хими4ок |
| |||||||||||||||||
Введение в органическую химию |
Соли и комплексные соединения. Генетическая связь между основными классами неорганических соединенийСоли – это электролиты, в результате диссоциации их водных растворов образуются катионы металлов и анионы кислотных остатков. Классификация солей. Соли бывают: · Средние · Кислые · Основные · Двойные · Смешанные · Комплексные Соли в природе. Очень многие соли, используемые химиками, встречаются в природе. Природные соли можно классифицировать следующим образом. Таб.1. Минеральные соли.
Физические свойства солей В обычных условиях все соли – это твердые бесцветные вещества. Но некоторые ионы придают им окраску. Например, соли двухвалентной меди, трехвалентного хрома и никеля окрашены в зеленый цвет Перманганаты – фиолетовые. Бихроматы - красно-оранжевые, а хроматы - желтые, соли кобальта – розовые.Рис.1. Растворимость солей может быть различной. Хорошо растворимы нитраты, почти все соли щелочных металлов и аммония. Рис. 1 Химические свойства средних солей 1. Взаимодействие с металлами. Более активные восстановители вытесняют менее активные из раствора их солей. Активность метала можно определить в электрохимическом ряду напряжения металлов. Zn+ СuCl2 = Zn Cl2+ Сu Zn0 + Сu2+ = Zn2+ + Сu0 Однако щелочные и щелочноземельные металлы реагируют с растворами солей иначе. Эти металлы сначала реагируют с водой. При этом образуется щелочь и выделяется водород. 2K + 2H2O =2KOH + H2↑, образующаяся щелочь реагирует с раствором соли, если получается нерастворимый гидроксид. CuSO4 + 2КOH = Cu (OH)2↓ + К2SO4 2. Реагируют со щелочами. Na2SO4 + Ba(OH)2 = BaSO4↓ + 2NaOH 3. Реакция с кислотами (если образуется осадок или газ) AgNO3 + HBr = AgBr↓ + H NO3 (качественная реакция на галогеноводородные кислоты.) BaCl2+ H2SO4 = BaSO4↓ + HCl (качественная реакция на серную кислоту и её соли.) CaCO3+ 2HCl = CaCl2+ H2O + CO2↑ (качественная реакция на карбонаты) 4. Реагируют с кислотами (с более сильными или менее летучими.). Рис.2. Рис. 2. Ацетат кобальта(II) CH3COONa + HCl = CH3COOH + NaCl NaCl (тв.) + H2SO4(конц.) = NaHSO4 + HCl ↑ Ca3(PO4)2(тв.) +3H2SO4(конц.) =3CaSO4 + 2H3PO4 Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O + SO2↑ 5. Реагируют с солями. Na2SO4 + Ba(NO3)2 = BaSO4↓ + 2NaNO3 6. Разложениепринагревании. CaCO 3 CaO + CO2 NH4NO 3 N2O + 2H2O 7. Гидролиз Некоторые соли способны подвергаться необратимому гидролизу в водных растворах. 2Al(NO3)3 +3 Na2S + 6H2O = 2Al(OH)3↓ +3H2S↑ + 6NaNO3 8. Электролиз Соли способны подвергаться электролизу. И это очень важный вид реакций. Об этом было рассказано в теме «Электролиз». Получение и химический свойства кислых солей 1. Взаимодействие гидроксидов с кислотами. Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + H2O 2. Реакция кислотных оксидов со щелочами. 2KOH + CO2 = K2CO3 + H2O 3. Реакция основного оксида с кислотой. Ag2O + 2HNO3 = 2AgNO3 + H2O 4. Реакция металла и неметалла (соли бескислородных кислот) Fe + S FeS Химические свойства кислых солей. Кислые соли, как правило, растворимы в воде лучше, чем средние соли. Например, гидрокарбонат кальция растворим в воде, а карбонат кальция – нет. Дигидропроизводные кислот растворимы в воде лучше гидропроизводных соответствующих кислот. 1. Разлагаются при нагревании. Ca(НCO 3)2 CaСO3↓ + CO2 ↑+ Н2О 2. Взаимодействую с основаниями с получением средних солей. Ca(НCO 3)2 +Сa(OH)2 = 2CaСO3↓ + 2Н2О NaH2PO4 + 2NaOH = Na3PO4 + 2H2O 3. Кислые соли вступают в такие же реакции, как и средние. Обменные реакции друг с другом. Ca(НCO 3)2 + Na2СO3 = CaСO3↓ +2 NaHCO3 Методы получения кислых солей 1. Неполная нейтрализация многоосновных кислот. 