Получение и свойства азота и его соединений

Характерные степени окисления азота, соответствующие им электронные формулы, химические свойства и примеры соединений приведены в таблице.

Простое вещество

NH₄NO₂ > t > N₂ + 2H₂O

N₂ + 6Li = 2Li₃N

N₂ + 3Ca > t > Ca₃N₂

N₂ + O₂ > t > 2NO

Соединения азота (-3)

N₂ + ЗН₂ > t, p, катализатор > 2NH₃

Ca₃N₂ + 6H₂O = ЗСа(OH)₂ + 2NH₃

2NH₄Cl + Са(OH)₂ > t > CaCl₂ + 2NH₃ + 2Н₂O

NH₃ + Н₂O - NH₃ • Н₂O - NH₄⁺ + OH?

NH₃ + HCl = NH₄Cl

4NH₃ + CuSO₄ = [Cu(NH₃)₄]SO₄

2NH₃ • H₂O + AgCl = [Ag(NH₃)₂]Cl + 2H₂O

4NH₃ • H₂O + Ag₂O = 2[Ag(NH₃)₂]OH + 3H₂O

4NH₃ + 3O₂ = 2N₂ + 6H₂O

4NH₃ + 5O₂ > Pt, t > 4NO + 6H₂O

2NH₃ + 3CuO > t > 3Cu + N₂ + 3H₂O

NH₄Cl + NaOH = NaCl + NH₃ + H₂O

NH₄Cl > t > NH₃ + HCl

NH₄NO₂ > t > N₂ + 2H₂O

(NH₄)₂CO₃ > t > 2NH₃ + H₂O + CO₂

NH₄NO₃ > t > N₂O + 2H₂O

NH₄NO₂ > t > N₂ + 2H₂O

(NH₄)₂Cr₂O₇ > t > N₂ + Cr₂O₃ + 4H₂O

Оксидыазота

2N₂O > t > 2N₂ + O₂

2HNO₂ = NO₂ + NO + H₂O

2NO₂ + Н₂O(хол.) = HNO₂ + HNO₃

2NO₂ + 2NaOH = NaNO₃ + NaNO₂ + H₂O

3NO₂ + H₂O(rop.) = 2HNO₃ + NO

4NO₂ + O₂ + 2H₂O = 4HNO₃

N₂O₃ = NO + NO₂

2N₂O₅ = 2NO₂ + O₂

N₂O₅ + H₂O = 2HNO₃

N₂O₅ + 2NaOH = 2NaNO₃ + H₂O

Соединения азота (+3)

Ba(NO₂)₂ + H₂SO₄(разб.) = BaSO₄v + 2HNO₂ (на холоду)

NO₂ + NO + H₂O = 2HNO₂ (на холоду)

2HNO₂ = NO₂ + NO + H₂O

2HNO₂ + 2HI = I₂ + 2NO + 2H₂O

5NaNO₂ + 3H₂SO₄ + 2KMnO₄ = 2MnSO₄ + 5NaNO₃ + K₂SO₄ + 3H₂O

2NaNO₂ + 2H₂SO₄ + 2KI = I₂ + 2NO + K₂SO₄ + Na₂SO₄ + 2H₂O

Соединения азота (+5)

N₂ + 3H₂ > t, p, катализатор > 2NH₃

4NH₃ + 5O₂ > Pt, t > 4NO + 6H₂O

2NO + O₂ = 2NO₂

4NO₂ + O₂ + 2H₂O = 4HNO₃

NaNO₃ + H₂SO₄(конц.) = HNO₃ + NaHSO₄

4HNO₃ > hv > 4NO₂ + O₂ + 2H₂O

Cu + 4HNO₃(конц.) = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

3Cu + 8HNO₃(разб.) = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

4Ca + 10HNO₃(конц.) = 4Ca(NO₃)₂ + N₂O + 5H₂O

4Са + 10HNO₃(разб.) = 4Ca(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

HNO₃(конц.) пассивируетна холодуAl, Fe, Cr.

