Khoa học hóa học hiện đại đại diện cho nhiều ngành khác nhau, và mỗi ngành, ngoài cơ sở lý thuyết, còn có ý nghĩa ứng dụng và thực tiễn to lớn. Bất cứ thứ gì bạn chạm vào, mọi thứ xung quanh bạn đều là sản phẩm hóa học. Các phần chính là hóa học vô cơ và hữu cơ. Chúng ta hãy xem xét những loại chất chính nào được phân loại là vô cơ và chúng có những đặc tính gì.
Các loại hợp chất vô cơ chính
Chúng bao gồm những điều sau đây:
- Oxit.
- Muối.
- Căn cứ.
- Axit.
Mỗi lớp được đại diện bởi nhiều loại hợp chất có tính chất vô cơ và rất quan trọng trong hầu hết mọi cấu trúc hoạt động kinh tế và công nghiệp của con người. Tất cả các tính chất chính đặc trưng của các hợp chất này, sự xuất hiện của chúng trong tự nhiên và sự sản xuất của chúng đều được nghiên cứu trong khóa học hóa học ở trường, ở lớp 8-11.
Có một bảng chung về các oxit, muối, bazơ, axit, trình bày các ví dụ về từng chất cũng như trạng thái kết hợp và xuất hiện của chúng trong tự nhiên. Các tương tác mô tả tính chất hóa học cũng được hiển thị. Tuy nhiên, chúng ta sẽ xem xét từng lớp một cách riêng biệt và chi tiết hơn.
Nhóm hợp chất - oxit
4. Phản ứng làm biến đổi CO
Me +n O + C = Me 0 + CO
1. Nước thuốc thử: tạo thành axit (ngoại trừ SiO 2)
CO + nước = axit
2. Phản ứng với bazơ:
CO 2 + 2CsOH = Cs 2 CO 3 + H 2 O
3. Phản ứng với oxit bazơ: tạo thành muối
P 2 O 5 + 3MnO = Mn 3 (PO 3) 2
4. Phản ứng OVR:
CO2 + 2Ca = C + 2CaO,
Chúng thể hiện tính chất kép và tương tác theo nguyên lý của phương pháp axit-bazơ (với axit, kiềm, oxit bazơ, oxit axit). Chúng không tương tác với nước.
1. Với axit: tạo thành muối và nước
AO + axit = muối + H 2 O
2. Với bazơ (kiềm): hình thành phức hydroxo
Al 2 O 3 + LiOH + nước = Li
3. Phản ứng với oxit axit: thu được muối
FeO + SO2 = FeSO 3
4. Phản ứng với OO: tạo thành muối, phản ứng tổng hợp
MnO + Rb 2 O = muối kép Rb 2 MnO 2
5. Phản ứng nhiệt hạch với kiềm và cacbonat kim loại kiềm: tạo thành muối
Al 2 O 3 + 2LiOH = 2LiAlO 2 + H 2 O
Mỗi oxit cao hơn, được tạo thành bởi kim loại hoặc phi kim, khi hòa tan trong nước sẽ tạo ra axit hoặc kiềm mạnh.
Axit hữu cơ và vô cơ
Theo nghĩa cổ điển (dựa vào vị trí của ED - sự phân ly điện phân - Svante Arrhenius), axit là những hợp chất phân ly trong môi trường nước thành cation H+ và anion của dư lượng axit An -. Tuy nhiên, ngày nay axit cũng đã được nghiên cứu rộng rãi trong điều kiện khan nên có nhiều lý thuyết khác nhau về hydroxit.
Công thức thực nghiệm của oxit, bazơ, axit, muối chỉ bao gồm các ký hiệu, nguyên tố và chỉ số biểu thị số lượng của chúng trong chất. Ví dụ, axit vô cơ được biểu thị bằng công thức H + dư lượng axit n-. Các chất hữu cơ có một cách trình bày lý thuyết khác nhau. Ngoài công thức thực nghiệm, bạn có thể viết ra công thức cấu trúc đầy đủ và viết tắt cho chúng, công thức này không chỉ phản ánh thành phần và số lượng của phân tử mà còn phản ánh thứ tự của các nguyên tử, mối liên hệ của chúng với nhau và chức năng chính nhóm axit cacboxylic -COOH.
Trong chất vô cơ, tất cả các axit được chia thành hai nhóm:
- không có oxy - HBr, HCN, HCL và các loại khác;
- chứa oxy (oxoaxit) - HClO 3 và mọi thứ ở nơi có oxy.
Axit vô cơ cũng được phân loại theo tính ổn định (ổn định hoặc ổn định - mọi thứ ngoại trừ cacbonic và lưu huỳnh, không ổn định hoặc không ổn định - cacbonic và lưu huỳnh). Về độ bền, axit có thể mạnh: sulfuric, hydrochloric, nitric, perchloric và các loại khác, cũng như yếu: hydrogen sulfide, hypochlorous và các loại khác.
Hóa hữu cơ cung cấp không giống nhau. Axit có bản chất hữu cơ được phân loại là axit cacboxylic. Đặc điểm chung của chúng là sự có mặt của nhóm chức -COOH. Ví dụ: HCOOH (formic), CH 3 COOH (axetic), C 17 H 35 COOH (stearic) và các loại khác.
Có một số axit được đặc biệt nhấn mạnh khi xem xét chủ đề này trong một khóa học hóa học ở trường.
- Solanaya.
- Nitơ.
- Orthophosphoric.
- Hydrobromic.
- Than.
- Hydro iodua.
- Lưu huỳnh.
- Acetic hoặc etan.
- Butan hoặc dầu.
- Benzoin.
10 axit này trong hóa học là các chất cơ bản thuộc lớp tương ứng cả trong khóa học ở trường cũng như trong công nghiệp và tổng hợp nói chung.
