Характер гидроксидов металлов и неметаллов таблица
Обновлено: 05.10.2024
данный материал служит помощью, "шпаргалкой" при подготовке к ЕГЭ по химии,а также на уроках химии в любом классе. Таблички выполнены в цвете,что позволяет зрительно запомнить материал. Все, что связано с неметаллами выделено красным цветом, с металлами - синим, с солями- зеленым.
Вложение | Размер |
---|---|
pamyatka_k_ege_osnovnye_klassy.docx | 22.34 КБ |
Подтяните оценки и знания с репетитором Учи.ру
За лето ребенок растерял знания и нахватал плохих оценок? Не беда! Опытные педагоги помогут вспомнить забытое и лучше понять школьную программу. Переходите на сайт и записывайтесь на бесплатный вводный урок с репетитором.
Вводный урок бесплатно, онлайн, 30 минут
Предварительный просмотр:
AL 2 O 3 /Fe 2 O 3 /Cr 2 O 3
Первые пять в ряду напряжений металлов
Все, кроме SiO 2 (песок)
Na 2 O+H 2 O= NaOH
CO 2 + H 2 O= H 2 CO 3
С кислотными оксидами
С основными оксидами
Na 2 O + CO 2 =Na 2 CO 3
Na 2 O + 2HCL =2NaCL+ H 2 O
NaOH + CO 2 = Na 2 CO 3 + H 2 O
Оксиды не вступают в реакции обмена, на ионы не диссоциируют!
NaOH + CL 2 = NaCL+NaCLO 3 +H 2 O
NaOH + HCL = NaCL +H 2 O
2NaOH + CuCL 2 =2NaCL + Cu(OH) 2
Соль + г идроксид
Cu(OH) 2 = CuO +H 2 O
H 2 CO 3 =СО 2 +H 2 O
H 2 SO 3 =SO 2 +H 2 O
Стоящими до Н в ряду напряжений металлов
2НCL + Zn = ZnCL 2 + H 2
HCL + Cu = нельзя!
Металл растворяется, образуется соль и водород (шипение)!
С оксидами металлов
2НCL + ZnO = ZnCL 2 +H 2 O
Оксид растворяется, газ не выделяется!
С гидроксидами металлов
2НCL + Zn(OH) 2 = ZnCL 2 +2H 2 O
Более сильная кислота вытесняет менее сильную из ее соли
2HCL + CaCO 3 =CaCL 2 +H 2 O+ CO 2
CaCL 2 + H 2 CO 3 = нельзя!
Концентрированная серная кислота и азотная кислота любой концентрации образуют с металлами : соль , воду и третий продукт в зависимости от активности металла.
Большинство реакций солей проходят в растворах!!
Более сильная кислота вытесняет менее сильную из ее соли!
С нерастворимыми гидроксидами реакция не идет!
Zn +CuSO 4 =ZnSO 4 + Cu
Cu +ZnSO 4 = нельзя!
Более активный металл вытесняет менее активный из раствора ее соли!
ZnBr 2 + CL 2 =ZnCL 2 + Br 2
Более активный галоген вытесняет менее активный
Активных металлов= нитрит, кислород
Металлов средней активности (включая медь!)= оксид, NO 2 ,кислород
Неактивных металлов= металл, NO 2 , кислород
Разлагаются без твердого остатка
Разлагаются с выделением СО 2
Растворяются и в кислотах, и в щелочах!
Оксиды и гидроксиды металлов
В растворах (+Н 2 О)
Al+NaOH=Na[AL(OH) 4 ]+H 2
Zn+NaOH=Na 2 [Zn(OH) 4 ]+H 2
Al 2 O 3 +NaOH=Na[AL(OH) 4 ]
Zn(OH) 2 +NaOH=Na 2 [Zn(OH) 4 ]
Водород не выделяется
В расплавах (при температуре)
Al+NaOH=NaALO 2 +H 2
Zn+NaOH=Na 2 ZnO 2 +H 2
Al 2 O 3 +NaOH=NaALO 2 +H 2 O
Zn(OH) 2 +NaOH=Na 2 ZnO 2 +H 2 O
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Важнейшие классы неорганических соединений, способы их получения и химические свойства. Оксиды.
