H3РО4 – це кислота середньої активності, триосновна.
Хімічні властивості ортофосфатної кислоти
І. Загальні властивості як кислоти:
1. реакція дисоціація (cтупінчасто):
H3РО4 ↔ Н+ + H2РО4 -
H2РО4 - ↔ H+ + HРО4 2-
HРО4 2- ↔ H+ + РО4 3-
2. реакція з металами до Н:
3 Mg +2H3РО4 = Mg 3(РО4)2 + 3H2↑
З. реакція з оксидами металів:
3 Mg O +2H3РО4 = Mg 3(РО4)2 + 3H2О
4.реакція з лугами ( утворюючи дві кислі і середню сіль, бо триосновна кислота):
Na OH + H3PO4 = NaH2PO4 + H2O
натрій дигідрогенортофосфат
2 Na OH + H3PO4 = Na2HPO4 + 2H2O
натрій гідрогенортофосфат
3 Na OH + H3PO4 = Na3PO4 + 3H2O
натрій ортофосфат
ІІ. Якісна реакція:
2. якісною реакцією на ортофосфатну кислоту і її солі є AgNO3, при цьому утворюється жовтий кристалічний осад Ag3PO4:
3 AgN O3 + H3PO4 = Ag3PO4 ↓ + 3HNO3
Солі ортофосфатної кислоти
Ортофосфатна кислота утворює три ряди солей(дві кислі і одна середня):
1. Дигідрогенортофосфати:
NaH2PO4; Са(H2PO4)2; Al(H2PO4)3
2. Гідрогенортофосфати:
Na2HPO4; СаНPO4; Al2(НPO4)3
3. Ортофосфати:
Na3PO4; Са3(PO4)2; AlPO4
Найважливішою властивістю ортофосфатів є те, що нерозчинні ортофосфати
взаємодіють з сильними кислотами(в тому числі Н3PO4), утворюючи розчинні дигідрогенортофосфати:
Ca3(PO4)2 + 4 Н3PO4 = 3Ca(Н2PO4)2
Ca3(PO4)2 + 2Н2SO4 = Ca(Н2PO4)2 + 2CaSO4
Ca3(PO4)2 + 4НNO3 = Ca(Н2PO4)2 + 2Ca(NO3)2
Основні фосфорні добрива
1. Ca3(PO4)2 - фосфоритне борошно(кісткове);
2. Ca(Н2PO4)2∙CaSO4 - простий суперфосфат;
3. Ca(Н2PO4)2 - подвійний суперфосфат;
4. CaНPO4 - преципітат;
5. NH4H2PO4 + (NH4)2HPO4 - амофос;
6. NH4H2PO4 + (NH4)2HPO4 + KCl - амофоска.
Тема 21. Карбон і Силіцій та їх сполуки.
Карбон та його сполуки.
Карбон і Силіцій як елементи-неметали знаходиться у ІV-А групі, на зовнішньому шарі в нього 4 електроніи найвища С.О. - +4, а найнижча - -4.
Силіцій і Карбон знаходяться у групі,яка рівновіддалено знаходиться як від типових металів, так і типових неметалів. Тому вони одинаково проявляють властивості як Ме, так і НеМе, хоч відносяться до НеМеталів (подібно як Гідроген). Атоми С і Si,утворюють речовини, що мають атомну кристалічну гратку (Si, C, SiC, SiO2), хоч всі інші НеМе – молекулярну.
Атом Карбону у формулах речовин має такі С.О.: -4, 0, +2,+4.
Атом Карбону подібно як «халькогени» і фосфор утворюють декілька простих речовин (алотропія):
1. алмаз (діамант- дорогоцінний камінь, найтвердіший);
2. графіт (для виготовлення електродів в процесі електролізу, олівців, в ядерній промисловості tпл.= +3800 оС);
3. кам’яне вугілля(як тверде паливо, для виготовлення коксу);
4. деревне вугілля (як адсорбент! - речовина, що поглинає гази і розчинені речовини, в медицині);
5. сажа(для виготовлення чорної фарби, гуми);
6. карбін (полімерна сполука, що містить подвійні - =С=С=С= - або одинарні і потрійні зв′язки між атомами Карбону - -С≡С-С≡С-);
7. фулерен (С60 –сферичної форми, які містять п′яти або шестикутники з атомів Карбону).
