Milyenek az oxigéntartalmú savak szerkezeti képletei. Az indikátorok színváltozása oldatokban. A savak kémiai képlete

Az anyagok képleteinek grafikus ábrázolásakor a molekulában az atomok elrendezésének sorrendjét az úgynevezett vegyértékvonásokkal jelzik (a "valence stroke" kifejezést A. Cooper javasolta 1858-ban az atomok adhéziós kémiai erőinek jelölésére). , más néven vegyértékvonal (minden vegyértékvonal vagy vegyértékprim egy elektronpárral ekvivalens kovalens vegyületekben vagy egy elektronnal, amely részt vesz egy ionos kötés kialakításában). A képletek grafikus ábrázolását gyakran összetévesztik olyan szerkezeti képletekkel, amelyek csak kovalens kötéssel rendelkező vegyületek esetén elfogadhatók, és az atomok kölcsönös elrendeződését mutatják egy molekulában.

Igen, a képletNa-cLnem szerkezeti, mert NAz aCI egy ionos vegyület, kristályrácsában nincsenek molekulák (molekulák NmintLcsak gázfázisban léteznek). A kristályrács csomópontjainál Naz aCI ionok, és mindegyik Naz a+-t hat kloridion veszi körül. Ez egy anyag képletének grafikus ábrázolása, amely azt mutatja, hogy a nátriumionok nem egymással, hanem kloridionokkal állnak kapcsolatban. A kloridionok nem egyesülnek egymással, nátriumionokkal kapcsolódnak.

Mutassuk meg ezt példákkal. Mentálisan először több oszlopra „törünk” egy papírlapot, és az oxidok, bázisok, savak, sók képleteinek grafikus ábrázolására szolgáló algoritmusok szerint hajtunk végre műveleteket a következő sorrendben.

Oxidképletek grafikus ábrázolása (például A l 2 O 3 )

III II

1. Határozza meg az A-beli elemek atomjainak vegyértékét! l 2 O 3

2. A fématomok kémiai jeleit írjuk fel az első helyre (első oszlop). Ha egynél több fématom van, akkor egy oszlopba írjuk és a vegyértéket (az atomok közötti kötések számát) vegyértékvonásokkal jelöljük.

Z. A második helyet (oszlopot), szintén egy oszlopban, az oxigénatomok kémiai jelei foglalják el, és minden oxigénatomnak két vegyértékvonásúnak kell lennie, mivel az oxigén kétértékű

lll ll l

Alapképletek grafikus ábrázolása(például F e(OH) 3)

1. Határozza meg az elemek atomjainak vegyértékét! Fe(OH) 3

2. Az első helyre (első oszlop) írjuk a fématomok kémiai jeleit, jelöljük azok vegyértékét F e

Z. A második helyet (oszlopot) az oxigénatomok kémiai jelei foglalják el, amelyek egy kötéssel kapcsolódnak a fématomhoz, a második kötés még "szabad"

4. A harmadik helyet (oszlopot) az oxigénatomok "szabad" vegyértékéhez csatlakozó hidrogénatomok kémiai jelei foglalják el.

Savképletek grafikus ábrázolása (például H2 ÍGY 4 )

lVlll

1. Határozza meg a H 2 elemek atomjainak vegyértékét! ÍGY 4 .

2. Az első helyre (első oszlop) a hidrogénatomok kémiai jeleit írjuk egy oszlopba vegyérték jelöléssel

N-

H. A második helyet (oszlopot) az oxigénatomok foglalják el, amelyek egy vegyértékkötéssel kapcsolódnak a hidrogénatomhoz, míg minden oxigénatom második vegyértéke még "szabad"

DE -

4. A harmadik helyet (oszlopot) a savképző atomok kémiai jelei foglalják el vegyérték jelöléssel

5. Az oxigénatomok a savképző atom „szabad” vegyértékeihez kapcsolódnak a vegyértékszabály szerint

Sóképletek grafikus ábrázolása

Közepes sók (például,Fe 2 ÍGY 4 ) 3) A közepes sókban a sav minden hidrogénatomját fématom helyettesíti, ezért képleteik grafikus ábrázolásakor az első helyet (első oszlopot) a fématomok kémiai jelei foglalják el vegyérték jelöléssel, majd - mint a savakban, vagyis a második helyen (oszlop) az oxigénatomok kémiai jelei a harmadik helyet (oszlop) foglalják el - a savképző atomok kémiai jelei, három van belőlük és hat oxigénatomhoz kapcsolódnak . Az oxigénatomok a savképző szer „szabad” vegyértékeihez kapcsolódnak a vegyértékszabály szerint

Savas sók ( például Ba (H2 PO 4 ) 2) A savas sók a savban lévő hidrogénatomok fématomokkal történő részleges helyettesítésének termékeinek tekinthetők, ezért a savas sók grafikus képleteinél a fémek és a hidrogénatomok kémiai jeleit írják az első helyre (először oszlop) vegyérték jelöléssel

