.
4. Halojenürlerin halojenlerle etkileşimi:
2KVg + Cl2 = 2KS1 + Br2.
Alkollerle tanışmamızı tamamlamak için, iyi bilinen başka bir maddenin - kolesterolün formülünü de vereceğim. Herkes bunun monohidrik bir alkol olduğunu bilmiyor!
|`/`\\`|<`|w>`\`/|<`/w$color(red)HO$color()>\/`|0/`|/\<`|w>|_q_q_q<-dH>:a_q|0<|dH>`/<`|wH>`\|dH; #a_(A-72)<_(A-120,d+)>-/-/<->`\
İçindeki hidroksil grubunu kırmızıyla işaretledim.
Karboksilik asitler
Her şarap üreticisi, şarabın havaya erişim olmadan saklanması gerektiğini bilir. Aksi takdirde ekşi olur. Ancak kimyagerler bunun nedenini biliyor; eğer bir alkole bir oksijen atomu daha eklerseniz asit elde edersiniz.Zaten bildiğimiz alkollerden elde edilen asitlerin formüllerine bakalım:
| Madde | İskelet formülü | Brüt formül | ||
|---|---|---|---|---|
| Metan asit (formik asit) |
H/C`|O|\OH | HCOOH | O//\OH | |
| Etanoik asit (asetik asit) |
H-C-C\AH; H|#C|H | CH3-COOH | /`|O|\OH | |
| Propanik asit (metilasetik asit) |
H-C-C-C\AH; H|#2|H; H|#3|H | CH3-CH2-COOH | \/`|O|\OH | |
| Bütanoik asit (bütirik asit) |
H-C-C-C-C\AH; H|#2|H; H|#3|H; H|#4|H | CH3-CH2-CH2-COOH | /\/`|O|\OH | |
| Genelleştirilmiş formül | (R)-C\AH | (R)-COOH veya (R)-CO2H | (R)/`|O|\OH |
Organik asitlerin ayırt edici bir özelliği, bu tür maddelere asidik özellikler veren bir karboksil grubunun (COOH) varlığıdır.
Sirkeyi deneyen herkes onun çok ekşi olduğunu bilir. Bunun nedeni ise içerisinde asetik asit bulunmasıdır. Tipik olarak sofra sirkesi, geri kalanı (çoğunlukla) su ile birlikte %3 ila 15 arasında asetik asit içerir. Asetik asitin seyreltilmemiş halde tüketilmesi hayati tehlike oluşturur.
Karboksilik asitler birden fazla karboksil grubuna sahip olabilir. Bu durumda onlara denir: dibazik, tribazik vesaire...
Gıda ürünleri birçok başka organik asit içerir. İşte bunlardan sadece birkaçı:
Bu asitlerin adı içerdikleri gıda ürünlerine karşılık gelir. Bu arada, alkollerin özelliği olan bir hidroksil grubuna sahip asitlerin de bulunduğunu lütfen unutmayın. Bu tür maddelere denir hidroksikarboksilik asitler(veya hidroksi asitler).
Aşağıda her asitin altında ait olduğu organik madde grubunun adını belirten bir işaret bulunmaktadır.
Radikaller
Radikaller kimyasal formülleri etkileyen başka bir kavramdır. Kelimenin kendisi muhtemelen herkes tarafından bilinmektedir, ancak kimyada radikallerin politikacılar, isyancılar ve aktif konumda olan diğer vatandaşlarla hiçbir ortak yanı yoktur.
İşte bunlar sadece molekül parçaları. Şimdi onları özel kılan şeyin ne olduğunu bulacağız ve kimyasal formül yazmanın yeni bir yolunu öğreneceğiz.
Genelleştirilmiş formüllerden metinde birkaç kez bahsedilmiştir: alkoller - (R)-OH ve karboksilik asitler - (R)-COOH. -OH ve -COOH'un fonksiyonel gruplar olduğunu hatırlatmama izin verin. Fakat R bir radikaldir. R harfi olarak tasvir edilmesi boşuna değil.
Daha spesifik olmak gerekirse, tek değerlikli bir radikal, bir molekülün bir hidrojen atomu içermeyen bir parçasıdır. Eğer iki hidrojen atomunu çıkarırsanız iki değerlikli bir radikal elde edersiniz.
Kimyadaki radikaller kendi isimlerini aldılar. Hatta bazıları elementlerin adlarına benzer Latince adlar bile aldı. Ayrıca bazen formüllerde radikaller, brüt formülleri daha çok anımsatan kısaltılmış biçimde belirtilebilir.
Bütün bunlar aşağıdaki tabloda gösterilmektedir.
| İsim | Yapısal formül | Tanım | Kısa formül | Alkol örneği | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Metil | CH3-() | Ben | CH3 | (Ben)-OH | CH3OH | |
| Etil | CH3-CH2-() | Et | C2H5 | (Et)-OH | C2H5OH | |
| kestim | CH3-CH2-CH2-() | PR | C3H7 | (Pr)-OH | C3H7OH | |
| İzopropil | H3C\CH(*`/H3C*)-() | i-Pr | C3H7 | (i-Pr)-OH | (CH3)2CHOH | |
| Fenil | `/`=`\//-\\-{} | Doktora | C6H5 | (Ph)-OH | C6H5OH | |
Burada her şeyin açık olduğunu düşünüyorum. Alkol örneklerinin verildiği köşeye dikkatinizi çekmek istiyorum. Bazı radikaller brüt formüle benzer bir biçimde yazılır, ancak fonksiyonel grup ayrı yazılır. Örneğin CH3-CH2-OH, C2H5OH'ye dönüşür.
İzopropil gibi dallanmış zincirler için ise braketli yapılar kullanılır.
Bir de şöyle bir olay var serbest radikaller. Bunlar, bazı nedenlerden dolayı fonksiyonel gruplardan ayrılan radikallerdir. Bu durumda formülleri incelemeye başladığımız kurallardan biri ihlal edilir: kimyasal bağların sayısı artık atomlardan birinin değerine karşılık gelmez. Peki, ya da bir uçta bağlantılardan birinin açık hale geldiğini söyleyebiliriz. Serbest radikaller genellikle kısa bir süre yaşarlar çünkü moleküller kararlı bir duruma dönme eğilimindedir.