Tính chất của axit vô cơ
Các tính chất vật lý chính trước hết bao gồm trạng thái kết tụ khác nhau. Rốt cuộc, có một số axit có dạng tinh thể hoặc bột (boric, orthophosphoric) trong điều kiện bình thường. Phần lớn các axit vô cơ được biết đến là các chất lỏng khác nhau. Điểm sôi và điểm nóng chảy cũng khác nhau.
Axit có thể gây bỏng nặng vì chúng có khả năng phá hủy các mô và da hữu cơ. Các chất chỉ thị dùng để phát hiện axit:
- methyl cam (trong môi trường bình thường - màu cam, trong axit - màu đỏ),
- quỳ (trung tính - tím, axit - đỏ) hoặc một số loại khác.
Các tính chất hóa học quan trọng nhất bao gồm khả năng tương tác với cả các chất đơn giản và phức tạp.
| Họ tương tác với cái gì? | Phản ứng mẫu |
1. Với các chất đơn giản - kim loại. Điều kiện tiên quyết: kim loại phải có trong EHRNM trước hydro, vì các kim loại sau hydro không thể thay thế nó khỏi thành phần axit. Phản ứng luôn tạo ra khí hydro và muối. | |
2. Có lý do. Kết quả của phản ứng là muối và nước. Phản ứng như vậy của axit mạnh với kiềm được gọi là phản ứng trung hòa. | Axit (mạnh) + bazơ hòa tan = muối và nước |
| 3. Với hydroxit lưỡng tính. Điểm mấu chốt: muối và nước. | 2HNO 2 + beri hydroxit = Be(NO 2) 2 (muối trung bình) + 2H 2 O |
| 4. Với các oxit bazơ. Kết quả: nước, muối. | 2HCL + FeO = sắt (II) clorua + H 2 O |
| 5. Với oxit lưỡng tính. Tác dụng cuối cùng: muối và nước. | 2HI + ZnO = ZnI 2 + H 2 O |
6. Với muối tạo thành từ axit yếu hơn. Tác dụng cuối cùng: muối và axit yếu. | 2HBr + MgCO 3 = Magie bromua + H 2 O + CO 2 |
Khi tương tác với kim loại, không phải tất cả các axit đều phản ứng như nhau. Hóa học (lớp 9) ở trường bao gồm một nghiên cứu rất nông cạn về các phản ứng như vậy, tuy nhiên, ngay cả ở cấp độ này, các tính chất cụ thể của axit nitric và axit sunfuric đậm đặc khi tương tác với kim loại vẫn được xem xét.
Hydroxide: kiềm, bazơ lưỡng tính và không hòa tan
Oxit, muối, bazơ, axit - tất cả các loại chất này đều có bản chất hóa học chung, được giải thích bởi cấu trúc của mạng tinh thể, cũng như sự ảnh hưởng lẫn nhau của các nguyên tử trong phân tử. Tuy nhiên, nếu có thể đưa ra một định nghĩa rất cụ thể cho các oxit thì điều này sẽ khó thực hiện hơn đối với axit và bazơ.
Cũng giống như axit, bazơ, theo lý thuyết của ED, là những chất có khả năng phân hủy trong dung dịch nước thành cation kim loại Me n + và anion của nhóm hydroxyl OH - .
- Hòa tan hoặc kiềm (bazơ mạnh làm thay đổi màu sắc của chất chỉ thị). Được hình thành bởi kim loại nhóm I và II. Ví dụ: KOH, NaOH, LiOH (nghĩa là chỉ tính đến các phần tử của nhóm con chính);
- Ít tan hoặc không tan (nồng độ trung bình, không làm thay đổi màu sắc của chất chỉ thị). Ví dụ: magiê hydroxit, sắt (II), (III) và các loại khác.
- Phân tử (các bazơ yếu, trong môi trường nước chúng phân ly thuận nghịch thành các phân tử ion). Ví dụ: N 2 H 4, amin, amoniac.
- Hydroxit lưỡng tính (thể hiện tính chất axit bazơ kép). Ví dụ: berili, kẽm, v.v.
Mỗi nhóm trình bày đều được nghiên cứu trong khóa học hóa học ở trường ở phần “Cơ bản”. Hóa học lớp 8-9 bao gồm nghiên cứu chi tiết về chất kiềm và các hợp chất kém hòa tan.
Tính chất đặc trưng chính của bazơ
Tất cả các chất kiềm và các hợp chất ít tan đều được tìm thấy trong tự nhiên ở trạng thái tinh thể rắn. Đồng thời, nhiệt độ nóng chảy của chúng thường thấp và các hydroxit hòa tan kém sẽ bị phân hủy khi đun nóng. Màu sắc của các căn cứ là khác nhau. Nếu chất kiềm có màu trắng thì các tinh thể bazơ phân tử và hòa tan kém có thể có các màu rất khác nhau. Độ hòa tan của hầu hết các hợp chất thuộc loại này có thể được nhìn thấy trong bảng, trong đó trình bày các công thức của oxit, bazơ, axit, muối và cho thấy độ hòa tan của chúng.
Chất kiềm có thể làm thay đổi màu của chất chỉ thị như sau: phenolphtalein - đỏ thẫm, methyl cam - vàng. Điều này được đảm bảo bởi sự hiện diện tự do của các nhóm hydroxo trong dung dịch. Đó là lý do tại sao các bazơ kém hòa tan không cho phản ứng như vậy.