Fe + 6HNO₃ (конц.) > t > Fe(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O

Fe + 4HNO₃ (разб.) = Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

ЗР + 5HNO₃(разб.) + 2Н₂O = 3H₃PO₄ + 5NO

S + 6HNO₃ (конц.) = H₂SO₄ + 6NO₂ + 3H₂O

2KNO₃ > t > 2KNO₂ + O₂ (металлы до Mg в ряду напряжений)

2Cu(NO₃)₂ > t > 2CuO + 4NO₂ + O₂ (металлы от Mg до Cu)

2AgNO₃ > t > 2Ag + 2NO₂ + O₂ (металлы после Cu в ряду напряжений)

4Fe(NO₃)₂ > t > 2Fe₂O₃ + 8NO₂ + O₂

Получение и свойства фосфора и его соединений

Простое вещество (Р₄ – белый фосфор, Р – красный фосфор)

2Са₃(PO₄)₂ + 10C + 6SiO₂ > t >Р₄ + 6CaSiO₃ + 10CO

4Р + 5O₂ > t > Р₄О₁₀

Р₄ + 6Са > t > 2Са₃Р₂

Фосфин РН₃

Zn₃P₂ + 6HCl = 2PH₃^ + 3ZnCl₂

Са₃Р₂ + 6Н₂O = 2PH₃^ + 3Ca(OH)₂

2РН₃ + 2O₂ = Н₃PO₄

РН₃ + HI= PH₄I (на холоду)

Фосфористая кислота Н₃PO₃ (Н₂РHO₃ – двухосновная кислота)

Р₄O₆ + 6Н₂O = 4Н₃PO₃

Н₃PO₃ + NaOH = NaH₂PO₃ + H₂O (NaHPHO₃ – кислая соль)

Н₃PO₃ + 2NaOH = Na₂HPO₃ + H₂O (Na₂PHO₃ – средняя соль)

Фосфорные кислоты: метафосфорная НPO₃ (Н _n (PO₃) _n, где n = 3, 4), дифосфорная – Н₄Р₂O₇, ортофосфорная – Н₃PO₄.

Р₄ + 5O₂ = Р₄О₁₀

Р₄О₁₀ > Н₂O, 0 °C > НPO₃ > Н₂O, 20 °C > Н₄Р₂O₇ > Н₂O, 10 °C > Н₃PO₄

Н₃PO₄ > t > Н₄Р₂O₇ > t > НPO₃

Н₃PO₄ + NH₃ = NH₄H₂PO₄

Н₃PO₄ + NaOH = NaH₂PO₄ + H₂O

Н₃PO₄ + 2NaOH = Na₂HPO₄ + 2H₂O

Н₃PO₄ + 3NaOH = Na₃PO₄ + 3H₂O

Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ = 3CaSO₄ + 2H₃PO₄

Са₃(PO₄)₂ + 2H₂SO₄ = Са(Н₂PO₄)₂ + 2CaSO₄

2Са₃(PO₄)₂ + 10C + 6SiO₂ > t >Р₄ + 6CaSiO₃ + 10CO

VIA-группа

VIA-группу образуют четыре неметалла: кислород, сера, селен, теллур, называемые халькогенами, и радиоактивный металл полоний. Атомы элементов VIA-группы имеют электронную формулу ns²np⁴. Для них характерны степени окисления -2, 0, +4, +6. У атома кислорода отсутствуют 2d -орбитали, поэтому его валентность равна двум. Наличие d -орбиталей у атомов других элементов позволяет им иметь валентности два, четыре или шесть.

Кислород и его соединения

Кислород – самый распространенный элемент земной коры. Кислород представляет собой газ без цвета, без вкуса, без запаха. Возможные степени окисления кислорода, электронные формулы соответствующих ионов, химические свойства и примеры соединений приведены в таблице.

Получение и свойства кислорода

Кислород может быть получен при сжижении и разделении воздуха.

