Vidutinių druskų cheminės savybės su pavyzdžiais. Druskos: rūšys, savybės ir panaudojimas

5. Nitritai, azoto rūgšties druskos HNO 2. Daugiausia naudojami šarminių metalų ir amonio nitritai, mažiau – šarminių žemių ir Zd metalų, Pb ir Ag. Apie kitų metalų nitritus yra tik fragmentiškos informacijos.

Metalų nitritai, esantys +2 oksidacijos būsenoje, sudaro kristalinius hidratus su viena, dviem ar keturiomis vandens molekulėmis. Nitritai sudaro dvigubas ir trigubas druskas, pvz. CsNO2. AgNO 2 arba Ba(NO 2) 2. Ni(NO2)2. 2KNO 2, taip pat sudėtingi junginiai, pavyzdžiui, Na 3.

Kristalinės struktūros žinomos tik dėl kelių bevandenių nitritų. NO2 anijonas turi netiesinę konfigūraciją; ONO kampas 115°, H–O jungties ilgis 0,115 nm; M-NO 2 ryšio tipas yra joninis-kovalentinis.

Nitritai K, Na, Ba gerai tirpsta vandenyje, nitritai Ag, Hg, Cu – blogai. Kylant temperatūrai, nitritų tirpumas didėja. Beveik visi nitritai blogai tirpsta alkoholiuose, eteriuose ir mažo poliškumo tirpikliuose.

Nitritai yra termiškai nestabilūs; Tik šarminių metalų nitritai tirpsta neskyldami, kitų metalų nitritai suyra 25-300 °C temperatūroje. Nitritų skilimo mechanizmas yra sudėtingas ir apima keletą lygiagrečių nuoseklių reakcijų. Pagrindiniai dujinio skilimo produktai yra NO, NO 2, N 2 ir O 2, kietas – metalo oksidas arba elementinis metalas. Išsiskiriant dideliems dujų kiekiams kai kurie nitritai, pvz., NH 4 NO 2, sprogsta, kuris suyra į N 2 ir H 2 O.

Nitritams būdingos savybės yra susijusios su jų terminiu nestabilumu ir nitrito jono gebėjimu būti ir oksidatoriumi, ir reduktoriumi, priklausomai nuo aplinkos ir reagentų pobūdžio. Neutralioje aplinkoje nitritai dažniausiai redukuojami iki NO, rūgštinėje – oksiduojami iki nitratų. Deguonis ir CO 2 nesąveikauja su kietaisiais nitritais ir jų vandeniniais tirpalais. Nitritai prisideda prie azoto turinčių medžiagų skilimo organinės medžiagos, ypač aminai, amidai ir kt. Su organiniais halogenidais RXH. reaguoja ir susidaro nitritai RONO ir nitro junginiai RNO 2 .

Pramoninė nitritų gamyba pagrįsta azoto dujų (NO + NO 2 mišinio) absorbcija su Na 2 CO 3 arba NaOH tirpalais su nuoseklia NaNO 2 kristalizacija; Kitų metalų nitritai gaunami pramonėje ir laboratorijose metalų druskų mainų reakcijos būdu su NaNO 2 arba redukuojant šių metalų nitratus.

Nitritai naudojami azodažų sintezei, kaprolaktamo gamyboje, kaip oksidatoriai ir reduktoriai gumos, tekstilės ir metalo apdirbimo pramonėje, kaip maisto konservantai. Nitritai, tokie kaip NaNO 2 ir KNO 2, yra toksiški, sukelia galvos skausmą, vėmimą, slopina kvėpavimą ir kt. Apsinuodijus NaNO 2, kraujyje susidaro methemoglobinas, pažeidžiamos raudonųjų kraujo kūnelių membranos. Iš NaNO 2 ir aminų galima susidaryti nitrozaminus tiesiai virškinamajame trakte.

6. Sulfatai, sieros rūgšties druskos. Yra žinomi vidutiniai sulfatai su SO 4 2- anijonu arba hidrosulfatai su HSO 4 - anijonu, baziniai, turintys kartu su SO 4 2- anijonu OH grupių, pavyzdžiui, Zn 2 (OH) 2 SO 4. Taip pat yra dvigubų sulfatų, turinčių du skirtingus katijonus. Tai apima dvi dideles sulfatų grupes - alūną, taip pat schenitus M 2 E (SO 4) 2. 6H 2 O, kur M yra vieno krūvio katijonas, E yra Mg, Zn ir kiti dvigubo krūvio katijonai. Yra žinomas trigubas sulfatas K 2 SO 4. MgSO4. 2CaSO4. 2H 2 O (polihalito mineralas), dvigubi baziniai sulfatai, pavyzdžiui, alunito ir jarozito grupių mineralai M 2 SO 4. Al2(SO4)3. 4Al(OH 3 ir M 2 SO 4. Fe 2 (SO 4) 3. 4Fe(OH) 3, kur M yra vieno krūvio katijonas. Sulfatai gali būti mišrių druskų dalis, pavyzdžiui, 2Na 2 SO 4. Na 2 CO 3 (mineralinis berkeitas), MgSO 4. KCl. 3H 2 O (kainitas).

Sulfatai yra kristalinės medžiagos, dažniausiai vidutinės ir rūgštinės, gerai tirpios vandenyje. Kalcio, stroncio, švino ir kai kurių kitų sulfatai mažai tirpsta, BaSO 4 ir RaSO 4 praktiškai netirpūs. Baziniai sulfatai paprastai yra blogai tirpūs arba praktiškai netirpūs arba yra hidrolizuojami vandenyje. Iš vandeninių tirpalų sulfatai gali kristalizuotis kristalinių hidratų pavidalu. Kai kurių sunkiųjų metalų kristaliniai hidratai vadinami vitrioliais; vario sulfatasСuSO 4 . 5H 2 O, geležies sulfatas FeSO 4. 7H2O.