Nitrojene giriş. Aminler
Birçok organik bileşiğin parçası olan başka bir elementle tanışmayı öneriyorum. Bu azot.
Latin harfiyle gösterilir N ve değeri üçtür.
Bilinen hidrokarbonlara nitrojen eklenirse hangi maddelerin elde edildiğini görelim:
| Madde | Genişletilmiş yapısal formül | Basitleştirilmiş yapısal formül | İskelet formülü | Brüt formül |
|---|---|---|---|---|
| Aminometan (metilamin) |
H-C-N\H;H|#C|H | CH3-NH2 | \NH2 | |
| Aminoetan (etilamin) |
H-C-C-N\H;H|#C|H;H|#3|H | CH3-CH2-NH2 | /\NH2 | |
| Dimetilamin | 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 | |
| trietilamin | $eğim(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<`|/>\| |
Muhtemelen isimlerden de tahmin ettiğiniz gibi, tüm bu maddeler genel ad altında birleştirilmiştir. aminler. Fonksiyonel grup ()-NH2 denir amino grubu. Aminlerin bazı genel formülleri şunlardır:
Genel olarak burada özel bir yenilik yok. Bu formüller sizin için açıksa, bir ders kitabı veya interneti kullanarak organik kimya konusunda daha fazla çalışmaya güvenle başlayabilirsiniz.
Ama aynı zamanda inorganik kimyadaki formüllerden de bahsetmek istiyorum. Organik moleküllerin yapısını inceledikten sonra bunları anlamanın ne kadar kolay olduğunu göreceksiniz.
Rasyonel formüller
İnorganik kimyanın organik kimyaya göre daha kolay olduğu sonucuna varılmamalıdır. Elbette inorganik moleküller, hidrokarbonlar gibi karmaşık yapılar oluşturma eğiliminde olmadıkları için çok daha basit görünme eğilimindedirler. Ancak periyodik tabloyu oluşturan yüzden fazla elementi incelememiz gerekiyor. Ve bu elementler kimyasal özelliklerine göre birleşme eğilimindedir, ancak çok sayıda istisna vardır.
Bu yüzden size bunların hiçbirini anlatmayacağım. Yazımın konusu kimyasal formüller. Ve onlarla her şey nispeten basittir.
En sık inorganik kimyada kullanılır rasyonel formüller. Ve şimdi bunların zaten bize tanıdık gelenlerden nasıl farklı olduklarını anlayacağız.
Öncelikle başka bir element olan kalsiyum ile tanışalım. Bu aynı zamanda çok yaygın bir unsurdur.
Belirlendi CA ve iki değerliğe sahiptir. Bildiğimiz karbon, oksijen ve hidrojenle hangi bileşikleri oluşturduğuna bakalım.
| Madde | Yapısal formül | Rasyonel formül | Brüt formül |
|---|---|---|---|
| Kalsiyum oksit | Ca=O | CaO | |
| Kalsiyum hidroksit | H-O-Ca-O-H | Ca(OH)2 | |
| Kalsiyum karbonat | $eğim(45)Ca`/O\C|O`|/O`\#1 | CaCO3 | |
| Kalsiyum bikarbonat | HO/`|O|\O/Ca\O/`|O|\OH | Ca(HCO3)2 | |
| Karbonik asit | H|O\C|O`|/O`|H | H2CO3 |
İlk bakışta rasyonel formülün yapısal ve kaba formül arasında bir şey olduğunu görebilirsiniz. Ancak bunların nasıl elde edildiği henüz çok açık değil. Bu formüllerin anlamını anlamak için maddelerin katıldığı kimyasal reaksiyonları dikkate almanız gerekir.
Saf haliyle kalsiyum yumuşak beyaz bir metaldir. Doğada oluşmaz. Ancak bir kimya mağazasından satın almak oldukça mümkün. Genellikle havaya erişimi olmayan özel kavanozlarda saklanır. Çünkü havada oksijenle reaksiyona girer. Aslında bu yüzden doğada oluşmuyor.
Yani, kalsiyumun oksijenle reaksiyonu:
2Ca + O2 -> 2CaO
Bir maddenin formülünden önce gelen 2 sayısı, reaksiyona 2 molekülün dahil olduğu anlamına gelir.
Kalsiyum ve oksijen kalsiyum oksit üretir. Bu madde aynı zamanda suyla reaksiyona girdiği için doğada da oluşmaz:
CaO + H2O -> Ca(OH2)
Sonuç kalsiyum hidroksittir. Yapısal formülüne yakından bakarsanız (önceki tabloda), zaten aşina olduğumuz bir kalsiyum atomu ve iki hidroksil grubundan oluştuğunu görebilirsiniz.
Bunlar kimya kanunlarıdır: Organik bir maddeye bir hidroksil grubu eklenirse bir alkol elde edilir, bir metale eklenirse bir hidroksit elde edilir.
Ancak havada karbondioksit bulunması nedeniyle doğada kalsiyum hidroksit oluşmaz. Sanırım herkes bu gazı duymuştur. İnsanların ve hayvanların solunumu, kömür ve petrol ürünlerinin yanması, yangınlar ve volkanik patlamalar sırasında oluşur. Bu nedenle havada her zaman bulunur. Ama aynı zamanda suda oldukça iyi çözünür ve karbonik asit oluşturur:
CO2 + H2O<=>H2CO3
İmza<=>reaksiyonun aynı koşullar altında her iki yönde de ilerleyebileceğini gösterir.
Böylece suda çözünen kalsiyum hidroksit, karbonik asitle reaksiyona girer ve az çözünür kalsiyum karbonata dönüşür:
Ca(OH)2 + H2CO3 -> CaCO3"|v" + 2H2O
Aşağı ok, reaksiyonun sonucunda maddenin çökeldiği anlamına gelir.
Kalsiyum karbonatın su varlığında karbon dioksit ile daha fazla temasıyla, suda oldukça çözünür olan asidik bir tuz - kalsiyum bikarbonat oluşturmak üzere tersine çevrilebilir bir reaksiyon meydana gelir.