Особенности программы под редакцией Новошинского И. И. состоят в нетрадиционном подходе к изложению материала (от простого к сложному, от общего к частному). В основе программы лежит идея зависи.
Важнейшие классы неорганических соединений, способы их получения и химические свойства. Основания.
Важнейшие классы неорганических соединений, способы их получения и химические свойства. Соли.
Ресурс предназначен для учителей химии, работающих по программе И.И.Новошинского, по которой важнейшие классы изучаются в 2 этапа. Если Вы работаете по другой программе можно объеденить 2 презентации .
Важнейшие классы неорганических соединений, способы их получения и химические свойства. Кислоты..
Этой презентацией я заканчиваю публикации по важнейшим классам неорганических соединений. Эта презентация 2го этапа изучения класса кислот, первая была размещена ранее. Дополненна гиперссылками на рес.
Контрольная работа. Неорганические соединения и их химические свойства.
Раздаточный материал на контрольную работу.
тест по теме «Классификация и свойства основных классов неорганических соединений»
Тест по химии для 11 класса.
Основные классы неорганических соединений: классификация, номенклатура, свойства
Тема "Основные классы неорганических соединений" является одной из важнейших. Так как многие учащиеся испытывают трудности при запоминании такого объемного материала, то он был собран в таблицу-шпарга.
Оксиды и гидроксиды металлов
презентация к уроку по теме "Оксиды и гидроксиды металлов". Урок-обобщение. Сравниваются свойства металлов 1,2,3 групп главных подгрупп и их кислородных соединений.
Просмотр содержимого документа
«Оксиды и гидроксиды металлов»
или = водород + основание (если основание не растворимо в воде)
Реакция протекает только в том случае, если
металл находится в ряду активности до водорода.
Основание – сложное вещество, в котором каждый атом металла связан с одной или несколькими гидроксогруппами.
в степенях окисления +1 и +2 проявляют основные свойства ,
Заполнить таблицу: Сравнительная характеристика оксидов и гидроксидов
металлов главных подгрупп I - III групп
Вопросы для сравнения
I группа
II группа
Степень окисления Ме в оксиде.
2. Физические свойства.
III группа
3. Химические свойства (сравнить).
4. Способы получения оксидов.
Взаимодействие:
б) с кислотами
в) с кислотными оксидами
г) с амфотерными оксидами
д) со щелочами
5. Формула гидроксида.
Степень окисления Ме в гидроксиде.
6. Физические свойства
7. Химические свойства (сравнить).
8. Способы получения гидроксидов.
а) действие на индикаторы
г) с растворами солей
д) с неметаллами
е) со щелочами
ж) с амфотерными оксидами и гидроксидами
з) отношение к нагреванию
Свойства оксидов и гидроксидов в периоде изменяются от основных через амфотерные к кислотным, т.к. увеличивается положительная степень окисления элементов.
Na 2 O , Mg +2 O , Al 2 O 3
основные амфотерный
Na +1 O Н , Mg +2 (O Н ) 2 , Al +3 (O Н ) 3
щелочь Слабое Амфотерный
основание гидроксид
В главных подгруппах основные свойства оксидов и гидроксидов возрастают сверху вниз .
Соединения металлов I А группы
Оксиды щелочных металлов
Общая формула Ме 2 О
Физические свойства: Твердые, кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде.
Li 2 O , Na 2 O – бесцветные, К 2 О, Rb 2 O – желтые, Cs 2 О – оранжевый.
Способы получения:
Окислением металла получается только оксид лития
4 Li + O 2 → 2 Li 2 O
(в остальных случаях получаются пероксиды или надпероксиды).
Все оксиды (кроме Li 2 O ) получают при нагревании смеси пероксида (или надпероксида) с избытком металла:
Na 2 O 2 + 2Na → 2Na 2 O
KO 2 + 3K → 2K 2 O
Химические свойства
Типичные основные оксиды:
Взаимодействуют с водой, образуя щелочи: Na 2 О + H 2 O →
2. Взаимодействуют с кислотами, образуя соль и воду: Na 2 О + Н Cl →
3. Взаимодействуют с кислотными оксидами, образуя соли: Na 2 О + SO 3 →
4. Взаимодействуют с амфотерными оксидами, образуя соли: Na 2 О + ZnO → Na 2 ZnO 2
Гидроксиды щелочных металлов
Общая формула – МеОН
Физические свойства: Белые кристаллические вещества, гигроскопичны, хорошо растворимы в воде (с выделением тепла). Растворы мылкие на ощупь, очень едкие.
