Химия. Полный справочник для подготовки к ЕГЭ

Применяется в неорганическом синтезе, в частности для создания слабокислотной среды, как компонент азотных удобрений, сухих гальванических элементов, при пайке медных и лужении стальных изделий.

Уравнения важнейших реакций:

Получение:взаимодействие NH ₃с HCl в газовой фазе или NH ₃Н ₂O с HCl в растворе.

7.2.3. Гипохлориты. Хлораты

Гипохлорит кальцияСа(СlO) ₂.Соль хлорноватистой кислоты HClO. Белый, при нагревании разлагается без плавления. Хорошо растворим в холодной воде (образуется бесцветный раствор), гидролизуется по аниону. Реакционноспособный, полностью разлагается горячей водой, кислотами. Сильный окислитель. При стоянии раствор поглощает углекислый газ из воздуха. Является активной составной частью хлорной (белильной) извести– смеси неопределенного состава с СаCl ₂и Са(ОН) ₂. Уравнения важнейших реакций:

Са(ClO) ₂= СаCl ₂+ O ₂(180 °C)

Са(ClO) _2(т)+ 4НCl (конц.) = СаCl ₂+ 2Cl ₂^ + 2Н ₂O (80 °C)

Са(ClO) ₂+ Н ₂O + СO ₂= СаСO ₃V + 2НClO (на холоду)

Са(ClO) ₂+ 2Н ₂O ₂(разб.) = СаCl ₂+ 2Н ₂O + 2O ₂^

Получение:

2Са(ОН) ₂(суспензия) + 2Cl _2(г)= Са(ClO) ₂+ СаCl ₂+ 2Н ₂O

Хлорат калияКСlO ₃.Соль хлорноватой кислоты НСlO ₃, наиболее известная соль кислородсодержащих кислот хлора. Техническое название — бертоллетова соль(по имени ее первооткрывателя К.-Л. Бертолле, 1786). Белый, плавится без разложения, при дальнейшем нагревании разлагается. Хорошо растворим в воде (образуется бесцветный раствор), гидролиза нет. Разлагается концентрированными кислотами. Сильный окислитель при сплавлении.

Применяется как компонент взрывчатых и пиротехнических смесей, головок спичек, в лаборатории – твердый источник кислорода.

Уравнения важнейших реакций:

4КClO ₃= ЗКClO ₄+ КCl (400 °C)

2КClO ₃= 2КCl + 3O ₂ (150–300 °C, кат. MnO ₂)

КClO _3(т)+ 6НCl (конц.) = КCl + ЗCl ₂| + ЗН ₂O (50–80 °C)

ЗКClO _3(т)+ 2H ₂SO ₄(конц., гор.) = 2ClO ₂| + КClO ₄+ Н ₂O + 2KHSO ₄

(диоксид хлора на свету взрывается: 2ClO _2(г)= Cl ₂+ 2O ₂)

2КClO ₃+ Е ₂(изб.) = 2КЕO ₃+ Cl ₂^ (в разб. HNO ₃, Е = Br, I)

ПолучениеКClO ₃в промышленности– электролиз горячего раствора КCl (продукт КClO ₃выделяется на аноде):

7.2.4. Бромиды. Иодиды

Бромид калияКBr.Бескислородная соль. Белый, негигроскопичный, плавится без разложения. Хорошо растворим в воде, гидролиза нет. Восстановитель (более слабый, чем KI).

Качественная реакцияна ион Br – вытеснение брома из раствора КBr хлором и экстракция брома в органический растворитель, например СCl ₄(в результате водный слой обесцвечивается, органический слой окрашивается в бурый цвет).

Применяется как компонент травителей при гравировке по металлам, составная часть фотоэмульсий, лекарственное средство.

Уравнения важнейших реакций:

Получение:

K ₂CO ₃+ 2HBr = 2 KBr+ CO ₂^ + H ₂O

Иодид калияKI.Бескислородная соль. Белый, негигроскопичный. При хранении на свету желтеет. Хорошо растворим в воде, гидролиза нет. Типичный восстановитель. Водный раствор KI хорошо растворяет I ₂за счет комплексообразования.

Качественная реакцияна ион I – вытеснение иода из раствора KI недостатком хлора и экстракция иода в органический растворитель, например СCl ₄(в результате водный слой обесцвечивается, органический слой окрашивается в фиолетовый цвет).

Уравнения важнейших реакций:

Получение:

K ₂CO ₃+ 2HI = 2 KI+ СO ₂^ + Н ₂O

7.3. Халькогены

7.3.1. Кислород

Кислород– элемент 2-го периода и VIA-группы Периодической системы, порядковый номер 8, относится к халькогенам (но чаще рассматривается отдельно). Электронная формула атома [ ₂He]2s ²2p ⁴, характерные степени окисления чаще 0 и – II, реже – I и +II, состояние О ^IIсчитается устойчивым.

Шкала степеней окисления кислорода:

Кислород обладает высокой электроотрицательностью (3,50, второй элемент после фтора), проявляет типичные неметаллические свойства. Образует соединения со всеми элементами, кроме Не, Ne и Ar, входит в состав многочисленных оксидов, гидроксидов, солей кислородсодержащих кислот.

Природный кислород содержит изотоп ¹⁶O с примесью изотопов ¹⁷O и ¹⁸O. В химии большинство соединений природного кислорода рассматривается как изотопно-чистые соединения кислорода-16.

Кислород – самый распространенный элемент в земной коре (55 %) и природных водах, встречается в свободном и связанном виде. Жизненно важный элемент для всех организмов.

КислородO ₂.Простое вещество. Состоит из неполярных молекул О ₂( дикислород) с -связью O=O, устойчивая аллотропная форма существования элемента в свободном виде. Бесцветный газ, в жидком состоянии – светло-голубой, в твердом – синий.