[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Tlenki, wodorki, wodorotlenki, kwasy, sole.
Tlenki
– dwupierwiastkowe połączenia dowolnego pierwiastka z tlenem
Wodorki
- dwupierwiastkowe połączenia dowolnego pierwiastka z wodorem
NUMER GRUPY
I
II
XIII
XIV
XV
XVI
XVII
MAKSYMALNA WARTOŚCIOWOŚĆ
I
II
III
IV
V
VI
VII (bez F)
WZÓR NAJWYŻSZEGO TLENKU
Na
2
O
MgO
Al
2
O
3
SiO
2
P
2
O
5
SO
3
Cl
2
O
7
NAZEWNICTWO
tlenek
sodu
tlenek
magnezu
tlenek
glinu
tlenek
krzemu
tlenek
fosforu
(V)
tlenek
siarki (VI)
tlenek
chloru (VII)
REAKTYWNOŚĆ
rośnie charakter kwasowy tlenków, maleje zasadowy,
rośnie kowalencyjność wiązań chemicznych,
w. jonowe, porównywalny udział wiązania w. kowalencyjne spolaryzowane
jonowego i kowalencyjnego
WARTOŚCIOWOŚĆWZGLĘDEM
WODORU
I
II
III
IV
III
II
I
WZÓR WODORKU
NaH
MgH
2
(AlH
3
)
2
CH
4
PH
3
H
2
S
HCl
NAZEWNICTWO
wodorek
sodu
wodorek
magnezu
wodorek
glinu
metan wodorek
fosforu
kwas
siarkowodorowy
kwas
chlorowodorowy
REAKTYWNOŚĆ
Rośnie elektroujemność drugiego składnika, maleje ładunek ujemny na wodorze
a rośnie ładunek dodatni, zmiana wiązania chemicznego z jonowego na kowalencyjne
spolaryzowane
tlenki –
dwupierwiastkowe połączenia dowolnego pierwiastka z tlenem – tlen ma –II stopień utlenienia i
wartościowość II. Nazwy tlenków tworzy się pisząc słowo tlenek i kolejno nazwę pierwiastka chemicznego w
dopełniaczu, ewentualnie jego wartościowość (dokładnie stopień utenienia!), gdy pierwiastek ten może
zmieniać jej wartość.
Tlenki
Tlenki metali
Tlenki niemetali
Tlenki zasadowe
Tlenki amfoteryczne
Tlenki kwasowe
Tlenki obojętne
Podział tlenków:
Zasadowe
(
metali):
reagujÄ… z substancjami kwasowymi:
MnO
+ 2HCl = MnCl
2
+ H
2
O
MgO
+ 2HCl = MgCl
2
+ H
2
O
czasami reagują z wodą dając wodorotlenki – tylko 1 i 2 grupy układu okresowego za wyjątkiem berylu:
K
2
O
+ H
2
O = 2KOH
CaO
+ H
2
O = Ca(OH)
2
bezwodnik zasadowy –
to taki tlenek metalu w którym wartościowość jest taka sama jak w pewnym wodorotlenku tego
metalu. Czasami ten tlenek w reakcji z wodÄ… daje zasadÄ™ (tylko 1 i 2 gr. u.o.za wyjÄ…tkiem berylu).
Kwasowe (metali i niemetali):
reagujÄ… z substancjami zasadowymi:
Mn
2
O
7
+ 4KOH = 2K
2
MnO
4
+ 2H
2
O
Cl
2
O
+ MgO = Mg(ClO)
2
czasami reagujÄ… z wodÄ… dajÄ…c kwasy:
SO
3
+ H
2
O = H
2
SO
4
CrO
3
+ H
2
O = H
2
CrO
4
(lub H
2
Cr
2
O
7
)
bezwodnik kwasowy –
to taki tlenek niemetalu w którym wartościowość jest taka sama jak w pewnym kwasie tego niemetalu.
Na ogół ten tlenek w reakcji z wodą daje kwas (za wyjątkiem SiO
2
).
