Реакция 1. Металл + кислота = соль + водород

Тип реакции - реакция замещения .
Признак реакции - выделение газа.

При составлении уравнений реакций не забывать, что водород выделяется в виде двухатомных молекул H 2 !

Осуществимость - необходимо выполнение двух условий:
1) с кислотами (кроме азотной и концентрированной серной) реагируют только металлы, находящиеся в ряду активностей металлов до водорода (см. схему);
2)при реакции металлов с азотной и концентрированной серной кислотами водород не выделяется , эти кислоты действуют на металлы по своим законам. Кремниевая кислота вообще не реагирует с металлами , потому что не растворяется в воде.

Пример: С какими из перечисленных веществ вступает в реакцию хлороводородная (соляная) кислота: Na 2 О, Сu, SO 3 , Zn? Составьте уравнения возможных реакций.

1. Определяем принадлежность заданных в условий веществ к соответствуюцим классам и тут же проверяем, реагируют ли они с кислотами. Получается:

Na 2 О - основный оксид - реагирует (получается соль и вода);

Си - металл, находящийся в ряду активности после водорода, - не реагирует;

SOз - кислотный оксид - не реагирует;

Zn - металл, находящийся в ряду активности до водорода, - реагирует (получается соль и водород).

2. Чтобы составить уравнения реакций, определим валентность металлов (натрий - I, цинк - II) и составим формулы солей учитывая, что валентность кислотного остатка Сl составляет I. Осталось записать уравнения реакций:

Na 2 О + 2НСl = 2NaCl + Н 2 О;
Zn + 2НСl= ZnCl 2 + H 2 .

Реакция 2. основный оксид + кислота = соль + вода
Тип реакции - реакция обмена .
Составить уравнение этой реакции проще, чем уравнение реакции 1, потому что формула кислоты нам уже известна; зная ее, просто получить и формулу кислотного остатка, и его валентность.
Дальше поступаем так же, как и в предыдущем примере. При составлении уравнения реакции не забудем, что выделяется вода!

Пример: Составьте уравнение реакции между оксидом алюминия и хлороводородной кислотой.

1. Вспомним формулу хлороводородной кислоты - НСl, ее остаток Сl(хлорид) имеет валентность I.
2. По периодической системе Д.И. Менделеева установим, что валентность алюминия III и формула его оксида Аl2Оз.
3. Составим формулу продукта реакции - соли (хлорида алюминия): АlСlз.
4. Запишем уравнение реакции и подберем в нем коэффициенты:

Аl2Оз + 6HCl = АlСlз + 3H2O

Реакция 3. Основание + кислота = соль + вода

Эта реакция носит специальное название - реакция нейтрализации, потому что в ходе ее кислота и основание как бы взаимно уничтожаются.

Тип реакции - реакция обмена.

Признаки реакции: выделение тепла, изменение окраски индикатора, для нерастворимых гидроксидов- исчезновение осадка.

Чтобы составить уравнение реакции нейтрализации нужно сделать следующее:

1) определить валентности металла и кислотного остатка;

2) составить формулу образующейся соли;

3) записать уравнение реакции и подобрать коэффициенты.

(фото как из малинового раствора при добавлении кислоты получается прозрачный раствор; фото2 –к голубому осадку прилили кислоту и он растворился)

Реакция между кислотой и основанием в результате которой образуется соль и вода называется реакцией нейтрализации .

NaOH + HCl = NaCl + H 2 O

Реакция 4. Кислота + соль = новая кислота + новая соль

Тип реакции - реакция обмена .
Признаки реакции - выпадение осадка или выделение газа. Осуществимость: реакция возможна, если получается нерастворимая соль (см таблицу растворимости) или нерастворимая, нестойкая или летучая кислота.

Полезно знать: что среди важнейших кислот, содержащихся в таблице:

• нерастворимая - кремниевая (H 2 SiO 3);
• нестойкие - угольная (Н 2 СОз = H 2 O + CO 2) и сернистая (Н 2 SОз = Н 2 О + SO 2);
• летучие - сероводородная (H 2 S), а также НСl, HBr, HI, НNОз - но только в отсутствии воды и при нагревании.

