Сборник основных формул по химии для ВУЗов

– двойные – KMgF₃, KAl(SO₄)₂

– комплексные – Na₂[Zn(OH)₄], K₃[Cr(OH)₆]

– кристаллогидраты – CuSO₄ • 5H₂O

Получение солей (на примере получения CuS0₄

)

Cu + 2H₂SO_{4 конц} = CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

Cu + 2AgNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2Ag

CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O

CuO + SO₃ = CuSO₄

Cu(OH)₂ + H₂SO₄ = CuSO₄ + 2H₂O

CuCO₃ + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O + CO₂

CuCl₂ + Ag₂SO₄ = CuSO₄ + 2AgCl↓

Химические свойства солей

NaHCO₃ → Na⁺ + HCO₃¯ (α = 1)

HCO₃¯ ↔ H⁺ + CO₃^2- (α << 1)

MgOHCl → MgOH⁺ + CI¯ (α = 1)

MgOH⁺ ↔ Mg²⁺ + OH¯ (α << 1)

NaHSO₄ → Na⁺ + Н⁺ + SO₄¯ (α = 1)

CuSO₄ + Fe = Cu + FeSO₄ (Fe до Cu в ряду напряжений)

Pb + ZnCl₂ ≠ (Pb после Zn в ряду напряжений)

CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄ (осадок)

CuSO₄ + H₂S = CuS↓ + H₂SO₄ (осадок)

CuSO₄ + BaCl₂ = BaSO₄↓ + CuCl₂ (осадок)

Разложение некоторых солей при нагревании

Ca(HCO₃)₂ →t→ CaCO₃↓ + H₂O + CO₂ (при кипячении воды)

CaCO₃ →t→ CaO + CO₂ (роме устойчивых карбонатов щелочных металлов)

2NaNO₃ →t→ 2NaNO₂ + O₂ (металл до Mg в ряду напряжений)

2Pb(NO₃)₂ →t→ 2РbO + 4NO₂ + O₂ (металл от Mg до Cu в ряду напряжений)

2AgNO₃ →t→ 2Ag + 2NO₂ + O₂ (металл после Cu в ряду напряжений)

NH₄Cl →t→ NH₃ + HCl (при охлаждении идет в противоположном направлении)

NH₄NO₃ →t→ N₂O + 2Н₂O (получение «веселящего» газа)

NH₄NO₂ →t→ N₂ + 2H₂O (получение азота в лаборатории)

(NH₄)₂Cr₂O₇ →t→ N₂ + Cr₂O₃ + 4Н₂O (реакция «вулкан»)

4KClO3 →400 °C→ KCl + 3KClO₄

2KClO3 →t, MnO₄→ 2KCl + 3O₂

2КMnO₄ →t→ К₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

Связь между классами соединений

Металл ↔ основный оксид ↔ основание ↔ соль

Неметалл ↔ кислотный оксид ↔ кислота ↔ соль

2. IА-группа

Щелочные металлы Li, Na, К, Rb, Cs, Fr.

Атомы этих элементов имеют электронную формулу ns¹. Они являются сильными восстановителями. Их активность растет от лития к цезию. Для них характерна степень окисления +1. В природе щелочные металлы находятся в виде хлоридов, сульфатов, карбонатов, силикатов и т. д.

Щелочные металлы мягкие, легко режутся ножом, на свежем срезе имеют серебристую окраску. Все они легкие и легкоплавкие металлы с хорошей электропроводностью. В парообразном состоянии атомы щелочных металлов образуют молекулы Э₂, например Na₂.

2.1. Получение и химические свойства щелочных металлов

Получение

2NaCl →электролиз расплава→ 2Na + Cl₂

KCl + Na →800ºС→ К + NaCl

Горение в кислороде

4Li + O₂ →t→ 2Li₂O

2Na + O₂ →t→ Na₂O₂

К + O₂ →t→ KO₂

Реакции с другими неметаллами

2Na + Cl₂ = 2NaCl

2Na + H₂ →t→ 2NaH

2К + S = K₂S

6Li + N₂ = 2Li₃N

Реакции с водой и разбавленными кислотами

2Na + 2Н₂O = 2NaOH + H₂↑

2Na + 2HCl = 2NaCl + H₂↑

2.2. Получение и химические свойства соединений щелочных металлов

Оксиды.Оксиды щелочных металлов являются активными основными оксидами.

4Li + O₂ →t→ 2Li₂O

Na₂O₂ + 2Na →t→ 2Na₂O

Na₂O + Н₂O = 2NaOH

Na₂O + CO₂ = Na₂CO₃

Na₂O(тв) + Al₂O₃(тв) →t→ 2NaAlO₂

Na₂O + 2HCl = 2NaCl + H₂O

Гидроксиды.Гидроксиды щелочных металлов – растворимые основания, щелочи. Их степень диссоциации увеличивается от LiOH к CsOH.

NaOH → Na⁺ + OH¯ (α ≈ 1)

2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + Н₂O

2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O

2NaOH + Zn + 2H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂

2NaOH + ZnO →t→ Na₂ZnO₂ + H₂O

NaOH + Al(OH)₃ = Na[Al(OH)₄]

3NaOH + FeCl₃ = Fe(OH)₃↓ + 3NaCl

Гидриды.Гидриды щелочных металлов – восстановители.

NaH + Н₂O = NaOH + Н₂

NaH + HCl = NaCl + H₂

NaH + Cl₂ →t→ NaCl + HCl

Пероксиды и надпероксиды.Являются окислителями.

Na₂O₂ + 2Н₂O = 2NaOH + H₂O₂

Na₂O₂ + 2HCl = 2NaCl + H₂O₂

2Na₂O₂ + 2CO₂ = 2Na₂CO₃ + O₂

Na₂O₂ + 2KI + 2H₂SO₄ = Na₂SO₄ + I₂ + K₂SO₄ + 2H₂O

Na₂O₂ + CO →t→ Na₂CO₃

2KO₂ + 2H₂O = 2KOH + H₂O₂ + O₂

2KO₂ + CO →t→ K₂CO₃ + O₂

Соли.Хорошо растворяются в воде. Соли лития окрашивают пламя горелки в карминово-красный цвет, соли натрия – в желтый цвет, соли калия – в светло-фиолетовый цвет. Соли щелочных металлов со слабыми кислотами гидролизуются, создавая щелочную среду.

Na₂CO₃ + H₂O ↔ NaHCO₃ + NaOH

2Na⁺ + CO₃^2- + H₂O ↔ CO₃¯ + OH¯ + 2Na⁺

CO₃^2- + H₂O ↔ CO₃¯ + OH¯

3. IIА-группа

Элементы IIА-группы имеют электронную формулу ns². Все они являются металлами, сильными восстановителями, несколько менее активными, чем щелочные металлы. Для них характерна степень окисления +2 и валентность II. Щелочноземельные металлы: Са, Sr, Ba, Ra. В природе элементы IIА-группы находятся в виде солей: сульфатов, карбонатов, фосфатов, силикатов. Элементы IIА-группы представляют собой легкие серебристые металлы, более твердые, чем щелочные металлы.

3.1. Получение и химические свойства простых веществ