H 2'den sonra gerilim serisindeki metal

Maksimum s.o.'da metal sülfat

+
+ +

Metal (diğerleri)

+
+ +

HNO 3 konsantresi

Maksimum d.o.'da metal nitrat

Metal (diğerleri; ısıtıldığında Al, Cr, Fe, Co, Ni)

Nitrat metali

la in max s.o.

+
+

Metal (geri kalan kısım N 2'ye kadar)

NO/N 2 O/N 2 /NH 3 (NH 4 NO 3)

koşullara bağlı olarak

+

Metal (H2'den sonraki gerilim serisinin geri kalanı)

Şekil 2. ASİTLERİN METALLERLE ETKİLEŞİMİ

TUZ

Tuzlar – Bunlar, hidrojen iyonları hariç pozitif yüklü iyonlar (katyonlar - bazik kalıntılar) ve hidroksit iyonları dışında negatif yüklü iyonlar (anyonlar - asidik kalıntılar) oluşturmak üzere çözeltilerde ayrışan karmaşık maddelerdir.

Yazıyı okuduktan sonra maddeleri tuzlara, asitlere ve bazlara ayırabileceksiniz. Makalede bir çözeltinin pH'ının ne olduğu ve asitlerin ve bazların hangi genel özelliklere sahip olduğu açıklanmaktadır.

Metaller ve ametaller gibi asitler ve bazlar da maddelerin benzer özelliklere göre bölünmesidir. Asit ve bazlarla ilgili ilk teori İsveçli bilim adamı Arrhenius'a aitti. Bir Arrhenius asidi, suyla reaksiyona girdiğinde ayrışan (çürüyen) ve H + hidrojen katyonunu oluşturan bir madde sınıfıdır. Sulu çözeltideki Arrhenius bazları OH - anyonlarını oluşturur. Bir sonraki teori 1923'te bilim adamları Bronsted ve Lowry tarafından önerildi. Brønsted-Lowry teorisi asitleri bir reaksiyonda proton verebilen maddeler olarak tanımlar (bir hidrojen katyonuna reaksiyonlarda proton denir). Buna göre bazlar, bir reaksiyonda proton kabul edebilen maddelerdir. Şu anda geçerli olan teori Lewis teorisidir.

İnorganik kimyada, kural olarak asit ile Bronsted-Lowry asidini, yani proton verebilen maddeleri kastediyoruz. Eğer bir Lewis asidinin tanımını kastediyorlarsa, o zaman metinde böyle bir asit Lewis asidi olarak adlandırılır. Bu kurallar asitler ve bazlar için geçerlidir.

Ayrışma

Ayrışma, bir maddenin çözeltilerde veya eriyiklerde iyonlara ayrışması işlemidir. Örneğin hidroklorik asidin ayrışması, HCl'nin H + ve Cl -'ye ayrışmasıdır.

Asit ve bazların özellikleri

Bazlar dokunulduğunda sabunsu bir his verirken, asitler genellikle ekşi bir tada sahiptir.

Bir baz birçok katyonla reaksiyona girdiğinde bir çökelti oluşur. Bir asit anyonlarla reaksiyona girdiğinde genellikle bir gaz açığa çıkar.

Yaygın olarak kullanılan asitler:
H 2 O, H 3 O +, CH 3 CO 2 H, H 2 SO 4, HSO 4 -, HCl, CH 3 OH, NH 3

Yaygın olarak kullanılan bazlar:
OH − , H 2 O , CH 3 CO 2 − , HSO 4 − , SO 4 2 − , Cl −

Güçlü ve zayıf asitler ve bazlar

Güçlü asitler

Suda tamamen ayrışan bu tür asitler, hidrojen katyonları H + ve anyonlar üretir.

Güçlü bir asit örneği hidroklorik asit HC1'dir:

HCl (çözelti) + H20 (l) → H3O + (çözelti) + Cl - (çözelti)

Güçlü asit örnekleri: HCl, HBr, HF, HNO 3, H 2 SO 4, HClO 4

• Güçlü asitlerin listesi
• HCl - hidroklorik asit
• HBr - hidrojen bromür
• HI - hidrojen iyodür
• HNO 3 - nitrik asit
• HClO 4 - perklorik asit

H 2 SO 4 - sülfürik asit

Zayıf asitler

Suda yalnızca kısmen çözünmüş, örneğin HF:
= < 0,01M для вещества 0,1М

HF (çözelti) + H2O (l) → H3O + (çözelti) + F - (çözelti) - böyle bir reaksiyonda asidin% 90'ından fazlası ayrışmaz:

Çözeltilerin iletkenliği ölçülerek güçlü ve zayıf asitler ayırt edilebilir: iletkenlik iyon sayısına bağlıdır, asit ne kadar güçlü olursa, o kadar ayrışır, dolayısıyla asit ne kadar güçlü olursa iletkenlik de o kadar yüksek olur.

