Oksidlər: təsnifatı və kimyəvi xassələri. Hidroksidlərin kimyəvi xassələri: əsaslar, turşular, amfoter hidroksidlər Hidroksidlərin tipik reaksiyaları

d-metal oksidləri suda həll olunmadığı üçün onların hidroksidləri dolayı yolla duzları və qələvi məhlulları arasında mübadilə reaksiyaları nəticəsində əldə edilir:

ZnCl 2 + 2NaOH \u003d Zn (OH) 2 + 2NaCl;

MnCl 2 + 2NaOH = Mn(OH) 2 + 2NaCl (oksigen olmadıqda);

FeSO 4 + 2KOH \u003d Fe (OH) 2 + K 2 SO 4 (oksigen olmadıqda).

Ən aşağı oksidləşmə dərəcələrində olan d-elementlərin hidroksidləri zəif əsaslardır; Onlar suda həll olunmur, lakin turşularda həll olunur:

Cu(OH) 2 + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O

Cu(OH) 2 + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O

Aralıq oksidləşmə vəziyyətində olan d-elementlərinin hidroksidləri və sink hidroksid təkcə turşularda deyil, həm də hidroksokomplekslərin əmələ gəlməsi ilə həddindən artıq qələvi məhlullarda həll olunur (yəni amfoter xüsusiyyətlər nümayiş etdirirlər), məsələn:

Zn(OH) 2 + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + 2H 2 O;

Zn (OH) 2 + 2NaOH \u003d Na 2;

Cr(OH) 3 + 3HNO 3 = Cr(NO 3) 3 + 3H 2 O;

Cr(OH) 3 + 3KOH = K 3 .

Daha yüksək oksidləşmə vəziyyətlərində keçid metalları asidik xüsusiyyətlər və ya asidik üstünlük təşkil edən amfoter xüsusiyyətlər nümayiş etdirən hidroksidlər əmələ gətirir:

Elementin oksidləşmə dərəcəsinin artması ilə oksidlərin və hidroksidlərin əsas xassələri zəifləyir, turşu xassələri artır.

Buna görə də, soldan sağa doğru dövr ərzində, daha yüksək oksidləşmə vəziyyətlərində olan d-metal hidroksidlərinin Mn alt qrupuna qədər turşu xüsusiyyətlərində artım var, sonra turşu xüsusiyyətləri zəifləyir:

Sc(OH) 3 - TiO 2 xH 2 O - V 2 O 5 xH 2 O - H 2 CrO 4 - HMnO 4

Turşu xüsusiyyətlərinin gücləndirilməsi

Fe(OH) 3 - Co(OH) 2 - Cu(OH) 2 - Zn(OH) 2

Turşu xüsusiyyətlərinin yavaş zəifləməsi

Alt qruplarda d-metal hidroksidlərin xassələrinin dəyişməsini nəzərdən keçirək. Alt qrupda yuxarıdan aşağıya doğru daha yüksək oksidləşmə dərəcələrində d-elementlərin hidroksidlərinin əsas xassələri artır, turşuluq xüsusiyyətləri azalır. Məsələn, altıncı qrup d-metallar üçün:

H 2 CrO 4 - kəskin - MoO 3 H 2 O - zəif - WO 3 H 2 O

Turşu xüsusiyyətləri azalır

d-elementlərinin birləşmələrinin redoks xassələri

d - elementlərin birləşmələri aşağı oksidləşmə vəziyyətlərində göstərirlərəsasən, xüsusiyyətlərini, xüsusən də qələvi mühitdə azaldılması. Buna görə də, məsələn, Mn(+2), Cr(+2), Fe(+2) hidroksidləri çox qeyri-sabitdirlər və atmosfer oksigenindən tez oksidləşirlər:

2Mn(OH)2 + O2 + 2H2O = 2Mn(OH)4;

4Cr(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4Cr(OH) 3

Kobalt (II) və ya nikel (II) hidroksidini Co (OH) 3 və ya Ni (OH) 3-ə çevirmək üçün daha güclü bir oksidləşdirici maddə - məsələn, qələvi mühitdə hidrogen peroksid H 2 O 2 istifadə etmək lazımdır. və ya brom Br 2:

2Co(OH) 2 + H 2 O 2 = 2Co(OH) 3;

2 Ni(OH) 2 + Br 2 +2NaOH = 2 Ni(OH) 3 + 2NaBr

Ti(III), V(III), V(II), Cr(II) törəmələri havada asanlıqla oksidləşir, bəzi duzlar oksidləşə bilir. hətta su ilə:

2Ti 2 (SO 4) 3 + O 2 + 2H 2 O \u003d 4TiOSO 4 + 2H 2 SO 4;