Vidutiniai šarminių metalų sulfatai yra termiškai stabilūs, o rūgštiniai sulfatai kaitinami suyra, virsdami pirosulfatais: 2KHSO 4 = H 2 O + K 2 S 2 O 7. Kitų metalų vidutiniai sulfatai, taip pat baziniai sulfatai, kaitinant iki pakankamai aukštų temperatūrų, paprastai suyra susidarant metalų oksidams ir išsiskiriant SO 3.

Sulfatai yra plačiai paplitę gamtoje. Jie būna mineralų, pavyzdžiui, gipso CaSO 4, pavidalu. H 2 O, mirabilitas Na 2 SO 4. 10H 2 O, taip pat yra jūros ir upių vandens dalis.

Daug sulfatų galima gauti H 2 SO 4 sąveikaujant su metalais, jų oksidais ir hidroksidais, taip pat skaidant lakiąsias rūgščių druskas su sieros rūgštimi.

Neorganiniai sulfatai yra plačiai naudojami. Pavyzdžiui, amonio sulfatas yra azoto trąšos, natrio sulfatas naudojamas stiklo, popieriaus pramonėje, viskozės gamyboje ir kt.. Natūralūs sulfatiniai mineralai – tai žaliava pramoninei įvairių metalų junginių, statybinių medžiagų ir kt.

7. Sulfitai, sieros rūgšties druskos H2SO3. Yra vidutiniai sulfitai su SO 3 2- anijonu ir rūgštiniai (hidrosulfitai) su HSO 3 - anijonu. Vidutiniai sulfitai yra kristalinės medžiagos. Amonio ir šarminių metalų sulfitai labai gerai tirpsta vandenyje; tirpumas (g 100 g): (NH 4) 2 SO 3 40,0 (13 ° C), K 2 SO 3 106,7 (20 ° C). Hidrosulfitai susidaro vandeniniuose tirpaluose. Šarminių žemių ir kai kurių kitų metalų sulfitai praktiškai netirpsta vandenyje; MgSO 3 tirpumas 1 g 100 g (40°C). Žinomi kristaliniai hidratai (NH 4) 2 SO 3. H2O, Na2SO3. 7H2O, K2SO3. 2H2O, MgSO3. 6H 2 O ir kt.

Bevandeniai sulfitai, kaitinant be oro prieigos sandariuose induose, neproporcingai skirstomi į sulfidus ir sulfatus, kaitinant N 2 srovėje, jie netenka SO 2, o kaitinant ore lengvai oksiduojasi iki sulfatų. Su SO 2 in vandens aplinka vidutiniai sulfitai sudaro hidrosulfitus. Sulfitai yra santykinai stiprūs reduktoriai, jie oksiduojami tirpaluose su chloru, bromu, H 2 O 2 ir kt. iki sulfatų. Jie suyra su stipriomis rūgštimis (pavyzdžiui, HC1), išskirdami SO 2.

Kristaliniai hidrosulfitai yra žinomi dėl K, Rb, Cs, NH 4 +, jie yra nestabilūs. Likę hidrosulfitai egzistuoja tik vandeniniuose tirpaluose. NH 4 HSO 3 tankis 2,03 g/cm3; tirpumas vandenyje (g 100 g): NH 4 HSO 3 71,8 (0 ° C), KHSO 3 49 (20 ° C).

Kai kaitinami kristaliniai hidrosulfitai Na arba K arba kai trykštantis minkštimo tirpalas prisotinamas SO 2 M 2 SO 3, susidaro pirosulfitai (pasenę - metabisulfitai) M 2 S 2 O 5 - nežinomos laisvos pirosieros rūgšties H 2 S 2 druskos. O 5; kristalai, nestabilūs; tankis (g/cm3): Na 2 S 2 O 5 1,48, K 2 S 2 O 5 2,34; aukštesnėje nei 160 °C temperatūroje jie suyra išskirdami SO 2; ištirpsta vandenyje (skilimo iki HSO 3 -), tirpumas (g 100 g): Na 2 S2O 5 64,4, K 2 S 2 O 5 44,7; sudaryti Na 2 S 2 O 5 hidratus. 7H 2 O ir 3K 2 S 2 O 5. 2H2O; reduktorius.

Vidutiniai šarminių metalų sulfitai gaminami reaguojant vandeninį M 2 CO 3 (arba MOH) tirpalą su SO 2, o MSO 3 – leidžiant SO 2 per vandeninę MCO 3 suspensiją; Jie daugiausia naudoja SO 2 iš kontaktinės sieros rūgšties gamybos išmetamųjų dujų. Sulfitai naudojami balinant, dažant ir marginant audinius, pluoštus, odą grūdams konservuoti, žaliavą, pašarų pramonines atliekas (NaHSO 3,Na 2 S 2 O 5). CaSO 3 ir Ca(HSO 3) 2 yra dezinfekavimo priemonės vyno gamybos ir cukraus pramonėje. NaHSO 3, MgSO 3, NH 4 HSO 3 - sulfitinio skysčio komponentai celiuliozės metu; (NH 4) 2SO 3 - SO 2 absorberis; NaHSO 3 yra H 2 S absorberis iš pramoninių išmetamųjų dujų, reduktorius gaminant sieros dažus. K 2 S 2 O 5 - rūgštinių fiksatorių komponentas fotografijoje, antioksidantas, antiseptikas.

Norint atsakyti į klausimą, kas yra druska, paprastai nereikia ilgai galvoti. Tai cheminis junginys V Kasdienybė pasitaiko gana dažnai. Apie įprastą valgomąją druską kalbėti nereikia. Detalus vidinė struktūra druskos ir jų junginiai tiriami neorganinėje chemijoje.