• Zayıf asitlerin listesi
• HF hidrojen florür
• H3PO4 fosforik
• H 2 SO 3 kükürtlü
• H 2 S hidrojen sülfür
• H 2 CO 3 kömür

H 2 SiO 3 silikon

Güçlü zeminler

Güçlü bazlar suda tamamen ayrışır:

NaOH (çözelti) + H20 ↔ NH4

Güçlü bazlar, birinci (alkaliler, alkali metaller) ve ikinci (alkalinotherrenler, alkalin toprak metalleri) grupların metal hidroksitlerini içerir.

• Güçlü bazların listesi
• NaOH sodyum hidroksit (kostik soda)
• KOH potasyum hidroksit (kostik potas)
• LiOH lityum hidroksit
• Ba(OH)2 baryum hidroksit

Ca(OH)2 kalsiyum hidroksit (sönmüş kireç)

Zayıf temeller

Suyun varlığında tersinir bir reaksiyonda OH - iyonları oluşturur:

NH3 (çözelti) + H20 ↔ NH + 4 (çözelti) + OH - (çözelti)

Zayıf bazların çoğu anyonlardır:

Zayıf bazların listesi

• Mg(OH)2 magnezyum hidroksit
• Fe(OH) 2 demir(II) hidroksit
• Zn(OH) 2 çinko hidroksit
• NH4OH amonyum hidroksit
• Fe(OH)3 demir(III) hidroksit

Asit ve bazların reaksiyonları

Kuvvetli asit ve kuvvetli baz

Bu reaksiyona nötrleştirme denir: reaktif miktarı asit ve bazı tamamen ayırmak için yeterli olduğunda ortaya çıkan çözelti nötr olacaktır.

Örnek:
H 3 O + + OH - ↔ 2H 2 O

Zayıf baz ve zayıf asit

Genel reaksiyon türü:
Zayıf baz (çözelti) + H 2 O ↔ Zayıf asit (çözelti) + OH - (çözelti)

Güçlü baz ve zayıf asit

Baz tamamen ayrışır, asit kısmen ayrışır, elde edilen çözelti bir bazın zayıf özelliklerine sahiptir:

HX (çözelti) + OH - (çözelti) ↔ H2O + X - (çözelti)

Kuvvetli asit ve zayıf baz

Asit tamamen ayrışır, baz ise tamamen ayrışmaz:

Suyun ayrışması

Ayrışma, bir maddenin bileşen moleküllerine parçalanmasıdır. Bir asit veya bazın özellikleri sudaki dengeye bağlıdır:

H 2 O + H 2 O ↔ H 3 O + (çözelti) + OH - (çözelti)
K c = / 2
Suyun t=25°'deki denge sabiti: K c = 1,83⋅10 -6, aşağıdaki eşitlik de geçerlidir: = 10 -14, buna suyun ayrışma sabiti denir. Saf su için = = 10 -7, dolayısıyla -lg = 7,0.

Bu değere (-lg) pH – hidrojen potansiyeli denir. Eğer pH< 7, то вещество имеет кислотные свойства, если pH >7, o zaman maddenin temel özellikleri vardır.

pH'ı belirleme yöntemleri

Enstrümantal yöntem

Özel bir cihaz olan pH metre, bir çözeltideki proton konsantrasyonunu elektrik sinyaline dönüştüren bir cihazdır.

Göstergeler

Çözeltinin asitliğine bağlı olarak belirli bir pH aralığında renk değiştiren bir madde; birkaç gösterge kullanarak oldukça doğru bir sonuç elde edebilirsiniz.

Tuz

Tuz, H+ dışında bir katyon ve O2- dışında bir anyonun oluşturduğu iyonik bir bileşiktir.

