Г. Логинова - Сборник основных формул школьного курса химии

или гидроксид-ионы (в щелочной среде):

Характер гидроксидов и соответствующих оксидов

Оснóвные

Гидроксиды: КОН; Ва(ОН)2

Оксиды: К2O; ВаО

Амфотерные

Гидроксиды: Zn(OH)2; Al(OH)3

Оксиды: ZnO: Al2O3

Кислотные

Гидроксиды (кислородсодержащие кислоты): H2SO4; HNO3

Оксиды: SO3; N2O5

Кислотный гидроксид (оксид) + основный гидроксид (оксид) = соль

Классификация солей

Средние: CaSO4; Na3PO4; K2CO3

Кислые: Ca(HSO4)2. NaH2PO4; Na2HPO4

Основные: Cu2CO3(OH)2; AlSO4(OH)

Двойные: KAl(SO4)2; Fe(NH4)2(SO4)2

Смешанные: Na3CO3(HCO3); Na2IO3(NO3)

Примеры бинарных соединений

Несолеобразующие оксиды: NO, CO

Бескислородные соли: КСl, NaI

Двойные оксиды: (FeIIFe2III)O4 или Fe3O4

Бескислородные кислоты: НСl, НВr

Другие соединения, не являющиеся оксидами, гидроксидами, солями: CS2, NH3

Общая характеристика водорода

Водород – самый распространенный элемент Вселенной.

Химический символ – Н

*Электронная формула – 1s1

Степень окисления – +I, -I

Простое вещество – Н2

Способы получения водорода

В промышленности:

1) разложение воды под действием постоянного тока в присутствии сильного электролита:

2Н2O (электролиз) → 2Н2↑(катод) + O2↑(анод);

2) взаимодействие углерода с водой:

Н2O + С (кокс) = СО + Н2↑ (800-1000 °С).

В лаборатории:

1) взаимодействие металлов (см. ЭХРН) с кислотами (кроме азотной и концентрированной серной кислот):

Zn + H2SO4(разб.) = ZnSO4 + H2↑

2) взаимодействие амфотерных металлов с водой в щелочной среде:

2Н2O + 2NaOH + Zn = Na2[Zn(OH)4] + Н2↑

3) взаимодействие металлов с водой:

2Н2O + 2Li = 2LiOH + Н2↑

4Н2O (пар) + 3Fe = (FeIIFe2III)O4 + 4Н2↑

4) реакция конмутации гидридов металлов с водой:

2Н2O + СаН2 = Са(ОН)2 + 2Н2↑

Химические свойства водорода

Водород – восстановитель:

1) с кислородом:

2Н2 + O2 = 2Н2O

2) с оксидами металлов:

СuО + Н2 = Сu + Н2O

3) с неметаллами:

Н2 + Сl2 = 2НСl

Н2 + S = H2S

Водород – окислитель:

с металлами:

Н2 + 2Na = 2NaH

Вода – важнейшее соединение водорода.

Химические свойства воды

Вода – окислитель:

1) с активными металлами в обычных условиях:

2Н2O + 2Na = 2NaOH + Н2↑

2) с менее активными металлами при высоких температурах:

Н2O + Zn = ZnO + Н2↑

Вода образует:

3) с оксидами активных металлов – основания:

К2O + Н2O = 2КОН

4) с оксидами неметаллов – кислоты:

Н2O + SO3 = H2SO4

IA– группа (щелочные элементы)

* Электронные формулы атомов:

литий Li [He]2s1, натрий Na [Ne]3s1, калий К [Ar]4s1.

Получение: электролиз расплава, например:

2NаСl(ж) → 2Na (катод) + Сl2↑(анод)

IIА-группа

* Электронные формулы атомов:

магний Mg [Ne]3s2, кальций (щелочноземельный элемент) Са [Ar]4s2.

Получение: электролиз расплава, например:

МgСl2(ж) → Mg (катод) + Сl2↑(анод)

Химические свойства щелочных металлов, магния и кальция

Реакции с неметаллами:

1) с галогенами → галогенид металла:

2Li + Br2 = 2LiBr

2) с серой → сульфид металла:

2Na + S = Na2S

3) с водородом → гидрид металла:

2К + Н2 = 2КН

4) с кислородом → оксид металла (Li2O, MgO, CaO), пероксид металла (Na2O2), надпероксид металла (КO2).

Реакции со сложными веществами:

1) с кислотами-неокислителями → соль металла + водород:

Mg + H2SO4 (разб.) = MgSO4 + H2↑

2) с водой → гидроксид металла + водород:

Са + 2Н2O = Са(ОН)2 + Н2↑

Основные свойства оксидов щелочных металлов

Реагируют:

1) с водой:

Li 2O + Н2O = 2LiОН

2) с кислотными оксидами:

К2O + SO2 = K2SO3

3) с кислотами:

3Na2O + 2Н3РO4 = 2Na3PO4 + ЗН2O

Основные свойства гидроксидов щелочных металлов

В водном растворе – сильные основания (щелочи)

КОН = К+ + ОН¯

Реагируют:

2) с кислотными оксидами:

2NaOH + СO2 = Na2CO3 + Н2O

3) с кислотами:

LiOH + НВr = LiBr + Н2O (нейтрализация)

Основные свойства оксидов магния и кальция

Реагируют:

1) с водой:

СаО + Н2O = Са(ОН)2

2) с кислотными оксидами:

MgO + SO3 = MgSO4

3) с кислотами:

СаО + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + H2O

Основные свойства гидроксидов магния и кальция

В воде – малорастворимы, Са(ОН)2 в разбавленных растворах – сильное основание:

Са(ОН)2 = Са2+ + 2OН¯

Реагируют:

1) с кислотными оксидами:

Mg(OH)2 + N2O5 = Mg(NO3)2 + H2O

2) с кислотами:

Са(ОН)2 + 2НСl = СаСl2 + 2Н2O (нейтрализация)

IIIА-группа

*Электронная формула атома алюминия:

Al [Ne]3s23p1.

Получение:

электролиз Аl2O3 в расплаве Na3[AlF6]

2Аl2O3 → 4Аl(катод) + 3O2↑(анод) (900 °C)