Druskos apibrėžimas

Aiškų atsakymą į klausimą, kas yra druska, galima rasti M. V. Lomonosovo darbuose. Šį pavadinimą jis priskyrė trapiems kūnams, kurie gali ištirpti vandenyje ir neužsiliepsnoti esant aukštai temperatūrai ar atvirai ugniai. Vėliau apibrėžimas buvo gautas ne iš jų fizinių, o pagal chemines šių medžiagų savybes.

Mokykliniuose neorganinės chemijos vadovėliuose gana aiškus supratimas, kas yra druska. Taip vadinami pakeitimo produktai. cheminė reakcija, kuriame rūgšties vandenilio atomai junginyje pakeisti metalu. Tipiškų druskų junginių pavyzdžiai: NaCL, MgSO 4 . Nesunku pastebėti, kad bet kurį iš šių įrašų galima padalyti į dvi dalis: kairiajame formulės komponente visada bus metalas, o dešiniajame – rūgšties likutis. Standartinė druskos formulė yra tokia:

Me n m Rūgšties likutis m n .

Fizinės druskos savybės

Chemija, kaip tikslusis mokslas, į medžiagos pavadinimą įdeda visą įmanomą informaciją apie jos sudėtį ir galimybes. Taigi, visi druskų pavadinimai šiuolaikinėje interpretacijoje susideda iš dviejų žodžių: viena dalis turi metalinio komponento pavadinimą. vardinis atvejis, antrajame yra rūgšties likučio aprašymas.

Šie junginiai neturi molekulinės struktūros, todėl normaliomis sąlygomis yra kristalinės kietosios medžiagos. Daug druskų turi kristalinė gardelė. Šių medžiagų kristalai yra ugniai atsparūs, todėl jiems ištirpti reikalinga labai aukšta temperatūra. Pavyzdžiui, bario sulfidas lydosi maždaug 2200 o C temperatūroje.

Pagal tirpumą druskos skirstomos į tirpias, mažai tirpias ir netirpias. Pirmųjų pavyzdžiai yra natrio chloridas ir kalio nitratas. Šiek tiek tirpsta magnio sulfitas ir švino chloridas. Netirpus yra kalcio karbonatas. Informacija apie konkrečios medžiagos tirpumą pateikiama informacinėje literatūroje.

Nagrinėjamos cheminės reakcijos produktas paprastai yra bekvapis ir įvairaus skonio. Prielaida, kad visos druskos yra sūrios, yra klaidinga. Tik vienas šios klasės elementas turi grynai sūrų skonį – mūsų senas draugas valgomoji druska. Yra saldžiųjų berilio druskų, karčiųjų magnio druskų ir beskonių druskų, pavyzdžiui, kalcio karbonatas (paprastoji kreida).

Dauguma šių medžiagų yra bespalvės, tačiau tarp jų yra ir būdingų spalvų. Pavyzdžiui, geležies (II) sulfatas turi savybę žalias, kalio permanganatas yra purpurinės spalvos, o kalio chromato kristalai yra ryškiai geltoni.

Druskos klasifikacija

Chemija suskirsto visų tipų neorganines druskas į keletą pagrindinių savybių. Druskos, gautos visiškai pakeitus vandenilį rūgštyje, vadinamos normaliomis arba vidutinėmis. Pavyzdžiui, kalcio sulfatas.

Druska, gaunama iš nebaigtos pakeitimo reakcijos, vadinama rūgštine arba šarmine. Tokio susidarymo pavyzdys yra kalio vandenilio sulfato reakcija:

Bazinė druska gaunama reakcijoje, kurioje hidrokso grupė nėra visiškai pakeista rūgštine liekana. Tokio tipo medžiagas gali sudaryti tie metalai, kurių valentingumas yra du ar daugiau. Tipiška šios grupės druskos formulė gali būti gauta iš šios reakcijos:

Įprasti, vidutiniai ir rūgštūs cheminiai junginiai sudaro druskų klases ir yra standartinė šių junginių klasifikacija.

Dviguba ir sumaišyta druska

Mišrios rūgšties pavyzdys yra druskos ir hipochloro rūgšties kalcio druska: CaOCl 2.

Nomenklatūra

Druskos, kurias sudaro kintamo valentingumo metalai, turi papildomą pavadinimą: po formulės valentingumas rašomas romėniškais skaitmenimis skliausteliuose. Taigi yra geležies sulfatas FeSO 4 (II) ir Fe 2 (SO4) 3 (III). Druskos pavadinime yra priešdėlis hidro-, jei joje yra nepakeistų vandenilio atomų. Pavyzdžiui, kalio vandenilio fosfatas turi formulę K 2 HPO 4 .

Druskų savybės elektrolituose

Elektrolitinės disociacijos teorija pateikia savo cheminių savybių aiškinimą. Atsižvelgiant į šią teoriją, druską galima apibrėžti kaip silpną elektrolitą, kuris ištirpęs vandenyje disocijuoja (suyra). Taigi druskos tirpalas gali būti pavaizduotas kaip teigiamų neigiamų jonų kompleksas, o pirmasis nėra vandenilio atomai H +, o antrasis nėra hidroksilo grupės OH - atomai. Jonų, kurių būtų visų tipų druskų tirpaluose, nėra, todėl jie neturi bendrų savybių. Kuo mažesni jonų, sudarančių druskos tirpalą, krūviai, tuo geriau jie disocijuojasi, tuo geresnis tokio skysto mišinio elektrinis laidumas.