2CrCl 2 + 2H 2 O \u003d 2Cr (OH) Cl 2 + H 2

Daha yüksək oksidləşmə vəziyyətində olan d-elementlərinin birləşmələri (+4-dən +7-yə qədər) adətən oksidləşdirici xüsusiyyətlər nümayiş etdirir. Bununla belə, Ti (IV) və V (V) birləşmələri həmişə sabitdir və buna görə də nisbətən zəif oksidləşdirici xüsusiyyətlərə malikdir:

TiOSO 4 + Zn + H 2 SO 4 = Ti 2 (SO 4) 3 + ZnSO 4 + H 2 O;

Na 3 VO 4 + Zn + H 2 SO 4 = VOSO 4 + ZnSO 4 + H 2 O

Bərpa sərt şəraitdə - buraxıldığı zaman atom hidrogenlə (Zn + 2H + = 2H+ + Zn 2+) baş verir.

Daha yüksək oksidləşmə vəziyyətlərində olan xrom birləşmələri, xüsusən də turşu mühitdə güclü oksidləşdirici maddələrdir:

K2Cr2O7 + 3SO2 + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O;

2CrO 3 + C 2 H 5 OH \u003d Cr 2 O 3 + CH 3 COH + H 2 O

Mn(VI), Mn(VII) və Fe(VI) birləşmələri daha güclü oksidləşdirici xüsusiyyətlərə malikdir:

2KMnO 4 + 6KI + 4H 2 O = 2MnO 2 + 3I 2 + 8KOH;

4K 2 FeO 4 + 10H 2 SO 4 \u003d 2Fe 2 (SO 4) 3 + 3O 2 + 10H 2 O + 4K 2 SO 4

Bu minvalla, yüksək oksidləşmə dərəcələrində olan d-elementlərinin birləşmələrinin oksidləşdirici xassələri dövr ərzində soldan sağa doğru artır.

Alt qrupda yuxarıdan aşağıya doğru daha yüksək oksidləşmə vəziyyətində olan d elementlərinin birləşmələrinin oksidləşmə qabiliyyəti zəifləyir.. Məsələn, xrom alt qrupunda: kalium dihromat K 2 Cr 2 O 7 hətta SO 2 kimi zəif bir azaldıcı ilə də qarşılıqlı təsir göstərir. Molibdat və ya volfram ionlarını bərpa etmək üçün çox güclü bir azaldıcı maddə lazımdır, məsələn, qalay (II) xloridin hidroklor turşusu məhlulu:

K 2 Cr 2 O 7 + SO 2 + H 2 SO 4 = Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + H 2 O

3 (NH 4) 2 MoO 4 + НSnCl 3 + 9HCl = MoO 3 MoO 5 + H 2 SnCl 6 + 4H 2 O + 6NH 4 Cl

Son reaksiya qızdırıldıqda baş verir və d elementinin oksidləşmə vəziyyəti çox cüzi azalır.

Aralıq oksidləşmə vəziyyətində olan d-metalların birləşmələri redoks ikiliyə malikdir. Məsələn, tərəfdaş maddənin təbiətindən asılı olaraq dəmir (III) birləşmələri azaldıcı agentin xüsusiyyətlərini nümayiş etdirə bilər:

2FeCl3 + Br2 + 16KOH = 2K2FeO4 + 6KBr + 6KCl + 8H2O,

və oksidləşdirici xüsusiyyətlər:

2FeCl 3 + 2KI = 2FeCl 2 + I 2 + 2KCl.

2NaOH + CO 2 \u003d Na 2 CO 3 + H 2 O,

əsas turşu duzu

Cu(OH) 2 + H 2 SO 4 = CuSO 4 + 2H 2 O,

əsas turşu duzu

2NaOH + PbO \u003d Na 2 PbO 2 + H 2 O,

əsas amfoter duz

2NaOH + Pb(OH) 2 = Na 2 PbO 2 + 2H 2 O,

əsas amfoter duz

hidroksid

2H 3 PO 4 + 3Na 2 O \u003d 2Na 3 PO 4 + 3H 2 O,

turşu əsaslı duz

H 2 SO 4 + SnO \u003d SnSO 4 + H 2 O,

turşu amfoter duz

H 2 SO 4 + Sn (OH) 2 \u003d SnSO 4 + 2H 2 O.

turşu amfoter duz

hidroksid

Turşularla reaksiyalarda amfoter hidroksidlər əsas xüsusiyyətlərə malikdir:

2Al (OH) 3 + 3H 2 SO 4 \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O,

qələvilər (əsaslar) ilə - asidik xüsusiyyətlər:

H 3 AlO 3 + 3NaOH \u003d Na 3 AlO 3 + 3H 2 O,

və ya H 3 AlO 3 + NaOH = NaAlO 2 + 2H 2 O.