Zayıf bir sulu çözeltide tuzlar tamamen ayrışır. Bir tuz çözeltisinin asit-baz özelliklerini belirlemek

Çözeltide hangi iyonların mevcut olduğunu belirlemek ve özelliklerini dikkate almak gerekir: Güçlü asitlerden ve bazlardan oluşan nötr iyonlar pH'ı etkilemez: suda H + veya OH - iyonlarını serbest bırakmazlar. Örneğin Cl -, NO - 3, SO 2- 4, Li +, Na +, K +.

Zayıf asitlerden oluşan anyonlar alkalin özellikler gösterir (F-, CH3COO-, CO2-3); alkalin özelliklere sahip katyonlar mevcut değildir.

Birinci ve ikinci grupların metalleri dışındaki tüm katyonlar asidik özelliklere sahiptir.

Az miktarda kuvvetli asit veya kuvvetli baz eklendiğinde pH'ı koruyan çözeltiler esas olarak aşağıdakilerden oluşur:

• Zayıf bir asit, ona karşılık gelen tuz ve zayıf bir bazın karışımı
• Zayıf baz, karşılık gelen tuz ve güçlü asit

Belirli bir asitliğe sahip bir tampon çözeltisi hazırlamak için, aşağıdakileri dikkate alarak zayıf bir asit veya bazın uygun tuzla karıştırılması gerekir:

• Tampon çözeltinin etkili olacağı pH aralığı
• Çözelti kapasitesi - çözeltinin pH'ını etkilemeden eklenebilecek güçlü asit veya güçlü baz miktarı
• Çözeltinin bileşimini değiştirebilecek istenmeyen reaksiyonlar olmamalıdır.

Test:

Bazların çeşitli özelliklerine göre gruplara ayrılması Tablo 11'de sunulmaktadır.

Tablo 11
Bazların sınıflandırılması

Sudaki amonyak çözeltisi dışındaki tüm bazlar farklı renklerde katı maddelerdir. Örneğin kalsiyum hidroksit Ca(OH)2 beyazdır, bakır (II) hidroksit Cu(OH)2 mavidir, nikel (II) hidroksit Ni(OH)2 yeşildir, demir (III) hidroksit Fe(OH)3 kırmızı-kahverengi vb.

Sulu bir amonyak NH3H20 çözeltisi, diğer bazlardan farklı olarak metal katyonları içermez, ancak karmaşık tek yüklü amonyum katyonu NH - 4 içerir ve yalnızca çözelti içinde bulunur (bu çözümü amonyak olarak bilirsiniz). Kolayca amonyak ve suya ayrışır:

Ancak bazlar ne kadar farklı olursa olsun hepsi metal iyonlarından ve sayısı metalin oksidasyon durumuna eşit olan hidrokso gruplarından oluşur.

Tüm bazlar ve öncelikle alkaliler (güçlü elektrolitler), bir dizi genel özelliği belirleyen hidroksit iyonları OH -'nin ayrışması üzerine oluşur: dokunulduğunda sabunluluk, göstergelerin renginde değişiklik (turnusol, metil turuncu ve fenolftalein), diğer maddelerle etkileşim. .

Tipik baz reaksiyonları

İlk reaksiyon (evrensel) § 38'de değerlendirildi.

23 numaralı laboratuvar deneyi
Alkalilerin asitlerle etkileşimi

Özü aşağıdaki iyonik denklemle ifade edilen iki moleküler reaksiyon denklemini yazın:

H + + OH - = H20.

Denklemlerini oluşturduğunuz reaksiyonları gerçekleştirin. Bu kimyasal reaksiyonları gözlemlemek için hangi maddelerin (asit ve alkali hariç) gerekli olduğunu unutmayın.

İkinci reaksiyon alkaliler ve asitlere karşılık gelen metal olmayan oksitler arasında meydana gelir;

Uyumlu

vesaire.

Oksitler bazlarla etkileşime girdiğinde karşılık gelen asitlerin ve suyun tuzları oluşur:

Pirinç. 141.
Alkalinin metal olmayan oksitle etkileşimi

24 numaralı laboratuvar deneyi
Alkalilerin metal olmayan oksitlerle etkileşimi

Daha önce yaptığınız deneyi tekrarlayın. Bir test tüpüne 2-3 ml berrak kireç suyu çözeltisi dökün.

İçine gaz çıkış borusu görevi gören bir meyve suyu pipeti yerleştirin. Solunan havayı yavaşça çözeltiden geçirin. Ne gözlemliyorsunuz?