Amfoteryczne (metali i niemetali):
reagujÄ… z mocnymi kwasami i mocnymi zasadami:
Al
2
O
3
+ 6HCl = 2AlCl
3
+ 3H
2
Al
2
O
3
+ 2NaOH + 3H
2
O = 2 Na[Al.(OH)
4
] + 3H
2
tetrahydroksoglinian (III) sodu
Al
2
O
3
+ 6NaOH + 3H
2
O = 2Na
3
[Al.(OH)
6
] + 3H
2
heksahydroksoglinian (III)sodu
Na[Al.(OH)
4
] → 2H
2
O + NaAlO
2
metaglinian (III) sodu
Na
3
[Al.(OH)
6
→ 3H
2
O + Na
3
AlO
3
ortoglinian (III) sodu
As
2
O
3
, MnO
2
, FeO, Fe
2
O
3
Obojętne (niemetali):
nie reagujÄ… ani z zasadami ani z kwasami ani nie rozpuszczajÄ… siÄ™
w wodzie: N
2
O, NO, CO, SiO,
CO + NaOH = HCOONa (mrówczan sodu)
W grupie wraz ze wzrostem liczby atomowej rośnie charakter zasadowy tlenków a maleje charakter kwasowy
Definicje zasady:
Teoria Arheniusa
:
dysocjuje z odszczepieniem OH
-
, od razu
całkowicie
(tylko 1 i 2 gr. u. o. Za wyjÄ…tkiem Be(OH)
2
)
Ca(OH)
2
= 2OH
-
+ Ca
2+
Teoria Brönsteda i Laurego –
protonobiorca:
OH
-
+ H
3
O
+
= 2H
2
O
Teoria Lewisa –
elektronodawca:
NH
3
+ H
+
= NH
4
+
H
2
O
+ H
+
= H
3
O
+
Definicje kwasu;
Teoria Arheniusa
:
dysocjuje z odszczepieniem H
+
(H
3
O
+
), wieloprotonowy dysocjuje
etapami
HCl
= H
+
+ Cl
-
H
2
SO
4
= H
+
+ HSO
4
-
HSO
4
-
=
H
+
+ SO
4
2-
Teoria Brönsteda i Laurego –
protonodawca:
HCl
+ H
2
O = Cl
-
+ H
3
O
+
Teoria Lewisa –
elektronobiorca: AlCl
3,
FeBr
3
– związki elektronodeficytowe, w sferze
walencyjnej nie majÄ… oktetu elektronowego
Otrzymywanie tlenków:
1. Reakcja bezpośredniej syntezy (utlenienia i redukcji, łączenia, syntezy).
Mg + O
2
= 2MgO 2Cl
2
+5O
2
= 2Cl
2
O
5
2. Rozkład (analizy, zachodzi najczęściej bez zmiany stopnia utlenienia) substancji złożonej – soli, wodorotlenku, kwasu.
CaCO
3
——►CaO + CO
2
Cu(OH)
2
——►CuO + H
2
O H
2
SO
3
——►SO
2
+ H
2
O
3. Redukcja tlenku o wyższej wartościowości lub utlenienie tlenku o niższej wartościowości.
4TiO + O
2
——►2Ti
2
O
3
CO
2
+ C ——►2CO
Otrzymywanie wodorotlenków
1. Reakcja metalu aktywnego z wodÄ… (metale grupy 1 i 2 u.o. za wyjÄ…tkiem berylu).
2Na
+ 2H
2
O ——►2NaOH + H
2
2. Reakcja tlenku metalu aktywnego z wodÄ….
K
2
O + H
2
O ——►2KOH
CaO + H
2
O ——►Ca(OH)
2
3. Działanie silnej zasady na roztwór soli danego metalu (rozpuszczalnej
w wodzie).
CuSO
4
+ 2KOH ——►Cu(OH)
2
+ K
2
SO
4
2FeCl
3
+ 3Ca(OH)
2
——►2Fe(OH)
3
+ 3CaCl
2
Otrzymywanie kwasów
1. Reakcja bezwodnika kwasowego z wodÄ… ( wszystkie za wyjÄ…tkiem SiO
2
).
SO
3
+ H
2
O = H
2
SO
4
Cl
2
O
7
+ H
2
O = 2HClO
4
Uwaga! 2NO
2
+ H
2
O = HNO
3
+ HNO
2
NO
2
nie jest bezwodnikiem.