    Nəticə çöküntü və ya zəif elektrolit olarsa, əsaslar və turşular duzlarla reaksiya verir. Zəif turşular - H 3 PO 4, H 2 CO 3, H 2 SO 3, H 2 SiO 3 və başqaları.

2NaOH + NiSO 4 \u003d Ni (OH) 2  + Na 2 SO 4,

duz bazası

3H 2 SO 4 + 2Na 3 PO 4 = 2H 3 PO 4 + 3Na 2 SO 4

turşu duzu

Anoksik turşular əvvəllər hesab edilən oksigen tərkibli turşularla eyni reaksiyalara girirlər.

Misal. Oksidlərə uyğun hidroksidlərin düsturlarını düzəldin: a) FeO; b) N 2 O 3; c) Cr 2 O 3 . Əlaqələri adlandırın.

Həll

a) FeO əsas oksiddir, buna görə də müvafiq hidroksid əsasdır, əsas düsturda hidrokso qruplarının sayı (OH) metal atomunun oksidləşmə vəziyyətinə bərabərdir; dəmir (II) hidroksidinin düsturu Fe (OH) 2-dir.

b) N 2 O 3 bir turşu oksididir, buna görə də müvafiq hidroksid turşudur. Turşunun düsturu turşunun müvafiq oksidin hidratı kimi təqdim edilməsindən əldə edilə bilər:

N 2 O 3 . H 2 O \u003d (H 2 N 2 O 4) \u003d 2HNO 2 - azot turşusu.

c) Cr 2 O 3 amfoter oksiddir, buna görə də müvafiq hidroksid amfoterdir. Amfoter hidroksidlər əsaslar şəklində yazılır - Cr (OH) 3 - xrom (III) hidroksid.

duz

duz- əsas və turşu qalıqlarından ibarət olan maddələr. Beləliklə, CuSO 4 duzu əsas qalıqdan - metal kationundan Cu 2+ və turşu qalığından - SO 4 2  ibarətdir.

Ənənəvi nomenklaturaya görə, oksigen turşularının duzlarının adları aşağıdakılardır: sonluq turşu qalığının mərkəzi atomunun Latın adının kökünə əlavə olunur - saat(mərkəzi atomun daha yüksək oksidləşmə vəziyyətlərində) və ya - o(aşağı oksidləşmə vəziyyəti üçün) və sonra - genitiv halda əsasın qalan hissəsi, məsələn: Na 3 PO 4 - natrium fosfat, BaSO 4 - barium sulfat, BaSO 3 - barium sulfit. Oksigensiz turşuların duzlarının adları qeyri-metalın Latın adının kökünə şəkilçi əlavə edilməklə əmələ gəlir - id və metalın rus adı (əsasdan qalıq), məsələn CaS - kalsium sulfid.

Orta duzlar ehtiva etmir tərkibində metal ilə əvəz edilə bilən hidrogen ionları və hidrokso qrupları, məsələn CuCl 2, Na 2 CO 3 və s.

Duzların kimyəvi xassələri

Orta duzlar qələvilər, turşular, duzlarla mübadilə reaksiyalarına girirlər. Müvafiq reaksiyaların nümunələri üçün yuxarıya baxın.

Turşu duzları ehtiva edir turşu qalığının bir hissəsi kimi, bir hidrogen ionu, məsələn, NaHCO 3, CaHPO 4, NaH 2 PO 4 və s. Turşu duzunun adında hidrogen ionu prefikslə işarələnir hidro-, bundan əvvəl duz molekulunda hidrogen atomlarının sayını, əgər birdən çox olarsa, göstərin. Məsələn, yuxarıdakı tərkibin duzlarının adları müvafiq olaraq natrium bikarbonat, kalsium hidrogen fosfat, natrium dihidrogen fosfatdır.

Turşu duzlarıdır

    bazanın qarşılıqlı əlaqəsi və çox əsaslı turşu ilə:

Ca(OH) 2 + H 3 PO 4 = CaHPO 4 + 2H 2 O;

    çoxəsaslı turşunun orta duzu ilə uyğun turşunun və ya çatışmazlıqda alınan daha güclü turşunun qarşılıqlı təsiri:

CaCO 3 + H 2 CO 3 \u003d Ca (HCO 3) 2,

Na 3 PO 4 + HCl = Na 2 HPO 4 + NaCl.