Чтобы составить уравнение реакции, надо проделать следующие операции:
1) составить схему реакции, для чего определить формулы получающихся соли и кислоты (в этом лучше всего поможет таблица растворимости или знание валентности);
2) проверить условие осуществимости реакции (таблица поможет и в этом);
3) если реакция осуществима - записать уравнение реакции. Если получаются угольная или сернистая кислоты - сразу записать продукты их разложения (оксид и воду).

HCl + AgNO 3 = AgCl â + HNO 3

Выполните предложенные упражнения:

1.Закончите уравнения реакций и подберите коэффициенты:
а) СаО+НзРО4 -> б) Na2О +Н2СОз ->
в) Fе2Оз + H2SО4 -> г) ZnO + HNО3 ->
2.Составьте уравнения реакций между веществами: а) иодоводородная кислота и оксид бария; б) серная кислота и оксид железа (III); в) азотная кислота и оксид лития; г) фосфорная кислота и оксид калия.

«Классификация кислот» - Классификация кислот по числу атомов водорода. Кислоты. Борная кислота. Классификация кислот. Фтороводородная. Распознавание кислот. Сложные вещества. Продукты питания. Характеристика кислот. Уксусная кислота. Группы. Укусы муравьев. Правила техники безопасности. Что нас объединяет. Хлороводородная (соляная) кислота.

«Кислоты 8 класс» - Какую кислоту добавляют в напитки для придания кислого вкуса? Из какого класса веществ можно получить кислоту? Какая кислота содержится в желудочном соке? Вспомните, что мы знаем о кислотах на примере. Металла(неметалла) Солеобразующий (несолеобразующий) Кислотный (основный). Дайте характеристику оксидам.

«Органические кислоты» - Лимонная кислота получается из листьев махорки и хлопчатника. Молочная кислота. В древности уксусная кислота была известна в виде водных растворов. Молочная кислота в пищевой промышленности. Уксусная кислота в промышленности. Муравьиная кислота в природе. Лимонная кислота в производстве. Выберите раздел.

«Реакции кислот» - BaCL2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HCL Ba2+ + SO42- = BaSO4. Типичные реакции кислот. Кислоты. Классификация кислот. Проверь себя. Обобщение. Ответы.

«Химия 8 класс Кислоты» - Кислоты. Значение кислот. Яблочная кислота. Кислоты в природе. Уксус столовый. HCN. Правила техники безопасности при работе с кислотами. Изменение цвета индикаторов в растворах кислот. Кислоты: состав, классификация, значение. Лимонная кислота. Ядовитая кислота. Классификация кислот по содержанию кислорода.

«Кислоты и вода» - Муравей впрыскивает в ранку от укусу яд, содержащий муравьиную кислоту. Кислоты в животном мире. Тропический паук стреляет во врагов струйкой жидкости, содержащей 84% уксусной кислоты. Кислоты в организме человека. Уксусная. Отсюда произошло историческое название серной кислоты – купоросное масло. Некоторые жуки выстреливают струйкой разбавленной серной кислоты.

По химическому составу соли классифицируют на средние, кислые, основные и двойные .

Отдельным типом солей являются комплексные соли (соли с комплексными катионами или анионами) . В формулах этих солей комплексный ион заключён в квадратные скобки.
Комплексные ионы - это сложные ионы, состоящие из ионов элемента (комплексообразователя) и связанных с ним нескольких молекул или ионов (лигандов).

Примеры комплексных солей приведены ниже.
а) С комплексным анионом:

K 2 [ PtC l] 4 - тетрахлороплатинат(II ) калия,
K 2 [ PtCl ] 6 - гексахлороплатинат(IV ) калия,

К 3 [ Fe (CN ) 6 ] - гексацианоферрат(III ) калия.

