Совет 1: Как определить характер оксида

Химические соединения, состоящие из кислорода и любого другого элемента периодической системы, называют оксидами. В зависимости от свойств, их классифицируют на основные, амфотерные и кислотные. Характер оксидов можно определить теоретически и практическим путем.
Вам понадобится
  • - периодическая система;
  • - лабораторная посуда;
  • - химические реактивы.
Инструкция
1
Вам необходимо хорошо представлять, как изменяются свойства химических элементов в зависимости от их местоположения в таблице Д.И. Менделеева. Поэтому повторите периодический закон, электронное строение атомов (от него зависит степень окисления элементов) и прочее.
2
Не прибегая к практическим действиям, вы сможете установить характер оксида, используя только периодическую систему. Ведь известно, что в периодах, в направлении слева направо щелочные свойства оксидов сменяются на амфотерные, а затем - на кислотные. Например, в III периоде оксид натрия (Na2O) проявляет основные свойства, соединение алюминия с кислородом (Al2O3) имеет амфотерный характер, а окисл хлора (ClO2) – кислотный.
3
Имейте в виду, в главных подгруппах щелочные свойства оксидов усиливаются сверху вниз, а кислотность наоборот ослабевает. Так, в I группе у оксида цезия (CsO) основность сильнее, чем у оксида лития (LiO). В V группе оксид азота (III) - кислотный, а оксид висмута (Bi2O5) уже основный.
4
Другой способ определения характера оксидов. Допустим, дана задача опытным путем доказать основные, амфотерные и кислотные свойства оксида кальция (CaO), оксида 5-валентного фосфора (P2O5(V)) и оксида цинка (ZnO).
5
Сначала возьмите две чистые пробирки. Из склянок, с помощью химического шпателя, насыпьте в одну немного CaO, а в другую P2O5. Затем налейте в оба реактива по 5-10 мл дистиллированной воды. Стеклянной палочкой мешайте до полного растворения порошка. Опустите кусочки лакмусовой бумаги в обе пробирки. Там, где находится оксид кальция – индикатор станет синего цвета, что является доказательством основного характера исследуемого соединения. В пробирке с оксидом фосфора (V) бумага окрасится в красный цвет, следовательно, P2O5 – кислотный оксид.
6
Так как оксид цинка не растворим в воде, для доказательства его амфотерности проведите реакции с кислотой и гидроксидом. В том и другом случае кристаллы ZnO вступят в химическую реакцию. Например:
ZnO + 2KOH = K2ZnO2 + H2O
3ZnO + 2H3PO4→ Zn3(PO4)2↓ + 3H2O

Совет 2: Как получить оксид кальция

Оксид кальция - это обычная негашеная известь. Но, несмотря на столь нехитрую природу, это вещество весьма широко используется в хозяйственной деятельности. От строительства, в качестве основы для известкового цемента, до кулинарии, в качестве пищевой добавки E-529, оксид кальция находит применение. И в промышленных и в домашних условиях можно получить оксид кальция из карбоната кальция реакцией термического разложения.
Вам понадобится
  • Карбонат кальция в виде известняка или мела. Керамический тигель для отжига. Пропановая или ацетиленовая горелка.
Инструкция
1
Подготовьте тигель для отжига карбоната кальция. Прочно установите его на огнеупорных подставках или специальных приспособлениях. Тигель должен быть прочно установлен и, при возможности, закреплен.
2
Измельчите карбонат кальция. Измельчение нужно произвести для лучшей теплопередачи внутри массы вещества. Не обязательно измельчать известняк или мел в пыль. Достаточно произвести грубое неоднородное измельчение.
3
Наполните тигель для отжига измельченным карбонатом кальция. Не стоит заполнять тигель полностью, поскольку при выделении углекислого газа, часть вещества может быть выброшена наружу. Заполните тигель примерно на треть или меньше.
4
Приступите к нагреву тигля. Хорошо установите и закрепите его. Осуществите плавный прогрев тигля с разных сторон во избежание его разрушения вследствие неравномерного термического расширения. Продолжайте нагревать тигель на газовой горелке. Через некоторое время начнется реакция термического распада карбоната кальция.
5
Дождитесь полного прохождения реакции термического распада. В ходе реакции верхние слои вещества в тигле могут плохо прогреваться. Их можно несколько раз перемешать стальной лопаткой.
6
Остудите тигель и вещество в нем. Выключите газовую горелку и дождитесь полного остывания тигля. Теперь в нем находится оксид кальция.
Видео по теме
Обратите внимание
Будьте осторожны при работе с газовой горелкой и нагретым тиглем. При прохождении реакции тигель будет нагрет до температуры выше 1200 градусов Цельсия.
Полезный совет
Вместо попыток собственноручного производства больших количеств оксида кальция (например, для последующего получения известкового цемента), лучше купить готовый продукт на специализированных торговых площадках.