N-

Va =

N-

A második helyet (oszlopot) az oxigénatomok kémiai jelei foglalják el

Savak A savak összetett anyagok, amelyek fémmel helyettesíthető hidrogénatomokból és savmaradékból állnak. A savak elnevezése Különbséget tesz a savak szisztematikus és hagyományos elnevezései között. The traditional names of the most famous acids and their salts are given in Table 1. Table 1. Name of the acid Formula Name of the salts Хлороводородная (соляная) Хлорноватистая Хлористая Хлорноватая Хлорная HNO2 HNO3 HAlO2 H3BO3 HBr H4SiO4 H2SiO3 H2MnO4 HMnO4 HCNS H2SO4 H2S2O3 H2SO3 H2S HCOOH HCN H2CO3 CH3COOH H3PO4 HPO3 HF H2CrO4 H2Cr2O7 HCl HClO HClO2 HClO3 HClO4 Нитриты Нитраты Метаалюминаты Ортобораты Бромиды Ортосиликаты Метасиликаты Манганаты Перманганаты Роданиды Сульфаты Тиосульфаты Сульфиты Сульфиды Formates Cyanides Carbonates Acetates Orthophosphates Metaphosphates Fluorides Chromates Dichromates Chlorides Hypochlorites Chlorites Chlorates Perchlorates A savak a következő szabály szerint épülnek fel: az anion nevében először tüntessük fel az oxigénatomok számát, nevük „oxo-”, majd a savképző elemet az -at utótag hozzáadásával, függetlenül attól, hogy oxidációjának mértéke. Például: 1 H2SO4 - hidrogén tetraoxoszulfátja (VI) H2SO3 - hidrogén trioxoszulfátja (IV) H3PO4 - hidrogén tetraoxofoszfátja (V) -, tri-, tetra- stb. Például: H2S2O7 - dikénsav H2Cr2O7 - dikrómsav H2B4O7 - tetrabórsav Az oxigénmentes savak nevét a savképző elem nevéből adjuk, hozzáadva a -hidrogén végződést. Például: HCl - sósav H2S - hidrogén-szulfid sav A savak osztályozása A savakat számos kritérium alapján osztályozzák. I. összetétel szerint A savakat összetétel szerint oxigéntartalmú és anoxikus savakra, a bennük lévő, fémmel helyettesíthető hidrogénatomok száma szerint pedig egybázisú, kétbázisú és hárombázisú savakra. Savak Oxigénmentes HF, HCl, HBr, HJ, H2S, HCN, HCNS és mások Oxigéntartalmú H2SO4, H2SO3, HNO3, H3PO4, H2SiO3 és mások 2 II. bázikusság szerint A savak bázikussága a fémmel helyettesíthető hidrogénatomok száma. Savak Egybázisú Kétbázisú Hárombázisú HF, HBr, HJ, HNO2, HNO3, HAlO2, HCN és mások H2SO4, H2SO3, H2S, H2CO3 és mások H3PO4 III. erősség szerint Savak Erős HCl, HBr, HJ, H2SO4, HNO3, HMnO4, HClO4, HClO3, H2Cr2O7, H2S2O3 és mások Gyenge HF, HNO2, H2SO3, H2CO3, H2SiO3, H2S, H3BO3, H3BO3; összes szerves sav Savak szerkezeti képlete Az oxigénmentes savak szerkezeti képleteinél figyelembe kell venni, hogy ezeknek a savaknak a molekuláiban a hidrogénatomok egy nemfém atomhoz kötődnek: H - Cl. Az oxigéntartalmú savak szerkezeti képleteinek összeállításakor emlékezni kell arra, hogy a hidrogén oxigénatomokon keresztül kapcsolódik a központi atomhoz. Ha például a kénsav és az ortofoszforsav szerkezeti képletét kell összeállítani, akkor a következőképpen járjunk el: 3 a) Írjuk egymás alá egy adott sav hidrogénatomjait! Ezután az oxigénatomokon keresztül kötőjelekkel kapcsolódnak a központi atomhoz: b) a megmaradt oxigénatomok a központi atomhoz kapcsolódnak (figyelembe véve a vegyértéket): A savak kinyerésének módjait az ábra mutatja. Fizikai tulajdonságok Sok sav, mint például a kénsav, salétromsav, sósav színtelen folyadék. A szilárd savak is ismertek: ortofoszforsav H3PO4, metafoszforsav HPO3. Szinte minden sav oldódik vízben. Az oldhatatlan sav például a kovasav H2SiO3. 4 A savas oldatok savanyú ízűek. Így például sok gyümölcs savanyú ízt ad a bennük lévő savaknak. Innen a savak neve: almasav, citrom stb. Kémiai tulajdonságok Általánosított formában a savak kémiai tulajdonságait a 2. táblázat tárgyalja. A táblázat a cserereakciókhoz kapcsolódó reakcióegyenleteket mutatja be. Megjegyzendő, hogy az oldatokban a kicserélődési reakciók a következő három esetben mennek végére: 1. ha a reakció eredményeként víz képződik, például semlegesítési reakcióban; 2. ha az egyik reakciótermék illékony anyag, például a kénsav kiszorítja a sósavat a sókból, mert az illékonyabb; 3. ha a reakciótermékek egyike kicsapódik például az oldhatatlan bázisok előállítására szolgáló reakcióban. 2. táblázat Anyagok, amelyekkel savak reagálnak 1. Indikátorokkal 2. Fémekkel. Ha a fém a hidrogéntől balra lévő fémek aktivitássorában van, akkor hidrogén szabadul fel és só képződik. HNO3 és tömény H2SO4 kizárása 3. Bázikus oxidokkal. Só és víz képződik 4. Bázisokkal - semlegesítési reakció. Só és víz keletkezik 5. Sókkal. Számos savnak megfelelően (minden előző sav kiszoríthatja a következőt a sóból: Példák Lakmusz pirosra metil-narancssárga rózsaszínre Fenolftalin színtelenné válik Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 t CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O bázis + sav → só + víz NaOH + HCl → NaCl + H2O Na2CO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2 t ZnCl2 (cr) + H2SO4(konc) → ZnSO4 + 2HCl HNO3 H2SO4, HCl, H2SO3, H2CO3, H2S, H2SiO3 * H2SiO3. Hevítéskor néhány H2SiO3 → H2O + SiO2 sav elbomlik. Általában savas oxid és víz képződik * Ez a sorozat feltételes. A legtöbb esetben azonban a savak és sók közötti reakciók ennek a sorozatnak megfelelően mennek végbe. 5 Kérdések és feladatok 1. Milyen anyagokat nevezünk savaknak? 2. Készítse el a következő savak szerkezeti képleteit: a) szénsav; b) hidrogén-bromid; c) kénes; d) klór HClO4 3. Hogyan keletkeznek savak? 4. Milyen két módon juthat hozzá: a) foszforsavat; b) kénsav? Írja fel a megfelelő reakciók egyenleteit! 5. Rajzolja meg az alábbi táblázatot! A megfelelő oszlopokba írjon fel három olyan reakcióegyenletet, amelyekben savak vesznek részt és keletkeznek! Csereszubsztitúciós vegyület bomlási reakciói 6. Mondjon három példát a savak kémiai tulajdonságait jellemző kémiai reakciók egyenletére! Vegye figyelembe, hogy milyen típusú reakciókról van szó. 7. A megadott képletek közül melyek reagálnak sósavval: a) CuO; b) Cu; c) Cu(OH)2; d) Ag; e) Al(OH)3? Írja fel a megvalósítható reakcióegyenleteket! 8. Adott sémák: Írja fel a megvalósítható reakcióegyenleteket! 9. Milyen savakat nyerhetünk P2O5, Cl2O, SO2, N2O3, SO3 oxidok vízzel való reagáltatásával? 10. Írja fel a következő savas oxidoknak megfelelő képleteket és savak nevét: CO2, P2O5, Mn2O7, CrO3, SiO2, V2O5, Cl2O7! 6

Nos, hogy az alkoholokkal való ismerkedésünket teljessé tegye, egy másik jól ismert anyag - a koleszterin - képletét adok. Nem mindenki tudja, hogy ez egy egyértékű alkohol!

|`/`\\`|<`|w>`\`/|<`/w$color(red)HO$color()>\/`|0/`|/\<`|w>|_q_q_q<-dH>:a_q|0<|dH>`/<`|wH>`\|dH; #a_(A-72)<_(A-120,d+)>-/-/<->`\

Pirossal jelöltem benne a hidroxilcsoportot.

karbonsavak

Minden borász tudja, hogy a bort távol kell tartani a levegőtől. Ellenkező esetben megsavanyodik. De a kémikusok tudják az okot – ha még egy oxigénatomot adunk az alkoholhoz, savat kapunk.
Nézzük meg a számunkra már ismert alkoholokból nyert savak képleteit:

Anyag			Csontváz képlet
Metánsav (hangyasav)	H/C`\|O\|\OH	HCOOH	O//\OH
Etánsav (ecetsav)	H-C-C\O-H; H\|#C\|H	CH3-COOH	/`\|O\|\OH
propánsav (metil-ecetsav)	H-C-C-C\O-H; H\|#2\|H; H\|#3\|H	CH3-CH2-COOH	\/`\|O\|\OH
Butánsav (vajsav)	H-C-C-C-C\O-H; H\|#2\|H; H\|#3\|H; H\|#4\|H	CH3-CH2-CH2-COOH	/\/`\|O\|\OH
Általánosított képlet	(R)-C\O-H	(R)-COOH vagy (R)-CO2H	(R)/`\|O\|\OH

A szerves savak megkülönböztető jellemzője a karboxilcsoport (COOH) jelenléte, amely savas tulajdonságokat ad az ilyen anyagoknak.

Mindenki tudja, aki próbálta az ecetet, hogy nagyon savanyú. Ennek oka az ecetsav jelenléte. Az asztali ecet általában 3-15% ecetsavat tartalmaz, a többi (többnyire) vizet. A hígítatlan ecetsav fogyasztása életveszélyes.