Əsas duzlar ehtiva edir əsasın qalan hissəsi kimi, bir hidrokso qrupu, məsələn CuOHNO 3, Fe (OH) 2 Cl. Əsas duzun adında hidrokso qrupu prefikslə qeyd olunur hidrokso-, məsələn, yuxarıda göstərilən duzların adları, müvafiq olaraq: mis (II) hidroksonitrat, dəmir (III) dihidroksoxlorid.

Əsas duzlar

    politurşunun (tərkibində birdən çox hidrokso qrupu olan) əsas və turşunun əsasdan artıq olması ilə qarşılıqlı təsiri:

Cu(OH) 2 + HNO 3 = CuOHNO 3 + H 2 O;

    Politurşu bazası ilə əmələ gələn duzun çatışmazlıqda qəbul etdiyi əsasın qarşılıqlı təsiri:

FeCl 3 + NaOH = FeOHCl 2  + NaCl,

FeCl 3 + 2NaOH \u003d Fe (OH) 2 Cl + 2NaCl.

Turşu və əsas duzlar duzların bütün xüsusiyyətlərinə malikdir. Qələvilər, turşu duzları və turşularla reaksiyalarda əsas duzlar orta duzlara çevrilir.

Na 2 HPO 4 + NaOH = Na 3 PO 4 + H 2 O,

Na 2 HPO 4 + 2HCl \u003d H 3 PO 4 + 2NaCl,

FeOHCl 2 + HCl \u003d FeCl 3 + H 2 O,

FeOHCl 2 + 2NaOH \u003d Fe (OH) 3  + 2NaCl.

Misal 1. Mg (OH) 2 əsası və H 2 SO 4 turşusu ilə əmələ gələ bilən bütün duzlar üçün düsturlar hazırlayın.

Həll

Duz formulları elektrik neytrallığı qaydasına riayət etməklə mümkün əsas və turşu qalıqlarından ibarətdir. Mümkün əsas qalıqlar Mg 2+ və MgOH +, turşu qalıqları SO 4 2- və HSO 4 -dür. Mürəkkəb əsas və turşu qalıqlarının yükləri onları təşkil edən atomların oksidləşmə dərəcələrinin cəminə bərabərdir. Əsas və turşu qalıqlarını birləşdirərək, mümkün duzların düsturlarını tərtib edirik: MgSO 4 - orta duz - maqnezium sulfat; Mg (HSO 4) 2 - turşu duzu - maqnezium hidrosulfat; (MgOH) 2 SO 4 - əsas duz maqnezium hidroksosulfatdır.

Misal 2 Oksidlərin qarşılıqlı təsiri zamanı duz əmələ gəlməsi reaksiyalarını yazın

a) PbO və N 2 O 5; b) PbO və Na 2 O.

Həll

Oksidlər arasındakı reaksiyalarda duzlar əmələ gəlir ki, onların əsas qalıqları əsas oksidlərdən, turşu qalıqları turşu oksidlərindən əmələ gəlir.

a) N 2 O 5 turşu oksidi ilə reaksiyada amfoter oksid PbO əsas oksidin xüsusiyyətlərini nümayiş etdirir, buna görə də yaranan duzun əsas qalığı Pb 2+ (qurğuşun kationunun yükü bərabərdir) oksiddə qurğuşunun oksidləşmə vəziyyəti), turşu qalığı NO 3  (verilmiş turş azot turşusu oksidinə uyğun olan turşu qalığı). Reaksiya tənliyi

PbO + N 2 O 5 \u003d Pb (NO 3) 2.

b) Əsas oksid Na 2 O ilə reaksiyada amfoter oksid PbO bir turşu oksidinin xüsusiyyətlərini nümayiş etdirir, nəticədə yaranan duzun turşu qalığı (PbO 2 2 -) müvafiq amfoter hidroksid Pb-nin turşu şəklindən tapılır. (OH) 2 \u003d H 2 PbO 2. Reaksiya tənliyi

Kalium, natrium və ya litium su ilə qarşılıqlı təsir göstərə bilər. Bu halda reaksiya məhsullarında hidroksidlərə aid birləşmələr tapılır. Bu maddələrin xassələri, əsasların iştirak etdiyi kimyəvi proseslərin gedişatının xüsusiyyətləri onların molekullarında hidroksil qrupunun olması ilə bağlıdır. Beləliklə, elektrolitik dissosiasiya reaksiyalarında əsaslar metal ionlarına və OH - anionlarına bölünür. Bazaların qeyri-metal oksidləri, turşuları və duzları ilə necə qarşılıqlı əlaqəsi, məqaləmizdə nəzərdən keçirəcəyik.