2КMnO₄ > t > К₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

2KClO₃ > t > 2KCl + 3O₂

(NaOH) + 2Н₂O > электролиз раствора > 2Н₂ + O₂

O₂ + 2F₂ = OF₂

2Са + O₂ = 2СаО

S + O₂ = SO₂

2С₂Н₂ + 5O₂ = 4CO₂ + 2Н₂O

4FeS₂ + 11O₂ > t > 2Fe₂O₃ + 8SO₂

4NH₃ + 3O₂ = 6Н₂O + 2N₂

4NH₃ + 5O₂ > p, t, Pt > 4NO + 6Н₂O

Получение и свойства озона O₃

3O₂ > hv > 2O₃

O₃ = O₂ + О

KI + Н₂O + O₃ = I₂ + 2KOH + O₂

Свойства пероксида водорода

ВaO₂ + H₂SO₄ = BaSO₄v + Н₂O₂ (на холоду)

2Н₂O₂ > MnO₂ > 2Н₂O + O₂

2KMnO₄ + 3H₂SO₄ + 5Н₂O₂ = 5O₂ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O

2KI + H₂SO₄ + H₂O₂ = I₂ + K₂SO₄ + 2Н₂O

Н₂O₂ + O₃ = 2O₂ + Н₂O

Сера и ее соединения

Характерные степени окисления серы, соответствующие им электронные формулы, химические свойства и примеры соединений приведены в таблице.

Чистая сера – хрупкое кристаллическое вещество желтого цвета. Сера имеет несколько модификаций: ромбоэдрическую и призматическую, также пластическую (аморфную). Аллотропия серы обусловлена различной структурой кристаллов, построенных из восьмиатомных молекул S₈. В расплаве серы существуют молекулы S₈, S₆, в парах серы – молекулы S₆, S₄, S₂.

Получение и свойства серы

FeS₂ > t >FeS + S

SO₂ + 2H₂S = 3S + 2H₂O

S + O₂ > t > SO₂

Fe + S > t > FeS

Hg + S = HgS

S + 6HNO₃(конц.) = H₂SO₄ + 6NO₂ + 2H₂O

Получение и свойства соединений серы (-2)

FeS + 2HCl = FeCl₂ + H₂S

H₂S - H⁺ + HS? - 2H⁺ + S^2-

2H₂S + O₂ (недостаток) = 2Sv + 2H₂O

2H₂S + 3O₂ (избыток) > t > 2SO₂ + 2H₂O

2H₂S + SO₂ = 3Sv + 2H₂O

H₂S + I₂ = Sv+ 2HI

5H₂S + 3H₂SO₄ + 2KMnO₄ = 5Sv + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O

3H₂S + 4H₂SO₄ + K₂Cr₂O₇ = 3Sv + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 7H₂O

2NaOH + H₂S = Na₂S + 2H₂O

Na₂S + 2H₂O - NaHS + NaOH

Al₂S₃ + 6H₂O = 2Al(OH)₃v + 3H₂S^

3Na₂S + Cr₂(SO₄)₃ + 6H₂O = 2Cr(OH)₃^ + 3H₂S^+ 3Na₂SO₄

Получение и свойства соединений серы (+4)

S + О₂ > t > SO₂

4FeS₂ + 11O₂ > t > 2Fe₂O₃ + 8SO₂

SO₂ + Н₂O - H₂SO₃ - Н⁺ + HSO₃? - 2Н⁺ + SO₃^2-

Na₂SO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + SO₂^

SO₂ + NaOH = NaHSO₃

SO₂ + 2NaOH = Na₂SO₃ + H₂O

H₂SO₃ + 2H₂S = 3Sv + 3H₂O

2SO₂ + O₂ > p, t, Pt > 2SO₃

H₂SO₃ + Cl₂ + H₂O = H₂SO₄ + 2HCl

5SO₂ + 2H₂O + 2KMnO₄ = 2H₂SO₄ + 2MnSO₄ + K₂SO₄

Получение и свойства соединений серы (+6)

4FeS₂ + 11O₂ > t > 2Fe₂O₃ + 8SO₂

2SO₂ + O₂ > p, t, V₂O₅ > 2SO₃

H₂O + SO₃ = H₂SO₄

H₂SO₄ + SO₃ = H₂SO₄ • SO₃ = H₂S₂O₇ (олеум)

H₂S₂O₇ + H₂O = 2H₂SO₄

Fe + H₂SO₄ (разб.) = FeSO₄ + H₂

Cu + H₂SO₄ (разб.)?

H₂SO₄(конц.) + H₂O = H₂SO₄ • H₂O + Q

Концентрированная серная кислота пассивируетна холодуAl, Fe, Cr.