A karbonsavak több karboxilcsoportot tartalmazhatnak. Az e azt az esetetúgy hívják őket: kétbázisú, háromoldalú stb...

Az élelmiszerek sok más szerves savat is tartalmaznak. Íme csak néhány közülük:

Ezeknek a savaknak a neve megfelel azoknak az élelmiszertermékeknek, amelyekben ezeket tartalmazzák. Egyébként vegye figyelembe, hogy itt vannak olyan savak, amelyekben az alkoholokra jellemző hidroxilcsoport is van. Az ilyen anyagokat ún hidroxikarbonsavak(vagy hidroxisavak).
Az egyes savak alá vannak írva, megadva a szerves anyagok azon csoportjának nevét, amelyhez tartoznak.

Radikálisok

A gyökök egy másik fogalom, amely befolyásolta a kémiai képleteket. Magát a szót valószínűleg mindenki ismeri, de a kémiában a radikálisoknak semmi közük a politikusokhoz, a lázadókhoz és más, aktív pozíciót betöltő polgárokhoz.
Itt ezek csak molekulák töredékei. És most kitaláljuk, mi a sajátosságuk, és megismerkedünk a kémiai képletek írásának új módjával.

A szövegben fentebb már többször említettek általánosított képleteket: alkoholok - (R) -OH és karbonsavak - (R) -COOH. Hadd emlékeztesselek arra, hogy -OH és -COOH funkciós csoportok. De R a radikális. Nem csoda, hogy R betű formájában van ábrázolva.

Pontosabban, az egyértékű gyök egy molekula egy hidrogénatomot nem tartalmazó része. Nos, ha elveszünk két hidrogénatomot, akkor egy kétértékű gyököt kapunk.

A kémiában a gyököknek saját nevük van. Némelyikük latin elnevezést is kapott, hasonlóan az elemek megnevezéséhez. Ezenkívül a képletekben néha a gyököket rövidített formában is meg lehet jelölni, jobban emlékeztetve a durva képletekre.
Mindezt a következő táblázat mutatja.

Név	Szerkezeti képlet	Kijelölés	Rövid képlet	alkoholos példa
Metil	CH3-()	Nekem	CH3	(Me)-OH	CH3OH
Etil	CH3-CH2-()	Et	C2H5	(Et)-OH	C2H5OH
Propil	CH3-CH2-CH2-()	Pr	C3H7	(Pr)-OH	C3H7OH
izopropil	H3C\CH(`/H3C)-()	i-Pr	C3H7	(i-Pr)-OH	(CH3)2CHOH
fenil	`/`=`\//-\\-{}	Ph	C6H5	(Ph)-OH	C6H5OH

Szerintem itt minden világos. Csak arra a rovatra szeretném felhívni a figyelmet, amely példákat ad az alkoholokra. Egyes gyököket empirikus képlethez hasonló formában írnak le, de a funkciós csoportot külön írják. Például a CH3-CH2-OH átalakul C2H5OH-vá.
Az elágazó láncokhoz, mint például az izopropil, konzolos szerkezeteket használnak.

Van egy másik jelenség is szabad radikálisok. Ezek olyan gyökök, amelyek valamilyen oknál fogva elváltak a funkciós csoportoktól. Ebben az esetben megsértik az egyik szabályt, amellyel a képletek tanulmányozását elkezdtük: a kémiai kötések száma már nem felel meg az egyik atom vegyértékének. Nos, vagy azt is mondhatjuk, hogy az egyik link az egyik végéről megnyílik. Általában a szabad gyökök rövid ideig élnek, mert a molekulák hajlamosak visszatérni egy stabil állapotba.

Bevezetés a nitrogénbe. Aminok

Azt javaslom, hogy ismerkedjen meg egy másik elemmel, amely számos szerves vegyület része. azt nitrogén.
Latin betűvel jelöljük Nés három vegyértéke van.

Nézzük meg, milyen anyagokat kapunk, ha nitrogént adunk az ismert szénhidrogénekhez:

Anyag	Kibővített szerkezeti képlet	Egyszerűsített szerkezeti képlet	Csontváz képlet
Aminometán (metil-amin)	H-C-N\H;H\|#C\|H	CH3-NH2	\NH2
Aminoetán (etil-amin)	H-C-C-N\H;H\|#C\|H;H\|#3\|H	CH3-CH2-NH2	/\NH2
Dimetil-amin	H-C-N<`\|H>-C-H; H\|#-3\|H; H\|#2\|H	$L(1,3)H/N<_(A80,w+)CH3>\dCH3	/N<_(y-.5)H>\
aminobenzol (Anilin)	H\N\|C\\C\|C<\H>`//C<\|H>`\C<`/H>`\|\|C<`\H>/	NH2\|C\\CH\|CH`//C<_(y.5)H>`\HC`\|\|HC/	NH2\|\\|`/`\`\|/_o
trietil-amin	$meredekség(45)H-C-C/N\C-C-H;H\|#2\|H; H\|#3\|H; H\|#5\|H;H\|#6\|H; #N`\|C<`-H><-H>`\|C<`-H><-H>`\|H	CH3-CH2-N<`\|CH2-CH3>-CH2-CH3	\/N<`\|/>\\|

Amint azt a nevekből valószínűleg kitalálta, ezek az anyagok a közös név alatt vannak kombinálva aminok. A ()-NH2 funkciós csoportot ún aminocsoport. Íme néhány általános képlet az aminokra:

Általánosságban elmondható, hogy itt nincsenek különösebb újítások. Ha ezek a képletek világosak az Ön számára, akkor biztonságosan folytathatja a szerves kémia további tanulmányozását valamilyen tankönyv vagy az internet segítségével.
De szeretnék többet beszélni a képletekről a szervetlen kémiában. A szerves molekulák szerkezetének tanulmányozása után látni fogja, milyen könnyű lesz megérteni őket.

Racionális képletek

Nem szabad arra következtetni, hogy a szervetlen kémia egyszerűbb, mint a szerves. Természetesen a szervetlen molekulák sokkal egyszerűbbnek tűnnek, mert nem hajlamosak olyan összetett struktúrákat kialakítani, mint a szénhidrogének. De másrészt több mint száz elemet kell tanulmányoznia, amelyek a periódusos rendszert alkotják. És ezek az elemek kémiai tulajdonságok szerint kombinálódnak, de számos kivétellel.

Szóval, nem mondok semmit. Cikkem témája a kémiai képletek. És velük minden viszonylag egyszerű.
A szervetlen kémiában leggyakrabban használt racionális képletek. És most kitaláljuk, miben különböznek a számunkra már ismertektől.

Először is ismerkedjünk meg egy másik elemmel - a kalciummal. Ez is nagyon gyakori tétel.
Ki van jelölve kbés kettős vegyértéke van. Nézzük meg, milyen vegyületeket képez az általunk ismert szénnel, oxigénnel és hidrogénnel.

Anyag	Szerkezeti képlet	racionális képlet
kalcium-oxid	Ca=O	CaO
kálcium hidroxid	H-O-Ca-O-H	Ca(OH)2
Kálcium-karbonát	$slope(45)Ca`/O\C\|O`\|/O`\#1	CaCO3
Kalcium-hidrogén-karbonát	HO/`\|O\|\O/Ca\O/`\|O\|\OH	Ca(HCO3)2
Szénsav	H\|O\C\|O`\|/O`\|H	H2CO3

Első pillantásra látható, hogy a racionális képlet valami a szerkezeti és a durva képlet között van. De egyelőre nem nagyon világos, hogyan szerezték meg őket. E képletek jelentésének megértéséhez figyelembe kell vennie azokat a kémiai reakciókat, amelyekben az anyagok részt vesznek.