Molekulun nomenklaturası və quruluşu

Baza düzgün adlandırmaq üçün metal elementin adına hidroksid sözünü əlavə etməlisiniz. Konkret misallar verək. Alüminium bazası amfoter hidroksidlərə aiddir, xüsusiyyətlərini məqalədə nəzərdən keçirəcəyik. İon bağ növü ilə metal kation ilə əlaqəli bir hidroksil qrupunun əsas molekullarında məcburi olması göstəricilərdən, məsələn, fenolftaleindən istifadə etməklə müəyyən edilə bilər. Sulu mühitdə OH - ionlarının artıqlığı göstərici məhlulunun rənginin dəyişməsi ilə müəyyən edilir: rəngsiz fenolftalein qırmızı olur. Bir metal çoxlu valentlik nümayiş etdirirsə, bir neçə əsas yarada bilər. Məsələn, dəmirin 2 və ya 3-ə bərabər olduğu iki əsası var. Birinci birləşmə ikincinin əlamətləri ilə xarakterizə olunur - amfoter. Buna görə də yüksək hidroksidlərin xassələri metalın daha aşağı valentlik dərəcəsinə malik olduğu birləşmələrdən fərqlənir.

Fiziki xüsusiyyət

Əsaslar istiliyə davamlı olan bərk maddələrdir. Suya münasibətdə onlar həll olunan (qələvi) və həll olunmayanlara bölünürlər. Birinci qrup kimyəvi cəhətdən aktiv metallardan - birinci və ikinci qrupun elementlərindən əmələ gəlir. Suda həll olunmayan maddələr aktivliyi natrium, kalium və ya kalsiumdan aşağı olan digər metalların atomlarından ibarətdir. Belə birləşmələrə misal olaraq dəmir və ya mis əsasları göstərmək olar. Hidroksidlərin xassələri onların hansı maddələr qrupuna aid olmasından asılı olacaq. Beləliklə, qələvilər termal cəhətdən sabitdir və qızdırıldıqda parçalanmır, suda həll olunmayan əsaslar isə yüksək temperaturun təsiri altında məhv edilir, oksid və su əmələ gətirir. Məsələn, mis əsas aşağıdakı kimi parçalanır:

Cu(OH) 2 \u003d CuO + H 2 O

Hidroksidlərin kimyəvi xassələri

İki ən vacib birləşmə qrupu - turşular və əsaslar arasındakı qarşılıqlı təsir kimyada neytrallaşma reaksiyası adlanır. Bu adı kimyəvi cəhətdən aqressiv hidroksidlərin və turşuların neytral məhsullar - duzlar və su əmələ gətirməsi ilə izah etmək olar. Əslində, iki mürəkkəb maddə arasında mübadilə prosesi olan neytrallaşma həm qələvilər, həm də suda həll olunmayan əsaslar üçün xarakterikdir. Kaustik kalium və xlorid turşusu arasında neytrallaşma reaksiyasının tənliyi belədir:

KOH + HCl \u003d KCl + H 2 O

Qələvi metal əsaslarının mühüm xüsusiyyəti onların turşu oksidləri ilə reaksiya vermə qabiliyyətidir, nəticədə duz və su yaranır. Məsələn, karbon qazını natrium hidroksiddən keçirərək, onun karbonatını və suyunu əldə edə bilərsiniz:

2NaOH + CO 2 \u003d Na 2 CO 3 + H 2 O

İon mübadiləsi reaksiyalarına qələvilər və duzlar arasında qarşılıqlı təsir daxildir ki, bu da həll olunmayan hidroksidlərin və ya duzların əmələ gəlməsinə səbəb olur. Beləliklə, məhlulu damla damla mis sulfat məhluluna tökərək, mavi jele kimi bir çöküntü əldə edə bilərsiniz. Bu mis əsasdır, suda həll olunmur:

CuSO 4 + 2NaOH \u003d Cu (OH) 2 + Na 2 SO 4

Suda həll olunmayan hidroksidlərin kimyəvi xassələri qələvilərdən onunla fərqlənir ki, onlar bir qədər qızdırıldıqda su itirirlər - susuzlaşırlar, müvafiq əsas oksidin formasına çevrilirlər.