Tính chất hóa học của mỗi nhóm bazơ là khác nhau.
| Tính chất hóa học | ||
| chất kiềm | Bazơ ít tan | Hydroxit lưỡng tính |
I. Tương tác với CO (kết quả - muối và nước): 2LiOH + SO 3 = Li 2 SO 4 + nước II. Tương tác với axit (muối và nước): phản ứng trung hòa thông thường (xem axit) III. Chúng tương tác với AO để tạo thành phức hợp hydroxo gồm muối và nước: 2NaOH + Me +n O = Na 2 Me +n O 2 + H 2 O, hoặc Na 2 IV. Chúng tương tác với các hydroxit lưỡng tính để tạo thành muối phức hydroxo: Tương tự như AO, chỉ khác là không có nước V. Phản ứng với muối tan tạo thành hydroxit và muối không tan: 3CsOH + sắt (III) clorua = Fe(OH) 3 + 3CsCl VI. Phản ứng với kẽm và nhôm trong dung dịch nước tạo thành muối và hydro: 2RbOH + 2Al + nước = phức với ion hydroxit 2Rb + 3H 2 | I. Khi đun nóng, chúng có thể phân hủy: hydroxit không hòa tan = oxit + nước II. Phản ứng với axit (kết quả: muối và nước): Fe(OH) 2 + 2HBr = FeBr 2 + nước III. Tương tác với KO: Me +n (OH) n + KO = muối + H 2 O | I. Phản ứng với axit tạo thành muối và nước: (II) + 2HBr = CuBr2 + nước II. Phản ứng với chất kiềm: kết quả - muối và nước (điều kiện: phản ứng tổng hợp) Zn(OH) 2 + 2CsOH = muối + 2H 2 O III. Phản ứng với hydroxit mạnh: kết quả là muối nếu phản ứng xảy ra trong dung dịch nước: Cr(OH) 3 + 3RbOH = Rb 3 |
Đây là hầu hết các tính chất hóa học mà bazơ thể hiện. Tính chất hóa học của bazơ khá đơn giản và tuân theo quy luật chung của tất cả các hợp chất vô cơ.
Nhóm muối vô cơ. Phân loại, tính chất vật lý
Dựa vào quy định của ED, muối có thể gọi là hợp chất vô cơ phân ly trong dung dịch nước thành cation kim loại Me +n và anion của dư lượng axit An n-. Đây là cách bạn có thể tưởng tượng muối. Hóa học đưa ra nhiều định nghĩa, nhưng đây là định nghĩa chính xác nhất.
Hơn nữa, theo tính chất hóa học của chúng, tất cả các muối được chia thành:
- Có tính axit (chứa cation hydro). Ví dụ: NaHSO4.
- Cơ bản (chứa nhóm hydroxo). Ví dụ: MgOHNO 3, FeOHCL 2.
- Môi trường (chỉ bao gồm cation kim loại và dư lượng axit). Ví dụ: NaCL, CaSO 4.
- Đôi (bao gồm hai cation kim loại khác nhau). Ví dụ: NaAl(SO 4) 3.
- Phức hợp (phức hợp hydroxo, phức hợp nước và các loại khác). Ví dụ: K2.
Công thức của muối phản ánh bản chất hóa học của chúng và cũng chỉ ra thành phần định tính và định lượng của phân tử.
Oxit, muối, bazơ, axit có khả năng hòa tan khác nhau, có thể xem trong bảng tương ứng.
Nếu chúng ta nói về trạng thái kết tụ của muối, thì chúng ta cần chú ý đến tính đồng nhất của chúng. Chúng chỉ tồn tại ở trạng thái rắn, kết tinh hoặc bột. Bảng màu khá đa dạng. Theo quy luật, dung dịch muối phức có màu sắc tươi sáng, bão hòa.
Tương tác hóa học đối với loại muối trung bình
Chúng có tính chất hóa học tương tự như bazơ, axit và muối. Các oxit, như chúng ta đã xem xét, hơi khác với chúng ở yếu tố này.
Tổng cộng có 4 loại tương tác chính có thể được phân biệt đối với muối trung bình.
I. Tương tác với axit (chỉ mạnh theo quan điểm của ED) với sự hình thành một loại muối khác và một axit yếu:
KCL + HCL = KCL + HCNS
II. Phản ứng với hydroxit hòa tan tạo muối và bazơ không hòa tan:
CuSO 4 + 2LiOH = muối tan 2LiSO 4 + Bazơ không tan Cu(OH) 2
III. Phản ứng với một muối hòa tan khác tạo thành muối không hòa tan và muối hòa tan:
PbCL 2 + Na 2 S = PbS + 2NaCL
IV. Phản ứng với kim loại nằm trong EHRNM ở bên trái kim loại tạo thành muối. Trong trường hợp này, kim loại phản ứng không được tương tác với nước trong điều kiện bình thường:
Mg + 2AgCL = MgCL 2 + 2Ag
Đây là những loại tương tác chính đặc trưng của muối trung bình. Các công thức của muối phức, bazơ, muối kép và muối axit nói lên tính đặc hiệu của các tính chất hóa học được thể hiện.
Công thức của oxit, bazơ, axit, muối phản ánh bản chất hóa học của tất cả các đại diện của các loại hợp chất vô cơ này, đồng thời đưa ra ý tưởng về tên của chất và tính chất vật lý của nó. Vì vậy, cần đặc biệt chú ý đến bài viết của họ. Khoa học hóa học nói chung rất tuyệt vời đã cung cấp cho chúng ta rất nhiều loại hợp chất. Oxit, bazơ, axit, muối - đây chỉ là một phần của sự đa dạng to lớn.
Trước khi bàn về tính chất hóa học của bazơ và hiđroxit lưỡng tính, chúng ta hãy xác định rõ chúng là gì?
1) Bazơ hoặc hydroxit cơ bản bao gồm hydroxit kim loại ở trạng thái oxy hóa +1 hoặc +2, tức là công thức của chúng được viết là MeOH hoặc Me(OH) 2. Tuy nhiên, vẫn có những ngoại lệ. Như vậy, các hydroxit Zn(OH) 2, Be(OH) 2, Pb(OH) 2, Sn(OH) 2 không phải là bazơ.