Rūgščių druskų tirpalai

Rūgštinės druskos tirpale skyla į sudėtingus neigiamus jonus, kurie yra rūgšties liekana, ir paprastus anijonus, kurie yra teigiamai įkrautos metalo dalelės.

Pavyzdžiui, natrio bikarbonato tirpimo reakcija veda prie druskos suskaidymo į natrio jonus, o likusią HCO 3 -.

Pilna formulė atrodo taip: NaHCO 3 = Na + + HCO 3 -, HCO 3 - = H + + CO 3 2-.

Bazinių druskų tirpalai

Dėl bazinių druskų disociacijos susidaro rūgščių anijonai ir kompleksiniai katijonai, susidedantys iš metalų ir hidroksilo grupių. Šie sudėtingi katijonai, savo ruožtu, taip pat gali suskaidyti disociacijos metu. Todėl bet kuriame pagrindinės grupės druskos tirpale yra OH - jonų. Pavyzdžiui, hidroksomanio chlorido disociacija vyksta taip:

Druskų plitimas

Kas yra druska? Šis elementas yra vienas iš labiausiai paplitusių cheminių junginių. Visi žino valgomąją druską, kreidą (kalcio karbonatą) ir pan. Tarp karbonato rūgšties druskų labiausiai paplitusi yra kalcio karbonatas. Jis yra neatskiriama dalis marmuras, kalkakmenis, dolomitas. Kalcio karbonatas taip pat yra perlų ir koralų susidarymo pagrindas. Šis cheminis junginys yra neatsiejama kietų vabzdžių sluoksnių ir skeletų akordų susidarymo sudedamoji dalis.

Valgomoji druska mums žinoma nuo vaikystės. Gydytojai įspėja nenaudoti per daug, tačiau saikingai jis būtinas gyvybiniams organizmo procesams. Ir tai reikalinga norint palaikyti tinkamą kraujo sudėtį ir skrandžio sulčių gamybą. Druskos tirpalai, neatsiejama injekcijų ir lašintuvų dalis, yra ne kas kita, kaip valgomosios druskos tirpalas.

1) metalas su nemetalu: 2Na + Cl 2 = 2NaCl

2) metalas su rūgštimi: Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2

3) metalas su mažiau aktyvaus metalo druskos tirpalu Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu

4) bazinis oksidas su rūgštiniu oksidu: MgO + CO 2 = MgCO 3

5) bazinis oksidas su rūgštimi CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O

6) bazės su rūgšties oksidu Ba(OH) 2 + CO 2 = BaCO 3 + H 2 O

7) bazės su rūgštimi: Ca(OH) 2 + 2HCl = CaCl 2 + 2H 2 O

8) druskos su rūgštimi: MgCO 3 + 2HCl = MgCl 2 + H 2 O + CO 2

BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + 2HCl

9) bazinis tirpalas su druskos tirpalu: Ba(OH) 2 + Na 2 SO 4 = 2NaOH + BaSO 4

10) dviejų druskų tirpalai 3CaCl 2 + 2Na 3 PO 4 = Ca 3 (PO 4) 2 + 6NaCl

2. Rūgščių druskų gavimas:

1. Rūgšties sąveika su bazės trūkumu. KOH + H2SO4 = KHSO4 + H2O

2. Bazės sąveika su rūgšties oksido pertekliumi

Ca(OH) 2 + 2CO 2 = Ca(HCO 3) 2

3. Vidutinės druskos sąveika su rūgštimi Ca 3 (PO 4) 2 + 4H 3 PO 4 = 3Ca(H 2 PO 4) 2

3. Bazinių druskų gavimas:

1. Silpnos bazės ir stiprios rūgšties susidarančių druskų hidrolizė

ZnCl 2 + H 2 O = Cl + HCl

2. Nedidelių šarmų kiekių įpylimas į vidutinių metalų druskų AlCl 3 + 2NaOH = Cl + 2NaCl tirpalus.

3. Silpnų rūgščių druskų sąveika su vidutinėmis druskomis

2MgCl 2 + 2Na 2 CO 3 + H 2 O = 2 CO 3 + CO 2 + 4NaCl

4. Sudėtinių druskų paruošimas:

1. Druskų reakcijos su ligandais: AgCl + 2NH 3 = Cl

FeCl 3 + 6KCN] = K 3 + 3KCl

5. Dvigubų druskų paruošimas:

1. Bendra dviejų druskų kristalizacija:

Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 24H 2 O = 2 + NaCl

4. Redokso reakcijos, kurias sukelia katijono arba anijono savybės. 2KMnO4 + 16HCl = 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O

2. Rūgščių druskų cheminės savybės:

Terminis skilimas, kad susidarytų vidutinė druska

Ca(HCO 3) 2 = CaCO 3 + CO 2 + H 2 O

Sąveika su šarmais. Gaunate vidutinę druską.

Ba(HCO 3) 2 + Ba(OH) 2 = 2BaCO 3 + 2H 2 O

3. Bazinių druskų cheminės savybės:

Terminis skilimas. 2 CO 3 = 2CuO + CO 2 + H 2 O

Sąveika su rūgštimi: vidutinės druskos susidarymas.

Sn(OH)Cl + HCl = SnCl 2 + H 2 O Cheminis elementas- atomų rinkinys, turintis tą patį branduolio krūvį ir protonų skaičių, sutampantį su serijos (atominiu) numeriu periodinėje lentelėje. Kiekvienas cheminis elementas turi savo pavadinimą ir simbolį, kurie yra pateikti Mendelejevo periodinėje elementų lentelėje.

Cheminių elementų egzistavimo laisvoje formoje forma yra paprastos medžiagos(vieno elemento).

Šiuo metu (2013 m. kovo mėn.) žinoma 118 cheminių elementų (ne visi jie yra oficialiai pripažinti).