İkili xassələri nümayiş etdirən əsaslar

Bir element və ya həm turşularla, həm də qələvilərlə reaksiya verə bilirsə, ona amfoter deyilir. Bunlara, məsələn, sink, alüminium və onların əsasları daxildir. Amfoter hidroksidlərin xüsusiyyətləri onların molekulyar düsturlarını həm hidrokso qrupunu təcrid edərkən, həm də turşular şəklində yazmağa imkan verir. Alüminium əsasının xlorid turşusu və natrium hidroksid ilə reaksiyaları üçün bir neçə tənlik təqdim edək. Onlar amfoter hidroksidlərin xüsusi xassələrini göstərirlər. İkinci reaksiya qələvi parçalanması ilə baş verir:

2Al(OH) 3 + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2 O

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

Proseslərin məhsulları su və duzlar olacaq: alüminium xlorid və natrium alüminat. Bütün amfoter əsaslar suda həll olunmur. Onlar müvafiq duzların və qələvilərin qarşılıqlı təsiri nəticəsində əldə edilir.

Alınması və tətbiqi üsulları

Böyük həcmdə qələvilər tələb edən sənayedə onlar dövri sistemin birinci və ikinci qruplarının aktiv metallarının kationlarını ehtiva edən duzların elektrolizi yolu ilə əldə edilir. Ekstraksiya üçün xammal, məsələn, kostik natrium, ümumi duzun bir həllidir. Reaksiya tənliyi belə olacaq:

2NaCl + 2H 2 O \u003d 2NaOH + H 2 + Cl 2

Laboratoriyada az aktiv metalların əsasları qələvilərin onların duzları ilə qarşılıqlı təsiri nəticəsində alınır. Reaksiya ion mübadiləsi növünə aiddir və əsasın çökməsi ilə başa çatır. Qələviləri əldə etməyin sadə yolu aktiv metal və su arasında əvəzetmə reaksiyasıdır. O, reaksiya verən qarışığın qızdırılması ilə müşayiət olunur və ekzotermik tipə aiddir.

Hidroksidlərin xassələri sənayedə istifadə olunur. Burada qələvilər xüsusi rol oynayır. Onlar kerosin və benzin üçün təmizləyici kimi, sabun istehsalı, təbii dərinin emalı, həmçinin rayon və kağız istehsalı texnologiyalarında istifadə olunur.

TƏrif

Hidroksidlər bir və ya bir neçə hidrokso qrupa bağlı metal atomlarını ehtiva edən mürəkkəb maddələr adlanır.

Əsasların əksəriyyəti suda müxtəlif həlledici olan bərk maddələrdir. Mis (II) hidroksid mavi (şək. 1), dəmir (III) hidroksid qəhvəyi, digərlərinin çoxu ağ rəngdədir.

düyü. 1. Mis (II) hidroksid. Görünüş.

Hidroksidlərin alınması

Laboratoriyada həll olunan əsasları (qələvilər) aktiv metalların və onların oksidlərinin su ilə qarşılıqlı təsiri ilə əldə etmək olar:

CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2.

Natrium hidroksid və kalsium hidroksid qələviləri natrium xlorid və kalium xloridin sulu məhlullarının elektrolizi yolu ilə əldə edilir.

Suda həll olunmayan əsaslar sulu məhlullarda duzların qələvilərlə reaksiyası nəticəsində əldə edilir:

FeCl 3 + 3NaOH aq \u003d Fe (OH) 3 ↓ + 3NaCl.

Hidroksidlərin kimyəvi xassələri

Həll olunan və həll olunmayan əsasların ümumi xüsusiyyəti var: turşularla reaksiyaya girərək duz və su əmələ gətirir (neytrallaşma reaksiyası):

NaOH + HCl \u003d NaCl + H 2 O;

Cu(OH) 2 + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O.

Qələvi məhlulları bəzi maddələrin rəngini dəyişir - lakmus, fenolftalein və metil narıncı, göstəricilər adlanır (cədvəl 1).

Cədvəl 1. Turşuların və əsasların məhlullarının təsiri altında göstəricilərin rənginin dəyişməsi.

Ümumi xüsusiyyətlərə əlavə olaraq, qələvilər və suda həll olunmayan əsaslar da spesifik xüsusiyyətlərə malikdir. Məsələn, mis (II) hidroksidinin mavi çöküntüsü qızdırıldıqda qara bir maddə əmələ gəlir - bu mis (II) oksiddir:

Cu (OH) 2 \u003d CuO + H 2 O.

Qələvilər, həll olunmayan əsaslardan fərqli olaraq, qızdırıldıqda adətən parçalanmırlar. Onların məhlulları göstəricilərə təsir edir, üzvi maddələri korroziyaya uğradır, duz məhlulları (onlarda həll olunmayan əsas yarada bilən metal varsa) və turşu oksidləri ilə reaksiya verir:

Fe 2 (SO 4) 3 + 6KOH \u003d 2Fe (OH) 3 ↓ + 3K 2 SO 4;

2KOH + CO 2 \u003d K 2 CO 3 + H 2 O.