NaOH – едкий натр
КОН – едкое кали
Сильные основания - Щелочи. Основные свойства усиливаются в ряду:
LiOH → NaOH → KOH → RbOH → CsOH
1. Электролиз растворов хлоридов:
2NaCl + 2H 2 O → 2NaOH + H 2 + Cl 2
2. Обменные реакции между солью и основанием:
K 2 CO 3 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 + 2KOH
3. Взаимодействие металлов или их основных оксидов (или пероксидов и надпероксидов) с водой:
2 Li + 2 H 2 O → 2 LiOH + H 2
Li 2 O + H 2 O → 2 LiOH
Na 2 O 2 + 2 H 2 O → 2 NaOH + H 2 O 2
1. Изменяют цвет индикаторов:
Лакмус – на синий
Фенолфталеин – на малиновый
Метил-оранж – на желтый
2. Взаимодействуют со всеми кислотами.
NaOH + HCl → NaCl + H 2 O
3. Взаимодействуют с кислотными оксидами.
2NaOH + SO 3 → Na 2 SO 4 + H 2 O
4. Взаимодействуют с растворами солей, если образуется газ или осадок.
2 NaOH + CuSO 4 → Cu(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4
5. Взаимодействуют с некоторыми неметаллами (серой, кремнием, фосфором)
2 NaOH +Si + H 2 O → Na 2 SiO 3 + 2H 2 ↑
6. Взаимодействуют с амфотерными оксидами и гидроксидами
2 NaOH + Zn О + H 2 O → Na 2 [ Zn ( OH ) 4 ]
2 NaOH + Zn (ОН) 2 → Na 2 [ Zn ( OH ) 4 ]
7. При нагревании не разлагаются, кроме LiOH .
Соединения металлов главной подгруппы II группы
Оксиды металлов II А группы
Общая формула МеО
Физические свойства: Твердые, кристаллические вещества белого цвета, малорастворимые в воде.
Окисление металлов (кроме Ba , который образует пероксид)
2) Термическое разложение нитратов или карбонатов
CaCO 3 → CaO + CO 2
2Mg(NO 3 ) 2 → 2MgO + 4NO 2 + O 2
ВеО – амфотерный оксид
Оксиды Mg , Ca , Sr , Ba – основные оксиды
Взаимодействуют с водой(кроме ВеО), образуя щелочи( Mg ( OH ) 2 – слабое основание):
2. Взаимодействуют с кислотами, образуя соль и воду: СаО + Н Cl →
3. Взаимодействуют с кислотными оксидами, образуя соли: СаО + SO 3 →
4. ВеО взаимодействует со щелочами: ВеО + 2 NaOH + H 2 O → Na 2 [Ве( OH ) 4 ]
Гидроксиды металлов II А группы
Общая формула – Ме(ОН) 2
Физические свойства: Белые кристаллические вещества, в воде растворимы хуже, чем гидроксиды щелочных металлов. Ве(ОН) 2 – в воде нерастворим.
Основные свойства усиливаются в ряду:
Ве(ОН) 2 → Mg (ОН) 2 → Ca (ОН) 2 → Sr (ОН) 2 → В a (ОН) 2
Реакции щелочноземельных металлов или их оксидов с водой:
Ba + 2 H 2 O → Ba ( OH ) 2 + H 2
CaO (негашеная известь) + H 2 O → Ca ( OH ) 2 (гашеная известь)
Ве(ОН) 2 – амфотерный гидроксид
Mg (ОН) 2 – слабое основание
Са(ОН) 2 , Sr (ОН) 2, Ва(ОН) 2 – сильные основания – щелочи.