Reaksiyonun moleküler ve iyonik denklemlerini yazın.

Pirinç. 142.
Alkalilerin tuzlarla etkileşimi:
a - tortu oluşumuyla; b - gaz oluşumu ile

Üçüncü reaksiyon tipik bir iyon değiştirme reaksiyonudur ve yalnızca bir çökelti veya gazın salınmasıyla sonuçlanırsa meydana gelir, örneğin:

25 numaralı laboratuvar deneyi
Alkalilerin tuzlarla etkileşimi

Üç test tüpüne çiftler halinde 1-2 ml madde çözeltisi dökün: 1. test tüpü - sodyum hidroksit ve amonyum klorür; 2. test tüpü - potasyum hidroksit ve demir (III) sülfat; 3. test tüpü - sodyum hidroksit ve baryum klorür.

1. test tüpünün içeriğini ısıtın ve reaksiyon ürünlerinden birini kokuyla tanımlayın.

Alkalilerin tuzlarla etkileşim olasılığı hakkında bir sonuç formüle edin.

Çözünmeyen bazlar ısıtıldığında metal oksit ve suya ayrışır; bu durum alkaliler için tipik değildir, örneğin:

Fe(OH)2 = FeO + H20.

26 numaralı laboratuvar deneyi
Çözünmeyen bazların hazırlanması ve özellikleri

İki test tüpüne 1 ml bakır (II) sülfat veya klorür çözeltisi dökün. Her test tüpüne 3-4 damla sodyum hidroksit çözeltisi ekleyin. Oluşan bakır(II) hidroksiti tanımlayın.

Not. Sonraki deneyler için test tüplerini elde edilen bakır (II) hidroksitle birlikte bırakın.

Reaksiyonun moleküler ve iyonik denklemlerini yazın. “Başlangıç ​​maddelerinin ve reaksiyon ürünlerinin sayısı ve bileşimine” dayanarak reaksiyonun türünü belirtin.

Önceki deneyde elde edilen bakır (II) hidroksit içeren test tüplerinden birine 1-2 ml hidroklorik asit ekleyin. Ne gözlemliyorsunuz?

Bir pipet kullanarak, elde edilen çözeltiden 1-2 damla bir cam veya porselen tabağa koyun ve pota maşası kullanarak dikkatlice buharlaştırın. Oluşan kristalleri inceleyin. Renklerine dikkat edin.

Reaksiyonun moleküler ve iyonik denklemlerini yazın. "Başlangıç ​​malzemelerinin ve reaksiyon ürünlerinin sayısı ve bileşimi", "katalizörün katılımı" ve "kimyasal reaksiyonun tersinirliği" temel alınarak reaksiyonun tipini belirtin.

Test tüplerinden birini daha önce elde edilen veya öğretmen tarafından verilen bakır hidroksit () ile ısıtın (Şek. 143). Ne gözlemliyorsunuz?

Pirinç. 143.
Isıtıldığında bakır (II) hidroksitin ayrışması

Gerçekleştirilen reaksiyon için bir denklem hazırlayın, "başlangıç ​​maddelerinin ve reaksiyon ürünlerinin sayısı ve bileşimi", "ısı salınımı veya emilmesi" ve "bir kimyasalın tersinirliği" özelliklerine dayanarak oluşma koşulunu ve reaksiyonun tipini belirtin. tepki”.

Anahtar kelimeler ve ifadeler

1. Bazların sınıflandırılması.
2. Bazların tipik özellikleri: asitlerle, metal olmayan oksitlerle, tuzlarla etkileşimleri.
3. Çözünmeyen bazların tipik bir özelliği ısıtıldığında ayrışmasıdır.
4. Tipik baz reaksiyonları için koşullar.

Bilgisayarla çalışma

1. Elektronik uygulamaya bakın. Ders materyalini inceleyin ve verilen görevleri tamamlayın.
2. Paragraftaki anahtar kelimelerin ve kelime öbeklerinin içeriğini ortaya çıkaran ek kaynak görevi görebilecek internette e-posta adreslerini bulun. Yeni bir ders hazırlarken öğretmene yardımınızı sunun - bir sonraki paragrafın anahtar kelimeleri ve cümleleri hakkında bir rapor hazırlayın.

Sorular ve görevler