Hidroksidlərin tətbiqi

Hidroksidlər sənayedə və gündəlik həyatda geniş istifadə olunur. Məsələn, kalsium hidroksid böyük əhəmiyyət kəsb edir. Bu ağ boş bir tozdur. Su ilə qarışdıqda, əhəng südü deyilən bir şey əmələ gəlir. Kalsium hidroksid suda bir qədər həll olunduğundan, əhəng südünü süzdükdən sonra şəffaf bir məhlul - karbon qazı keçən zaman buludlu olan əhəng suyu əldə edilir. Bitki xəstəlikləri və zərərvericiləri ilə mübarizə vasitəsi olan Bordo qarışığını hazırlamaq üçün söndürülmüş əhəng istifadə olunur. Əhəng südü kimya sənayesində, məsələn, şəkər, soda və digər maddələrin istehsalında geniş istifadə olunur.

Natrium hidroksid neft emalı, sabun istehsalı və tekstil sənayesində istifadə olunur. Akkumulyatorlarda kalium hidroksid və litium hidroksid istifadə olunur.

Problemin həlli nümunələri

NÜMUNƏ 1

Məşq edin Kalay hidroksidlərindən birində elementlərin kütlə payı bərabərdir: qalay - 63,6%; oksigen - 34,2%; hidrogen - 2,2%. Bu hidroksidin düsturunu təyin edin.
Həll HX tərkibinin molekulunda X elementinin kütlə payı aşağıdakı düsturla hesablanır:

ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%.

Birləşməni təşkil edən elementlərin mol sayını "x" (qalay), "y" (oksigen) və "z" (hidrogen) ilə işarə edək. Sonra molar nisbət belə görünəcək (D.I. Mendeleyevin Dövri Cədvəlindən götürülmüş nisbi atom kütlələrinin dəyərləri tam ədədlərə yuvarlaqlaşdırılacaq):

x:y:z = ω(Sn)/Ar(Sn) : ω(O)/Ar(O) : ω(H)/Ar(H);

x:y:z = 63,6/119: 34,2/16: 2,1/1;

x:y:z = 0,53: 2,14: 2,1 = 1: 4: 4.

Beləliklə, qalay hidroksidinin formulu Sn(OH) 4-dür.

Cavab verin Qalay hidroksidinin formulu Sn(OH) 4-dür

NÜMUNƏ 2

Məşq edin Kütləsi 50 q olan su və 1,2 q kütləli barium oksidi qarışdırmaqla əldə edilən məhluldakı barium hidroksidinin kütlə payını təyin edin.
Həll X maddəsinin məhluldakı kütlə payı aşağıdakı düsturla hesablanır:

ω (X) = m(X) / m həll × 100%.

Məhlulun kütləsi məhlulun və həlledicinin kütlələrinin cəmidir:

m həll = m (H 2 O) + m (BaO) = 50 + 1,2 = 51,2 g.

Barium hidroksid əldə etmək üçün reaksiya tənliyini yazırıq:

BaO + H 2 O \u003d Ba (OH) 2.

Başlanğıc maddələrin mol sayını hesablayın:

n (H 2 O) = m (H 2 O) / M (H 2 O);

M(H 2 O) = 18 q/mol;

n(H 2 O) \u003d 50/18 \u003d 2,8 mol.

n(BaO) = m(BaO) / M(BaO);

M(BaO) = 153 q/mol;

n(BaO) \u003d 1,2 / 153 \u003d 0,008 mol.

Hesablama çatışmayan bir birləşmə (barium oksidi) üçün aparılır. Tənliyə görə

n(BaO) :n(Ba(OH) 2) = 1:1, yəni. n (Ba (OH) 2) \u003d n (BaO) \u003d 1,04 mol.

Onda əmələ gələn barium hidroksidinin kütləsi bərabər olacaq:

m (Ba (OH) 2) \u003d n (Ba (OH) 2) × M (Ba (OH) 2);

M (Ba (OH) 2) \u003d 171 q / mol;

m (Ba (OH) 2) \u003d 0,008 × 171 \u003d 1,368 q.

Məhlulda barium hidroksidinin kütlə payını tapın:

ω (Ba (OH) 2) \u003d 1,368 / 51,2 × 100% \u003d 2,67%.

Cavab verin Barium hidroksidinin kütlə payı 2,67% -dir

oksidlər - Bunlar bəzi elementlərdən və oksidləşmə vəziyyətinə malik oksigendən ibarət mürəkkəb maddələrdir -2.