Всі алотропні модифікації Карбону мають формулу - С
Хімічні властивості вуглецю
1. реакція з металами (тільки активними і при високих температурах і при цьому утворюються карбіди, що мають різні негативні С.О. атома Карбону)):
2С0 + Са = СаС2-1 кальцій карбід
4Al + 3C0 = Al4C3-4 алюміній карбід
С0 – окисник
2. реакція з неметалами ( при високих температурах):
2С0 + O20 = 2С+2 O «чадний газ»
С0 + O20 = С+4O2 «вуглекислий газ»
С0 - відновник
С0 + 2Н2 = СН4 метан
3. реакція з водою ( при температурі 10000С):
С + Н2О = СО + Н2 (суміш СО + Н2 –«водяний газ»)
4. реакція з вуглекислим газом ( при температурі 10000С):
С + СО2 = 2СО «генераторний газ»
5. реакція з оксидами малоактивних металів (при нагріванні):
С + FeO = Fe + CO
Гідрогенові сполуки Карбону
Ці сполуки вивчають в темі органічної хімії «Вуглеводні».
Оксигенові сполуки Карбону
Оксиди Карбону
Атом Карбону утворює два оксиди:
1. С+2 O – карбон (ІІ) оксид, «чадний газ» - несолетвірний оксид
2. С+4O2 - карбон (ІV) оксид, «вуглекислий газ» - кислотний оксид
Карбон(ІІ) оксид
За фізичними властивостями СО - газ без запаху і смаку, дуже отруйний
(за масою майже однаковий з повітрям Mr(CO) = 28, а повітря - 29).
Хімічні властивості чадного газу
1. реакція горіння:
2СО + О2 = 2СО2 + Q (при цьому виділяється більше тепла,
ніж при горінні вуглецю)
2. реакція з оксидами малоактивних металів:
CO + FeO = Fe + CO2
Добування «чадного газу»
1. У промисловості його одержують реакціями:
С + Н2О = СО + Н2
С + СО2 = 2СО
2. У лабораторії одержують реакцією розкладу мурашиної кислоти конц. сульфатною кислотою:
к.H2SO4
НСООН → СО↑ + Н2О
Застосування «чадного газу»
1. як газоподібне паливо;
2. для одержання чавуну і сталі.
Карбон (ІV) оксид
За фізичними властивостями СО2 - це газ без запаху і смаку, 1,5
рази важчий за повітря(Mr(CO2) = 44). Порівняно добре розчинний у воді (1:0,88) («газована вода»). У твердому стані його називають «сухий лід». У твердому стані вуглекислий газ переходить зразу у газоподібний, минаючи рідкий – явище сублімації ( ще характерне для йоду).
Хімічні властивості вуглекислого газу
І. Загальні властивості як кислотного оксиду.
1. реакція з водою:
СO2 + Н2О ↔ Н2СO3 карбонатна кислота
2. реакція з лугами: ( можуть утворюватися середні і кислі солі)
СO2 + 2NaОH = Na2СO3 + H2O
СO2 + NaОH = NaНСO3 натрій гідрогенкарбонат
ІІ. Характерні реакції.
1. реакція з «вапняною водою» Са(ОН)2 – якісна реакція на СО2 при цьому вапняна вода мутніє:
СO2 + Са(ОН)2 = СаСO3↓ + Н2О
2. реакція фотосинтезу:
6СО2 + 6Н2О = С6Н12О6 + 6О2↑
3. реакція з магнієм(тільки магній горить у вуглекислому газі):
СО2 + 2Mg = 2MgO + C