Б) С комплексным катионом:

[ Cr (NH 3 ) 6 ] Cl 3 - хлорид гексаамминхрома (III ),

[ Ag (NH 3 ) 2 ] Cl - хлорид диамминсеребра (I )
[Cu (NH 3 ) 4 ]SO 4 -сульфат тетраамминмеди (II )

Растворимые соли при растворении в воде диссоциируют на катионы металлов и анионы кислотных остатков.
NaCl → Na + + Cl -
K 2 SO 4 → 2K + + SO 4 2-
Al(NO3)3 → Al 3+ + 3NO 3 -

1. Металл + неметалл = соль
2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3

2. Металл + кислота = соль + водород
Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2

3. Металл + соль = другой металл + другая соль
Fe + CuSO 4 = Cu + FeSO 4

4. Кислота + основный (амфотерный) оксид = соль + вода
3H 2 SO 4 +Al 2 O 3 =Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

5. Кислота + основание = соль + вода
H 2 SO 4 + 2NaOH = Na 2 SO 4 + 2H 2 O
При неполной нейтрализации многоосновной кислоты основанием получают кислую соль :
H 2 SO 4 + NaOH = NaHSO 4 + H 2 O
При неполной нейтрализации многокислотного основания кислотой получают основную соль :
Zn (OH ) 2 + HCl = ZnOHCl + H 2 O

6. Кислота + соль = другая кислота + другая соль (для этой реакции используют более сильную кислоту)
AgNO 3 + HCl = AgCl + HNO 3
BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HCl

7. Основный (амфотерный) оксид + кислота = соль + вода
CaO + 2HCl = CaCl 2 +H 2 O

8. Основный оксид + кислотный оксид = соль
Li 2 O+CO 2 = Li 2 CO 3

9. Кислотный оксид + основание = соль + вода
SO3 + 2NaOH = Na 2 SO 4 + H 2 O

10. Щёлочь + соль = основание + другая соль
CuSO 4 + 2NaOH = Cu (OH ) 2 + Na 2 SO 4

11. Реакция обмена между солями: соль(1) + соль (2) = соль(3) + соль(4)
NaCl + AgNO 3 =Na NO 3 + AgCl

12. Кислые соли могут быть получены действием избытка кислоты на средние соли и оксиды:
Na 2 SO 4 + H 2 SO 4 = 2NaHSO 4
Li 2O + 2H 2 SO 4 = 2LiHSO 4 + H 2 O

13. Основные соли получают при осторожном добавлении небольших количеств щелочей к растворам средних солей:
AlCl 3 + 2NaOH = Al(OH) 2 Cl + 2NaCl

1. Соль + щёлочь = другая соль + другое основание
CuCl 2 + 2KOH = 2KCl + Cu(OH) 2

2. Соль + кислота = другая соль + другая кислота
BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HCl

3. Соль(1) + соль (2) = Соль(3) + соль(4)
Na 2 SO 4 + BaCl 2 =2NaCl + BaSO 4

4. Соль + металл = другая соль + другой металл (согласно электрохимическому ряду напряжений металлов)
Zn + Pb(NO 3) 2 = Pb + Zn(NO 3) 2

5. Некоторые соли разлагаются при нагревании
CaCO 3 = CaO + CO 2
KNO 3 = KNO 2 + O 2

Специфические химические свойства солей зависят от того, какой катион и какой анион образуют данную соль.

Задание 1. Из приведённого перечня выберите соли, назовите их, определите тип.
1) КNO 2 2) LiOH 3) CaS 4) CuSO 4 5) P 2 O 5 6) Al(OH) 2 Cl 7) NaHSO 3 8) H 2 SO 4

Задание 2. С какими из перечисленных веществ может реагировать а) BaCl 2 б) CuSO 4 в) Na 2 CO 3 ?
1)Na 2 O 2)HCl 3)H 2 O 4) AgNO 3 5)HNO 3 6)Na 2 SO 4 7)BaCl 2 8)Fe 9)Cu(OH) 2 10) NaOH

С разбавленными кислотами, которые проявляют окислительные свойства за счет ионов водорода (разбавленные серная, фосфорная, сернистая, все бескислородные и органические кислоты и др.)