Совет 3: Как определить кислотные свойства соединений

Согласно общепринятым взглядам, кислоты - это сложные вещества, состоящие из одного или нескольких атомов водорода, способных замещаться на атомы металлов и кислотных остатков. Они подразделяются на бескислородные и кислородосодержащие, одноосновные и многоосновные, сильные, слабые и т.д. Как определить, имеет то или иное вещество кислотные свойства?
Вам понадобится
  • - индикаторная бумага или раствор лакмуса;
  • - соляная кислота (лучше разбавленная);
  • - порошок углекислого натрия (соды кальцинированной);
  • - немного азотнокислого серебра в растворе;
  • - плоскодонные колбы или лабораторные стаканы.
Инструкция
1
Первый и самый простой тест – испытание с помощью индикаторной лакмусовой бумаги или раствора лакмуса. Если бумажная полоска или водный раствор имеет розовый или красный оттенок, значит, в исследуемом веществе есть водородные ионы, а это верный признак кислоты. Легко можно понять, что чем интенсивнее окраска (вплоть до красно-бордовой), тем сильнее кислота.
2
Есть множество других способов проверки. Например, перед вами поставлена задача определить, является ли прозрачная жидкость соляной кислотой. Как это сделать? Вам известна качественная реакция на хлорид-ион. Он обнаруживается путем добавления даже самых малых количеств раствора ляписа - азотнокислого серебра AgNO3.
3
Отлейте в отдельную емкость немного исследуемой жидкости и капните чуть-чуть раствора ляписа. При этом мгновенно выпадет «творожистый» белый осадок нерастворимого хлорида серебра. То есть хлорид-ион в составе молекулы вещества точно есть. Но, может быть, это все-таки не соляная кислота, а раствор какой-то хлорсодержащей соли? Например, хлорида натрия?
4
Вспомните еще одно свойство кислот. Сильные кислоты (а к их числу, безусловно, относится и соляная) могут вытеснять слабые кислоты из их солей. Поместите в колбу или лабораторный стакан немного порошка кальцинированной соды – Na2CO3 и потихоньку приливайте исследуемую жидкость. Если сразу же раздастся шипение и порошок буквально «вскипит» - никаких сомнений уже не останется - это соляная кислота.
5
Почему? Потому что произошла такая реакция: 2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + H2CO3. Образовалась угольная кислота, которая настолько слаба, что мгновенно разлагается на воду и углекислый газ. Вот его-то пузырьки и вызвали это «бурление и шипение».
Видео по теме
Обратите внимание
Соляная кислота, даже разбавленная – едкое вещество! Помните о технике безопасности.
Полезный совет
Прибегать к вкусовым тестам (если на языке кисло, значит, кислота имеется) ни в коем случае не надо. Как минимум, это может быть очень опасно! Ведь многие кислоты исключительно едки.
Источники:
  • как изменяются кислотные свойства