2) Hydroxit lưỡng tính bao gồm các hydroxit kim loại ở trạng thái oxy hóa +3, +4, cũng như, ngoại trừ, các hydroxit Zn(OH) 2, Be(OH) 2, Pb(OH) 2, Sn(OH) 2. Hydroxit kim loại ở trạng thái oxy hóa +4 không được tìm thấy trong nhiệm vụ USE nên sẽ không được xem xét.
Tính chất hóa học của bazơ
Tất cả các căn cứ được chia thành:
Chúng ta hãy nhớ rằng berili và magie không phải là kim loại kiềm thổ.
Ngoài khả năng tan trong nước, chất kiềm còn phân ly rất tốt trong dung dịch nước, còn bazơ không tan có độ phân ly thấp.
Sự khác biệt về độ hòa tan và khả năng phân ly giữa chất kiềm và hydroxit không hòa tan dẫn đến sự khác biệt đáng chú ý về tính chất hóa học của chúng. Vì vậy, đặc biệt, chất kiềm là những hợp chất có hoạt tính hóa học cao hơn và thường có khả năng tham gia vào các phản ứng mà các bazơ không hòa tan không làm được.
Tương tác của bazơ với axit
Chất kiềm phản ứng hoàn toàn với tất cả các axit, ngay cả những axit rất yếu và không hòa tan. Ví dụ:
Bazơ không hòa tan phản ứng với hầu hết các axit hòa tan, nhưng không phản ứng với axit silicic không hòa tan:
Cần lưu ý rằng cả bazơ mạnh và bazơ yếu có công thức tổng quát dạng Me(OH) 2 đều có thể tạo thành muối bazơ khi thiếu axit, ví dụ:
Tương tác với oxit axit
Chất kiềm phản ứng với tất cả các oxit axit, tạo thành muối và thường là nước:
Bazơ không tan có khả năng phản ứng với tất cả các oxit axit cao hơn tương ứng với các axit ổn định, ví dụ P 2 O 5, SO 3, N 2 O 5, tạo thành các muối trung bình:
Các bazơ không hòa tan thuộc loại Me(OH) 2 phản ứng với CO2 khi có mặt nước để tạo thành muối bazơ. Ví dụ:
Cu(OH) 2 + CO 2 = (CuOH) 2 CO 3 + H 2 O
Do tính trơ đặc biệt của nó, chỉ có bazơ mạnh nhất, chất kiềm, mới phản ứng với silicon dioxide. Trong trường hợp này, muối bình thường được hình thành. Phản ứng không xảy ra với bazơ không tan. Ví dụ:
Tương tác của bazơ với oxit lưỡng tính và hydroxit
Tất cả các chất kiềm đều phản ứng với oxit lưỡng tính và hydroxit. Nếu phản ứng được thực hiện bằng cách kết hợp oxit lưỡng tính hoặc hydroxit với chất kiềm rắn, phản ứng này sẽ dẫn đến sự hình thành muối không chứa hydro:
Nếu sử dụng dung dịch kiềm thì muối phức hydroxo được hình thành:
Trong trường hợp nhôm, dưới tác dụng của dư kiềm đậm đặc, thay vì muối Na, muối Na 3 được hình thành:
Tương tác của bazơ với muối
Bất kỳ bazơ nào cũng chỉ phản ứng với bất kỳ muối nào nếu thỏa mãn đồng thời hai điều kiện:
1) độ hòa tan của các hợp chất ban đầu;
2) sự có mặt của kết tủa hoặc khí trong số các sản phẩm phản ứng
Ví dụ:
Độ ổn định nhiệt của chất nền
Tất cả các chất kiềm, ngoại trừ Ca(OH) 2, đều chịu nhiệt và tan chảy mà không bị phân hủy.
Tất cả các bazơ không hòa tan, cũng như Ca(OH) 2 ít tan, đều bị phân hủy khi đun nóng. Nhiệt độ phân hủy cao nhất của canxi hydroxit là khoảng 1000 o C:
Hydroxit không hòa tan có nhiệt độ phân hủy thấp hơn nhiều. Ví dụ, đồng (II) hydroxit đã bị phân hủy ở nhiệt độ trên 70 o C:
Tính chất hóa học của hydroxit lưỡng tính
Tương tác của hydroxit lưỡng tính với axit
Hiđroxit lưỡng tính tác dụng với axit mạnh:
Hydroxit kim loại lưỡng tính ở trạng thái oxy hóa +3, tức là loại Me(OH) 3, không phản ứng với các axit như H 2 S, H 2 SO 3 và H 2 CO 3 do thực tế là các muối có thể được hình thành do các phản ứng như vậy sẽ bị thủy phân không thuận nghịch thành hiđroxit lưỡng tính ban đầu và axit tương ứng:
Tương tác của hydroxit lưỡng tính với oxit axit
Hydroxit lưỡng tính phản ứng với các oxit cao hơn, tương ứng với các axit ổn định (SO 3, P 2 O 5, N 2 O 5):
Hydroxit kim loại lưỡng tính ở trạng thái oxy hóa +3, tức là loại Me(OH) 3, không phản ứng với oxit axit SO 2 và CO 2.
Tương tác của hydroxit lưỡng tính với bazơ
Trong số các bazơ, hiđroxit lưỡng tính chỉ phản ứng được với chất kiềm. Trong trường hợp này, nếu sử dụng dung dịch kiềm thì muối phức hydroxo sẽ được hình thành:
Và khi hợp nhất các hydroxit lưỡng tính với kiềm rắn, thu được các chất tương tự khan của chúng:
Tương tác của hydroxit lưỡng tính với các oxit cơ bản
Hydroxit lưỡng tính phản ứng khi kết hợp với oxit của kim loại kiềm và kiềm thổ:
Sự phân hủy nhiệt của hydroxit lưỡng tính
Tất cả các hydroxit lưỡng tính đều không hòa tan trong nước và giống như bất kỳ hydroxit không hòa tan nào, bị phân hủy khi đun nóng thành oxit và nước tương ứng.
