Сборник основных формул по химии для ВУЗов

основные – оксиды металлов в степени окисления +1, +2,

амфотерные – оксиды металлов в степени окисления +2, +3, +4,

кислотные – оксиды металлов в степени окисления +5, +6, +7 и

оксиды неметаллов в степени окисления +1 – +7.

Получение оксидов

Горение простых веществ:

С + O₂ = CO₂

2Са + O₂ = 2СаО

Горение (обжиг) сложных веществ:

CH₄ + 2O₂ = CO₂ + 2Н₂O

4FeS₂ + 11O₂ = 2Fe₂O₃ + 8SO₂

Разложение сложных веществ:

CaCO₃ ->t-> СаО + CO₂

2Fe(OH)₃ ->t-> Fe₂O₃ + ЗН₂O

Химические свойства оксидов

Основным оксидам (Na₂O, CaO, CuO, FeO) соответствуют основания.

СаО + Н₂O = Са(OH)₂ (растворимы оксиды металлов IA– и IIА-групп, кроме Be, Mg)

CuO + Н₂O /= (оксиды остальных металлов нерастворимы)

СаО + CO₂ = CaCO₃

СаО + 2HCl = CaCl₂ + Н₂O

Кислотным оксидам (CO₂, Р₂O₅, СrO₃, Mn₂O₇) соответствуют кислоты.

SO₂ + Н₂O = H₂SO₃ (кислотные оксиды, кроме SiO₂, растворимы в воде)

SO₂ + СаО = CaSO₃

SO₂ + 2NaOH = Na₂SO₃ + Н₂O

Амфотерным оксидам (ZnO, Al₂O₃, Cr₂O₃, ВеО, РЬО) соответствуют амфотерные гидроксиды.

ZnO + H₂O /= (амфотерные оксиды нерастворимы в воде)

ZnO + 2HCl = ZnCl₂ + Н₂O

ZnO + 2NaOH ->t-> Na₂ZnO₂ + Н₂O (при нагревании или сплавлении)

ZnO + 2NaOH + H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] (в разбавленном растворе)

1.2. Основания

Основания – сложные вещества, состоящие из атомов металла и гидроксиль-ных групп; основания – электролиты, образующие при диссоциации в качестве анионов только анионы гидроксила.

Номенклатура: Fe(OH)₃ – гидроксид железа(III).

Классификация оснований:

– растворимые (щелочи) NaOH, KOH;

– нерастворимые Fe(OH)₂, Mg(OH)₂;

– амфотерные Zn(OH)₂, Al(OH)₃, Ве(OH)₂, Сr(OH)₃;

– однокислотные NaOH, KOH;

– двухкислотные Ва(OH)₂, Zn(OH)₂;

– трехкислотные Al(OH)₃, Сr(OH)₃.

Получение оснований

Получение щелочей:

2Na + 2Н₂O = 2NaOH + Н₂

Na₂O + Н₂O = 2NaOH

Получение нерастворимых и амфотер-ных оснований:

FeSO₄ + 2NaOH = Fe(OH)₂V + Na₂SO₄

AlCl₃ + 3NaOH = Al(OH)₃V + 3NaCl

Свойства щелочей:

NaOH -> Na⁺ + OH ( = 1, фенолфталеин – красный)

NaOH + HCl = NaCl + H₂O (реакция нейтрализации)

2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O

2NaOH + Zn(OH)₂ = Na₂[Zn(OH)₄]

2NaOH + Al₂O₃ ->t-> 2NaAlO₂ + H₂O

2NaOH + CuSO₄ = Cu(OH)₂V + Na₂SO₄

2NaOH + Zn + 2H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂

2NaOH + 2Al + 6H₂O = 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂

2NaOH + Si + H₂O = Na₂SiO₃ + 2H₂

Свойства нерастворимых оснований:

Fe(OH)₂ -> FeOH⁺ + OH ( 1);

FeOH⁺ -> Fe²⁺ + OH ( 1)

Fe(OH)₂ + H₂SO₄ = FeSO₄ + 2H₂O

Fe(OH)₂ ->t-> FeO + H₂O

Свойства амфотерных оснований:

Al³⁺+ ЗOH + Н₂O -> Al(OH)₃V + Н₂O -> [Al(OH)₄] + Н⁺

Al(OH)₃ + ЗHCl = AlCl₃ + ЗН₂O

Al(OH)₃ + NaOH = Na[Al(OH)₄]

2Al(OH)₃ ->t-> Al₂O₃ + ЗН₂O

1.3. Кислоты

Кислоты – сложные вещества, состоящие из атомов водорода и кислотного остатка; кислоты – электролиты, образующие при диссоциации в качестве катионов только катионы водорода.

Номенклатура кислот и кислотных остатков:

Классификация кислот:

– одноосновные HCl

– двухосновные H₂S

– трехосновные Н₃PO₄

– кислородсодержащие HNO₃

– бескислородные HCl

Получение кислот

CO₂ + Н₂O = Н₂CO₃ (кроме SiO₂)

Na₂SiO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂SiO₃V

H₂ + Cl₂ = 2HCl

Химические свойства кислот

HCl -> H⁺ + CI ( =1) (лакмус – красный)

CH₃COOH -> CH₃COO + H⁺ ( 1)

Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂ (металл в ряду напряжений до Н)

Cu + HCl /= (не идет, металл в ряду напряжений после Н)

2HCl + CuO = CuCl₂ + Н₂O

2HCl + Cu(OH)₂ = CuCl₂ + 2Н₂O

2HCl + ZnO = ZnCl₂ + Н₂O

3HCl + Al(OH)₃ = AlCl₃ + 3Н₂O

2HCl + Na₂CO₃ = 2NaCl + H₂O + CO₂^ (выделяется газ)

HCl + AgNO₃ = AgClV + HNO₃ (образуется осадок)

1.4. Соли

Соли – сложные вещества, состоящие из атомов металла и кислотного остатка.

Соли – электролиты, образующие при диссоциации катионы металла или аммония и анионы кислотного остатка.

Номенклатура солей

Na₂HPO₄ – гидрофосфат натрия

Са(Н₂PO₄)₂ – дигидрофосфат кальция

AlOHSO₄ – гидроксид сульфат алюминия

KMgF₃ – фторид калия магния

NaCl • NaF – фторид хлорид натрия

NaNH₄HPO₄ – гидрофосфат аммония натрия

Na₂[Zn(OH)₄] – тетрагидроксоцинкат натрия

Классификация солей

– средние – MgCl₂, Na₃PO₄

– кислые – Na₂HPO₄, Ca(H₂PO₄)₂

– основные – MgOHCl, (Al(OH)₂)₂SO₄

– смешанные – NaCl • NaF, CaBrCl

– двойные – KMgF₃, KAl(SO₄)₂

– комплексные – Na₂[Zn(OH)₄], K₃[Cr(OH)₆]

– кристаллогидраты – CuSO₄ • 5H₂O

Получение солей (на примере получения CuS0₄)

Cu + 2H₂SO_{4 конц} = CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

Cu + 2AgNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2Ag

CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O

CuO + SO₃ = CuSO₄

Cu(OH)₂ + H₂SO₄ = CuSO₄ + 2H₂O

CuCO₃ + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O + CO₂

CuCl₂ + Ag₂SO₄ = CuSO₄ + 2AgClV

Химические свойства солей

NaHCO₃ -> Na⁺ + HCO₃ ( = 1)

HCO₃ -> H⁺ + CO₃^2- ( 1)

MgOHCl -> MgOH⁺ + CI ( = 1)

MgOH⁺ -> Mg²⁺ + OH ( 1)

NaHSO₄ -> Na⁺ + Н⁺ + SO₄ ( = 1)

CuSO₄ + Fe = Cu + FeSO₄ (Fe до Cu в ряду напряжений)

Pb + ZnCl₂ /= (Pb после Zn в ряду напряжений)

CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂V + Na₂SO₄ (осадок)

CuSO₄ + H₂S = CuSV + H₂SO₄ (осадок)