Программа по химии для поступающих в вузы (ответы)
щества может вызвать
распад последнего на ионы. Распад растворенного вещества на ионы под
действием молекул растворителя называется электролитической диссоциацией
или ионизацией веществ в растворах.
Возможность и степень распада растворенного вещества на ионы
определяется природой растворенного вещества и растворителя.
Электролитической диссоциации подвергаются ионные соединения и молекулярные
соединения с полярным типом связи в полярных растворителях. Вода относится
к наиболее сильноионизирующим растворителям.
Вещества, распадающиеся в растворах или расплавах на положительно
заряженные (катионы) и отрицательно заряженные (анионы) ионы, называются
электролитами. Электролитами являются кислоты, основания, соли.
Ионы в растворе сольватированы (гидратированы), т.е. окружены оболочкой
из молекул растворителя. Катионы К связаны с молекулами воды гидратной
оболочки донорно-акцепторной связью и являются акцепторами электронных
пар; доноры – атомы кислорода Н2О.
Анионы А – связаны с молекулами Н2О либо кулоновскими силами, либо
водородной связью, при образовании которой они – доноры электронных пар.
Схематически гидратную оболочку ионов можно изобразить следующим образом:
[pic][pic]
Обычно пользуются упрощенными уравнениями электролитической
диссоциации, в которых гидратная оболочка ионов не указывается.
По степени диссоциации ? в растворах электролиты подразделяют на
сильные и слабые:
[pic]
Степень диссоциации выражают в долях единицы или процентах. Электролиты,
у которых ?<1, относятся к слабым, у сильных электролитов ? = 1.
К сильным электролитам в водных растворах принадлежат почти все соли,
многие неорганические кислоты, гидроксиды щелочных и щелочноземельных
металлов.
Сильные электролиты в водных растворах распадаются на ионы полностью. Их
истинная степень диссоциации не зависит от концентрации раствора.
Диссоциация слабых электролитов - обратимый процесс. Для диссоциации
слабого бинарного электролита КА
[pic]
на основании ЗДМ справедливо соотношение:
[pic]
Константу равновесие К в данном случае называют константой ионизации.
Согласно закону разбавления Оствальда, константа диссоциации
бинарного электролита связана со степенью диссоциации соотношением:
[pic]
Это уравнение выражает зависимость степени диссоциации от концентрации
раствора. Если ?<<1, то
[pic]
Иными словами, закон Оствальда гласит: с уменьшением концентрации
раствора степень диссоциации слабого электролита увеличивается. В
соответствии с принципом Ле-Шателье введение в раствор слабого электролита
одноименных ионов уменьшает степень его диссоциации. При уменьшении
концентрации одного из ионов диссоциация слабого электролита усиливается.
Вода является очень слабым амфотерным электролитом: К = 1,8·10-16 . В
воде и разбавленных водных растворах электролитов значения концентрации и
активности практически совпадают, а с(Н2О) практически постоянна. Поэтому
можно считать постоянным ионное произведение воды (произведение
концентраций водородных ионов и гидроксид-ионов при данной температуре для
воды и разбавленных водных растворов) KW(KH2O): KW = K?c(H2O) =
c(H+)?c(OH-). При 25°С Kw = 10?14 мольІ /лІ. При увеличении температуры Kw
значительно возрастает. В любом растворе одновременно присутствуют Н+ и ОН–
ионы. Кислотность и щелочность среды обычно характеризуют концентрацией
водородных ионов или водородным показателем рН. Он равен десятичному
логарифму концентрации водородных ионов, взятому с обратным знаком: pH = -
lgc(H ). Значение рН может быть больше 14 и быть отрицательным. Приближенно
реакцию среды определяют с помощью специальных реактивов – индикаторов.
Оксиды. Классификация оксидов. Способы получения и свойства оксидов.
Понятие об амфотерности.
Оксидами называются сложные вещества, в состав молекул которых входят
атомы кислорода и какого-нибудь другого элемента.
Оксиды могут быть получены как при непосредственном взаимодействии
кислорода с другим элементом, так и косвенным путем (например, при
разложении солей, кислот, оснований). В обычных условиях оксиды бывают в
твердом, жидком и газообразном состоянии.
В зависимости от того, будет этим другим элементом металл или неметалл,
оксиды делятся на основные и кислотные.
Основными оксидами называются такие оксиды металлов, которым
соответствуют гидраты, относящиеся к классу оснований.
Если в качестве второго элемента будет неметалл или металл, проявляющий
высшую валентность, то такие оксиды будут кислотными. Кислотными оксидами
(ангидридами кислот) называются такие оксиды, которым соответствуют
гидраты, относящиеся к классу кислот.