2Fe + 6H₂SO₄ (конц.) > t >Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6Н₂O

Cu + 2H₂SO₄ (конц.) > t > CuSO₄ + SO₂ + 2Н₂O

3Zn + 4H₂SO₄ (конц.) = 3ZnSO₄ + S + 4H₂O

4Ca + 5H₂SO₄ (конц.) = 4CaSO₄ + H₂S + 4H₂O

2H₂SO₄ (конц.) + S > t > 3SO₂ + H₂O

2H₂SO₄ (конц.) + С> t > 2SO₂ + CO₂ + 2H₂O

VIIA-группa

Атомы галогенов, образующих VIIA-группу, имеют электронную конфигурацию ns²np⁵. Все галогены являются активными неметаллами, окислителями. Их активность уменьшается в ряду F >Cl>Br> I >At. Характерные степени окисления галогенов: -1, 0, +1, +3, +5, +7. Однако у фтора, наиболее активного неметалла, есть лишь степени окисления -1 и 0. F₂ и Cl₂ – газы, Br₂ – жидкость, I₂ – твердое вещество. С увеличением радиуса атомов галогенов растет объем их атомов и молекул, а также их поляризуемость. Это приводит к увеличению сил межмолекулярного взаимодействия (сил Ван дер Ваальса) и повышению температур плавления и кипения простых веществ.

HF, HCl, HBr, HI при растворении в воде образуют кислоты (HF – слабую, HCl, HBr и HI – сильные). В HF имеются сильные водородные связи. В ряду HCl – HBr – HI сила кислот несколько увеличивается в связи с увеличением поляризуемости молекул, пропорциональной их объему.

Электронная формула атома водорода 1s¹. С галогенами его объединяет способность принимать один электрон и образовывать стабильную электронную оболочку 1s². Поэтому часто водород располагают вместе с галогенами в VIIA-группе.

Водород и его соединения

Водород – наиболее распространенный элемент во Вселенной. Водород – легкий газ без цвета, без запаха. Возможные степени окисления водорода, электронные формулы соответствующих ионов, химические свойства и примеры соединений приведены в таблице.

CH₄ + 2Н₂O > t, катализатор > 4Н₂ + CO₂

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + Н₂

(NaOH) + 2Н₂O > электролиз раствора > 2Н₂ + O₂

Н₂ + 2Na > t > 2NaH

Н₂ + Са> t > СаН₂

2Н₂ + O₂ = 2Н₂O

Н₂ + Cl₂ > hv > 2HCl

ЗН₂ + N₂ > t, p, катализатор > 2NH₃

NaH + Н₂O = NaOH + Н₂

СаН₂ + 2HCl = CaCl₂ + 2Н₂

Вода

Молекулы воды связаны водородными связями: n H₂O = (Н₂O) _n, поэтому вода жидкая в отличии от ее газообразных аналогов H₂S, H₂Se и Н₂Те.

Кислород в молекуле воды находится в состоянии sp³ -гибридизации, две связи О—Н и две неподеленные пары кислорода располагаются тетраэдрически, угол между связями О—Н равен 104,5°, поэтому молекула воды полярная. Вода является хорошим растворителем для веществ с ионными или полярными связями.

2Na + 2Н₂O = 2NaOH + Н₂

Fe + 4Н₂O > t > Fe₃O₄ + 4Н₂

Ag + Н₂O?

Н₂O + СаО = Са(OH)₂

Н₂O + Al₂O₃?

N₂O₃ + Н₂O = 2HNO₂

2CuSO₄ + 2Н₂O - (CuOH)₂SO₄ + H₂SO₄

H₂SO₄(конц.) + H₂O = H₂SO₄ • H₂O

CuSO₄ + 5H₂O = CuSO₄ • 5H₂O

Фтор и его соединения

Фтор является наиболее активным неметаллом, сильным окислителем.

F₂ + Н₂ = 2HF

2F₂ + 2Н₂O = 4HF + O₂

F₂ + 2NaCl = 2NaF + Cl₂

4HF + SiO₂ = SiF₄^ + 2Н₂O

Хлор и его соединения

Хлор – тяжелый газ желто-зеленого цвета, с резким запахом.