Məsələn: K2O, CaO, Fe2O3, CO2, P2O5, SO3, Cl2O7, OsO4. Oksidlər He, Ne, Ar istisna olmaqla, bütün kimyəvi elementləri əmələ gətirir. Oksigen və başqa bir element arasındakı kimyəvi bağ ya ion, ya da kovalentdir. Kimyəvi xassələrinə görə oksidlər duz əmələ gətirən və duz əmələ gətirməyənlərə bölünür. Sonunculara, məsələn, N2O, NO, NO 2, SiO, SO daxildir.

Duz əmələ gətirən oksidlər əsas, turşu və amfoterlərə bölünür.

Əsas oksidlər. Hidratları əsas olan oksidlərə əsas oksidlər deyilir. Məsələn, Na2O, CuO əsas oksidlərdir, çünki NaOH, Cu(OH)2 əsasları bunlara uyğundur. Bir qayda olaraq, əsas oksidlər oksidləşmə vəziyyəti +1, +2 olan metalların oksidləri ola bilər. Buradakı kimyəvi bağ iondur.

Qələvi (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) və qələvi torpaq metallarının (Ca, Sr, Ba, Ra) oksidləri su ilə qarşılıqlı əlaqədə əsaslar verir. Misal üçün:

K2O + H2O = 2KOH

BaO + H2O = Ba(OH)2

Qalan əsas oksidlər praktiki olaraq su ilə qarşılıqlı təsir göstərmir. Əsas oksidlər turşularla reaksiya verir və duz və su verir:

Fe 2 O 3 + 3H 2 SO 4 \u003d Fe 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

Fe 2 O 3 + 6H + = 2Fe 3 + + 3H 2 O

Əsas oksidlər turşu oksidləri ilə reaksiya verir və duzlar verir:

FeO + SiO 2 \u003d FeSiO 3 (t)

Turşu oksidləri. Hidratları turşu olan oksidlərə turşu deyilir. Turşu oksidlərinə oksidləşmə dərəcəsi +4, +5, +6, +7 olan qeyri-metal və metal oksidləri daxildir. Məsələn, N 2 O 3, P 2 O 5 , CrO 3 , Mn 2 O 7, CO 2, V 2 O 5, SO 3, Cl 2 O 7 - turşu oksidləri, çünki turşular HNO 2, H 3 PO 4, H 2 CrO 4, HMnO 4 və s. uyğun gəlir (burada kimyəvi bağ kovalent və iondur). Turş oksidlərin əksəriyyəti su ilə reaksiyaya girərək turşular əmələ gətirir. Misal üçün:

SO 3 + H2O = H2SO4

Мn2O7 + H2O = 2HMnO4

SiO2 + H2O

Turşu oksidləri əsaslarla (qələvilər) reaksiya verir və duz və su verir:

N 2 O 5 + Ca (OH) 2 \u003d Ca (NO 3) 2 + H 2 O

N 2 O 5 + 2OH‾ = 2NO 3 ‾ + H 2 O

Amfoter oksidlər. Oksidləşmə dərəcəsi +3, +4 və bəzən +2 olan, mühitdən asılı olaraq əsas və ya turşu xassələri nümayiş etdirən, yəni turşu və əsaslarla reaksiya verən metal oksidləri amfoter adlanır. Onlar hidratlara, turşulara və əsaslara uyğundur. Misal üçün:

Zn(OH)2 ← ZnO → H2ZnO2

H2O Al(OH) 3 ← Al 2 O 3 → H 3 AlO 3 → HalO 2

Amfoter oksidlər turşular və əsaslarla reaksiya verir:

Al2Oz + 3H2SO4 = Al2 (SO4)3 + 3H2O

Al2Oz + 6H + = 2Al 3+ + 3H2O

Al2Oz + 2NaOH + 3H2O = 2Na

Al2Oz + 2OH‾ + 3H2O = 2[Al(OH)4]‾

Al2O3 qələvilərlə birləşdirildikdə metaalüminatlar əmələ gəlir:

Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O-nun birləşməsi

natrium metaalüminat

Al2Oz + 2OH‾ = 2Al O2‾ + H2O

Amfoter oksidlər birbaşa su ilə birləşmir.

Hidroksidlər

Ümumi formula ilə kimyəvi birləşmələrR(Oh) nhidroksidlər adlanır, buradaR - müsbət yüklü atom və ya atomlar qrupu.

Elektrolitik dissosiasiyanın növündən asılı olaraq hidroksidlər üç qrupa bölünür: əsaslar, turşular və amfoter hidroksidlər. Misal üçün:

Ba(OH)2 ↔ Ba 2 + + 2OH‾ əsas

H2SO4 ↔ 2H + + SO2 2 ‾ turşu

Pb 2 + + 2OH‾ ↔ Pb(OH)2 ↔2H + + PbO2 2 ‾ amfoter hidroksid