A kalcium a legtisztább formájában lágy fehér fém. A természetben nem fordul elő. De vegyszerboltban teljesen meg lehet vásárolni. Általában speciális tégelyekben tárolják, levegő hozzáférés nélkül. Mert reakcióba lép a levegő oxigénjével. Valójában ezért nem fordul elő a természetben.
Tehát a kalcium reakciója az oxigénnel:

2Ca + O2 -> 2CaO

Az anyag képlete előtti 2-es szám azt jelenti, hogy 2 molekula vesz részt a reakcióban.
A kalcium-oxid kalciumból és oxigénből képződik. Ez az anyag a természetben sem fordul elő, mert reakcióba lép vízzel:

CaO + H2O -> Ca(OH2)

Kiderül, hogy kalcium-hidroxid. Ha alaposan megnézi a szerkezeti képletét (az előző táblázatban), akkor láthatja, hogy egy kalciumatomból és két hidroxilcsoportból áll, amelyeket már ismerünk.
Ezek a kémia törvényei: ha egy szerves anyaghoz hidroxilcsoport kapcsolódik, akkor alkoholt kapunk, ha pedig fémhez, akkor hidroxidot.

De a kalcium-hidroxid nem található a természetben a levegőben lévő szén-dioxid miatt. Szerintem mindenki hallott már erről a gázról. Emberek és állatok légzése, szén és kőolajtermékek égésekor, tüzek és vulkánkitörések során keletkezik. Ezért mindig jelen van a levegőben. De vízben is jól oldódik, szénsavat képez:

CO2 + H2O<=>H2CO3

Jel<=>azt jelzi, hogy a reakció mindkét irányban, azonos körülmények között lezajlik.

Így a vízben oldott kalcium-hidroxid reakcióba lép a szénsavval, és rosszul oldódó kalcium-karbonáttá alakul:

Ca(OH)2 + H2CO3 -> CaCO3"|v" + 2H2O

A lefelé mutató nyíl azt jelenti, hogy a reakció eredményeként az anyag kicsapódik.
A kalcium-karbonát további érintkezése szén-dioxiddal víz jelenlétében reverzibilis reakció lép fel, és egy savas só - kalcium-hidrogén-karbonát - keletkezik, amely vízben jól oldódik.

CaCO3 + CO2 + H2O<=>Ca(HCO3)2

Ez a folyamat befolyásolja a víz keménységét. A hőmérséklet emelkedésével a bikarbonát újra karbonáttá alakul. Ezért a kemény vízzel rendelkező területeken vízkő képződik a vízforralókban.

A kréta, mészkő, márvány, tufa és sok más ásványi anyag nagyrészt kalcium-karbonátból áll. Megtalálható még a korallokban, puhatestű kagylókban, állatcsontokban stb...
De ha a kalcium-karbonátot nagyon magas hőfokon hevítjük, kalcium-oxiddá és szén-dioxiddá alakul.

A természetben zajló kalciumciklusról szóló rövid történetnek meg kell magyaráznia, miért van szükség racionális képletekre. Tehát a racionális képleteket úgy írják le, hogy a funkcionális csoportok láthatóak legyenek. A mi esetünkben ez:

Ezenkívül az egyes elemek - Ca, H, O (oxidokban) - szintén független csoportok.

ionok

Azt hiszem, ideje megismerkedni az ionokkal. Ez a szó valószínűleg mindenki számára ismerős. És a funkcionális csoportok tanulmányozása után nem kerül semmibe, hogy kitaláljuk, mik ezek az ionok.

Általában a kémiai kötések természete általában az, hogy egyes elemek elektronokat adnak át, míg mások fogadják azokat. Az elektronok negatív töltésű részecskék. A teljes elektronkészlettel rendelkező elemnek nulla töltése van. Ha adott egy elektront, akkor a töltése pozitív lesz, ha pedig elfogadta, akkor negatív lesz. Például a hidrogénnek csak egy elektronja van, amelyet meglehetősen könnyen felad, pozitív ionná alakulva. Ehhez külön rekord van a kémiai képletekben:

H2O<=>H^+ + OH^-

Itt ezt látjuk ennek eredményeként elektrolitikus disszociáció a víz pozitív töltésű hidrogénionra és negatív töltésű OH-csoportra bomlik. Az OH^- iont ún hidroxid ion. Nem szabad összetéveszteni a hidroxilcsoporttal, amely nem ion, hanem egy molekula része. A jobb felső sarokban lévő + vagy - jel mutatja az ion töltését.
A szénsav azonban soha nem létezik független anyagként. Valójában hidrogénionok és karbonátionok (vagy bikarbonátionok) keveréke:

H2CO3 = H^+ + HCO3^-<=>2H^+ + CO3^2-

A karbonátion töltése 2-. Ez azt jelenti, hogy két elektron csatlakozott hozzá.

A negatív töltésű ionokat ún anionok. Ezek általában savas maradványokat tartalmaznak.
Pozitív töltésű ionok kationok. Leggyakrabban hidrogén és fémek.

És itt valószínűleg teljesen megértheti a racionális képletek jelentését. Először a kation van beléjük írva, majd az anion. Még akkor is, ha a képlet nem tartalmaz semmilyen díjat.

Valószínűleg már sejti, hogy az ionokat nem csak racionális képletekkel lehet leírni. Íme a bikarbonát anion vázképlete:

Itt a töltés közvetlenül az oxigénatom mellett van feltüntetve, amely plusz elektront kapott, és ezért vesztett egy sort. Egyszerűen fogalmazva, minden extra elektron csökkenti a szerkezeti képletben ábrázolt kémiai kötések számát. Másrészt, ha a szerkezeti képlet valamelyik csomópontjában van + jel, akkor annak van egy további pálcája. Mint mindig, ezt a tényt egy példával kell bizonyítani. Ám a számunkra ismerős anyagok között nincs egyetlen kation sem, amely több atomból állna.
És ilyen anyag az ammónia. Vizes oldatát gyakran nevezik ammóniaés minden elsősegély-készlet része. Az ammónia hidrogén és nitrogén vegyülete, racionális képlete NH3. Fontolgat kémiai reakció, ami akkor fordul elő, amikor az ammóniát vízben oldják:

NH3 + H2O<=>NH4^+ + OH^-

Ugyanaz, de szerkezeti képletekkel:

H|N<`/H>\H + H-O-H<=>H|N^+<_(A75,w+)H><_(A15,d+)H>`/H + O`^-# -H

A jobb oldalon két iont látunk. Úgy jöttek létre, hogy egy hidrogénatom átkerült a vízmolekulából az ammónia molekulába. De ez az atom elektronja nélkül mozgott. Az aniont már ismerjük – ez a hidroxidion. A kationt pedig úgy hívják ammónium. A fémekhez hasonló tulajdonságokat mutat. Például egyesülhet savmaradékkal. Az ammónium és egy karbonát anion kombinációjával keletkező anyagot ammónium-karbonátnak nevezik: (NH4)2CO3.
Íme az ammónium karbonátanionnal való kölcsönhatásának reakcióegyenlete, szerkezeti képletek formájában:

2H|N^+<`/H><_(A75,w+)H>_(A15,d+)H + O^-\C|O`|/O^-<=>H|N^+<`/H><_(A75,w+)H>_(A15,d+)H`|0O^-\C|O`|/O^-|0H_(A-15,d-)N^+<_(A105,w+)H><\H>`|H

De ebben a formában a reakcióegyenlet demonstrációs célokat szolgál. Az egyenletek általában racionális képleteket használnak:

2NH4^+ + CO3^2-<=>(NH4)2CO3

Dombrendszer

Feltételezhetjük tehát, hogy már tanulmányoztuk a szerkezeti és racionális képleteket. De van egy másik kérdés, amelyet érdemes részletesebben megvizsgálni. Mi a különbség a durva és a racionális képletek között?
Tudjuk, hogy a szénsav racionális képlete miért H2CO3-ra van írva, és miért nem másként. (Először két hidrogénkation, majd a karbonát anion következik.) De miért van a bruttó képlet CH2O3-nak írva?