Một trong những loại chất vô cơ phức tạp là bazơ. Đây là những hợp chất bao gồm các nguyên tử kim loại và nhóm hydroxyl, có thể tách ra khi tương tác với các chất khác.
Kết cấu
Các bazơ có thể chứa một hoặc nhiều nhóm hydroxo. Công thức chung của các bazơ là Me(OH) x. Luôn có một nguyên tử kim loại và số lượng nhóm hydroxyl phụ thuộc vào hóa trị của kim loại. Trong trường hợp này, hóa trị của nhóm OH luôn là I. Ví dụ, trong hợp chất NaOH hóa trị của natri là I, do đó có một nhóm hydroxyl. Ở bazơ Mg(OH) 2 hóa trị của magie là II, Al(OH) 3 hóa trị của nhôm là III.
Số lượng nhóm hydroxyl có thể khác nhau trong các hợp chất có kim loại có hóa trị thay đổi. Ví dụ: Fe(OH) 2 và Fe(OH) 3. Trong những trường hợp như vậy, hóa trị được biểu thị trong ngoặc đơn sau tên - hydroxit sắt (II), hydroxit sắt (III).
Tính chất vật lý
Các đặc tính và hoạt động của bazơ phụ thuộc vào kim loại. Hầu hết các bazơ là chất rắn màu trắng, không mùi. Tuy nhiên, một số kim loại tạo cho chất này một màu đặc trưng. Ví dụ CuOH có màu vàng, Ni(OH) 2 có màu xanh nhạt, Fe(OH) 3 có màu nâu đỏ.
Cơm. 1. Chất kiềm ở trạng thái rắn.
Giống loài
Các căn cứ được phân loại theo hai tiêu chí:
- theo số nhóm OH- axit đơn và đa axit;
- bởi độ hòa tan trong nước- Kiềm (hòa tan) và không hòa tan.
Chất kiềm được hình thành bởi các kim loại kiềm - lithium (Li), natri (Na), kali (K), rubidium (Rb) và Caesium (Cs). Ngoài ra, các kim loại hoạt động tạo thành chất kiềm bao gồm các kim loại kiềm thổ - canxi (Ca), strontium (Sr) và bari (Ba).
Những yếu tố này tạo thành các cơ sở sau:
- LiOH;
- NaOH;
- RbOH;
- CsOH;
- Ca(OH)2;
- Sr(OH)2;
- Ba(OH)2.
Tất cả các bazơ khác, ví dụ, Mg(OH) 2, Cu(OH) 2, Al(OH) 3, được phân loại là không hòa tan.
Nói cách khác, chất kiềm được gọi là bazơ mạnh và chất kiềm không tan được gọi là bazơ yếu. Trong quá trình phân ly điện phân, chất kiềm nhanh chóng nhường nhóm hydroxyl và phản ứng nhanh hơn với các chất khác. Các bazơ không tan hoặc yếu kém hoạt động hơn vì không cho nhóm hydroxyl.
Cơm. 2. Phân loại căn cứ.
Hydroxit lưỡng tính chiếm một vị trí đặc biệt trong hệ thống hóa các chất vô cơ. Chúng tương tác với cả axit và bazơ, tức là Tùy thuộc vào điều kiện, chúng hoạt động giống như chất kiềm hoặc axit. Chúng bao gồm Zn(OH) 2 , Al(OH) 3 , Pb(OH) 2 , Cr(OH) 3 , Be(OH) 2 và các bazơ khác.
Biên lai
Căn cứ có được bằng nhiều cách khác nhau. Đơn giản nhất là sự tương tác của kim loại với nước:
Ba + 2H 2 O → Ba(OH) 2 + H 2.
Chất kiềm thu được bằng cách cho oxit phản ứng với nước:
Na 2 O + H 2 O → 2NaOH.
Các bazơ không hòa tan thu được là kết quả của sự tương tác giữa kiềm với muối:
CuSO 4 + 2NaOH → Cu(OH) 2 ↓+ Na 2 SO 4.
Tính chất hóa học
Các tính chất hóa học chính của bazơ được mô tả trong bảng.
|
phản ứng |
Những gì được hình thành |
Ví dụ |
|
Với axit |
Muối và nước. Bazơ không tan chỉ phản ứng được với axit tan |
Cu(OH) 2 ↓ + H 2 SO 4 → CuSO 4 +2H 2 O |
|
Phân hủy ở nhiệt độ cao |
Oxit kim loại và nước |
2Fe(OH) 3 → Fe 2 O 3 + 3H 2 O |
|
Với oxit axit (phản ứng kiềm) |
NaOH + CO 2 → NaHCO 3 |
|
|
Với phi kim loại (kiềm nhập) |
Muối và hydro |
2NaOH + Si + H 2 O → Na 2 SiO 3 +H 2 |
|
Trao đổi với muối |
Hydroxit và muối |
Ba(OH) 2 + Na 2 SO 4 → 2NaOH + BaSO 4 ↓ |
|
Kiềm với một số kim loại |
Muối phức và hydro |
2Al + 2NaOH + 6H 2 O → 2Na + 3H 2 |
Sử dụng chỉ báo, một thử nghiệm được thực hiện để xác định loại của cơ sở. Khi tác dụng với bazơ, quỳ chuyển sang màu xanh, phenolphtalein chuyển sang màu đỏ thẫm, metyl cam chuyển sang màu vàng.
Cơm. 3. Phản ứng của các chỉ số với các căn cứ.
Chúng ta đã học được gì?