2NaOH + H3PO4 = Na2HPO4 + 2H2O NaOH + H3PO4 = NaH2PO4 + H2O 2. Взаимодействие средних солей с оксидами. CaСO3↓ + CaO +H2O = Ca(НCO 3)2 Комплексные соединения Теория комплексных соединений была предложена в 1893году Альфредом Вернером. Согласно этой теории основу комплексного соединения составляет центральный атом, называемый комплексообразователь или металл центром. Рис.3. В качестве такового выступают частицы, имеющие вакантные орбитали, часто имеющие значительный положительный заряд. В качестве комплексообразователя выступают катионы переходных металлов. Вокруг центрального атома размещаются лиганды. Лиганды – это ионы или молекулы непосредственно связанные с комплексообразователем, являющие донорами электронных пар. Это могут быть однозарядные частицы (Сl-, CNS-, CN-), а также нейтральные молекулы, в атомах которых есть неподелённые пары электронов (H2O, NH3, CO).Координационное число может быть 4 или 6.При образовании комплекса между центральными атомами и легендами образуется ковалентная связь по обменному или донорно-акцепторному механизму. Из-за этого и комплексообразователь и лиганды меняют свои свойства при образовании комплекса. Так, например, лиганды не всегда можно обнаружить типичной для них при обнаружении реакции. В комплексных соединениях выделяют внутреннюю и внешнюю сферу. Внутренняя сфера заключается в квадратные скобки. Если внутренняя сфера заряжена, то для неё должен быть противоион, который находится во внешней сфере. Рассмотрим это на примере гидроксоалюмината калия. K+ [Al3+ (OH)-4]- К комплексным соединениям относится реактив Толленса (гидроксид диамминсеребра (1)) — щелочной раствор аммиаката серебра [Ag(NH3)2]ОН.), который используется при реакции серебряного зеркала. Комплексными являются гидроксиды некоторых металлов. При галогенировании ароматических соединений могут образовываться комплексные галогениды. Например, тетрахлороалюминат калия. При взаимодействии гидроксида меди с гликолем образуется органические комплексы меди и это является качественной реакцией на гликоли. К комплексным соединениям относится хлорофилл и гемоглобин.Принцип жестких и мягких кислот и оснований Эта теория является развитием теории кислот и оснований Льюиса. Нам необходимо вспомнить, что такое поляризуемость. Поляризуемость – это способность электронной оболочки изменяться под действием внешнего электронного поля. В данной теории (ЖМКО) кислоты и основания делятся на жёсткие и мягкие. Рис. 4. Жесткими кислотами являются акцепторы с высокой электроотрицательностью и низкой поляризуемость. В мягких кислотах – низкая электроотрицательность и высокая поляризуемость. Жесткие основания – это доноры с высокой электроотрицательностью и низкой поляризуемостью. Мягкие основания – с низкой электроотрицательностью и высокой поляризуемостью. Самая жесткая кислота – это протон Н+. Самая мягкая – это СН3Нg+. Наиболее жесткие основания – это F- и ОН-Главная идея этой теории – это то, что подобное взаимодействует с подобным. Жёсткие кислоты больше хотят взаимодействовать с жесткими основаниями. Например, бромид серебра растворим меньше чем хлорид, а иодид растворим меньше чем бромид. Образование иодида серебра наименее выгодно, значит, он наименее растворим. Эта теория очень полезна при объяснении или предсказании механизма реакций.
| |||||||||||||||||
Хостинг от uCoz |