 

2NaCl + 2Н₂O > электролиз раствора > Н₂ + Cl₂ + 2NaOH

2KMnO₄ + 16HCl = 2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂ + 8Н₂O

MnO₂ + 4HCl = Cl₂ + MnCl₂ + 2Н₂O

Cl₂ + Н₂ > hv > 2HCl

CH₄ + Cl₂ > hv > CH₃Cl + HCl

С₂Н₄ + Cl₂ = С₂Н₄Cl₂

Cl₂ + 2KBr = 2KCl + Br₂

Cl₂ + Н₂O = HCl + HClO (реакция диспропорционирования)

HClO = HCl + О (атомарный кислород – окислитель)

Cl₂ + 2KOH = KCl + KClO +Н₂O

2Cl₂ + 2Са(OH)₂ = CaCl₂ + Са(ClO)₂ + 2Н₂O

Смесь CaCl₂ и Са(ClO)₂ – хлорная, или белильная, известь.

ЗCl₂ + 6KOH > 100 °C > 5KCl + KClO₃ + ЗН₂O

KClO₃ – хлорат калия, или бертолетова соль.

4KClO₃ > 400 °C > KCl + ЗKClO₄

2KClO₃ > v >2KCl + 3O₂

Сила кислот растет в ряду:

HClO > HClO₂ > HClO₃ > HClO₄.

2HCl + Fe = FeCl₂ + H₂^

2HCl + CuO = CuCl₂ + H₂O

3HCl + Al(OH)₃ = AlCl₃ + 3H₂O

HCl + AgNO₃ = AgClv + HNO₃

HCl + NH₃ = NH₄Cl

Бром, иод и их соединения

Бром – темно-бурая жидкость с резким запахом, а иод – кристаллическое вещество темного цвета. Изменение фазового состояния галогенов обусловлено увеличением межмолекулярного – дисперсионного взаимодействия, связанного с увеличением размеров и поляризуемости молекул галогенов в ряду хлор > бром >иод.

2NaBr + Cl₂ = 2NaCl + Br₂

2NaI + Cl₂ = 2NaCl + I₂

2Al + ЗBr₂ = 2AlBr₃

2Al + 3I₂ = 2AlI₃

Br₂ + Н₂ - 2HBr

I₂ + Н₂ ^ 2Ш

AgNO₃ + NaBr = AgBrv + NaNO₃

AgNO₃ + NaI = AgIv+ NaNO₃

I₂ + 2Na₂S₂O₃ = 2NaI + Na₂S₄O₆

10KI + 8H₂SO₄ + 2KMnO₄ = 5I₂ + 2MnSO₄ + 6K₂SO₄ + 8H₂O

D-Элементы

В атомах d-элементов (переходных элементов) заполняется электронами d-под-уровень предвнешнего уровня. На внешнем уровне атомы d -элеметов имеют, как правило, два s-электрона. Близость строения валентных уровней атомов переходных элементов определяет их общие свойства. Все они являются металлами, имеют высокую прочность, твердость, высокую электро– и теплопроводность. Многие из них электроположительны и растворяются в минеральных кислотах, однако среди них есть металлы, не взаимодействующие обычным способом с кислотами. Большинство переходных металлов имеют переменную валентность. Максимальная валентность, как и максимальная степень окисления, как правило, равно номеру группы, в которой находится данный элемент.

Хром и его соединения

Хром представляет собой ковкий тягучий металл серо-стального цвета. Электронная формула атома хрома 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹.

Характерные степени окисления хрома, электронные формулы соответствующих ионов, химические свойства и примеры соединений приведены в таблице.

Получение и свойства хрома

FeO • Cr₂O₃ + 4CO > t >Fe + 2Cr + 4CO₂ (Fe + 2Cr) – феррохром

Сr₂O₃ + 2Al > t > 2Сr + Al₂O₃ – метод алюминотермии

Хром пассивируетсяна холоду концентрированными азотной и серной кислотами.

Сr + 2HCl = СrCl₂ + Н₂

СrCl₂ + 2NaOH = Cr(OH)₂v + 2NaCl

Свойства соединений хрома (+2) и хрома (+3)

Гидроксид хрома(II) сразу окисляется кислородом воздуха.