H
2
SO
4
+2NaCl = Na
2
SO
4
+ 2HCl
H
2
SiO
3
, H
4
SiO
4
sÄ… w wodzie nierozpuszczalne
(xSiO
2
.
yH
2
O)
Podział kwasów:
a) organiczne - zawierajÄ… grupÄ™ karboksylowÄ… -COOH
b) nieorganiczne.
• tlenowe,
• beztlenowe.
Kwasy
nieorganiczne beztlenowe
to roztwory wodne odpowiednich wodorków niemetali.
HF
słabe
Nazewnictwo:
H
2
S
HCl
wzór
kwasu
nazwa
anionu
nazwa kwasu
mocne
H
2
S
siarkowodorowy
siarczkowy
HBr
HF
fluorowodorowy
fluorkowy
HCl
chlorowodorowy
chlorkowy
HBr
bromowodorowy
bromki
HI
HI
jodowodorowy
jodki
Moc kwasów beztlenowych (aby ją porównywać stężenia muszą być identyczne!).
Kwasy nieorganiczne tlenowe:
wzór kwasu
nazwa kwasu
nazwa anionu
Moc kwasów tlenowych:
1. Dla tego samego pierwiastka rośnie
ze wzrostem ilości atomów tlenu w
czÄ…steczce kwasu.
2. Dla różnych kwasów zawierających
tyle samo atomów tlenu w jednej
cząsteczce, rośnie ze wzrostem
elektroujemności niemetalu
tworzÄ…cego kwas.
3. Dla kwasów niespełniających
powyższych warunków należy
porównać stałe dysocjacji.
H
2
SO
4
siarkowy (VI)
siarczanowy (VI)
H
2
SO
3
siarkowy (IV)
siarczanowy (IV)
HNO
3
azotowy (V)
azotanowy (V)
HNO
2
azotowy (III)
azotanowy (III)
H
3
PO
4
ortofosforowy (V) ortofosforany (V)
HPO
3
metafosforowy (V) metafosforany (V)
HClO
chlorowy (I)
chlorany (I)
HClO
2
chlorowy (III)
chlorany (III)
HClO
3
chlorowy (V)
chlorany (V)
HClO
4
chlorowy (VII)
chlorany (VII)
HMnO
4
manganowy (VII) manganiany (VII)
H
2
CrO
4
chromowy (VI)
chromiany (VI)
H
2
Cr
2
O
7
dichromowy (VI)
dichromiany (VI)
2. Reakcja mocnego kwasu z solą słabego kwasu.
H
2
SO
4
+ K
2
SO
3
= K
2
SO
4
+ H
2
SO
3
3. Reakcja mniej lotnego kwasu z solÄ… kwasu bardziej lotnego.
sole -
związek chemiczny powstały w wyniku całkowitego lub częściowego zastąpienia w kwasie atomów
wodoru atomami metali. Atomy metalu sÄ… zwykle zwiÄ…zane z resztÄ… kwasowÄ… wiÄ…zaniem jonowym.
Metody otrzymywania soli
metal + kwas → sól + wodór
(nie dotyczy metali szlachetnych i półszlachetnych)
tlenek metalu + kwas → sól + woda
zasada + kwas → sól + woda
tlenek metalu + tlenek niemetalu → sól (dotyczy tylko soli kwasów tlenowych)
wodorotlenek metalu + tlenek niemetalu → sól + woda (dotyczy tylko soli kwasów tlenowych)
metal + niemetal → sól (dotyczy tylko soli kwasów beztlenowych)
kwas 1 + sól 1 → sól 2 + kwas 2
sól 1 + sól 2 → sól 3 + sól 4
sól met. słabego + metal aktywny → sól + metal
mocne kwasy
HNO
3
, H
2
SO
4
w pierwszym etapie dysocjacji, HCl, HBr, HI, HClO
4
, HMnO
4
, H
2
Cr
2
O
7
, H
2
CrO
4
mocne zasady
Wodorotlenki 1 i 2 grupy układu okresowego za wyjątkiem amfoterycznego wodorotlenku berylu
[ Pobierz całość w formacie PDF ]