Cheminės medžiagos gali būti sudarytos iš vieno cheminio elemento (paprastos medžiagos) arba iš skirtingų (sudėtingų medžiagų arba cheminių junginių).

Cheminiai elementai sudaro apie 500 paprastų medžiagų. Vieno elemento gebėjimas egzistuoti įvairių paprastų medžiagų, kurios skiriasi savybėmis, pavidalu, vadinamas alotropija. Dažniausiai paprastų medžiagų pavadinimai sutampa su atitinkamų elementų pavadinimais (pavyzdžiui, cinkas, aliuminis, chloras), tačiau, esant kelioms alotropinėms modifikacijoms, paprastos medžiagos ir elemento pavadinimai gali būti skiriasi, pavyzdžiui, deguonis (dioksidas, O 2) ir ozonas (O 3); deimantas, grafitas ir daugybė kitų alotropinių anglies modifikacijų egzistuoja kartu su amorfinėmis anglies formomis.

Dviguba elektrono, turinčio ne tik dalelės, bet ir bangos savybių, prigimtis buvo patvirtinta eksperimentiškai 1927 m., paskatinusi mokslininkus sukurti naują atomo sandaros teoriją, kurioje būtų atsižvelgta į abi šias savybes. Šiuolaikinė atomų sandaros teorija remiasi kvantine mechanika.

Elektrono savybių dvilypumas pasireiškia tuo, kad, viena vertus, jis turi dalelės savybių (turi tam tikrą ramybės masę), kita vertus, jo judėjimas primena bangą ir gali būti apibūdintas tam tikra amplitudė, bangos ilgis, virpesių dažnis ir t.t.. Todėl negalima pasakyti apie kokią nors konkrečią elektrono judėjimo trajektoriją – galima tik spręsti apie vienokį ar kitokį jo buvimo tam tikrame erdvės taške tikimybės laipsnį.

Vadinasi, elektrono orbita turėtų būti suprantama ne kaip specifinė elektrono judėjimo linija, o kaip tam tikra erdvės aplink branduolį dalis, kurioje elektrono buvimo tikimybė yra didžiausia. Kitaip tariant, elektronų orbita charakterizuoja ne elektrono judėjimo iš taško į tašką sekos, o yra nulemta tikimybės rasti elektroną tam tikru atstumu nuo branduolio.

Prancūzų mokslininkas L. de Broglie pirmasis prabilo apie elektrono banginių savybių buvimą. De Broglie lygtis: =h/mV. Jei elektronas turi bangines savybes, tada elektronų pluoštas turi patirti difrakcijos ir trukdžių poveikį. Elektronų banginė prigimtis buvo patvirtinta stebint elektronų pluošto difrakciją kristalinės gardelės struktūroje. Kadangi elektronas turi bangines savybes, jo padėtis atomo tūryje nėra nustatyta. Elektrono padėtis atomo tūryje nusakoma tikimybių funkcija; jei jis pavaizduotas trimatėje erdvėje, gauname sukimosi kūnus (pav.).

Priežastys – sudėtingos medžiagos, kurie susideda iš metalo katijono Me + (arba į metalą panašaus katijono, pavyzdžiui, amonio jono NH4 +) ir hidroksido anijono OH -.

Pagal jų tirpumą vandenyje bazės skirstomos į tirpus (šarmas) Ir netirpios bazės . Taip pat yra nestabilūs pamatai, kurios savaime suyra.

Gauti pagrindo

1. Bazinių oksidų sąveika su vandeniu. Šiuo atveju tik tie oksidai, kurie atitinka tirpią bazę (šarmą). Tie. tokiu būdu galite gauti tik šarmai:

bazinis oksidas + vanduo = bazė

Pavyzdžiui , natrio oksidas susidaro vandenyje natrio hidroksidas(natrio hidroksidas):

Na 2 O + H 2 O → 2NaOH

Tuo pačiu apie vario(II) oksidas Su vandens nereaguoja:

CuO + H 2 O ≠

2. Metalų sąveika su vandeniu. Kuriame reaguoti su vandeniunormaliomis sąlygomistik šarminiai metalai(litis, natris, kalis, rubidis, cezis), kalcis, stroncis ir baris.Šiuo atveju vyksta redokso reakcija, vandenilis yra oksidatorius, o metalas yra reduktorius.

metalas + vanduo = šarmas + vandenilis

Pavyzdžiui, kalio reaguoja su vandens labai audringa:

2K 0 + 2H 2 + O → 2K + OH + H 2 0

3. Kai kurių šarminių metalų druskų tirpalų elektrolizė. Paprastai, norint gauti šarmų, atliekama elektrolizė šarminių arba šarminių žemės metalų ir bedeguonių rūgščių druskų tirpalai (išskyrus vandenilio fluorido rūgštį) - chloridai, bromidai, sulfidai ir tt Šis klausimas išsamiau aptariamas straipsnyje .

