М. Рябов - Сборник основных формул по химии для ВУЗов
CO + NaOH →t, p→ HCOONa
Свойства оксида углерода(IV) – углекислого газа
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + Н2O + CO2↑
CaCO3 →t→ СаО + CO2
CO2 + Н2O ↔ Н2CO3 ↔ H+ + HCO3¯ ↔ 2Н+ + CO32-
CO2 + Са(OH)2 = CaCO3↓ + Н2O
CO2 + Н2O + CaCO3↓ = Са(HCO3)2
CO2 + 2Mg →t→ С + 2MgO
Свойства карбонатов и гидрокарбонатов
NaOH + CO2 = NaHCO3
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
Са(HCO3)2 →100 °C→ CaCO3↓ + Н2O + CO2↑
CaCO3 →1000 °C→ СаО + CO2
2NaHCO3 →t→ Na2CO3+ Н2O + CO2↑
NaHCO3+ CH3COOH = CH3COONa + Н2O + CO2↑
CaCO3 + Н2O + CO2 = Са(HCO3)2
Са(HCO3)2 + Са(OH)2 = CaCO3↓ + 2Н2O
Na2CO3 + H2O ↔ NaHCO3 + NaOH
NaHCO3 + (Н2O) ↔ NaOH + (Н2O) + CO2
Свойства карбидов
СаС2 + 2Н2O = Са(OH)2 + С2Н2
Al4С3 + 12HCl = 4AlCl3 + ЗCH4
5.2. Получение и свойства кремния и его соединений
Простое вещество
SiO2 + 2Mg →t→ Si + 2MgO
Si + O2 →t→ SiO2
Si + 2F2 = SiF4↑
Si + 2Mg →t→ Mg2Si
Si + 2KOH + 2H2O = K2SiO3 + 2H2
Силан SiH4
Mg2Si + 4HCl = 2MgCl2 + SiH4↑
SiH4 + 2O2 = SiO2 + 2Н2O (самовоспламенение на воздухе)
Оксид кремния (IV)
SiO2 + H2O ≠
SiO2 + 2NaOH →t, сплавление→ Na2SiO3 + Н2O
SiO2 + 6HF = H2[SiF6] + 2H2O
Кремниевая кислота и силикаты. Кремниевая кислота имеет полимерное строение и состав xSiO2 • yH2O. H2SiO3 – условная формула, такого соединения не выделено.
Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3↓ + 2NaCl
Na2SiO3 + 2Н2O + 2CO2 = 2NaHCO3 + H2SiO3↓
H2SiO3 →t→ SiO2 + H 2O
5.3. Получение и свойства соединений олова и свинца
Гидроксиды олова и свинца имеют амфо-терные свойства. При этом в степени окисления элемента +2 в гидроксидах преобладают основные свойства, а в степени окисления +4 – кислотные. Соединения Sn2+ имеют восстановительные свойства, а соединения РЬ4+ – окислительные:
SnCl2 + 2NaOH = Sn(OH)2↓ + 2NaCl
Sn(OH)2↓ + 2HCl = SnCl2 + 2H2O
Sn(OH)2↓ + 2NaOH = Na2[Sn(OH)4]
SnCl4 + 4NH4OH = H2SnO3↓ + 4NH4Cl + H2O
H2SnO3↓ + 2NaOH + H2O = Na2[Sn(OH)6]
H2SnO3↓ + 4HCl = SnCl4 + 3H2O
SnCl2 + 2FeCl3 = 2FeCl2 + SnCl4
PbO2 + 4HCl = PbCl2 + Cl2↑ + 2H2O
6. VA-группa
Элементы VA-группы имеют электронную формулу ns2nps. Азот, фосфор и мышьяк являются неметаллами, висмут и сурьма имеют металлические свойства. Наиболее характерные степени окисления: +5, +3, 0, -3. Оксиды Э2O5 имеют кислотные свойства, свойства оксидов Э2O3: кислотные – для N и Р, амфотерные – для As и Sb, основные – для Bi.
6.1. 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
Оксиды азота
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.) = BaSO4↓ + 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.) пассивирует на холоду Al, 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
6.2. 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 (Нn(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