Từ bài hóa học lớp 8 chúng ta đã biết về tính năng, phân loại và tương tác của bazơ với các chất khác. Bazơ là những chất phức tạp gồm một kim loại và nhóm hydroxyl OH. Chúng được chia thành hòa tan hoặc kiềm và không hòa tan. Chất kiềm là những bazơ mạnh hơn, phản ứng nhanh với các chất khác. Bazơ thu được bằng cách cho kim loại hoặc oxit kim loại phản ứng với nước, cũng như phản ứng của muối và chất kiềm. Bazơ phản ứng với axit, oxit, muối, kim loại và phi kim loại và cũng bị phân hủy ở nhiệt độ cao.
Kiểm tra về chủ đề
Đánh giá báo cáo
Đánh giá trung bình: 4.5. Tổng số lượt xếp hạng nhận được: 135.
Sau khi đọc bài viết, bạn sẽ có thể tách các chất thành muối, axit và bazơ. Bài báo mô tả độ pH của dung dịch là bao nhiêu và các tính chất chung của axit và bazơ.
Giống như kim loại và phi kim, axit và bazơ là sự phân chia các chất dựa trên tính chất tương tự nhau. Lý thuyết đầu tiên về axit và bazơ thuộc về nhà khoa học Thụy Điển Arrhenius. Theo Arrhenius, axit là một loại chất khi phản ứng với nước sẽ phân ly (phân rã), tạo thành cation hydro H +. Bazơ Arrhenius trong dung dịch nước tạo thành OH - anion. Lý thuyết tiếp theo được đề xuất vào năm 1923 bởi các nhà khoa học Bronsted và Lowry. Lý thuyết Brønsted-Lowry định nghĩa axit là những chất có khả năng cho proton trong một phản ứng (cation hydro được gọi là proton trong phản ứng). Theo đó, bazơ là những chất có thể nhận proton trong phản ứng. Lý thuyết có liên quan hiện nay là lý thuyết Lewis.
Lý thuyết Lewis định nghĩa axit là các phân tử hoặc ion có khả năng nhận các cặp electron, từ đó tạo thành chất cộng Lewis (chất cộng là hợp chất được hình thành bằng cách kết hợp hai chất phản ứng mà không tạo thành sản phẩm phụ).
Trong hóa học vô cơ, theo quy luật, axit có nghĩa là axit Bronsted-Lowry, nghĩa là các chất có khả năng cho proton. Nếu chúng có nghĩa là định nghĩa của axit Lewis, thì trong văn bản axit đó được gọi là axit Lewis. Những quy tắc này áp dụng cho axit và bazơ.
Phân ly
Sự phân ly là quá trình phân hủy một chất thành các ion trong dung dịch hoặc tan chảy. Ví dụ, sự phân ly của axit clohydric là sự phân hủy HCl thành H + và Cl -.
Tính chất của axit và bazơ
Các bazơ có xu hướng có cảm giác như xà phòng khi chạm vào, trong khi axit thường có vị chua.
Khi bazơ phản ứng với nhiều cation sẽ tạo thành kết tủa. Khi axit phản ứng với anion, khí thường được giải phóng.
H 2 O, H 3 O +, CH 3 CO 2 H, H 2 SO 4, HSO 4 −, HCl, CH 3 OH, NH 3
Các căn cứ thường được sử dụng:
OH − , H 2 O , CH 3 CO 2 − , HSO 4 − , SO 4 2 − , Cl −
Axit và bazơ mạnh và yếu
Axit mạnh
Những axit như vậy phân ly hoàn toàn trong nước, tạo ra cation hydro H + và anion.
Ví dụ về axit mạnh là axit clohiđric HCl:
HCl (dung dịch) + H 2 O (l) → H 3 O + (dung dịch) + Cl - (dung dịch)
Ví dụ về axit mạnh: HCl, HBr, HF, HNO 3, H 2 SO 4, HClO 4
- Danh sách axit mạnh
- HCl - axit clohiđric
- HBr - hydro bromua
- HI - hydro iodua
- HNO3 - axit nitric
- HClO4 - axit pecloric
H 2 SO 4 - axit sunfuric
Axit yếu
Chỉ hòa tan một phần trong nước, ví dụ HF:
= < 0,01M для вещества 0,1М
HF (dung dịch) + H2O (l) → H3O + (dung dịch) + F - (dung dịch) - trong phản ứng như vậy hơn 90% axit không phân ly:
Axit mạnh và axit yếu có thể được phân biệt bằng cách đo độ dẫn điện của dung dịch: độ dẫn điện phụ thuộc vào số lượng ion, axit càng mạnh thì độ phân ly càng cao, do đó axit càng mạnh thì độ dẫn điện càng cao.
- Danh sách axit yếu
- HF hydro florua
- H 3 PO 4 phốt pho
- H 2 SO 3 lưu huỳnh
- H 2 S hydro sunfua
- Than H2CO3
silic H2SiO3
Căn cứ vững chắc
Bazơ mạnh phân ly hoàn toàn trong nước:
NaOH (dung dịch) + H 2 O ↔ NH 4
Các bazơ mạnh bao gồm các hydroxit kim loại thuộc nhóm thứ nhất (kiềm, kim loại kiềm) và nhóm thứ hai (kiềm, kim loại kiềm thổ).
- Danh sách các căn cứ mạnh
- NaOH natri hydroxit (xút ăn da)
- KOH kali hydroxit (kali ăn da)
- LiOH liti hydroxit
- Ba(OH) 2 bari hydroxit
Ca(OH) 2 canxi hydroxit (vôi tôi)
Nền móng yếu
Trong phản ứng thuận nghịch khi có mặt nước, nó tạo thành các ion OH -:
NH 3 (dung dịch) + H 2 O ↔ NH + 4 (dung dịch) + OH - (dung dịch)
Hầu hết các bazơ yếu là anion:
F - (dung dịch) + H 2 O ↔ HF (dung dịch) + OH - (dung dịch)
- Danh sách bazơ yếu
- Mg(OH) 2 magie hydroxit
- Fe(OH) 2 sắt(II) hydroxit
- Zn(OH) 2 kẽm hydroxit
- NH 4 OH amoni hydroxit
Fe(OH) 3 sắt(III) hydroxit
Phản ứng của axit và bazơ
Axit mạnh và bazơ mạnh
Phản ứng này được gọi là phản ứng trung hòa: khi lượng thuốc thử đủ để phân ly hoàn toàn axit và bazơ thì dung dịch thu được sẽ trung tính.