Pavyzdžiui , natrio chlorido elektrolizė:

2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2 + Cl2

4. Bazės susidaro sąveikaujant kitiems šarmams su druskomis. Šiuo atveju sąveikauja tik tirpios medžiagos, o produktuose turėtų susidaryti netirpi druska arba netirpi bazė:

arba

šarmas + druska 1 = druska 2 ↓ + šarmas

Pavyzdžiui: Kalio karbonatas tirpale reaguoja su kalcio hidroksidu:

K 2 CO 3 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 ↓ + 2KOH

Pavyzdžiui: Vario(II) chloridas tirpale reaguoja su natrio hidroksidu. Šiuo atveju jis iškrenta mėlynos spalvos vario(II) hidroksido nuosėdos:

CuCl 2 + 2NaOH → Cu(OH) 2 ↓ + 2NaCl

Netirpių bazių cheminės savybės

1. Netirpios bazės reaguoja su stipriomis rūgštimis ir jų oksidais (ir kai kurios vidutinės rūgštys). Tokiu atveju, druskos ir vandens.

netirpi bazė + rūgštis = druska + vanduo

netirpi bazė + rūgšties oksidas = druska + vanduo

Pavyzdžiui ,vario(II) hidroksidas reaguoja su stipriu vandenilio chlorido rūgštis:

Cu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + 2H2O

Šiuo atveju vario (II) hidroksidas nesąveikauja su rūgšties oksidu silpnas anglies rūgštis - anglies dioksidas:

Cu(OH) 2 + CO 2 ≠

2. Netirpios bazės kaitinamos skyla į oksidą ir vandenį.

Pavyzdžiui, Geležies (III) hidroksidas kaitinant skyla į geležies (III) oksidą ir vandenį:

2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O

3. Netirpios bazės nereaguojasu amfoteriniais oksidais ir hidroksidais.

netirpi bazė + amfoterinis oksidas ≠

netirpi bazė + amfoterinis hidroksidas ≠

4. Kai kurios netirpios bazės gali veikti kaipreduktorius. Reduktoriai yra bazės, kurias sudaro metalai su minimumas arba tarpinė oksidacijos būsena, kurios gali padidinti jų oksidacijos laipsnį (geležies (II) hidroksidas, chromo (II) hidroksidas ir kt.).

Pavyzdžiui , Geležies (II) hidroksidas gali būti oksiduojamas atmosferos deguonimi esant vandeniui iki geležies (III) hidroksido:

4Fe +2 (OH) 2 + O 2 0 + 2H 2 O → 4Fe +3 (O -2 H) 3

Cheminės šarmų savybės

1. Šarmai reaguoja su bet kokiais rūgštys – tiek stiprios, tiek silpnos . Tokiu atveju susidaro vidutinė druska ir vanduo. Šios reakcijos vadinamos neutralizacijos reakcijos. Galimas ir išsilavinimas rūgščios druskos, jei rūgštis yra daugiabazė, esant tam tikram reagentų santykiui arba in rūgšties perteklius. IN šarmų perteklius susidaro vidutinė druska ir vanduo:

šarmas (perteklius) + rūgštis = vidutinė druska + vanduo

šarmas + daugiabazinė rūgštis (perteklius) = rūgšties druska + vanduo

Pavyzdžiui , Natrio hidroksidas, sąveikaudamas su tribaze fosforo rūgštimi, gali sudaryti 3 rūšių druskas: divandenilio fosfatai, fosfatai arba hidrofosfatai.

Šiuo atveju divandenilio fosfatai susidaro esant rūgšties pertekliui arba kai reagentų molinis santykis (medžiagų kiekių santykis) yra 1:1.

NaOH + H 3 PO 4 → NaH 2 PO 4 + H 2 O

Kai šarmų ir rūgšties molinis santykis yra 2:1, susidaro hidrofosfatai:

2NaOH + H3PO4 → Na2HPO4 + 2H2O

Esant šarmo pertekliui arba kai šarmo ir rūgšties molinis santykis yra 3:1, susidaro šarminio metalo fosfatas.

3NaOH + H3PO4 → Na3PO4 + 3H2O

2. Šarmai reaguoja suamfoteriniai oksidai ir hidroksidai. Kuriame lydalo susidaro paprastos druskos , A tirpale – kompleksinės druskos .

šarmas (lydas) + amfoterinis oksidas = vidutinė druska + vanduo

šarmas (lydas) + amfoterinis hidroksidas = vidutinė druska + vanduo

šarmas (tirpalas) + amfoterinis oksidas = kompleksinė druska

šarmas (tirpalas) + amfoterinis hidroksidas = kompleksinė druska

Pavyzdžiui , kai aliuminio hidroksidas reaguoja su natrio hidroksidu lydyme susidaro natrio aliuminatas. Rūgštesnis hidroksidas sudaro rūgštinę liekaną:

NaOH + Al(OH) 3 = NaAlO 2 + 2H 2 O

A tirpale susidaro kompleksinė druska:

NaOH + Al(OH) 3 = Na

Atkreipkite dėmesį, kaip sudaryta sudėtinga druskos formulė:pirmiausia pasirenkame centrinį atomą (įPaprastai tai yra amfoterinis metalo hidroksidas).Tada pridedame prie jo ligandai- mūsų atveju tai yra hidroksido jonai. Ligandų skaičius paprastai yra 2 kartus didesnis nei centrinio atomo oksidacijos būsena. Tačiau aliuminio kompleksas yra išimtis, jo ligandų skaičius dažniausiai yra 4. Gautą fragmentą rašome laužtiniuose skliaustuose - tai sudėtingas jonas. Nustatome jo krūvį ir išorėje pridedame reikiamą katijonų arba anijonų skaičių.

3. Šarmai sąveikauja su rūgštiniais oksidais. Tuo pačiu metu galimas išsilavinimas rūgštus arba vidutinė druska, priklausomai nuo šarminio ir rūgšties oksido molinio santykio. Esant šarmų pertekliui, susidaro vidutinė druska, o esant rūgštinio oksido pertekliui - rūgšties druska:

šarmas (perteklius) + rūgšties oksidas = vidutinė druska + vanduo

arba:

šarmas + rūgšties oksidas (perteklius) = rūgšties druska

Pavyzdžiui , kai bendrauja natrio hidroksido perteklius Su anglies dioksidu susidaro natrio karbonatas ir vanduo:

2NaOH + CO 2 = Na 2 CO 3 + H 2 O

O bendraujant anglies dioksido perteklius su natrio hidroksidu susidaro tik natrio bikarbonatas:

2NaOH + CO 2 = NaHCO 3

4. Šarmai sąveikauja su druskomis. Šarmai reaguoja tik su tirpiomis druskomis tirpale, su sąlyga Maiste susidaro dujos arba nuosėdos . Tokios reakcijos vyksta pagal mechanizmą jonų mainai.