4Сr(OH)₂ + O₂ + 2Н₂O = 4Сr(OH)₃

СrCl₃ + 3NaOH = Cr(OH)₃v + 3NaCl

Cr(OH)₃v + 3Na(OH) = Na₃[Cr(OH)₆]

Cr₂O₃ + 2NaOH > t > 2NaCrO₂ + H₂O

Cr(OH)₃v + 3HCl = CrCl₃ + 3H₂O

2Cr(OH)₃ > t > Cr₂O₃ + 3H₂O

2CrCl₃ + 3Cl₂ + 16KOH = 2K₂CrO₄ + 12KCl + 8H₂O

2Na₃Cr(OH)₆ + 3Br₂ + 4NaOH = 2Na₂CrO₄ + 6NaBr + 8H₂O

Свойства соединений хрома (+6)

CrO₃ + Н₂O = H₂CrO₄

2CrO₃ + H₂O = H₂Cr₂O₇

Желтый раствор хромата калия устойчив в щелочной среде, оранжевый раствор дихромата калия – в кислой среде.

К₂Сr₂O₇ + 2KOH = 2К₂СrO₄ + Н₂O

2K₂CrO₄ + H₂SO₄ = K₂SO₄ + K₂Cr₂O₇ + Н₂O

(NH₄)₂Cr₂O₇ > t > Cr₂O₃ + N₂ + 4Н₂O

Дихромат калия – окислитель в кислой среде.

К₂Сr₂O₇ + 4H₂SO₄ + 3Na₂SO₃ = Cr₂(SO₄)₃ + 3Na₂SO₄ + K₂SO₄ + 4H₂O

K₂Cr₂O₇ + 4H₂SO₄ + 3NaNO₂ = Cr₂(SO₄)₃ + 3NaNO₃ + K₂SO₄ + 4H₂O

K₂Cr₂O₇ + 7H₂SO₄ + 6KI = Cr₂(SO₄)₃ + 3I₂ + 4K₂SO₄ + 7H₂O

K₂Cr₂O₇ + 7H₂SO₄ + 6FeSO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 3Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 7H₂O

Марганец и его соединения

Марганец – серебристо-белый твердый и хрупкий металл. Характерные степени окисления марганца, электронные формулы соответствующих ионов, химические свойства и примеры соединений приведены в таблице.

Получение и свойства марганца

FeO • Mn₂O₃ + 4CO > t > Fe + 2Mn + 4CO₂ (Fe + 2Mn) – ферромарганец

Mn₂O₃ + 2Al > t > 2Mn + Al₂O₃ – метод алюминотермии

Mn + 2HCl = MnCl₂ + Н₂

Mn + 2H₂SO₄ (конц.) = MnSO₄ + SO₂ + 2Н₂O

ЗMn + 8HNO₃ (разб.) = 3Mn(NO₃)₂ + 2NO + 4Н₂O

Свойства соединений марганца (+2)

MnSO₄ + 2NaOH = Mn(OH)₂v + Na₂SO₄

Mn(OH)₂v + 2NaOH?

Mn(OH)₂v + H₂SO₄ = MnSO₄ + 2H₂O

2Mn(OH)₂v + O₂ = MnO₂v + 2H₂O

Mn(OH)₂v + 2NaOH + Br₂ = MnO₂v + 2NaBr + 2H₂O

Mn(OH)₂v > t > MnO + H₂O^

2Mn(NO₃)₂ + 16HNO₃ + 5NaBiO₃ = 2HMnO₄ + 5Bi(NO₃)₃ + 5NaNO₃ + 7H₂O

3MnCl₂ + 2KClO₃ + 12NaOH > сплавление > 3Na₂MnO₄ + 2KCl + 6NaCl + 6H₂O

Свойства соединений марганца (+4)

MnO₂ – устойчивый амфотерный оксид, сильный окислитель.

MnO₂ + 4HCl = MnCl₂ + Cl₂ + 2Н₂O

3MnO₂ + KClO₃ + 6KOH > сплавление > 3K₂MnO₄ + KCl + 3H₂O^

Свойства соединений марганца (+6)

Соединения устойчивы лишь в сильнощелочной среде.