CaCO3 + CO2 + H2O<=>Ca(HCO3)2
Bu işlem suyun sertliğini etkiler. Sıcaklık yükseldiğinde bikarbonat tekrar karbonata dönüşür. Bu nedenle suyun sert olduğu bölgelerde kazanlarda kireçlenmeler oluşur.
Tebeşir, kireçtaşı, mermer, tüf ve diğer birçok mineral büyük ölçüde kalsiyum karbonattan oluşur. Ayrıca mercanlarda, yumuşakçaların kabuklarında, hayvan kemiklerinde vb. bulunur.
Ancak kalsiyum karbonat çok yüksek ısıda ısıtılırsa kalsiyum oksit ve karbondioksite dönüşecektir.
Doğadaki kalsiyum döngüsüne ilişkin bu kısa öykü, rasyonel formüllere neden ihtiyaç duyulduğunu açıklamalıdır. Böylece fonksiyonel grupların görülebilmesi için rasyonel formüller yazılır. Bizim durumumuzda:
Ayrıca bireysel elementler (Ca, H, O (oksitlerde)) de bağımsız gruplardır.iyonlar
Sanırım iyonları tanımanın zamanı geldi. Bu kelime muhtemelen herkese tanıdık geliyor. Fonksiyonel grupları inceledikten sonra bu iyonların ne olduğunu anlamanın bize hiçbir maliyeti yoktur.
Genel olarak, kimyasal bağların doğası gereği bazı elementler elektron verirken diğerleri elektron kazanır. Elektronlar negatif yüklü parçacıklardır. Tam elektron tamamlayıcısına sahip bir elementin yükü sıfırdır. Bir elektron verirse yükü pozitif olur, kabul ederse negatif olur. Örneğin hidrojenin yalnızca bir elektronu vardır ve bu elektronu oldukça kolay bir şekilde vererek pozitif bir iyona dönüşür. Kimyasal formüllerde bunun için özel bir giriş vardır:
H2O<=>H^+ + OH^-
Sonuç olarak şunu görüyoruz elektrolitik ayrışma su, pozitif yüklü bir hidrojen iyonuna ve negatif yüklü bir OH grubuna ayrışır. OH^- iyonu denir hidroksit iyonu. Bir iyon değil, bir tür molekülün parçası olan hidroksil grubuyla karıştırılmamalıdır. Sağ üst köşedeki + veya - işareti iyonun yükünü gösterir.
Ancak karbonik asit hiçbir zaman bağımsız bir madde olarak var olmaz. Aslında hidrojen iyonları ve karbonat iyonlarının (veya bikarbonat iyonlarının) bir karışımıdır:
H2CO3 = H^+ + HCO3^-<=>2H^+ + CO3^2-
Karbonat iyonunun yükü 2-'dir. Bu, ona iki elektronun eklendiği anlamına gelir.
Negatif yüklü iyonlara denir anyonlar. Tipik olarak bunlar asidik kalıntıları içerir.
Pozitif yüklü iyonlar - katyonlar. Çoğu zaman bunlar hidrojen ve metallerdir.
Ve burada muhtemelen rasyonel formüllerin anlamını tam olarak anlayabilirsiniz. İçlerine önce katyon, ardından anyon yazılır. Formül herhangi bir ücret içermese bile.
Muhtemelen iyonların yalnızca rasyonel formüllerle tanımlanamayacağını zaten tahmin etmişsinizdir. İşte bikarbonat anyonunun iskelet formülü:
Burada yük, fazladan bir elektron alan ve dolayısıyla bir satır kaybeden oksijen atomunun hemen yanında gösterilir. Basitçe söylemek gerekirse, her ekstra elektron, yapısal formülde gösterilen kimyasal bağların sayısını azaltır. Öte yandan, yapısal formülün bazı düğümlerinde + işareti varsa, o zaman ek bir çubuğu vardır. Her zaman olduğu gibi bu gerçeğin bir örnekle ortaya konması gerekiyor. Ancak bize tanıdık gelen maddeler arasında birkaç atomdan oluşan tek bir katyon yoktur.
Ve böyle bir madde amonyaktır. Sulu çözeltisine sıklıkla denir amonyak ve herhangi bir ilk yardım çantasına dahildir. Amonyak, hidrojen ve nitrojenden oluşan bir bileşiktir ve NH3 rasyonel formülüne sahiptir. Amonyak suda çözündüğünde meydana gelen kimyasal reaksiyonu düşünün:
NH3 + H2O<=>NH4^+ + OH^-
Aynı şey, ancak yapısal formüller kullanarak:
H|N<`/H>\H + H-O-H<=>H|N^+<_(A75,w+)H><_(A15,d+)H>`/H + O`^-# -H
Sağ tarafta iki iyon görüyoruz. Bir hidrojen atomunun su molekülünden amonyak molekülüne geçmesi sonucu oluşmuşlardır. Ancak bu atom elektronu olmadan hareket ediyordu. Anyon bize zaten tanıdık geliyor - bu bir hidroksit iyonudur. Ve katyon denir amonyum. Metallere benzer özellikler gösterir. Örneğin asidik bir kalıntıyla birleşebilir. Amonyumun bir karbonat anyonuyla birleşmesiyle oluşan maddeye amonyum karbonat denir: (NH4)2CO3.
Amonyumun bir karbonat anyonu ile etkileşimi için yapısal formüller şeklinde yazılmış reaksiyon denklemi:
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
Ancak bu formda reaksiyon denklemi gösteri amacıyla verilmiştir. Tipik olarak denklemler rasyonel formüller kullanır:
2NH4^+ + CO3^2-<=>(NH4)2CO3
Tepe sistemi
Dolayısıyla yapısal ve rasyonel formülleri zaten çalıştığımızı varsayabiliriz. Ancak daha ayrıntılı olarak düşünmeye değer başka bir konu daha var. Brüt formüllerin rasyonel formüllerden farkı nedir?
Karbonik asidin rasyonel formülünün neden başka bir şekilde değil de H2CO3 yazıldığını biliyoruz. (Önce iki hidrojen katyonu gelir, ardından karbonat anyonu gelir.) Peki brüt formül neden CH2O3 yazıyor?