Изменяют цвет индикаторов:
2. Взаимодействуют с кислотами, образуя соль и воду:
Ве(ОН) 2 + Н 2 SO 4 →
3. Взаимодействуют с кислотными оксидами:
4. Взаимодействуют с растворами солей, если образуется газ или осадок:
Ва(ОН) 2 + K 2 SO 4 →
Гидроксид бериллия взаимодействует со щелочами:
Ве(ОН) 2 + 2 NaOH → Na 2 [Ве( OH ) 4 ]
При нагревании разлагаются: Са(ОН) 2 →
Соединения металлов главной подгруппы III группы
Соединения алюминия
Оксид алюминия
Al 2 O 3
O = Al – O – Al = O
Физические свойства: Глинозем, корунд, окрашенный – рубин (красный), сапфир (синий).
Твердое тугоплавкое ( t° пл.=2050 ° С) вещество; существует в нескольких кристаллических модификациях.
Сжигание порошка алюминия: 4 Al + 3 O 2 → 2 Al 2 O 3
Разложение гидроксида алюминия: 2 Al ( OH ) 3 → Al 2 O 3 + 3 H 2 O
Al 2 O 3 - амфотерный оксид с преобладанием основных свойств; с водой не реагирует.
1) Реагирует с кислотами и растворами щелочей:
Как основной оксид: Al 2 O 3 + 6 HCl → 2 AlCl 3 + 3 H 2 O
Как кислотный оксид: Al 2 O 3 + 2 NaOH + 3 H 2 O → 2 Na [ Al ( OH ) 4 ]
2) Сплавляется со щелочами или карбонатами щелочных металлов:
Al 2 O 3 + Na 2 CO 3 → 2 NaAlO 2 (алюминат натрия) + CO 2
Al 2 O 3 + 2 NaOH → 2 NaAlO 2 + H 2 O
Гидроксид алюминия Al ( OH ) 3
Физические свойства: белое кристаллическое вещество,
нерастворимое в воде.
1) Осаждением из растворов солей щелочами или гидроксидом аммония:
AlCl 3 + 3NaOH → Al(OH) 3 + 3NaCl
Al 2 (SO 4 ) 3 + 6NH 4 OH → 2Al(OH) 3 + 3(NH 4 ) 2 SO 4
Al 3+ + 3 OH ¯ → Al ( OH ) 3 (белый студенистый)
2) Слабым подкислением растворов алюминатов:
Na[Al(OH) 4 ] + CO 2 → Al(OH) 3 + NaHCO 3
Al ( OH ) 3 - а мфотерный гидроксид :
Как основание Al ( OH ) 3 + 3 HCl → AlCl 3 + 3 H 2 O
Как кислота Al ( OH ) 3 + NaOH → Na [ Al ( OH ) 4 ]
При нагревании разлагается: 2 Al ( OH ) 3 → Al 2 O 3 + 3 H 2 O
-82%
Классификация гидроксидов и оснований
Для того, чтобы разбираться в классификации, сначала нужно понять, что такое основание и чем оно отличается от других веществ. Перечислим несколько оснований:
NaOH – гидроксид натрия
Ca(OH)2 – гидроксид кальция
Fe(OH)2 – гидроксид железа
Все три примера относятся к основаниям, но в названии значится, что это гидроксиды. В чем разница между этими понятиями?
Гидроксиды – это вещества, в состав которых какой-либо элемент имеет связь с гидроксильной группой (‒ОН). Но не все гидроксиды – это основания: кислоты, например, тоже являются гидроксидами.
Таким образом, все основания – это гидроксиды, но не все гидроксиды – это основания. Ввиду того, что группа гидроксидов очень разнообразна, её принято делить на три подгруппы.
Таб. «Классификация гидроксидов»
Гидроксид
Основный
Амфотерный
Кислотный
В состав входят гидроксогруппа (-ы) и металл в степени окисления «+1» или «+2» за исключением Zn(OH)2, Be(OH)2, Sn(OH)2, Pb(OH)2
В состав входят гидроксогруппы и металл в степени окисления «+3» или «+4», а также Zn(OH)2, Be(OH)2, Sn(OH)2, Pb(OH)2
Э – элемент. К основным гидроксидам так же относят гидроксид аммония – NH4OH, хотя правильнее его записывать как гидрат аммония – NH3·H2O.
Амфотерные гидроксиды имеют промежуточный характер между основными и кислотными, поэтому имеют обе формы написания.