К₂MnO₄ + 8HCl = MnCl₂ + 2Cl₂ + 2KCl + 4Н₂O

Свойства соединений марганца (+7)

Сильные окислители в кислой среде.

2KMnO₄ + 3H₂SO₄ + 5Na₂SO₃ = 2MnSO₄ + 5Na₂SO₄ + K₂SO₄ + 3H₂O

2KMnO₄ + H₂O + 3Na₂SO₃ = 2MnO₂ + 3Na₂SO₄ + 2KOH

2KMnO₄ + 2KOH + Na₂SO₃ = 2K₂MnO₄ + Na₂SO₄ + H₂O

2KMnO₄ + 8H₂SO₄ + 10FeSO₄ = 2MnSO₄ + 5Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 8H₂O

2KMnO₄ + 8H₂SO₄ + 10KI = 2MnSO₄ + 5I₂ + 6K₂SO₄ + 8H₂O

2KMnO₄ + 3H₂SO₄ + 5NaNO₂ = 2MnSO₄ + 5NaNO₃ + K₂SO₄ + 3H₂O

2KMnO₄ > t > K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂^

Железо и его соединения

Железо является вторым после алюминия металлом по распространенности в природе. Характерные степени окисления железа, электронные формулы соответствующих ионов, химические свойства и примеры соединений приведены в таблице.

Соединения железа (+8) малохарактерны.

Получение и свойства железа

3Fe₂O₃ + CO > t > 2Fe₃O₄ + CO₂

Fe₃O₄ + CO > t > 3FeO + CO₂

FeO + CO > t > Fe + CO₂

3Fe₃O₄ + 8Al > t > 9Fe + 4Al₂O₃

Fe + I₂ > t > FeI₂

2Fe + ЗCl₂ > t > 2FeCl₃

4Fe + 3O₂ + 2Н₂O = 4FeO(OH)v (коррозия на воздухе)

Fe + 2HCl = FeCl₂ + Н₂

Fe + H₂SO₄ (разб.) = FeSO₄ + H₂

Fe + 4HNO₃ (разб.) = Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

Концентрированные серная и азотная кислоты пассивируют железо на холоду. При нагревании реакция идет.

2Fe + 6H₂SO₄(конц.) > t > Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6Н₂O

Fe + 6НNO₃(конц.) > t > Fe(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O

Свойства соединений железа (+2)

FeO + Н₂O?

FeO + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂O

FeSO₄ + 2NaOH = Fe(OH)₂v + Na₂SO₄

Гидроксид железа(II) сразу окисляется кислородом воздуха.

4Fe(OH)₂v + 2Н₂O + O₂ = 4Fe(OH)₃v

Fe(OH)₂v + H₂SO₄ = FeSO₄ + 2Н₂O

Fe(OH)₂v + 2NaOH *

FeSO₄ + 6KCN = K₄[Fe(CN)₆] + K₂SO₄

FeSO₄ + K₃[Fe(CN)₆] = KFe[Fe(CN)₆]v + K₂SO₄

Свойства соединений железа (+3)

FeCl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃v + 3NaCl

Fe(OH)₃v + 3HCl = FeCl₃ + 3H₂O

Fe(OH)₃v + NaOH? не идет в разбавленном растворе

Fe(OH)₃v + NaOH > сплавление > NaFeO₂ + 2H₂O

FeCl₃ + 2HI = 2FeCl₂ + I₂ + 2HCl

FeCl₃ + 6KCN = K₃[Fe(CN)₆] + 3KCl

FeCl₃ + K₄[Fe(CN)₆] = KFe[Fe(CN)₆]v + 3KCl

FeCl₃ + 3KCNS = Fe(SCN)₃ + 3KCl

Свойства соединений железа (+6)

Феррат калия – окислитель.

Fe₂O₃ + 3KNO₃ + 4KOH > сплавление > 2K₂FeO₄ + 3KNO₂ + 2H₂O

4K₂FeO₄ + 10H₂SO₄(разб.) = 2Fe₂(SO₄)₃ + 3O₂^ + 4K₂SO₄ + 10H₂O

Медь и ее соединения

Медь – мягкий красный металл, хорошо проводит теплоту и электрический ток.