Prensip olarak, karbonik asidin rasyonel formülü, tekrarlanan elementleri içermediğinden, doğru bir formül olarak kabul edilebilir. NH4OH veya Ca(OH)2'nin aksine.
Ancak brüt formüllere sıklıkla öğelerin sırasını belirleyen ek bir kural uygulanır. Kural oldukça basit: önce karbon, sonra hidrojen ve sonra geri kalan elementler alfabetik sıraya göre yerleştirilir.
Böylece CH2O3 ortaya çıkıyor - karbon, hidrojen, oksijen. Buna Hill sistemi denir. Hemen hemen tüm kimyasal referans kitaplarında kullanılmaktadır. Ve bu makalede de.
easyChem sistemi hakkında biraz
Sonuç yerine easyChem sisteminden bahsetmek istiyorum. Burada tartıştığımız tüm formüllerin metne kolayca eklenebilmesi için tasarlanmıştır. Aslında bu makaledeki tüm formüller easyChem kullanılarak çizilmiştir.
Formül türetmek için neden bir çeşit sisteme ihtiyacımız var? Mesele şu ki, İnternet tarayıcılarında bilgileri görüntülemenin standart yolu köprü metni biçimlendirme dilidir (HTML). Metin bilgilerinin işlenmesine odaklanmıştır.
Rasyonel ve brüt formüller metin kullanılarak gösterilebilir. Alkol CH3-CH2-OH gibi bazı basitleştirilmiş yapısal formüller bile metinle yazılabilir. Ancak bunun için HTML'de şu girişi kullanmanız gerekir: CH 3-CH 2-AH.
Bu elbette bazı zorluklar yaratıyor ama onlarla yaşayabilirsiniz. Peki yapısal formül nasıl tasvir edilir? Prensip olarak tek aralıklı bir yazı tipi kullanabilirsiniz:
HH | | H-C-C-O-H | | H H Elbette pek hoş görünmüyor ama aynı zamanda yapılabilir.
Asıl sorun benzen halkalarını çizmeye çalışırken ve iskelet formüllerini kullanırken ortaya çıkıyor. Raster görüntüyü bağlamaktan başka yol kalmadı. Rasterler ayrı dosyalarda saklanır. Tarayıcılar gif, png veya jpeg formatındaki görselleri içerebilir.
Bu tür dosyaları oluşturmak için bir grafik düzenleyici gereklidir. Örneğin Photoshop. Ancak Photoshop'a 10 yıldan fazla bir süredir aşinayım ve kimyasal formülleri tasvir etmek için çok uygun olmadığını kesin olarak söyleyebilirim.
Moleküler editörler bu görevle çok daha iyi başa çıkıyorlar. Ancak her biri ayrı bir dosyada saklanan çok sayıda formülle, bunların kafalarının karışması oldukça kolaydır.
Örneğin bu makaledeki formüllerin sayısı . Grafik görüntüler biçiminde görüntülenirler (geri kalanı HTML araçlarını kullanır).
easyChem sistemi, tüm formülleri doğrudan metin biçiminde bir HTML belgesinde saklamanıza olanak tanır. Bence bu çok uygun.
Ayrıca bu yazımızda yer alan brüt formüller de otomatik olarak hesaplanmaktadır. Çünkü easyChem iki aşamada çalışır: İlk önce metin açıklaması bir bilgi yapısına (grafiğe) dönüştürülür ve daha sonra bu yapı üzerinde çeşitli eylemler gerçekleştirilebilir. Bunlar arasında aşağıdaki işlevler not edilebilir: moleküler ağırlığın hesaplanması, brüt formüle dönüştürme, metin, grafik ve metin oluşturma olarak çıktı olasılığının kontrol edilmesi.
Bu nedenle bu makaleyi hazırlamak için yalnızca bir metin editörü kullandım. Üstelik formüllerden hangisinin grafik, hangisinin metin olacağını düşünmeme gerek kalmadı.
İşte bir makalenin metnini hazırlamanın sırrını ortaya çıkaran birkaç örnek: Sol sütundaki açıklamalar, ikinci sütunda otomatik olarak formüllere dönüştürülür.
İlk satırda rasyonel formülün açıklaması, görüntülenen sonuca çok benzer. Tek fark sayısal katsayıların satırlar arası görüntülenmesidir.
İkinci satırda genişletilmiş formül bir sembolle ayrılmış üç ayrı zincir halinde verilmektedir; Metinsel açıklamanın birçok yönden formülü kağıt üzerinde kalemle tasvir etmek için gerekli olacak eylemleri anımsattığını görmenin kolay olduğunu düşünüyorum.
Üçüncü satırda \ ve / simgeleri kullanılarak eğik çizgilerin kullanımı gösterilmektedir. ' (Geri tıklama) işareti, çizginin sağdan sola (veya aşağıdan yukarıya) çizildiği anlamına gelir.
Burada easyChem sisteminin kullanımına ilişkin çok daha ayrıntılı belgeler bulunmaktadır.
Bu makaleyi bitireyim ve kimya çalışmanızda size iyi şanslar diliyorum.