Ví dụ:
H 3 O + + OH - ↔ 2H 2 O
Bazơ yếu và axit yếu
Loại phản ứng chung:
Bazơ yếu (dung dịch) + H 2 O ↔ Axit yếu (dung dịch) + OH - (dung dịch)
Bazơ mạnh và axit yếu
HX (dung dịch) + OH - (dung dịch) ↔ H 2 O + X - (dung dịch)
Axit mạnh và bazơ yếu
Axit phân ly hoàn toàn, bazơ không phân ly hoàn toàn:
Sự phân ly của nước
Sự phân ly là sự phân hủy một chất thành các phân tử thành phần của nó. Tính chất của axit hoặc bazơ phụ thuộc vào trạng thái cân bằng có trong nước:
H 2 O + H 2 O ↔ H 3 O + (dung dịch) + OH - (dung dịch)
K c = / 2
Hằng số cân bằng của nước ở t=25°: K c = 1,83⋅10 -6, đẳng thức sau đây cũng đúng: = 10 -14, gọi là hằng số phân ly của nước. Đối với nước tinh khiết = = 10 -7, do đó -lg = 7,0.
Giá trị này (-lg) được gọi là pH - thế hydro. Nếu pH< 7, то вещество имеет кислотные свойства, если pH >7 thì chất đó có tính chất cơ bản.
Phương pháp xác định pH
Phương pháp nhạc cụ
Một thiết bị đặc biệt, máy đo pH, là thiết bị biến đổi nồng độ proton trong dung dịch thành tín hiệu điện.
Các chỉ số
Một chất thay đổi màu sắc trong một phạm vi pH nhất định tùy thuộc vào độ axit của dung dịch; sử dụng một số chỉ số bạn có thể đạt được kết quả khá chính xác.
Muối
Muối là một hợp chất ion được tạo thành bởi một cation không phải H+ và một anion không phải O2-.
Trong dung dịch nước yếu, các muối phân ly hoàn toàn. Xác định tính chất axit-bazơ của dung dịch muối
, cần xác định ion nào có mặt trong dung dịch và xem xét tính chất của chúng: các ion trung tính hình thành từ axit và bazơ mạnh không ảnh hưởng đến pH: chúng không giải phóng ion H + hoặc OH - trong nước. Ví dụ: Cl -, NO - 3, SO 2- 4, Li+, Na+, K+.
Các anion hình thành từ các axit yếu có tính kiềm (F -, CH 3 COO -, CO 2- 3); không tồn tại các cation có tính kiềm.
Tất cả các cation ngoại trừ kim loại thuộc nhóm thứ nhất và thứ hai đều có tính axit.
Dung dịch đệm
- Các dung dịch duy trì độ pH khi thêm một lượng nhỏ axit mạnh hoặc bazơ mạnh chủ yếu bao gồm:
- Hỗn hợp axit yếu, muối tương ứng và bazơ yếu
Bazơ yếu, muối và axit mạnh tương ứng
- Để chuẩn bị dung dịch đệm có độ axit nhất định, cần trộn axit hoặc bazơ yếu với muối thích hợp, có tính đến:
- Khoảng pH trong đó dung dịch đệm sẽ có hiệu quả
- Dung tích dung dịch - lượng axit mạnh hoặc bazơ mạnh có thể thêm vào mà không ảnh hưởng đến độ pH của dung dịch
Không xảy ra phản ứng không mong muốn làm thay đổi thành phần dung dịch
Bài kiểm tra:
1. Bazơ + muối axit + nước 
KOH + HCl
2. Oxit bazơ + axit 
muối + nước
2KOH + SO2 
K 2 SO 3 + H 2 O.
3. Kiềm + oxit lưỡng tính/hydroxit 
muối + nước
2NaOH (tv) + Al 2 O 3 
2NaAlO2 + H2O;
NaOH (rắn) + Al(OH) 3 
NaAlO2 + 2H2O.
Phản ứng trao đổi giữa bazơ và muối chỉ xảy ra trong dung dịch (cả bazơ và muối đều phải tan) và chỉ khi có ít nhất một trong các sản phẩm là chất kết tủa hoặc chất điện ly yếu (NH 4 OH, H 2 O)
Ba(OH) 2 + Na 2 SO 4 
BaSO4 
+ 2NaOH;
Ba(OH)2 + NH4Cl 
BaCl2 + NH4OH.
Chỉ các bazơ kim loại kiềm ngoại trừ LiOH mới có khả năng chịu nhiệt
Ca(OH)2 
CaO + H 2 O;
NaOH 
;
NH4OH 
NH3 + H2O.
2NaOH (các) + Zn 
Na 2 ZnO 2 + H 2 .
AXIT
Axit Theo quan điểm của TED, các chất phức tạp được gọi là phân ly trong dung dịch tạo thành ion hydro H +.
Phân loại axit
1. Theo số lượng nguyên tử hydro có khả năng khử trong dung dịch nước, axit được chia thành đơn âm(HF, HNO2), lưỡng tính(H 2 CO 3, H 2 SO 4), bộ lạc(H3PO4).
2. Theo thành phần của axit, chúng được chia thành không có oxy(HCl, H 2 S) và chứa oxy(HClO4, HNO3).
3. Theo khả năng phân ly của axit trong dung dịch nước, chúng được chia thành yếu đuối Và mạnh. Các phân tử axit mạnh trong dung dịch nước phân hủy hoàn toàn thành các ion và sự phân ly của chúng là không thể đảo ngược.