Особую группу составляют амфотерные окисиды. Амфотерными оксидами
называются оксиды, которые взаимодействуют как с кислотами, так и с
основаниями, образуя соли.
H2O + ZnCl2 < 2HCl + ZnO + 2NaOH + 2H2O > Na2[Zn(OH)4] + H2
По химическим свойствам оксиды делятся на солеобразующие и
несолеобразующие.
Солеобразующие оксиды – оксиды, которые в результате реакций образуют
соли.
CuO + 2HCl > CuCl2 + H2O;
CuO + SO3 > CuSO4
Несолеобразующие оксиды солей не образуют!
Элементы, обладающие постоянной СО, образуют оксиды одной из
перечисленных групп. Элементы, проявляющие переменную СО могут образовывать
различные оксиды. Как правило, в низшей степени окисления элемент образует
основный оксид, в переходной СО – амфотерный, в высшей – кислотный.
|Основные |Кислотные |
|Na2O + H2O > 2NaOH |SO3 + H2O > H2SO4 |
|Na2O + SO3 > Na2SO4 |CO2 + CaO > CaCO3 |
|CuO + H2SO4 > CuSO4 + H2O|CO2 + Ba(OH)2 > BaCO2 + |
| |H2O |
Основания. Щелочи и нерастворимые основания. Способы получения и
химические свойства.
Основаниями называются сложные вещества, молекулы которых состоят из
атома металла и одной или нескольких гидроксильных групп.
Число гидроксильных групп в молекуле основания зависит от степени
скисления металла и равно ее абсолютной величине.
Все основания – твердые вещества, имеющие различную окраску. Основания
щелочных и щелочноземельных металлов хорошо растворимы в воде и называются
щелочами. Остальные основания плохо растворяются в воде.
Химические свойства оснований обусловливаются отношением их к кислотам,
ангидридам кислот и солям.
1. CO2 + Ba(OH)2 > BaCO3 + H2O
2. 2KOH + H2SO4 > K2SO4 + 2H2O
Реакция взаимодействия основания с кислотой называется реакцией
нейтрализации, т.к. после ее окончания среда должна стать нейтральной.
3. 2NaOH + CuSO4 > Cu(OH)2 + Na2SO4.
Кислоты. Классификация кислот. Способы получения и общие химические
свойства.
Кислотами называются сложные вещества, в состав молекул которых входят
атомы водорода, способные замещаться или обмениваться на металл.
По числу атомов водорода, способных к отщеплению в водном растворе,
кислоты делят на одноосновные, двухосновные и трехосновные.
По составу кислоты делятся на бескислородные и кислородсодержащие.
Получение кислот:
1. Бескислородные кислоты могут быть получены при непосредственном
взаимодействии неметалла с водородом:
H2 + S > H2S
2. Кислородсодержащие кислоты нередко могут быть получены при растворении
кислотных оксидов в воде:
SO3 + H2O > H2SO4
3. Как бескислородные, так и кислородсодержащие кислоты можно получить по
реакции обмена между солями и другими кислотами:
BaBr2 + H2SO4 > BaSO4 + 2HBr
CuSO4 + H2S > H2SO4 + CuS
4. В некоторых случаях для получения кислот могут быть использованы ОВ
процессы:
3P + 5HNO3 + 2H2O > 3H3PO4 + 5NO
Химические свойства кислот обусловлены отношением их к основаниям,
металлам, солям и основным оксидам.
1. CuO + H2SO4 > CuSO4 + H2O
2. 2KOH + H2SO4 > K2SO4 + 2H2O
3. Zn + 2HCl > ZnCl2 + H2
4. CuCl2 + H2SO4 > CuSO4 + 2HCl
Соли. Состав солей и их названия. Получение и химические свойства солей.
Гидролиз солей.
Солями называются сложные вещества, молекулы которых состоят из атомов
металлов и кислотных остатков.
Соль представляет собой продукт полного или частичного замещения атомов
водорода кислоты металлом. Отсюда различают следующие группы солей:
1. Средние соли – все атомы водорода в кислоте замещены на металл.
2. Кислые соли – не все атомы водорода в кислоте замещены на металл.
Разумеется, кислые соли могут образовывать только двухосновные или
трехосновные кислоты.
3. Двойные соли – атомы водорода кислоты замещены не одним, а
несколькими металлами.
4. Основные соли – продукт неполного или частичного замещения
гидроксильных групп оснований кислотными остатками.
5. Смешанные соли – в них содержится один катион и два разных аниона.
Соли тесно связаны со всеми остальными классами неорганических
соединений и могут быть получены практически из любого класса. Соли
бе
| |  скачать работу |
Программа по химии для поступающих в вузы (ответы) |