Makalede kullanılan terimlerin kısa, açıklayıcı bir sözlüğü
Hidrokarbonlar Karbon ve hidrojenden oluşan maddeler. Moleküllerinin yapısı bakımından birbirlerinden farklıdırlar. Yapısal formüller, atomların Latin harfleriyle ve kimyasal bağların kısa çizgilerle gösterildiği moleküllerin şematik görüntüleridir. Yapısal formüller genişletilmiş, basitleştirilmiş ve iskelet haline getirilmiştir. Genişletilmiş yapısal formüller, her atomun ayrı bir düğüm olarak temsil edildiği yapısal formüllerdir. Basitleştirilmiş yapısal formüller, hidrojen atomlarının ilişkili oldukları elementin yanına yazıldığı yapısal formüllerdir. Ve bir atoma birden fazla hidrojen bağlıysa miktar sayı olarak yazılır. Basitleştirilmiş formüllerde grupların düğüm görevi gördüğünü de söyleyebiliriz. İskelet formülleri, karbon atomlarının boş düğümler olarak gösterildiği yapısal formüllerdir. Her bir karbon atomuna bağlı hidrojen atomlarının sayısı, 4 eksi bölgede birleşen bağların sayısına eşittir. Karbondan oluşmayan düğümler için basitleştirilmiş formüllerin kuralları geçerlidir. Brüt formül (diğer adıyla gerçek formül) - molekülü oluşturan tüm kimyasal elementlerin bir listesi, atom sayısını sayı biçiminde gösterir (bir atom varsa birim yazılmaz) Hill sistemi - bir kural Bu, brüt formül formülündeki atomların sırasını belirler: önce karbon, sonra hidrojen ve sonra geri kalan elementler alfabetik sıraya göre yerleştirilir. Bu çok sık kullanılan bir sistemdir. Ve bu yazıdaki tüm brüt formüller Hill sistemine göre yazılmıştır. Fonksiyonel gruplar Kimyasal reaksiyonlar sırasında korunan kararlı atom kombinasyonları. Çoğunlukla fonksiyonel grupların kendi isimleri vardır ve maddenin kimyasal özelliklerini ve bilimsel adını etkiler.Asitler- bunlar, molekülleri değiştirilebilen hidrojen atomlarından ve asidik kalıntılardan oluşan karmaşık maddelerdir.
Asit kalıntısı negatif yüke sahiptir.
Oksijensiz asitler: HCl, HBr, H2S, vb.
Hidrojen ve oksijen atomlarıyla birlikte oksijen içeren asit molekülünü oluşturan elemente ne ad verilir? asit oluşturan.
Moleküldeki hidrojen atomu sayısına göre asitler ikiye ayrılır. tek bazlı Ve çok bazlı.
Monobazik asitler bir hidrojen atomu içerir: HCl, HNO3, HBr, vb.
Polibazik asitler iki veya daha fazla hidrojen atomu içerir: H2S04 (dibazik), H3P04 (tribazik).
Oksijensiz asitlerde, asidi oluşturan elementin ismine "o" bağlantı sesli harfini ve "..." kelimesini ekleyin. hidrojen asit" Örneğin: HF – hidroflorik asit.
Asit oluşturan element maksimum oksidasyon durumunu gösteriyorsa (grup numarasına karşılık gelir), o zaman ekleyin “...hayır asit". Ancak örnek:
HNO3 – nitrojen ve ben asit (nitrojen atomunun maksimum oksidasyon durumu +5 olduğundan)
Elementin oksidasyon durumu maksimumun altındaysa ekleyin "...yorgun asit":
1+3-2
HNO 2 – nitrojen yorgun asit (asit oluşturan N elementinin minimum oksidasyon durumuna sahip olması nedeniyle).
H3PO4 – orto fosforik asit.
HPO3 – meta fosforik asit.
Asitlerin yapısal formülleri.
Oksijen içeren bir asit molekülünde, bir hidrojen atomu, asit oluşturan elementin bir atomuna bir oksijen atomu aracılığıyla bağlanır. Bu nedenle, yapısal bir formül derlerken, önce tüm hidroksit iyonlarının asit oluşturucu elementin atomuna bağlanması gerekir.
Daha sonra kalan oksijen atomlarını iki çizgi ile doğrudan asit oluşturan elementin atomlarına bağlayın (Şekil 2).
Asitler- ayrışması üzerine pozitif iyonlardan yalnızca H + iyonlarının oluştuğu elektrolitler:
HNO 3 ↔ H + + NO 3 - ;
CH3COOH↔ H + +CH3COO — .
Tüm asitler, kendi (iç) sınıflandırmalarına da sahip olan inorganik ve organik (karboksilik) olarak sınıflandırılır.
Normal koşullar altında, önemli miktarda inorganik asit sıvı halde, bazıları ise katı halde bulunur (H3PO4, H3BO3).
3'e kadar karbon atomuna sahip organik asitler oldukça hareketli, karakteristik keskin bir kokuya sahip renksiz sıvılardır; 4-9 karbon atomlu asitler, hoş olmayan bir kokuya sahip yağlı sıvılardır ve çok sayıda karbon atomuna sahip asitler, suda çözünmeyen katılardır.
Asitlerin kimyasal formülleri
Birkaç temsilci (hem inorganik hem de organik) örneğini kullanarak asitlerin kimyasal formüllerini ele alalım: hidroklorik asit - HCl, sülfürik asit - H2S04, fosforik asit - H3PO4, asetik asit - CH3COOH ve benzoik asit - C6H5COOH. Kimyasal formül, molekülün niteliksel ve niceliksel bileşimini gösterir (belirli bir bileşikte kaç tane ve hangi atomların bulunduğunu) Kimyasal formülü kullanarak asitlerin moleküler ağırlığını (Ar(H) = 1 amu, Ar() hesaplayabilirsiniz. Cl) = 35,5 amu, Ar(P) = 31 amu, Ar(O) = 16 amu, Ar(S) = 32 amu, Ar(C) = 12 a.m.):
Bay(HCl) = Ar(H) + Ar(Cl);
Bay(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5.
Mr(H2S04) = 2×Ar(H) + Ar(S) + 4×Ar(O);
Bay(H2S04) = 2×1 + 32 + 4×16 = 2 + 32 + 64 = 98.
Bay(H3PO4) = 3×Ar(H) + Ar(P) + 4×Ar(O);
Bay(H3PO 4) = 3×1 + 31 + 4×16 = 3 + 31 + 64 = 98.
Bay(CH3COOH) = 3×Ar(C) + 4×Ar(H) + 2×Ar(O);
Bay(CH3COOH) = 3×12 + 4×1 + 2×16 = 36 + 4 + 32 = 72.
Mr(C6H5COOH) = 7×Ar(C) + 6×Ar(H) + 2×Ar(O);
Bay(C6H5COOH) = 7 × 12 + 6 × 1 + 2 × 16 = 84 + 6 + 32 = 122.
Asitlerin yapısal (grafik) formülleri
Bir maddenin yapısal (grafik) formülü daha görseldir. Bir molekül içinde atomların birbirine nasıl bağlandığını gösterir. Yukarıdaki bileşiklerin her birinin yapısal formüllerini gösterelim:
Pirinç. 1. Hidroklorik asidin yapısal formülü.