Elvileg a szénsav racionális képlete valódi képletnek tekinthető, mivel nincsenek benne ismétlődő elemek. Ellentétben az NH4OH-val vagy a Ca(OH)2-vel.
A bruttó képletekre azonban gyakran alkalmaznak egy további szabályt, amely meghatározza az elemek sorrendjét. A szabály nagyon egyszerű: először a szenet, majd a hidrogént, majd a többi elemet ábécé sorrendben.
Tehát CH2O3 jön ki - szén, hidrogén, oxigén. Ezt nevezik Hill rendszernek. Szinte minden kémiai kézikönyvben használják. És ebben a cikkben is.

Egy kicsit az easyChem rendszerről

Befejezés helyett az easyChem rendszerről szeretnék beszélni. Úgy van kialakítva, hogy az itt tárgyalt összes képlet könnyen beilleszthető a szövegbe. Valójában a cikkben szereplő összes képlet az easyChem segítségével készült.

Miért van szükségünk bármilyen rendszerre a képletek levezetéséhez? A helyzet az, hogy az információk internetes böngészőkben való megjelenítésének szokásos módja a hiperszöveg jelölőnyelv (HTML). A szövegfeldolgozásra összpontosít.

A racionális és a durva képletek szöveg segítségével ábrázolhatók. Még néhány egyszerűsített szerkezeti képlet is beírható szövegbe, például alkohol CH3-CH2-OH. Bár ehhez ezt a jelölést kellene használni a HTML-ben: CH ₃-CH ₂-Ó.
Ez természetesen nehézségeket okoz, de ezeket elviselheti. De hogyan ábrázoljuk a szerkezeti képletet? Elvileg használható egyszóközű betűtípus:

H H | | H-C-C-O-H | | H H Biztosan nem néz ki túl jól, de kivitelezhető is.

Az igazi probléma a benzolgyűrűk ábrázolásakor és a vázképletek használatakor merül fel. Nincs más lehetőség, mint a bitmap csatlakoztatása. A raszterek külön fájlokban vannak tárolva. A böngészők tartalmazhatnak gif, png vagy jpeg képeket.
Az ilyen fájlok létrehozásához grafikus szerkesztőre van szükség. Például Photoshop. De több mint 10 éve ismerem a Photoshopot, és biztosan állíthatom, hogy kémiai képletek ábrázolására nagyon gyengén alkalmas.
A molekuláris szerkesztők sokkal jobban teljesítik ezt a feladatot. De at nagy számban képleteket, amelyek mindegyike külön fájlban van tárolva, elég könnyen összezavarodhatunk bennük.
Például ebben a cikkben a képletek száma . Grafikus képek formájában jelennek meg (a többi HTML-eszközök segítségével).

Az easyChem lehetővé teszi, hogy az összes képletet közvetlenül egy HTML dokumentumban tárolja szöveges formában. Szerintem nagyon kényelmes.
Ezenkívül a cikkben szereplő bruttó képletek automatikusan kiszámításra kerülnek. Ugyanis az easyChem két szakaszban működik: először a szöveges leírást alakítják át információs struktúrává (gráf), majd ezzel a szerkezettel különféle műveleteket lehet végrehajtani. Közülük a következő funkciók említhetők meg: molekulatömeg kiszámítása, bruttó képletre konvertálás, szöveges, grafikai és szöveges megjelenítés lehetőségének ellenőrzése.

Ezért a cikk elkészítéséhez csak egy szövegszerkesztőt használtam. Ráadásul arra sem kellett gondolnom, hogy a képletek közül melyik lesz grafikus és melyik szöveges.

Íme néhány példa, amely felfedi a cikkszöveg-készítés titkát: A bal oldali oszlop leírásait a rendszer automatikusan képletté alakítja a második oszlopban.
Az első sorban a racionális képlet leírása nagyon hasonló a megjelenített eredményhez. Az egyetlen különbség az, hogy a numerikus együtthatók interlineárisként kerülnek kiadásra.
A második sorban a kibővített képlet szerepel három szimbólummal elválasztott külön láncok; Azt hiszem, könnyen belátható, hogy a szöveges leírás sokban hasonlít ahhoz, hogy egy képletet ceruzával papírra rajzoljunk.
A harmadik sor a ferde sorok használatát mutatja be a \ és / karakterek használatával. A ` (backtick) jel azt jelenti, hogy a vonal jobbról balra (vagy alulról felfelé) húzódik.

Itt található sokkal részletesebb dokumentáció az easyChem rendszer használatáról.

Ezzel kapcsolatban hadd fejezzem be a cikket, és sok sikert kívánok a kémia tanulásához.

A cikkben használt kifejezések rövid magyarázó szótára

Szénhidrogének Szénből és hidrogénből álló anyagok. A molekulák szerkezetében különböznek egymástól. A szerkezeti képletek a molekulák sematikus ábrázolásai, ahol az atomokat latin betűkkel, a kémiai kötéseket pedig kötőjelekkel jelöljük. A szerkezeti képletek kibővítettek, egyszerűsítettek és vázlatosak. Kiterjesztett szerkezeti képletek - olyan szerkezeti képletek, ahol minden atom külön csomópontként van ábrázolva. Az egyszerűsített szerkezeti képletek olyan szerkezeti képletek, ahol a hidrogénatomok a hozzájuk tartozó elem mellé vannak írva. És ha egy atomhoz egynél több hidrogén kapcsolódik, akkor a mennyiséget számként írjuk fel. Azt is mondhatjuk, hogy a csoportok csomópontként működnek az egyszerűsített képletekben. A vázképletek olyan szerkezeti képletek, ahol a szénatomok üres csomópontokként jelennek meg. Az egyes szénatomokhoz kapcsolódó hidrogénatomok száma 4 mínusz azon kötések száma, amelyek a helyszínen konvergálnak. A szénmentes csomókra az egyszerűsített képletek szabályai érvényesek. Bruttó képlet (más néven igaz képlet) – az összes lista kémiai elemek, amelyek a molekula részét képezik, számként jelzik az atomok számát (ha az atom egy, akkor az egység nincs írva) Hill rendszer - szabály, amely meghatározza az atomok sorrendjét a bruttó képletben: a szén kerül az első helyre , majd a hidrogént, majd a többi elemet ábécé sorrendben. Ez egy nagyon gyakran használt rendszer. És ebben a cikkben az összes bruttó képlet a Hill-rendszer szerint van megírva. Funkcionális csoportok Stabil atomkombinációk, amelyek a kémiai reakciók során megmaradnak. A funkcionális csoportoknak gyakran saját neveik vannak, amelyek befolyásolják az anyag kémiai tulajdonságait és tudományos nevét.