šarmas + tirpi druska = druska + atitinkamas hidroksidas

Šarmai sąveikauja su metalų druskų tirpalais, kurie atitinka netirpius arba nestabilius hidroksidus.

Pavyzdžiui, natrio hidroksidas reaguoja su vario sulfatu tirpale:

Cu 2+ SO 4 2- + 2Na + OH - = Cu 2+ (OH) 2 - ↓ + Na 2 + SO 4 2-

Taip pat šarmai reaguoja su amonio druskų tirpalais.

Pavyzdžiui , Kalio hidroksidas reaguoja su amonio nitrato tirpalu:

NH 4 + NO 3 - + K + OH - = K + NO 3 - + NH 3 + H 2 O

! Amfoterinių metalų druskoms sąveikaujant su šarmų pertekliumi, susidaro kompleksinė druska!

Pažvelkime į šią problemą išsamiau. Jei druską sudaro metalas, kurį ji atitinka amfoterinis hidroksidas , sąveikauja su nedideliu kiekiu šarmo, tada vyksta įprasta mainų reakcija ir susidaro nuosėdosšio metalo hidroksidas .

Pavyzdžiui , cinko sulfato perteklius tirpale reaguoja su kalio hidroksidu:

ZnSO 4 + 2KOH = Zn(OH) 2 ↓ + K 2 SO 4

Tačiau šioje reakcijoje susidaro ne bazė, o mfoterinis hidroksidas. Ir, kaip jau minėjome aukščiau, amfoteriniai hidroksidai ištirpsta šarmų perteklių, sudarydami sudėtingas druskas . T Taigi, kai cinko sulfatas reaguoja su šarmo tirpalo perteklius susidaro kompleksinė druska, nesusidaro nuosėdos:

ZnSO 4 + 4KOH = K 2 + K 2 SO 4

Taigi gauname 2 metalų druskų, atitinkančių amfoterinius hidroksidus, sąveikos su šarmais schemas:

amfoterinė metalo druska (perteklius) + šarmas = amfoterinis hidroksidas↓ + druska

amf.metalo druska + šarmas (perteklius) = kompleksinė druska + druska

5. Šarmai sąveikauja su rūgštinėmis druskomis.Tokiu atveju susidaro vidutinės arba mažiau rūgštinės druskos.

rūgšti druska + šarmas = vidutinė druska + vanduo

Pavyzdžiui , Kalio hidrosulfitas reaguoja su kalio hidroksidu, sudarydamas kalio sulfitą ir vandenį:

KHSO 3 + KOH = K 2 SO 3 + H 2 O

Rūgščių druskų savybes labai patogu nustatyti mintyse suskaidžius rūgštinę druską į 2 medžiagas – rūgštį ir druską. Pavyzdžiui, natrio bikarbonatą NaHCO 3 suskaidome į uolo rūgštį H 2 CO 3 ir natrio karbonatą Na 2 CO 3. Bikarbonato savybes daugiausia lemia anglies rūgšties ir natrio karbonato savybės.

6. Šarmai sąveikauja su metalais tirpale ir lydosi. Tokiu atveju vyksta oksidacijos-redukcijos reakcija, kuri susidaro tirpale kompleksinė druska Ir vandenilis, lydaloje - vidutinė druska Ir vandenilis.

Pastaba! Su tirpale esančiais šarmais reaguoja tik tie metalai, kurių oksidas su minimalia teigiama metalo oksidacijos būsena yra amfoterinis!

Pavyzdžiui , geležies nereaguoja su šarmo tirpalu, geležies (II) oksidas yra bazinis. A aliuminio tirpsta vandeniniame šarminiame tirpale, aliuminio oksidas yra amfoterinis:

2Al + 2NaOH + 6H2 + O = 2Na + 3H 2 0

7. Šarmai sąveikauja su nemetalais. Tokiu atveju atsiranda redokso reakcijos. Paprastai, nemetalai yra neproporcingi šarmams. Jie neatsako su šarmais deguonis, vandenilis, azotas, anglis ir inertinės dujos (helis, neonas, argonas ir kt.):

NaOH +O 2 ≠

NaOH +N 2 ≠

NaOH +C ≠

Siera, chloras, bromas, jodas, fosforas ir kiti nemetalai neproporcingasšarmuose (t. y. jie savaime oksiduojasi ir atsistato).

Pavyzdžiui, chloraskai bendrauja su šaltas šarmas pereina į oksidacijos būsenas -1 ir +1:

2NaOH +Cl 2 0 = NaCl - + NaOCl + + H 2 O

Chloras kai bendrauja su karštas šarmas pereina į oksidacijos būsenas -1 ir +5:

6NaOH +Cl 2 0 = 5NaCl - + NaCl +5 O 3 + 3H 2 O

Silicis oksiduojasi šarmais iki oksidacijos būsenos +4.

Pavyzdžiui, tirpale:

2NaOH + Si 0 + H 2 + O= NaCl - + Na 2 Si +4 O 3 + 2H 2 0

Fluoras oksiduoja šarmus:

2F 2 0 + 4NaO -2 H = O 2 0 + 4NaF - + 2H 2 O

Daugiau apie šias reakcijas galite perskaityti straipsnyje.