Pirinç. 2. Sülfürik asidin yapısal formülü.
Pirinç. 3. Fosforik asidin yapısal formülü.
Pirinç. 4. Asetik asidin yapısal formülü.
Pirinç. 5. Benzoik asidin yapısal formülü.
İyonik formüller
Tüm inorganik asitler elektrolittir, yani. sulu bir çözelti içinde iyonlara ayrışabilme yeteneğine sahiptir:
HCl ↔ H++ Cl-;
H 2S04 ↔ 2H + + S04 2-;
H3P04 ↔ 3H + + PO4 3- .
Problem çözme örnekleri
ÖRNEK 1
| Egzersiz yapmak | 6 g organik maddenin tamamen yanması ile 8,8 g karbon monoksit (IV) ve 3,6 g su oluştu. Molar kütlesinin 180 g/mol olduğu biliniyorsa, yanan maddenin moleküler formülünü belirleyiniz. |
| Çözüm | Karbon, hidrojen ve oksijen atomlarının sayısını sırasıyla "x", "y" ve "z" olarak belirten organik bir bileşiğin yanma reaksiyonunun bir diyagramını çizelim: C x H y Oz + Oz →CO2 + H2O. Bu maddeyi oluşturan elementlerin kütlelerini belirleyelim. D.I.'nin Periyodik Tablosundan alınan bağıl atom kütlelerinin değerleri. Mendeleev, tam sayılara yuvarlama: Ar(C) = 12 amu, Ar(H) = 1 amu, Ar(O) = 16 amu. m(C) = n(C)×M(C) = n(C02)×M(C) = ×M(C); m(H) = n(H)×M(H) = 2×n(H 2 O)×M(H) = ×M(H); Karbondioksit ve suyun molar kütlesini hesaplayalım. Bilindiği gibi bir molekülün molar kütlesi, molekülü oluşturan atomların bağıl atom kütlelerinin toplamına eşittir (M = Mr): M(CO2) = Ar(C) + 2×Ar(O) = 12+ 2×16 = 12 + 32 = 44 g/mol; M(H 2 O) = 2×Ar(H) + Ar(O) = 2×1+ 16 = 2 + 16 = 18 g/mol. m(C) = ×12 = 2,4 g; m(H) = 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. Bileşiğin kimyasal formülünü belirleyelim: 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. Bu, bileşiğin en basit formülünün CH2O ve molar kütlesinin 30 g/mol olduğu anlamına gelir. Bir organik bileşiğin gerçek formülünü bulmak için gerçek ve sonuçtaki molar kütlelerin oranını buluruz: M maddesi / M(CH20) = 180/30 = 6. Bu, karbon, hidrojen ve oksijen atomlarının indekslerinin 6 kat daha yüksek olması gerektiği anlamına gelir; maddenin formülü C 6 H 12 O 6 olacaktır. Bu glikoz veya fruktozdur. |
| Cevap | C6H12O6 |
ÖRNEK 2
| Egzersiz yapmak | Fosforun kütle oranı %43,66 ve oksijenin kütle oranı %56,34 olan bir bileşiğin en basit formülünü türetin. |
| Çözüm | NX bileşimindeki bir moleküldeki X elementinin kütle oranı aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır: ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × %100. Moleküldeki fosfor atomu sayısını “x”, oksijen atomu sayısını ise “y” ile gösterelim. Fosfor ve oksijen elementlerinin karşılık gelen bağıl atom kütlelerini bulalım (D.I. Mendeleev'in Periyodik Tablosundan alınan bağıl atom kütlelerinin değerleri tam sayılara yuvarlanmıştır). Ar(P) = 31; Ar(O) = 16. Elementlerin yüzde içeriğini karşılık gelen bağıl atom kütlelerine bölüyoruz. Böylece bileşiğin molekülündeki atom sayısı arasındaki ilişkiyi bulacağız: 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. Bu, fosfor ve oksijeni birleştirmenin en basit formülünün P 2 O 5 olduğu anlamına gelir. Fosfor(V) oksittir. |
| Cevap | P2O5 |
7. Asitler. Tuz. İnorganik madde sınıfları arasındaki ilişki
7.1. Asitler
Asitler, ayrışması üzerine pozitif yüklü iyonlar (daha kesin olarak hidronyum iyonları H3O +) olarak yalnızca hidrojen katyonlarının H + oluşturulduğu elektrolitlerdir.
Başka bir tanım: asitler, bir hidrojen atomu ve asit kalıntılarından oluşan karmaşık maddelerdir (Tablo 7.1).
Tablo 7.1
Bazı asitlerin, asit kalıntılarının ve tuzların formülleri ve adları
| Asit formülü | Asit adı | Asit kalıntısı (anyon) | Tuzların adı (ortalama) |
|---|---|---|---|
| HF | Hidroflorik (florik) | F- | Florürler |
| HC1 | Hidroklorik (hidroklorik) | Cl – | Klorürler |
| HBr | Hidrobromik | Br− | Bromürler |
| MERHABA | Hidroiyodür | ben – | İyodürler |
| H2S | Hidrojen sülfit | S 2− | Sülfürler |
| H2SO3 | kükürtlü | SO 3 2 − | sülfitler |
| H2SO4 | Sülfürik | SO 4 2 − | sülfatlar |
| HNO2 | Azotlu | NO2− | nitritler |
| HNO3 | Azot | HAYIR 3 – | Nitratlar |
| H2SiO3 | Silikon | SiO 3 2 − | Silikatlar |
| HPO 3 | Metafosforik | PO 3 – | Metafosfatlar |
| H3PO4 | Ortofosforik | PO 4 3 – | Ortofosfatlar (fosfatlar) |
| H4P2O7 | Pirofosforik (bifosforik) | P 2 Ö 7 4 - | Pirofosfatlar (difosfatlar) |
| HMnO4 | Manganez | MnO 4 - | Permanganatlar |
| H2CrO4 | Krom | CrO 4 2 - | Kromatlar |
| H2Cr2O7 | Dikrom | Cr 2 O 7 2 - | Dikromatlar (bikromatlar) |
| H2SeO4 | Selenyum | SeO 4 2 − | Selenatlar |
| H3BO3 | Bornaya | BO 3 3 − | Ortoboratlar |
| HClO | Hipokloröz | ClO – | Hipokloritler |
| HClO2 | Klorür | ClO2− | Kloritler |
| HClO3 | klorlu | ClO3− | Kloratlar |
| HClO4 | Klor | ClO 4 - | Perkloratlar |
| H2CO3 | Kömür | CO 3 3 − | Karbonatlar |
| CH3COOH | Sirke | CH3COO- | Asetatlar |
| HCOOH | Karınca | HCOO- | Formiatlar |
Normal koşullar altında asitler katı (H3PO4, H3BO3, H2Si03) ve sıvı (HNO3, H2SO4, CH3COOH) olabilir. Bu asitler hem ayrı ayrı (%100 formda) hem de seyreltilmiş ve konsantre çözeltiler halinde bulunabilir. Örneğin H 2 SO 4 , HNO 3 , H 3 PO 4 , CH 3 COOH hem ayrı ayrı hem de çözelti halinde bilinmektedir.