Задание в формате ЕГЭ с ответом:
Среди предложенных формул веществ, расположенных в пронумерованных ячейках, выберите формулы: амфотерного гидроксида, двухосновного основания, кислотного гидроксида. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) NaOH 2) NH3*H2O 3) HMnO4 4) Be(OH)2 5) KMnO4 6) Na[Al(OH)4] 7) MnO2 8) Ca(OH)2 9) KOH
Пример задания из КИМ ЕГЭ:
Среди перечисленных веществ выберите три формулы, соответствующие амфотерным гидроксидам:
Задание по образцу ФИПИ:
Кислотный гидроксид может образовать следующий элемент:
- натрий
- мышьяк
- алюминий
- хлор
- молибден
- цинк
Кислотные гидроксиды образуют неметаллы в любой степени окисления, поэтому подходит мышьяк и хлор, а также металлы в степени окисления +5 и выше, поэтому подходит молибден – он находится в шестой группе Периодической системы, значит, может образовать ион со степенью окисления +6
Перевод формулы амфотерного гидроксида из основной формы в кислотную.
Возьмём любой амфотерный гидроксид: Al(OH)3;
Поменяем порядок элементов на кислотную форму (водород → элемент → кислород) без учета индексов основной формы: HAlO;
Расставим степени окисления:
H
Al
O
Молекула должна быть электронейтральной (количество положительных и отрицательных зарядов должно быть равным), для этого кислорода должно быть в два раза больше, поэтому после него ставим индекс «2»: HAlO2
Zn
Согласно этой формуле после кислорода придется поставить индекс «1,5», но индексы могут быть выражены только целыми числами, поэтому сначала приведем количество положительных зарядов к четному значению, домножив элемент с нечетной степенью окисления (водород) на 2, получим формулу: H2ZnO, она пока всё равно не является электронейтральной, сумма её зарядов может быть выражена следующим уравнением: +2+2‒2 = +2, а должно быть = 0
H2
Чтобы количество отрицательных зарядов тоже стало равно четырем, количество кислорода нужно умножить вдвое, поставив после него индекс «2». Получается формула H2ZnO2
Таб. «Общие формулы амфотерных гидроксидов в зависимости от степени окисления металла в них»
Классификация основных гидроксидов (оснований) по количеству гидроксо-групп.
Основания
Однокислотные
Двукислотные
Однокислотные основания при диссоциации образуют лишь один гидроксид ион:
Двукислотные основания при диссоциации образуют два гидроксид-иона:
Основные гидроксиды не могут быть трёхкислотными или четырёхкислотными, так как в них металл будет иметь степень окисления «+3» или «+4», а это уже будет не основанием, а амфотерным гидроксидом.
Почему количество гидроксильных групп называется кислотностью? Потому что на нейтрализацию оснований требуется протон водорода из кислоты. Для нейтрализации однокислотных оснований потребуется один протон водорода, а на нейтрализацию двукислотного основания – два протона водорода и так далее. Например:
Молекулярное уравнение (МУ): NaOH + HCl = NaCl + H2O
Полное ионное уравнение (ПИУ): Na + + OH ‒ + H + + Cl ‒ = Na + + Cl ‒ + H2O
Сокращенное ионное уравнение (СИУ): OH ‒ + H + = H2O
На нейтрализацию однокислотного основания потребовался один протон водорода из соляной кислоты.
Классификация оснований по силе
Основания также можно поделить на сильные и слабые. Сильные диссоциируют очень быстро, даже двухосновные распадаются на ионы на столько быстро, что можно не учитывать ступенчатость этого процесса:
Слабые основания диссоциируют очень медленно, ступенчато:
Fe(OH)2 ↔ FeOH + + OH ‒ (первая ступень)
FeOH + ↔ Fe 2+ + OH ‒ (вторая ступень)
Сильные основания растворимы или малорастворимы (исключение: гидроксид аммония будучи растворимым остаётся слабым основанием) и называются щелочами. Слабые основания нерастворимы.
Классификация оксидов
Все сложные неорганические вещества можно разделить на следующие группы:
Рассмотрим эти классы по отдельности, начиная с оксидов.
Оксиды – это соединения кислорода в степени окисления «‒2» с другими элементами. Но не все соединения кислорода с элементами будут являться оксидами, степень окисления кислорода очень важна!