8. Kaitinant šarmai nesuyra.

Išimtis yra ličio hidroksidas:

2LiOH = Li 2O + H2O

Kiekvieną dieną susiduriame su druskomis ir net nesusimąstome apie jų vaidmenį mūsų gyvenime. Bet be jų vanduo nebūtų toks skanus, o maistas neteiktų malonumo, neaugtų augalai ir gyvybė žemėje negalėtų egzistuoti, jei mūsų pasaulyje nebūtų druskos. Taigi, kokios tai medžiagos ir kokios druskų savybės daro jas nepakeičiamomis?

Kas yra druskos

Pagal savo sudėtį tai yra pati gausiausia klasė, kuriai būdinga įvairovė. Dar XIX amžiuje chemikas J. Werzelius druską apibrėžė kaip rūgšties ir bazės reakcijos produktą, kuriame vandenilio atomas pakeičiamas metaliniu. Vandenyje druskos dažniausiai disocijuoja į metalą arba amonią (katijoną) ir rūgštinę liekaną (anijoną).

Druskos galite gauti šiais būdais:

• dėl metalo ir nemetalo sąveikos, šiuo atveju jis bus be deguonies;
• metalui reaguojant su rūgštimi, gaunama druska ir išsiskiria vandenilis;
• metalas gali išstumti kitą metalą iš tirpalo;
• kai sąveikauja du oksidai – rūgštinis ir šarminis (jie dar vadinami atitinkamai nemetalų oksidu ir metalo oksidu);
• metalo oksido ir rūgšties reakcijos metu susidaro druska ir vanduo;
• reakcijoje tarp bazės ir nemetalinio oksido taip pat susidaro druska ir vanduo;
• naudojant jonų mainų reakciją, šiuo atveju gali sureaguoti įvairios vandenyje tirpios medžiagos (bazės, rūgštys, druskos), tačiau reakcija vyks, jei vandenyje susidarys dujos, vanduo ar mažai tirpios (netirpios) druskos.

Druskų savybės priklauso tik nuo cheminės sudėties. Bet pirmiausia pažvelkime į jų klases.

klasifikacija

Priklausomai nuo sudėties, išskiriamos šios druskų klasės:

• pagal deguonies kiekį (turintis deguonies ir be deguonies);
• sąveikaujant su vandeniu (tirpsta, mažai tirpsta ir netirpi).

Ši klasifikacija nevisiškai atspindi medžiagų įvairovę. Modernus ir labiausiai pilna klasifikacija, atspindintis ne tik druskų sudėtį, bet ir savybes, pateikta šioje lentelėje.

Druskos
Normalus	Rūgštus	Pagrindinis	Dvigubas	Mišrus	Sudėtingas
Vandenilis visiškai pakeistas	Vandenilio atomai nėra visiškai pakeisti metalu	Bazinės grupės nėra visiškai pakeistos rūgštine liekana	Sudėtyje yra du metalai ir viena rūgšties liekana	Sudėtyje yra vienas metalas ir dvi rūgštinės liekanos	Sudėtingos medžiagos, susidedančios iš sudėtingo katijono ir anijono arba iš katijono ir kompleksinio anijono
NaCl	KHSO 4	FeOHSO 3	KNaSO4	CaClBr	SO 4

Fizinės savybės

Kad ir kokia plati būtų šių medžiagų klasė, bet bendra fizines savybes Galima išskirti druskas. Tai nemolekulinės struktūros medžiagos, turinčios joninę kristalinę gardelę.

Labai aukštų taškų lydantis ir verdantis. Įprastomis sąlygomis visos druskos nelaidžia elektros srovei, tačiau tirpale dauguma jų puikiai praleidžia elektrą.

Spalva gali būti labai skirtinga, tai priklauso nuo metalo jonų, įtrauktų į jo sudėtį. Geležies sulfatas (FeSO 4) yra žalias, geležies chloridas (FeCl 3) yra tamsiai raudonas, o kalio chromatas (K 2 CrO 4) yra gražios ryškiai geltonos spalvos. Tačiau dauguma druskų vis dar yra bespalvės arba baltos.

Tirpumas vandenyje taip pat skiriasi ir priklauso nuo jonų sudėties. Iš esmės visos fizikinės druskų savybės turi savitumą. Jie priklauso nuo to, kuris metalo jonas ir kokios rūgšties liekanos yra įtrauktos į kompoziciją. Toliau pažiūrėkime į druskas.

Cheminės druskų savybės

Čia taip pat svarbi savybė. Visai kaip fizinis Cheminės savybės druskos priklauso nuo jų sudėties. Ir taip pat kokiai klasei jie priklauso.

Tačiau vis tiek galima pabrėžti bendrąsias druskų savybes:

• daugelis jų kaitinant suyra ir susidaro du oksidai: rūgštiniai ir baziniai, o bedeguonieji - metaliniai ir nemetaliniai;
• druskos taip pat sąveikauja su kitomis rūgštimis, tačiau reakcija vyksta tik tuo atveju, jei druskoje yra rūgštinės silpnos arba lakiosios rūgšties liekanos arba susidaro netirpi druska;
• sąveika su šarmu galima, jei katijonas sudaro netirpią bazę;
• taip pat galima reakcija tarp dviejų skirtingų druskų, bet tik tuo atveju, jei viena iš naujai susidariusių druskų netirpsta vandenyje;
• Reakcija su metalu taip pat gali įvykti, tačiau tai įmanoma tik tuo atveju, jei mes paimame metalą, esantį įtampos serijoje dešinėje nuo metalo, esančio druskoje.

Įprastoms priskiriamų druskų cheminės savybės aptartos aukščiau, tačiau kitos klasės su medžiagomis reaguoja kiek kitaip. Tačiau skirtumas yra tik produkcijos gaminiuose. Iš esmės išsaugomos visos cheminės druskų savybės, taip pat ir reikalavimai reakcijoms.