Bazı asitlerin yalnızca çözeltileri bilinmektedir. Bunların hepsi, sudaki gazların çözeltileri olan hidrojen halojenürler (HCl, HBr, HI), hidrojen sülfür H2S, hidrojen siyanür (hidrosiyanik HCN), karbonik H2C03, sülfürlü H2SO3 asittir. Örneğin hidroklorik asit HCl ve H2O karışımı, karbonik asit ise CO2 ve H2O karışımıdır. Hidroklorik asit çözeltisi ifadesinin kullanılmasının yanlış olduğu açıktır.
Asitlerin çoğu suda çözünür; silisik asit H2Si03 çözünmez. Asitlerin ezici çoğunluğu moleküler bir yapıya sahiptir. Asitlerin yapısal formüllerine örnekler:
Oksijen içeren asit moleküllerinin çoğunda, tüm hidrojen atomları oksijene bağlıdır. Ancak istisnalar da var:
Asitler bir dizi özelliğe göre sınıflandırılır (Tablo 7.2).
Tablo 7.2
Asitlerin sınıflandırılması
| Sınıflandırma işareti | Asit türü | Örnekler |
|---|---|---|
| Bir asit molekülünün tamamen ayrışması üzerine oluşan hidrojen iyonlarının sayısı | Monobaz | HC1, HNO3, CH3COOH |
| Dibazik | H2SO4, H2S, H2CO3 | |
| Tribazik | H3PO4, H3AsO4 | |
| Bir molekülde oksijen atomunun varlığı veya yokluğu | Oksijen içeren (asit hidroksitler, oksoasitler) | HNO2, H2SiO3, H2SO4 |
| Oksijensiz | HF, H2S, HCN | |
| Ayrışma derecesi (kuvvet) | Güçlü (tamamen ayrışan, güçlü elektrolitler) | HCl, HBr, HI, H2SO4 (seyreltilmiş), HNO3, HClO3, HClO4, HMnO4, H2Cr2O7 |
| Zayıf (kısmen ayrışan, zayıf elektrolitler) | 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, H2S04 (kons.) | |
| Oksidatif özellikler | H + iyonlarına bağlı oksitleyici maddeler (şartlı olarak oksitleyici olmayan asitler) | HCl, HBr, HI, HF, H2SO4 (dil), H3PO4, CH3COOH |
| Anyondan kaynaklanan oksitleyici maddeler (oksitleyici asitler) | HNO 3, HMnO 4, H 2 SO 4 (kons.), H 2 Cr 2 O 7 | |
| Anyon nedeniyle indirgeyici ajanlar | HCl, HBr, HI, H2S (fakat HF değil) | |
| Termal kararlılık | Yalnızca çözümlerde bulunur | H2C03, H2S03, HClO, HClO2 |
| Isıtıldığında kolayca ayrışır | H2SO3, HNO3, H2SiO3 | |
| Termal olarak kararlı | H 2 SO 4 (kons.), H 3 PO 4 |
Asitlerin tüm genel kimyasal özellikleri, sulu çözeltilerinde aşırı hidrojen katyonları H + (H3O +) bulunmasından kaynaklanmaktadır.
1. H + iyonlarının fazlalığı nedeniyle asitlerin sulu çözeltileri turnusol menekşesi ve metil turuncunun rengini kırmızıya dönüştürür (fenolftalein rengi değiştirmez ve renksiz kalır). Sulu bir zayıf karbonik asit çözeltisinde turnusol kırmızı değil pembedir; çok zayıf silisik asit çökeltisi üzerindeki çözelti göstergelerin rengini hiç değiştirmez.
2. Asitler bazik oksitler, bazlar ve amfoterik hidroksitler, amonyak hidrat ile etkileşime girer (bkz. Bölüm 6).
Örnek 7.1. BaO → BaSO 4 dönüşümünü gerçekleştirmek için şunları kullanabilirsiniz: a) SO 2; b) H2S04; c) Na2S04; d) SO 3.
Çözüm. Dönüşüm H2SO4 kullanılarak gerçekleştirilebilir:
BaO + H2S04 = BaS04 ↓ + H2O
BaO + SO3 = BaS04
Na2S04, BaO ile reaksiyona girmez ve BaO'nun S02 ile reaksiyonunda baryum sülfit oluşur:
BaO + SO2 = BaS03
Cevap: 3).
3. Asitler amonyak ve sulu çözeltileriyle reaksiyona girerek amonyum tuzları oluşturur:
HCl + NH3 = NH4Cl - amonyum klorür;
H2S04 + 2NH3 = (NH4)2S04 - amonyum sülfat.
4. Oksitleyici olmayan asitler, aktivite serisinde yer alan metallerle hidrojene kadar reaksiyona girerek bir tuz oluşturur ve hidrojeni açığa çıkarır:
H 2 SO 4 (seyreltilmiş) + Fe = FeS04 + H 2
2HCl + Zn = ZnCl2 = H2
Oksitleyici asitlerin (HNO3, H2SO4 (kons)) metallerle etkileşimi çok spesifiktir ve elementlerin ve bunların bileşiklerinin kimyası incelenirken dikkate alınır.