2. A bázisok savakkal reagálva sót és vizet képeznek (semlegesítési reakció). Például:

KOH + HC1 = KS1 + H 2O;

Fe (OH) 2 + 2HNO 3 \u003d Fe (NO 3) 2 + 2H 2 O

3. A lúgok savas oxidokkal kölcsönhatásba lépve sót és vizet képeznek:

Ca (OH) 2 + CO 2 \u003d CaCO 2 + H 2 O.

4. A lúgoldatok kölcsönhatásba lépnek a sóoldatokkal, ha az eredmény egy oldhatatlan bázis vagy oldhatatlan só. Például:

2NaOH + CuSO 4 \u003d Cu (OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4;

Va (OH) 2 + Na 2 SO 4 \u003d 2NaOH + BaSO 4 ↓

5. Az oldhatatlan bázisok hevítés hatására bázikus oxiddá és vízzé bomlanak.

2Fe(OH)3Fe2O3 + ZH2O.

6. A lúgoldatok kölcsönhatásba lépnek a fémekkel, amelyek amfoter oxidokat és hidroxidot képeznek (Zn, Al stb.).

2AI + 2KOH + 6H 2O \u003d 2K + 3H 2.

Az alap megszerzése

Nyugta oldható bázisok:

a) alkáli- és alkáliföldfémek kölcsönhatása vízzel:

2Na + 2H 2O \u003d 2NaOH + H2;

b) alkáli- és alkáliföldfém-oxidok kölcsönhatása vízzel:

Na 2 O + H 2 O \u003d 2NaOH.

2. Átvétel oldhatatlan bázisok lúgok hatása oldható fémsókra:

2NaOH + FeSO 4 \u003d Fe (OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4.

savak - összetett anyagok, amelyeknek vízben történő disszociációja során H + hidrogénionok és más kationok nem képződnek.

Kémiai tulajdonságok

A savak általános tulajdonságai vizes oldatokban a H + ionok (vagy inkább H 3 O +) jelenlétének köszönhetőek, amelyek a savmolekulák elektrolitikus disszociációja eredményeként képződnek:

1. A savak ugyanúgy megváltoztatják az indikátorok színét (6. táblázat).

2. A savak kölcsönhatásba lépnek a bázisokkal.

Például:

H 3 RO 4 + 3 NaOH \u003d Na 3 PO 4 + ZH 2 O;

H 3PO 4 + 2NaOH \u003d Na 2 HPO 4 + 2H 2 O;

H 3 PO 4 + NaOH \u003d NaH 2 PO 4 + H 2 O;

3. A savak kölcsönhatásba lépnek bázikus oxidokkal:

2HCl + CaO \u003d CaC1 2 + H 2 O;

H 2 SO 4 + Fe 2 O 3 \u003d Fe 2 (SO 4) 3 + ZN 2 O.

4. A savak kölcsönhatásba lépnek amfoter oxidokkal:

2HNO 3 + ZnO \u003d Zn (NO 3) 2 + H 2 O.

5. A savak egyes közepes sókkal kölcsönhatásba lépve új sót és új savat képeznek, reakciók lehetségesek, ha az eredmény egy oldhatatlan só vagy egy gyengébb (vagy illékonyabb) sav, mint az eredeti. Például:

2HC1 + Na 2 CO 3 \u003d 2NaCl + H 2 O + CO 2;

2NaCl + H 2 SO 4 \u003d 2HCl + Na 2 SO 4.

6. A savak kölcsönhatásba lépnek a fémekkel. E reakciók termékeinek természete a sav természetétől és koncentrációjától, valamint a fém aktivitásától függ. Például a híg kénsav, a sósav és más nem oxidáló savak kölcsönhatásba lépnek azokkal a fémekkel, amelyek a hidrogéntől balra lévő standard elektródpotenciál-sorba tartoznak (lásd a 7. fejezetet). A reakció eredményeként só és hidrogéngáz képződik:

H 2SO 4 (razb)) + Zn \u003d ZnSO 4 + H 2;

2HC1 + Mg \u003d MgCl 2 + H 2.

Az oxidáló savak (tömény kénsav, salétromsav tetszőleges koncentrációjú HNO 3) kölcsönhatásba lépnek azokkal a fémekkel is, amelyek a hidrogén után a standard elektródpotenciálok sorában vannak, így sót és savredukciós terméket képeznek. Például:

2H 2SO 4 (konc) + Zn = ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O;

Savak beszerzése

1. Az anoxikus savakat egyszerű anyagok szintézisével, majd a termék vízben történő feloldásával állítják elő.

S + H 2 \u003d H 2 S.

2. Az oxosavakat savas oxidok vízzel való kölcsönhatásával kapják.

SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4.

3. A legtöbb savat sók savakkal való reagáltatásával állíthatjuk elő.

Na 2 SiO 3 + H 2 SO 4 \u003d H 2 SiO 3 + Na 2 SO 4.

Amfoter hidroxidok

1. Semleges közegben (tiszta víz) az amfoter hidroxidok gyakorlatilag nem oldódnak és nem disszociálnak ionokká. Savakban és lúgokban oldódnak. Az amfoter hidroxidok disszociációja savas és lúgos közegben a következő egyenletekkel fejezhető ki:

Zn+ OH - Zn(OH)H + + ZnO

A1 3+ + ZÓNA - Al(OH) 3 H + + AlO+ H 2 O

2. Az amfoter hidroxidok savakkal és lúgokkal egyaránt reagálva sót és vizet képeznek.

Amfoter hidroxidok kölcsönhatása savakkal:

Zn(OH)2 + 2HCl + ZnCl2 + 2H2O;

Sn (OH) 2 + H 2 SO 4 \u003d SnSO 4 + 2H 2 O.

Amfoter hidroxidok kölcsönhatása lúgokkal:

Zn(OH)2 + 2NaOH Na2ZnO2 + 2H2O;

Zn(OH)2 + 2NaOH Na2;

Pb(OH)2 + 2NaOHNa2.

sók - a savmolekulában a hidrogénatomok fématomokkal való helyettesítésének termékei, vagy a bázismolekulában a hidroxidionok savas maradékokkal való helyettesítésének termékei.

A sók általános kémiai tulajdonságai

1. A sók vizes oldatban ionokká disszociálnak:

a) a közepes sók fémkationokra és savmaradékok anionjaira disszociálnak:

NaCN \u003d Na + + CN-;

6) a savas sók fémkationokká és komplex anionokká disszociálnak:

KHSO 3 \u003d K + + HSO 3 -;

c) a bázikus sók a savmaradékok komplex kationjaira és anionjaira disszociálnak:

AlOH (CH 3 COO) 2 \u003d AlOH 2+ + 2CH 3 COO -.

2. A sók a fémekkel kölcsönhatásba lépve új sót és új fémet képeznek. Ez a fém csak azokat a fémeket tudja kiszorítani a sóoldatokból, amelyek tőle jobbra vannak az elektrokémiai feszültségsorban:

CuSO 4 + Fe \u003d FeSO 4 + Cu.

Az oldható sók lúgokkal reagálva új sót és új bázist képeznek. A reakció akkor lehetséges, ha a kapott bázis vagy só kicsapódik.

Például:

FeCl 3 + 3KOH \u003d Fe (OH) 3 ↓ + 3KS1;

K 2 CO 3 + Ba (OH) 2 \u003d BaCO 3 ↓ + 2KOH.