Таб. «Соединения кислорода»
* Так как фтор принимает только отрицательную степень окисления (так как может выступать только в качестве окислителя), кислород во фториде кислорода может быть только положительным. Положительные ионы записываются первыми в формуле, поэтому правильнее писать OF2.
** Hадпероксид калия состоит из ионов K + и O2 -1 .
Зачем нужно знать классификацию оксидов?
Рассмотрим несколько уравнений:
Почему какие-то оксиды реагируют с водой, а другие – нет? Нужно знать классификацию оксидов на растворимые и нерастворимые.
Как определить, какие оксиды реагируют друг с другом, а какие нет? Для ответа на этот вопрос нужно знать, какие оксиды относятся к кислотным, а какие к основным, амфотерным или несолеобразующим.
Классификация оксидов на солеобразующие и несолеобразующие
Существует две группы оксидов – те, что при взаимодействии с кислотами/основаниями или друг с другом образуют соли и те, что не вступают в типичные реакции оксидов и не способны образовывать соли (несолеобразующие), их свойства рассматриваются отдельно.
Самыми распространёнными несолеобразующими оксидами являются: N2O, NO, CO, SiO, остальные оксиды считаем солеобразующими (с типичными свойствами).
Классификация солеобразующих оксидов
Все солеобразующие оксиды делятся на основные, кислотные и амфотерные.
Кислотные оксиды соответствуют определенным кислотам, они легко взаимодействуют со своими противоположностями – основными веществами.
Основные оксиды соответствуют определенным основаниям, они легко взаимодействуют со своими противоположностями – кислотными веществами.
Амфотерные оксиды, соответствуют определённым гидроксидам, имеют двойственную природу: с кислотными веществами реагируют как основные соединения, а с основными – как кислотные соединения.
Таб. «Некоторые оксиды и соответствующие им гидроксиды»
* Гидроксид – соединение элемента с гидроксо-группой (OH ‒ ).
Проанализировав таблицу, Вы заметите, что разные оксиды железа могут быть основными или амфотерными, а разные оксиды марганца оказались во всех трех группах. Что бы лучше понимать, от чего зависит принадлежность к тому или иному виду оксидов, необходимо глубже разобраться в классификации этих веществ.
Классификация оксидов неметаллов.
Все солеобразующие оксиды неметаллов относятся к кислотным. Большая часть из них являются растворимыми:
Классификация оксидов металлов.
В отличие от предыдущей группы, в этой не так всё однозначно. Среди оксидов металлов встречаются как основные, так и амфотерные, и даже кислотные. А принадлежность к определённой группе зависит он степени окисления металла, который входит в состав оксида.
Основные оксиды – это оксиды, в которых металл имеет степень окисления «+1» или «+2» (для элементов с большим диапазоном возможных степеней окисления это будут низшие степени окисления). Есть исключения, например, BeO, ZnO хоть и имеют в своём составе металлы в степени окисления «+2», проявляют амфотерные свойства. Список таких оксидов гораздо шире (SnO, PbO, CuO), но в ЕГЭ остальные примеры исключений игнорируются.
Амфотерные оксиды содержат металлы в степени окисления «+3» и «+4» (промежуточные значения степеней окисления для веществ с большим диапазоном возможных степеней окисления), и два примера оксидов с металлами в ст. о. «+2», написанных выше (BeO, ZnO).
Все кислотные оксиды металлов растворяются в воде и реагируют с ней. Все амфотерные оксиды не растворяются в воде и не реагируют с ней. Среди основных оксидов большинство нерастворимы и только оксиды, образованные кальцием, стронцием, барием, а также всеми металлами IА-подгруппы являются растворимыми.
Таким образом металлы, имеющие большой диапазон возможных степеней окисления, могут образовывать совершенно разные по характеру оксиды, например оксиды марганца и хрома:
Таб. «Зависимость характера оксида от степени окисления марганца» (рассмотрены только наиболее распространённые степени)
Таб. «Зависимость характера оксида от степени окисления хрома» (рассмотрены только наиболее степени)
Не следует путать оксиды металлов и неметаллов: у оксидов металлов степень окисления определяет характер оксида, а у оксида неметалла – нет.
Читайте также: