Оксиды и основания

План:

1. Классификация оксидов, их названия и способы получения.

2. Химические свойства и применение оксидов.

3. Классификация оснований, способы получения и свойства оснований.

1. Классификация оксидов, их названия и способы получения.

Оксиды – бинарные соединения, состоящие из двух элементов, одним из которых является кислород. Оксиды относятся к сложным веществам и делятся на солеобразующие и несолеобразующие. Солеобразующие оксиды делятся на основные, кислотные и амфотерные.

Металлы образуют основные оксиды, им соответствуют основания.

Неметаллы образуют кислотные оксиды, им соответствуют кислоты.

Некоторые элементы нельзя отнести ни к типичным металлам, ни к типичным неметаллам. Такие элементы образуют амфотерные оксиды.

Названия некоторых оксидов.

Способы получения оксидов.

1. Взаимодействие простых веществ с кислородом (горение простых веществ).

C + O₂ = CO₂

2Cu + O₂ = 2CuO

2Ca + O₂ = 2CaO

2. Горение сложных веществ.

CH₄ + 2O₂ = CO₂ + 2H₂O

3. Окисление оксидов.

4FeO + O₂ = 2Fe₂O₃

2CO + O₂ = 2CO₂

4. Разложение нерастворимых оснований при нагревании.

Cu(OH)₂ =^t CuO + H₂O

2Fe(OH)₃ =^t Fe₂O₃ + 3H₂O

5. Разложение солей (при нагревании).

CaCO₃ =^t CaO + CO₂

CaSO₄ =^t CaO + SO₃

Вопросы для самоконтроля (1 пункт плана):

1. Что такое оксиды?

2. На какие виды делятся оксиды? Приведите примеры.

3. Сколько существует способов получения оксидов?

4. Назовите способы получения оксидов и приведите пример для каждого из них.

2. Химические свойства и применение оксидов.

Химические свойства основных оксидов.

1. Взаимодействие основных оксидов с водой с образованием щелочи.

Na₂O + H₂O = 2NaOH

CaO + H₂O = Ca(OH)₂

2. Взаимодействие основных оксидов с сильными кислотами с образованием соли и воды.

MgO + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂O

BaO + 2HCl = BaCl₂ + H₂O

3. Взаимодействие основных  и кислотных оксидов между собой с образованием соли.

CaO + CO₂ = CaCO₃

BaO + SiO₂ = BaSiO₃

Химические свойства кислотных оксидов.

1. Кислотные оксиды (кроме SiO₂) взаимодействуют с водой с образованием кислот.

SO₃ + H₂O = H₂SO₄

P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄

2. Кислотные оксиды взаимодействуют со щелочами с образованием соли и воды.

2NaOH + SO₂ = Na₂SO₃ + H₂O

Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃ + H₂O

3. Кислотные оксиды взаимодействуют с основными оксидами с образованием соли.

SiO₂ + CaO = CaSiO₃

Химические свойства амфотерных оксидов.

К амфотерным оксида относятся ZnO, Al₂O₃, Cr₂O₃, BeO, проявляющие свойства и основных, и кислотных оксидов. Это твердые, нерастворимые вещества, реагирующие как с кислотами, так и со щелочами.

1. Взаимодействие с кислотой.

ZnO + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂O

2. Взаимодействие со щелочью.

ZnO + 2NaOH = Na₂ZnO₂ + H₂O

                                                                                         цинкат натрия

Применение оксидов.

Оксиды широко применяются в различных отраслях. Например, газообразный диоксид серы SО₂ применяется для отбеливания шерсти, шелка. Углекислый газ СО₂ в пищевой промышленности применяется в качестве хладагента в виде «сухого» льда и при тушения пожаров.

Вопросы для самоконтроля (2 пункт плана):

1. Назовите химические свойства основных оксидов, приведите примеры.

2. Какие вы узнали химические свойства кислотных оксидов? Назовите их и приведите примеры.

3. Какие оксиды относятся к амфотерным оксидам и почему они так называются?

4. Назовите химические свойства амфотерных оксидов и приведите примеры.

5. Какие способы применения оксидов вы знаете?

3. Классификация оснований, способы получения и свойства оснований.

Названия оснований образуются из двух слов: «гидроксид» и название атома металла, входящего в их состав.

Классификация оснований.

Основания делятся на растворимые, нерастворимые и амфотерные.

Способы получения оснований.

Растворимые в воде основания (щелочи) можно получить:

1. Взаимодействием активных металлов с водой.

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑

Ca + 2H₂O = Ca(OH)₂ + H₂↑

2. Взаимодействием оксидов активных металлов с водой.

Na₂O + H₂O = 2NaOH

CaO + H₂O = Ca(OH)₂

3. В промышленности едкий натр (NaOH) и едкий калий (KОН) получают электролизом расплавов хлоридов натрия и калия (NaCl и KCl).

Для получения нерастворимых и амфотерных гидроксидов к растворимым солям металлов добавляют щелочь:

CuCl_2­ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + 2NaCl

FeSO₄ + 2NaOH = Fe(OH)₂↓ + Na₂SO₄

AlCl₃ + 3NaOH = Al(OH)₃↓ + 3NaCl

Физические свойства оснований.

Основания – твердые вещества, часто окрашенные в разные цвета. Растворимые основания (щелочи) разъедают кожу и ткани, поэтому называются едкими. Щелочи изменяют цвет индикатора, а нерастворимые основания – нет. Щелочи устойчивы, при нагревании не разлагаются. Например, NaOH при 1400⁰С не разлагается, а кипит. Нерастворимые основания при нагревании легко разлагаются.

Химические свойства оснований.

1. Щелочи взаимодействуют с кислотными оксидами с образованием соли и воды.

2NaOH + SiO₂ = Na₂SiO₃ + H₂O

                                                                                    силикат натрия

2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O

                                                                                   карбонат натрия

2. Между основаниями и кислотами протекают реакции нейтрализации.

2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O

Fe(OH)₂ + 2HNO₃ = Fe(NO₃)₂ + 2H₂O

3. Щелочи реагируют с солями с образованием новой соли и нерастворимого основания.

3NaOH + FeCl₃ = Fe(OH)₃↓ + 3NaCl

4. Нерастворимые основания при нагревании разлагаются.

2Fe(OH)₃ =^t Fe₂O₃ + 3H₂O

Cu(OH)₂ =^t CuO + H₂O

Амфотерные гидроксиды проявляют свойства оснований, реагируя с кислотами. При взаимодействии с основаниями они выступают в качестве кислот.

Например:

Al(OH)₃ + 3HCl = AlCl₃ + 3H₂O

                                                      основание

H₃AlO₃ + 3NaOH = Na₃AlO₃ + 3H₂O

                                                   кислота                          алюминат

                                                                                                       натрия

Вопросы для самоконтроля (3 пункт плана):

1. На какие виды классифицируются основания? Приведите примеры.

2. Перечислите способы получения щелочей и приведите примеры.

3. Перечислите способы получения нерастворимых оснований. Приведите примеры.

4. Перечислите основные физические свойства оснований.

5. Какие химические свойства характерны для гидроксидов. Приведите примеры.

Занятие №1.

Классы неорганических соединений.

Оксиды и основания.

План:

1. Классификация оксидов, их названия и способы получения.

2. Химические свойства и применение оксидов.

3. Классификация оснований, способы получения и свойства оснований.

1. Классификация оксидов, их названия и способы получения.

Оксиды – бинарные соединения, состоящие из двух элементов, одним из которых является кислород. Оксиды относятся к сложным веществам и делятся на солеобразующие и несолеобразующие. Солеобразующие оксиды делятся на основные, кислотные и амфотерные.

Металлы образуют основные оксиды, им соответствуют основания.

Неметаллы образуют кислотные оксиды, им соответствуют кислоты.

Некоторые элементы нельзя отнести ни к типичным металлам, ни к типичным неметаллам. Такие элементы образуют амфотерные оксиды.

Названия некоторых оксидов.

Способы получения оксидов.

1. Взаимодействие простых веществ с кислородом (горение простых веществ).

C + O₂ = CO₂

2Cu + O₂ = 2CuO

2Ca + O₂ = 2CaO

2. Горение сложных веществ.

CH₄ + 2O₂ = CO₂ + 2H₂O

3. Окисление оксидов.

4FeO + O₂ = 2Fe₂O₃

2CO + O₂ = 2CO₂

4. Разложение нерастворимых оснований при нагревании.

Cu(OH)₂ =^t CuO + H₂O

2Fe(OH)₃ =^t Fe₂O₃ + 3H₂O

5. Разложение солей (при нагревании).

CaCO₃ =^t CaO + CO₂

CaSO₄ =^t CaO + SO₃

Вопросы для самоконтроля (1 пункт плана):

1. Что такое оксиды?

2. На какие виды делятся оксиды? Приведите примеры.

3. Сколько существует способов получения оксидов?

4. Назовите способы получения оксидов и приведите пример для каждого из них.

2. Химические свойства и применение оксидов.

Химические свойства основных оксидов.

1. Взаимодействие основных оксидов с водой с образованием щелочи.

Na₂O + H₂O = 2NaOH

CaO + H₂O = Ca(OH)₂

2. Взаимодействие основных оксидов с сильными кислотами с образованием соли и воды.

MgO + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂O

BaO + 2HCl = BaCl₂ + H₂O

3. Взаимодействие основных и кислотных оксидов между собой с образованием соли.

CaO + CO₂ = CaCO₃

BaO + SiO₂ = BaSiO₃

Химические свойства кислотных оксидов.

1. Кислотные оксиды (кроме SiO₂) взаимодействуют с водой с образованием кислот.

SO₃ + H₂O = H₂SO₄

P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄

2. Кислотные оксиды взаимодействуют со щелочами с образованием соли и воды.

2NaOH + SO₂ = Na₂SO₃ + H₂O

Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃ + H₂O

3. Кислотные оксиды взаимодействуют с основными оксидами с образованием соли.

SiO₂ + CaO = CaSiO₃

Химические свойства амфотерных оксидов.

К амфотерным оксида относятся ZnO, Al₂O₃, Cr₂O₃, BeO, проявляющие свойства и основных, и кислотных оксидов. Это твердые, нерастворимые вещества, реагирующие как с кислотами, так и со щелочами.

1. Взаимодействие с кислотой.

ZnO + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂O

2. Взаимодействие со щелочью.

ZnO + 2NaOH = Na₂ZnO₂ + H₂O

цинкат натрия

Применение оксидов.

Оксиды широко применяются в различных отраслях. Например, газообразный диоксид серы SО₂ применяется для отбеливания шерсти, шелка. Углекислый газ СО₂ в пищевой промышленности применяется в качестве хладагента в виде «сухого» льда и при тушения пожаров.

Вопросы для самоконтроля (2 пункт плана):

1. Назовите химические свойства основных оксидов, приведите примеры.

2. Какие вы узнали химические свойства кислотных оксидов? Назовите их и приведите примеры.

3. Какие оксиды относятся к амфотерным оксидам и почему они так называются?

4. Назовите химические свойства амфотерных оксидов и приведите примеры.

5. Какие способы применения оксидов вы знаете?

3. Классификация оснований, способы получения и свойства оснований.

Названия оснований образуются из двух слов: «гидроксид» и название атома металла, входящего в их состав.

Классификация оснований.

Основания делятся на растворимые, нерастворимые и амфотерные.

Способы получения оснований.

Растворимые в воде основания (щелочи) можно получить:

1. Взаимодействием активных металлов с водой.

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑

Ca + 2H₂O = Ca(OH)₂ + H₂↑

2. Взаимодействием оксидов активных металлов с водой.

Na₂O + H₂O = 2NaOH

CaO + H₂O = Ca(OH)₂

3. В промышленности едкий натр (NaOH) и едкий калий (KОН) получают электролизом расплавов хлоридов натрия и калия (NaCl и KCl).

Для получения нерастворимых и амфотерных гидроксидов к растворимым солям металлов добавляют щелочь:

CuCl_2­ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + 2NaCl

FeSO₄ + 2NaOH = Fe(OH)₂↓ + Na₂SO₄

AlCl₃ + 3NaOH = Al(OH)₃↓ + 3NaCl

Физические свойства оснований.

Основания – твердые вещества, часто окрашенные в разные цвета. Растворимые основания (щелочи) разъедают кожу и ткани, поэтому называются едкими. Щелочи изменяют цвет индикатора, а нерастворимые основания – нет. Щелочи устойчивы, при нагревании не разлагаются. Например, NaOH при 1400⁰С не разлагается, а кипит. Нерастворимые основания при нагревании легко разлагаются.

Химические свойства оснований.

1. Щелочи взаимодействуют с кислотными оксидами с образованием соли и воды.

2NaOH + SiO₂ = Na₂SiO₃ + H₂O

силикат натрия

2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O

карбонат натрия

2. Между основаниями и кислотами протекают реакции нейтрализации.

2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O

Fe(OH)₂ + 2HNO₃ = Fe(NO₃)₂ + 2H₂O

3. Щелочи реагируют с солями с образованием новой соли и нерастворимого основания.

3NaOH + FeCl₃ = Fe(OH)₃↓ + 3NaCl

4. Нерастворимые основания при нагревании разлагаются.

2Fe(OH)₃ =^t Fe₂O₃ + 3H₂O

Cu(OH)₂ =^t CuO + H₂O

Амфотерные гидроксиды проявляют свойства оснований, реагируя с кислотами. При взаимодействии с основаниями они выступают в качестве кислот.

Например:

Al(OH)₃ + 3HCl = AlCl₃ + 3H₂O

основание

H₃AlO₃ + 3NaOH = Na₃AlO₃ + 3H₂O

кислота алюминат

натрия

Вопросы для самоконтроля (3 пункт плана):

1. На какие виды классифицируются основания? Приведите примеры.

2. Перечислите способы получения щелочей и приведите примеры.

3. Перечислите способы получения нерастворимых оснований. Приведите примеры.

4. Перечислите основные физические свойства оснований.

5. Какие химические свойства характерны для гидроксидов. Приведите примеры.