4. A sók savakkal reagálva új gyengébb savat vagy új oldhatatlan sót képeznek:

Na 2 CO 3 + 2HC1 \u003d 2NaCl + CO 2 + H 2 O.

Amikor egy só reagál egy savval, amely ezt a sót képezi, savas sót kapunk (ez akkor lehetséges, ha a sót többbázisú sav képezi).

Például:

Na 2S + H 2S \u003d 2NaHS;

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d Ca (HCO 3) 2.

5. A sók kölcsönhatásba léphetnek egymással és új sókat képezhetnek, ha az egyik sók kicsapódnak:

AgNO 3 + KC1 = AgCl↓ + KNO 3 .

6. Sok só lebomlik hevítés közben:

MgCO 3 MgO+ CO 2;

2NaNO 3 2NaNO 2 + O 2 .

7. A bázikus sók savakkal kölcsönhatásba lépve közepes sókat és vizet képeznek:

Fe (OH) 2 NO 3 + HNO 3 \u003d FeOH (NO 3) 2 + H 2 O;

FeOH (NO 3) 2 + HNO 3 \u003d Fe (NO 3) 3 + H 2 O.

8. A savas sók lúgokkal kölcsönhatásba lépve közepes sókat és vizet képeznek:

NaHS04 + NaOH = Na 2 SO 3 + H 2 O;

KN 2 RO 4 + KOH \u003d K 2 HRO 4 + H 2 O.

Sók beszerzése

A sók előállítására szolgáló összes módszer a szervetlen vegyületek legfontosabb osztályainak kémiai tulajdonságain alapul. Tíz klasszikus módokon A sók előállítását a táblázat mutatja be. 7.

A sók előállításának általános módszerein kívül néhány privát módszer is lehetséges:

1. Amfoter fémek, oxidok és hidroxidok kölcsönhatása lúgokkal.

2. Sók fúziója néhány savas oxiddal.

K 2 CO 3 + SiO 2 K 2 SiO 3 + CO 2.

3. Lúgok kölcsönhatása halogénekkel:

2KOH + Cl 2 KCl + KClO + H 2 O.

4. Halogenidek kölcsönhatása halogénekkel:

2KVg + Cl 2 = 2KS1 + Br 2.

7. Savak. Só. A szervetlen anyagok osztályai közötti kapcsolat

7.1. savak

A savak elektrolitok, amelyek disszociációja során csak a H + hidrogénkationok képződnek pozitív töltésű ionokként (pontosabban hidrogénionok H 3 O +).

Egy másik meghatározás: a savak összetett anyagok, amelyek egy hidrogénatomból és savmaradékokból állnak (7.1. táblázat).

7.1. táblázat

Egyes savak, savmaradékok és sók képlete és neve

Sav formula	A sav neve	Savmaradék (anion)	Sók neve (közepes)
HF	Hidrofluor (hidrogén-fluor)	F-	Fluoridok
HCl	Sósav (sósav)	Cl-	kloridok
HBr	Hidrobróm	Br-	Bromidok
SZIA	Hidrojód	ÉN-	jodidok
H 2 S	Hidrogén-szulfid	S2−	Szulfidok
H2SO3	kénes	SO 3 2 -	Szulfitok
H2SO4	kénes	SO 4 2 -	szulfátok
HNO 2	nitrogéntartalmú	NO 2 -	Nitritek
HNO3	Nitrogén	NO 3 -	Nitrátok
H2SiO3	Szilícium	SiO 3 2 -	szilikátok
HPO 3	Metafoszforos	PO 3 -	Metafoszfátok
H3PO4	ortofoszforos	PO 4 3 -	Ortofoszfátok (foszfátok)
H4P2O7	Pirofoszforsav (két-foszforos)	P 2 O 7 4 -	Pirofoszfátok (difoszfátok)
HMnO 4	mangán	MnO 4 -	Permanganátok
H2CrO4	Króm	CrO 4 2 -	Kromátok
H2Cr2O7	dichrome	Cr 2 O 7 2 -	Dikromátok (bikromátok)
H 2 SeO 4	Szelén	SeO 4 2 −	szelenátok
H3BO3	Bornaya	BO 3 3 -	Ortoborátok
HClO	hipoklóros	ClO-	Hipokloritok
HClO 2	Klorid	ClO 2 -	Kloritok
HClO 3	Klór	ClO 3 -	Klorátok
HClO 4	Klóros	ClO 4 -	Perklorátok
H2CO3	Szén	CO 3 3 -	Karbonátok
CH3COOH	Ecetes	CH 3 COO −	Acetátok
HCOOH	Formic	HCOO-	Formátumok

Normál körülmények között a savak lehetnek szilárd halmazállapotúak (H 3 PO 4, H 3 BO 3, H 2 SiO 3) és folyékonyak (HNO 3, H 2 SO 4, CH 3 COOH). Ezek a savak létezhetnek egyedi (100%-os formában), valamint híg és koncentrált oldatok formájában. Például a H 2 SO 4, HNO 3, H 3 PO 4, CH 3 COOH önmagukban és oldatokban is ismert.

Számos savat csak oldatokban ismerünk. Ezek mind halogénhidrogének (HCl, HBr, HI), hidrogén-szulfid H 2 S, hidrogén-cianid (hidrogén-cianid HCN), szén H 2 CO 3, kénes H 2 SO 3 sav, amelyek gázok vizes oldatai. Például a sósav HCl és H 2 O keveréke, a szén pedig CO 2 és H 2 O keveréke. Nyilvánvaló, hogy a „sósavoldat” kifejezés használata helytelen.

A legtöbb sav vízben oldódik, a kovasav H 2 SiO 3 oldhatatlan. A savak túlnyomó többsége molekulaszerkezettel rendelkezik. Példák a savak szerkezeti képleteire:

A legtöbb oxigéntartalmú savmolekulában minden hidrogénatom oxigénhez kötődik. De vannak kivételek:

A savakat számos jellemző szerint osztályozzák (7.2. táblázat).

7.2. táblázat

Sav osztályozás

Osztályozási jel	Sav típusú	Példák
A savmolekula teljes disszociációja során keletkező hidrogénionok száma	Egybázisú	HCl, HNO 3, CH 3 COOH
	Kétbázisú	H2SO4, H2S, H2CO3
	Tribasic	H3PO4, H3AsO4
Oxigénatom jelenléte vagy hiánya a molekulában	Oxigéntartalmú (sav-hidroxidok, oxosavak)	HNO 2, H 2 SiO 3, H 2 SO 4
Oxigénatom jelenléte vagy hiánya a molekulában	Anoxikus	HF, H2S, HCN
A disszociáció mértéke (erősség)	Erős (teljesen disszociál, erős elektrolitok)	HCl, HBr, HI, H 2 SO 4 (diff), HNO 3, HClO 3, HClO 4, HMnO 4, H 2 Cr 2 O 7
A disszociáció mértéke (erősség)	Gyenge (részben disszociál, gyenge elektrolitok)	HF, HNO 2, H 2 SO 3, HCOOH, CH 3 COOH, H 2 SiO 3, H 2 S, HCN, H 3 PO 4, H 3 PO 3, HClO, HClO 2, H 2 CO 3, H 3 BO 3, H 2 SO 4 (tömény)
Oxidáló tulajdonságok	Oxidálószerek H + ionok miatt (feltételesen nem oxidáló savak)	HCl, HBr, HI, HF, H 2 SO 4 (diff), H 3 PO 4, CH 3 COOH
	Oxidálószerek az anion miatt (oxidáló savak)	HNO 3, HMnO 4, H 2 SO 4 (konc), H 2 Cr 2 O 7
	Anion redukáló szerek	HCl, HBr, HI, H 2 S (de nem HF)
Hőstabilitás	Csak megoldásokban létezik	H 2 CO 3, H 2 SO 3, HClO, HClO 2
	Melegítés hatására könnyen lebomlik	H 2 SO 3, HNO 3, H 2 SiO 3
	Hőstabil	H2SO4 (tömény), H3PO4

A savak összes általános kémiai tulajdonsága abból adódik, hogy vizes oldataikban feleslegben vannak H + (H 3 O +) hidrogénkationok.