реагируют металлы:
расположенные в ряду напряжений до водорода (эти металлы способны вытеснять водород из кислоты);
образующие с этими кислотами растворимые соли (на поверхности этих металлов не образуется защитная солевая
пленка).

В результате реакции образуются растворимые соли и выделяется водород:
2А1 + 6НСI = 2А1С1 3 + ЗН 2
М g + Н 2 SO 4 = М gS О 4 + Н 2
разб.
С u + Н 2 SO 4 → X (так как С u стоит после Н 2)
разб.
РЬ + Н 2 SO 4 → X (так как РЬ SO 4 нерастворим в воде)
разб.
Некоторые кислоты являются окислителями за счет элемента, образующего кислотный остаток, К ним относятся концентрированная серная, а также азотная кислота любой концентрации. Такие кислоты называют кислотами-окислителями.

Окислительные свойства кислотных остатков и значительно сильнее, чем нона водорода Н, поэтому азотная и концентрированная серная кислоты взаимодействуют практически со всеми металлами, расположенными в ряду напряжений как до водорода, так и после него, кроме золота и платины. Так как окислителями в этих случаях являются ноны кислотных остатков (за счет атомов серы и азота в высших степенях окисления), а не ноны водорода Н, то при взаимодействии азотной, а концентрированной серной кислот с металлами не выделяется водород. Металл под действием данных кислот окисляется до характерной (устойчивой) степени окисления и образует соль, а продукт восстановления кислоты зависит от активности металла и степени разбавления кислоты

Взаимодействие серной кислоты с металлами

Разбавленная и концентрированная серные кислоты ведут себя по-разному. Разбавленная серная кислота ведет себя, как обычная кислота. Активные металлы, стоящие в ряду напряжений левее водорода

Li, К , Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, H2, Cu, Hg, Ag, Au

вытесняют водород из разбавленной серной кислоты. Мы видим пузырьки водорода при добавлении разбавленной серной кислоты в пробирку с цинком.

H 2 SO 4 + Zn = Zn SO 4 + H 2

Медь стоит в ряду напряжений после водорода – поэтому разбавленная серная кислота не действует на медь. А в концентрированной серной кислоты, цинк и медь, ведут себя таким образом…

Цинк, как активный металл, может образовывать с концентрированной серной кислотой сернистый газ, элементарную серу, и даже сероводород.

2H 2 SO 4 + Zn = SO 2 +ZnSO 4 + 2H 2 O

Медь - менее активный металл. При взаимодействии с концентрированно серной кислотой восстанавливает ее до сернистого газа.

2H 2 SO 4 конц. + Cu = SO 2 + CuSO 4 + 2H 2 O

В пробирках с концентрированной серной кислотой выделяется сернистый газа.

Следует иметь в виду, что на схемах указаны продукты, содержание которых максимально среди возможных продуктов восстановления кислот.

На основании приведенных схем составим уравнения конкретных реакций — взаимодействия меди и магния с концентрированной серной кислотой:
0 +6 +2 +4
С u + 2Н 2 SO 4 = С uSO 4 + SO 2 + 2Н 2 O
конц.
0 +6 +2 -2
4М g + 5Н 2 SO 4 = 4М gSO 4 + Н 2 S + 4Н 2 O
конц.

Некоторые металлы ( Fe . АI, С r ) не взаимодействуют с концентрированной серной и азотной кислотами при обычной температуре, так как происходит пассивации металла. Это явление связано с образованием на поверхности металла тонкой, но очень плотной оксидной пленки, которая и защищает металл. По этой причине азотную и концентрированную серную кислоты транспортируют в железных емкостях.

Если металл проявляет переменные степени окисления, то с кислотами, являющимися окислителями за счет ионов Н + , он образует соли, в которых его степень окисления ниже устойчивой, а с кислотами-окислителями — соли, в которых его степень окисления более устойчива:
0 +2
F е+Н 2 SO 4 = F е SO 4 +Н 2
0 разб. + 3
F е+Н 2 SO 4 = F е 2 (SO 4 ) 3 + 3 SO 2 + 6Н 2 O
конц

И.И.Новошинский
Н.С.Новошинская