Ví dụ: HCl 
H ++ Cl - ;
H2SO4 
H++HSO 
.
Axit yếu phân ly thuận nghịch, tức là các phân tử của chúng trong dung dịch nước phân hủy một phần thành các ion và các ion đa bazơ - từng bước.
CH3 COOH 
CH 3 COO - + H + ;
1) H2S 
HS - + H + , 2) HS - 
H ++ S 2- .
Phần phân tử axit không có một hoặc nhiều ion hydro H+ được gọi là dư lượng axit. Điện tích của dư lượng axit luôn âm và được xác định bởi số lượng ion H + bị loại bỏ khỏi phân tử axit. Ví dụ, axit orthophosphoric H 3 PO 4 có thể tạo thành ba dư lượng axit: H 2 PO 
- ion dihydro photphat, HPO 
- ion hydro photphat, PO 
- ion photphat.
Tên của các axit không có oxy được tạo thành bằng cách thêm vào gốc tên tiếng Nga của nguyên tố tạo thành axit (hoặc tên của một nhóm nguyên tử, ví dụ CN - - cyan) phần cuối - hydro: HCl - axit clohydric (axit clohydric), H 2 S - axit hydrosulfua, HCN - axit hydrocyanic (axit hydrocyanic).
Tên của các axit chứa oxy cũng được hình thành từ tên tiếng Nga của nguyên tố tạo axit có thêm từ “axit”. Trong trường hợp này, tên của axit mà nguyên tố đó ở trạng thái oxy hóa cao nhất kết thúc bằng “... ova” hoặc “... ova”, ví dụ H 2 SO 4 là axit sulfuric, H 3 AsO 4 là axit asen. Khi trạng thái oxy hóa của nguyên tố tạo thành axit giảm, các đầu cuối thay đổi theo trình tự sau: "...không"(HClO 4 – axit pecloric), "...ish"(HClO 3 – axit pecloric), "...mệt"(HClO2 – axit clorơ), "...vui vẻ"(HClO là axit hypoclorơ). Nếu một nguyên tố tạo thành axit khi chỉ ở hai trạng thái oxy hóa thì tên axit tương ứng với trạng thái oxy hóa thấp nhất của nguyên tố đó nhận được đuôi “... tinh khiết” (HNO 3 - axit nitric, HNO 2 - axit nitơ) .
Cùng một oxit axit (ví dụ: P 2 O 5) có thể tương ứng với một số axit chứa một nguyên tử của một nguyên tố nhất định trong phân tử (ví dụ: HPO 3 và H 3 PO 4). Trong những trường hợp như vậy, tiền tố “meta…” được thêm vào tên của axit chứa số lượng nguyên tử oxy nhỏ nhất trong phân tử và tiền tố “ortho…” được thêm vào tên của axit chứa nguyên tử oxy đó. số nguyên tử oxy lớn nhất trong phân tử (HPO 3 - axit metaphosphoric, H 3 PO 4 - axit orthophosphoric).
Nếu một phân tử axit chứa một số nguyên tử của một nguyên tố tạo axit, thì một tiền tố chữ số sẽ được thêm vào tên của nó, ví dụ: H 4 P 2 O 7 - hai axit photphoric, H 2 B 4 O 7 – bốn axit boric.
H 2 SO 5 H 2 S 2 O 8
S H – O – S –O – O – S – O – H
H-O-O 
ồ ồ
Axit peroxosulfuric Axit peroxosulfuric
Tính chất hóa học của axit
HF + KOH 
KF + H2O.
H2SO4 + CuO 
CuSO4 + H2O.
2HCl + BeO 
BeCl2 + H2O.
Axit tương tác với dung dịch muối nếu điều này dẫn đến sự hình thành muối không tan trong axit hoặc axit (dễ bay hơi) yếu hơn so với axit ban đầu.
H2SO4 + BaCl2 
BaSO4 
+2HCl;
2HNO3 + Na2CO3 
2NaNO3 + H2O + CO2 
.
H 2 CO 3 
H2O + CO2.
H 2 SO 4 (pha loãng) + Fe 
FeSO4 + H2;
HCl + Cu 
.
Hình 2 cho thấy sự tương tác của axit với kim loại.
Axit - Chất oxy hóa
Kim loại nằm trong dãy điện áp sau H2
+
không có phản ứng
Kim loại ở dải điện áp đến N 2
+ 
muối kim loại + H2 
ở mức độ tối thiểu
H 2 SO 4 đậm đặc
Au, Pt, Ir, Rh, Ta
quá trình oxy hóa (s.o.)+
không có phản ứng
/Mq/Zn
tùy theo điều kiện
Kim loại sunfat ở mức tối đa
+
+ +
Kim loại (khác)
+
+
+
HNO3 đậm đặc
Au, Pt, Ir, Rh, Ta
+ 
không có phản ứng
Kim loại kiềm/kiềm đất
Nitrat kim loại ở mức tối đa
Kim loại (loại khác; Al, Cr, Fe, Co, Ni khi đun nóng)
+
HNO3 loãng
Au, Pt, Ir, Rh, Ta
+ 
không có phản ứng
Kim loại kiềm/kiềm đất
NH 3 (NH 4 NO 3)
kim loại nitrat
la ở mức tối đa
+ 
+
Kim loại (phần còn lại trong sân có ứng suất lên tới N 2)
NO/N 2 O/N 2 /NH 3 (NH 4 NO 3)
tùy theo điều kiện
+
Kim loại (phần còn lại trong chuỗi ứng suất sau H 2)
Hình 2. TƯƠNG TÁC CỦA AXIT VỚI KIM LOẠI
MUỐI
Muối –Đây là những chất phức tạp, khi phân ly trong dung dịch tạo thành các ion tích điện dương (cation - dư lượng bazơ), ngoại trừ ion hydro và các ion tích điện âm (anion - dư lượng axit), trừ ion hydroxit.