1. A savak vizes oldatai a H + ionok feleslege miatt az ibolya és a metilnarancs lakmusz színét vörösre változtatják (a fenolftalein nem változtatja meg a színét, színtelen marad). Gyenge szénsav vizes oldatában a lakmusz nem vörös, hanem rózsaszín, nagyon gyenge kovasav csapadék feletti oldat egyáltalán nem változtatja meg az indikátorok színét.

2. A savak kölcsönhatásba lépnek bázikus oxidokkal, bázisokkal és amfoter hidroxidokkal, ammónia-hidráttal (lásd 6. fejezet).

7.1. példa. A BaO → BaSO 4 transzformáció végrehajtásához használhatja: a) SO 2; b) H2S04; c) Na2S04; d) SO3.

Megoldás. Az átalakítás H 2 SO 4 segítségével hajtható végre:

BaO + H 2 SO 4 \u003d BaSO 4 ↓ + H 2 O

BaO + SO 3 = BaSO 4

A Na 2 SO 4 nem lép reakcióba BaO-val, és a BaO SO 2 reakciójában bárium-szulfit képződik:

BaO + SO 2 = BaSO 3

Válasz: 3).

3. A savak reakcióba lépnek az ammóniával és annak vizes oldatok ammóniumsók képződésével:

HCl + NH 3 \u003d NH 4 Cl - ammónium-klorid;

H 2 SO 4 + 2NH 3 = (NH 4) 2 SO 4 - ammónium-szulfát.

4. A nem oxidáló savak sóképződéssel és hidrogén felszabadulásával reagálnak az aktivitási sorban elhelyezkedő fémekkel hidrogénné:

H 2 SO 4 (diff) + Fe = FeSO 4 + H 2

2HCl + Zn \u003d ZnCl 2 \u003d H 2

Az oxidáló savak (HNO 3, H 2 SO 4 (konc)) fémekkel való kölcsönhatása nagyon specifikus, és az elemek és vegyületeik kémiájának vizsgálatakor figyelembe veszik.

5. A savak kölcsönhatásba lépnek a sókkal. A reakciónak számos jellemzője van:

a) a legtöbb esetben, amikor egy erősebb sav reagál egy gyengébb sav sójával, akkor egy gyenge sav sója keletkezik, és gyenge sav, vagy ahogy mondani szokás, az erősebb sav kiszorítja a gyengébbet. A savak csökkenő erejének sorozata így néz ki:

Példák a folyamatban lévő reakciókra:

2HCl + Na 2 CO 3 \u003d 2NaCl + H 2 O + CO 2

H 2 CO 3 + Na 2 SiO 3 = Na 2 CO 3 + H 2 SiO 3 ↓

2CH 3 COOH + K 2 CO 3 \u003d 2CH 3 COOK + H 2 O + CO 2

3H 2SO 4 + 2K 3 PO 4 = 3K 2 SO 4 + 2H 3 PO 4

Ne lépjenek kölcsönhatásba egymással, például KCl és H 2 SO 4 (diff), NaNO 3 és H 2 SO 4 (diff), K 2 SO 4 és HCl (HNO 3, HBr, HI), K 3 PO 4 és H2CO3, CH3COOK és H2CO3;

b) bizonyos esetekben egy gyengébb sav kiszorítja az erősebbet a sóból:

CuSO 4 + H 2 S \u003d CuS ↓ + H 2 SO 4

3AgNO 3 (razb) + H 3 PO 4 = Ag 3 PO 4 ↓ + 3HNO 3.

Ilyen reakciók akkor lehetségesek, ha a keletkező sók csapadéka nem oldódik fel a keletkező híg erős savakban (H 2 SO 4 és HNO 3);

c) erős savakban oldhatatlan csapadék képződése esetén egy erős sav és egy másik erős sav által képzett só reakciója lehetséges:

BaCl 2 + H 2 SO 4 \u003d BaSO 4 ↓ + 2HCl

Ba(NO 3) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2HNO 3

AgNO 3 + HCl = AgCl↓ + HNO 3

Példa 7.2. Adja meg a sorozatot, amelyben a H 2 SO 4-gyel reakcióba lépő anyagok képlete megadva (diff).

1) Zn, Al 2O 3, KCl (p-p); 3) NaNO3 (p-p), Na2S, NaF 2) Cu(OH)2, K2CO3, Ag; 4) Na 2SO 3, Mg, Zn (OH) 2.

Megoldás. A 4. sorozat összes anyaga kölcsönhatásba lép a H 2 SO 4-gyel (razb):

Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + H 2 O + SO 2

Mg + H 2 SO 4 \u003d MgSO 4 + H 2

Zn(OH) 2 + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + 2H 2 O

Az 1) sorban a reakció KCl-al (p-p) nem kivitelezhető, a 2) sorban - Ag-vel, a 3. sorban - NaNO 3-mal (p-p).

Válasz: 4).

6. A tömény kénsav nagyon specifikusan viselkedik a sókkal való reakciókban. Nem illékony és termikusan stabil sav, ezért minden erős savat kiszorít a szilárd (!) Sókból, mivel azok illékonyabbak, mint a H 2 SO 4 (konc):

KCl (tv) + H 2 SO 4 (tömény) KHSO 4 + HCl

2KCl (tv) + H 2 SO 4 (konc) K 2 SO 4 + 2HCl

Az erős savak által képzett sók (HBr, HI, HCl, HNO 3, HClO 4) csak tömény kénsavval és csak szilárd állapotban lépnek reakcióba

7.3. példa. A tömény kénsav a hígított kénsavtól eltérően reagál:

3) KNO 3 (TV);

Megoldás. Mindkét sav reagál KF-el, Na 2 CO 3-mal és Na 3 PO 4-gyel, és csak a H 2 SO 4 (konc) reagál a KNO 3-mal (tv).

Válasz: 3).

A savak előállításának módjai nagyon változatosak.

Anoxikus savak kap:

a megfelelő gázok vízben való feloldásával:

HCl (g) + H 2 O (l) → HCl (p-p)

H 2 S (g) + H 2 O (g) → H 2 S (oldat)

sókból erősebb vagy kevésbé illékony savakkal történő helyettesítéssel:

FeS + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2 S

KCl (tv) + H 2 SO 4 (konc) = KHSO 4 + HCl

Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + H 2 SO 3

oxigéntartalmú savak kap:

a megfelelő savas oxidok vízben való feloldásával, miközben a savképző elem oxidációs állapota az oxidban és a savban változatlan marad (az NO 2 kivétel):

N 2 O 5 + H 2 O \u003d 2HNO 3

SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

P 2 O 5 + 3H 2 O 2H 3 PO 4