5. Asitler tuzlarla etkileşime girer. Reaksiyonun bir takım özellikleri vardır:
a) çoğu durumda, daha güçlü bir asit, daha zayıf bir asitin tuzu ile reaksiyona girdiğinde, zayıf bir asitin tuzu ve zayıf bir asit oluşur veya dedikleri gibi, daha güçlü bir asit, daha zayıf olanın yerini alır. Asitlerin azalan mukavemet serisi şuna benzer:
Meydana gelen reaksiyon örnekleri:
2HCl + Na2C03 = 2NaCl + H20 + C02
H2C03 + Na2SiO3 = Na2C03 + H2SiO3 ↓
2CH3COOH + K2CO3 = 2CH3COOK + H2O + CO2
3H 2 SO 4 + 2K 3 PO 4 = 3K 2 SO 4 + 2H 3 PO 4
Birbirleriyle etkileşime girmeyin, örneğin KCl ve H 2 SO 4 (seyreltilmiş), NaNO 3 ve H 2 SO 4 (seyreltilmiş), K 2 SO 4 ve HCl (HNO 3, HBr, HI), K 3 PO 4 ve H2C03, CH3COOK ve H2C03;
b) bazı durumlarda, daha zayıf bir asit, daha güçlü bir asitin yerini tuzdan alır:
CuSO 4 + H 2 S = CuS↓ + H 2 SO 4
3AgNO3 (dil) + H3PO4 = Ag3PO4 ↓ + 3HNO3.
Bu tür reaksiyonlar, elde edilen tuzların çökeltileri, elde edilen seyreltik güçlü asitlerde (H2S04 ve HNO3) çözünmediğinde mümkündür;
c) Güçlü asitlerde çözünmeyen çökeltilerin oluşması durumunda, güçlü bir asit ile başka bir güçlü asitin oluşturduğu tuz arasında bir reaksiyon meydana gelebilir:
BaCl2 + H2S04 = BaS04 ↓ + 2HCl
Ba(NO 3) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2HNO 3
AgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3
Örnek 7.2. H2SO4 (seyreltilmiş) ile reaksiyona giren maddelerin formüllerini içeren satırı belirtin.
1) Zn, Al203, KCl (p-p); 3) NaN03 (p-p), Na2S, NaF 2) Cu(OH)2, K2C03, Ag; 4) Na2S03, Mg, Zn(OH)2.
Çözüm. 4. sıradaki tüm maddeler H2SO4 (dil) ile etkileşime girer:
Na2S03 + H2S04 = Na2S04 + H20 + SO2
Mg + H2S04 = MgS04 + H2
Zn(OH)2 + H2S04 = ZnS04 + 2H20
1. satırda KCl (p-p) ile, 2. satırda - Ag ile, 3. satırda - NaN03 (p-p) ile reaksiyon mümkün değildir.
Cevap: 4).
6. Konsantre sülfürik asit, tuzlarla reaksiyonlarda çok spesifik davranır. Bu, uçucu olmayan ve termal olarak kararlı bir asittir, bu nedenle H2SO4'ten (kons.) daha uçucu olduklarından tüm güçlü asitleri katı (!) tuzlardan uzaklaştırır:
KCl (tv) + H 2 SO 4 (kons.) KHSO 4 + HCl
2KCl (k) + H 2 SO 4 (kons.) K 2 SO 4 + 2HCl
Güçlü asitlerin (HBr, HI, HCl, HNO3, HClO4) oluşturduğu tuzlar yalnızca konsantre sülfürik asitle ve yalnızca katı haldeyken reaksiyona girer
Örnek 7.3. Konsantre sülfürik asit, seyreltik olanın aksine reaksiyona girer:
3) KNO 3 (tv);
Çözüm. Her iki asit de KF, Na2C03 ve Na3P04 ile reaksiyona girer ve yalnızca H2S04 (kons.) KNO3 (katı) ile reaksiyona girer.
Cevap: 3).
Asit üretme yöntemleri çok çeşitlidir.
Anoksik asitler almak:
- karşılık gelen gazları suda çözerek:
HCl (g) + H20 (l) → HCl (p-p)
H 2 S (g) + H 2 Ö (l) → H 2 S (çözelti)
- daha güçlü veya daha az uçucu asitlerle yer değiştirerek tuzlardan:
FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S
KCl (tv) + H 2 SO 4 (kons.) = KHSO 4 + HCl
Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + H 2 SO 3
Oksijen içeren asitler almak:
- karşılık gelen asidik oksitlerin suda çözülmesiyle, oksit ve asit içindeki asit oluşturucu elementin oksidasyon derecesi aynı kalır (NO2 hariç):
N2O5 + H2O = 2HNO3
S03 + H20 = H2S04
P 2 Ö 5 + 3H 2 Ö 2H 3 PO 4
- metal olmayanların oksitleyici asitlerle oksidasyonu:
S + 6HNO3 (kons.) = H2S04 + 6NO2 + 2H2O
- güçlü bir asidi başka bir güçlü asidin tuzundan değiştirerek (elde edilen asitlerde çözünmeyen bir çökelti çökerse):
Ba(NO 3) 2 + H 2 SO 4 (seyreltilmiş) = BaSO 4 ↓ + 2HNO 3
AgNO3 + HCl = AgCl↓ + HNO3
- Uçucu bir asidi tuzlarından daha az uçucu bir asitle değiştirerek.
Bu amaçla, çoğunlukla uçucu olmayan, termal olarak stabil konsantre sülfürik asit kullanılır:
NaNO 3 (tv) + H 2 SO 4 (kons.) NaHSO 4 + HNO 3
KClO 4 (tv) + H 2 SO 4 (kons.) KHSO 4 + HClO 4
- Daha zayıf bir asidin tuzlarından daha güçlü bir asitle yer değiştirmesi:
Ca3 (PO4)2 + 3H2SO4 = 3CaS04 ↓ + 2H3PO4
NaNO2 + HCl = NaCl + HNO2
K2SiO3 + 2HBr = 2KBr + H2SiO3 ↓