Получение и свойства меди

2CuS + 3O₂ > t > 2CuO + 2SO₂

CuO + CO > t > Cu + CO₂

Cu + 2HCl + Н₂O₂ = CuCl₂ + 2Н₂O

Cu + 2H₂SO₄(конц.) = CuSO₄ + SO₂ + 2Н₂O

Cu + 4НЖ)₃(конц.) = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

3Cu + 8HNO₃(разб.) = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

4Cu + O₂(недостаток) > 200 °C > 2Cu₂O

2Cu + O₂(избыток) > 500 °C > 2CuO

2Cu + H₂O + CO₂ + O₂ = (CuOH)₂CO₃v (малахит)

Свойства соединений меди(I)

2Cu₂O + O₂ > 500 °C > 4CuO

Cu₂O + CO > t > 2Cu + CO₂

Cu₂O + 4(NH₃ •Н₂O) (конц.) = 2[Cu(NH₃)₂]OH + 3H₂O

Свойства соединений меди(II)

CuO + 2HCl = CuCl₂ + Н₂O

CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂v + Na₂SO₄

Cu(OH)₂v > t > CuOv + Н₂O

Cu(OH)₂v + H₂SO₄ = CuSO₄ + 2H₂O

Cu(OH)₂v + NaOH? не идет в растворе

Cu(OH)₂v + 2NaOH (конц.) > t > Na₂[Cu(OH)₄]

CuSO₄ + 4(NH₃ • H₂O) = [Cu(NH₃)₄]SO₄ + 4Н₂O

[Cu(NH₃)₄]SO₄ + Na₂S = CuSv + Na₂SO₄ + 4NH₃

2CuSO₄ + 2H₂O - (CuOH)₂SO₄ + H₂SO₄

2CuSO₄ + 4KI = 2CuIv + I₂ + 2K₂SO₄

2Cu(NO₃)₂ > t > 2CuO + 4NO₂ + O₂

Серебро и его соединения

3Ag + 4HNO₃ (разб.) = 3AgNO₃ + NO^ + 2H₂O

2AgNO₃ + 2NaOH = Ag₂Ov + H₂O + 2NaNO₃

AgNO₃ + HCl = AgClv + HNO₃

AgClv + 2(NH₃ • H₂O) = [Ag(NH₃)₂]Cl + 2H₂O

[Ag(NH₃)₂]Cl + 2HNO₃ = AgClv + 2NH₄NO₃

Ag₂O + 4(NH₃ •Н₂O) (конц.) = 2[Ag(NH₃)₂]OH + 3H₂O

2[Ag(NH₃)₂]OH + CH₃CHO + 2H₂O = 2Agv + CH₃COONH₄ + 3(NH₃ • H₂O)

Цинк и его соединения

Получение и свойства цинка

2ZnS + 3O₂ > t > 2SO₂ + 2ZnO

ZnO + CO > t > Zn + CO₂

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂^

Zn + H₂SO₄ (разб.) = ZnSO₄ + H₂^

4Zn + 5H₂SO₄ (конц.) = 4ZnSO₄ + H₂S^ + 4H₂O

Zn + 4НHNO₃(конц.) = Zn(NO₃)₂ + 2NO₂^ + 2H₂O

4Zn + 10HNO₃(оч. разб.) = 4Zn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

Zn + 2NaOH + 2H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂^

Свойства соединений цинка

ZnSO₄ + 2NaOH = Zn(OH)₂v + Na₂SO₄

Zn(OH)₂v + H₂SO₄ = ZnSO₄ + 2H₂O

Zn(OH)₂v + 2NaOH = Na₂[Zn(OH)₄]

Na₂[Zn(OH)₄] + 2HCl = Zn(OH)₂v + 2NaCl + 2H₂O

Na₂[Zn(OH)₄] + 4HCl = ZnCl₂ + 2NaCl + 4H₂O

Zn(OH)₂v + 6NH₄OH = [Zn(NH₃)₆](OH)₂ + 6H₂O

2ZnSO₄ + 2H₂O - (ZnOH)₂SO₄ + H₂SO₄