Совет 4: Как определить окисления фосфора

Фосфор – химический элемент, имеющий 15-й порядковый номер в Таблице Менделеева. Он расположен в ее V группе. Классический неметалл, открытый алхимиком Брандом в 1669-м году. Существует три основных модификации фосфора: красный (входящий в состав смеси для розжига спичек), белый и черный. При очень высоких давлениях (порядка 8,3*10^10Па) черный фосфор переходит в другое аллотропическое состояние («металлический фосфор») и начинает проводить ток. Как определить степень окисления фосфора в различных веществах?
Инструкция
1
Вспомните, что такое степень окисления. Это величина, соответствующая заряду иона в молекуле, при условии, что электронные пары, осуществляющие связь, смещены в сторону более электроотрицательного элемента (расположенного в Таблице Менделеева правее и выше).
2
Надо также знать главное условие: сумма электрических зарядов всех ионов, входящих в состав молекулы, с учетом коэффициентов всегда должна равняться нулю.
3
Необходимо помнить, что степень окисления элементов, входящих в состав простого вещества (например, C, O2, Cl2), всегда равна нулю.
4
Степень окисления далеко не всегда количественно совпадает с валентностью. Наилучший пример – углерод, который в органических молекулах всегда имеет валентность, равную 4, а степень окисления может быть равной и -4, и 0, и +2, и +4.
5
Какова степень окисления фосфора в молекуле фосфина PH3, например? С учетом всего вышесказанного дать ответ на этот вопрос очень легко. Поскольку водород – самый первый элемент в Таблице Менделеева, он по определению не может располагаться там «правее и выше», чем фосфор. Следовательно, именно фосфор притянет к себе электроны водорода.
6
Каждый атом водорода, лишившись электрона, превратится в положительно заряженный ион со степенью окисления +1. Следовательно, суммарный положительный заряд равен +3. Значит, с учетом правила, гласящего, что суммарный заряд молекулы равен нулю, степень окисления фосфора в молекуле фосфина равна -3.
7
Ну, а какова степень окисления фосфора в оксиде P2O5? Возьмите Таблицу Менделеева. Кислород расположен в VI группе, правее фосфора, и к тому же выше, следовательно, он однозначно более электроотрицателен. То есть степень окисления кислорода в этом соединении будет со знаком «минус», а фосфора – со знаком «плюс». Каковы же эти степени, чтобы молекула в целом была нейтральна? Легко можно увидеть, что наименьшее общее кратное для чисел 2 и 5 – это 10. Следовательно, степень окисления кислорода -2, а фосфора +5.
Видео по теме
Полезный совет
Фосфор – один из важнейших элементов, входящий в состав белков, нуклеиновых кислот, аденозиндифосфорной и аденозинтрифосфорной кислот. Он незаменим для жизни. Его соединения широко используются в разных отраслях промышленности.

Совет 5: Свойства хлора как элемента

Хлор – элемент главной подгруппы VII группы таблицы Д.И. Менделеева. Он имеет порядковый номер 17 и относительную атомную массу 35,5. Кроме хлора, в эту подгруппу входят также фтор, бром, йод и астат. Все они являются галогенами.
Инструкция
1
Как и все галогены, хлор – p-элемент, типичный неметалл, при обычных условиях существует в виде двухатомных молекул. На внешнем электронном слое атом хлора имеет один неспаренный электрон, поэтому для него характерна валентность I. В возбужденном состоянии число неспаренных электронов может увеличиваться, поэтому хлор может проявлять также валентности III, V и VII.
2
Cl2 при обычных условиях – ядовитый желто-зеленый газ с характерным резким запахом. Он тяжелее воздуха в 2,5 раза. Вдыхание паров хлора, даже в небольших количествах, приводит к раздражению дыхательных путей и кашлю. При 20°C в одном объеме воды растворяется 2,5 объема газа. Водный раствор хлора называется хлорной водой.
3
Хлор почти не встречается в природе в свободном виде. Он распространен в виде соединений: поваренной соли NaCl, сильвинита KCl∙NaCl, карналлита KCl∙MgCl2 и других. Большое число хлоридов содержится в морской воде. Также этот элемент входит в состав хлорофилла растений.
4
Промышленный хлор получают электролизом хлорида натрия NaCl, расплава или водного раствора. И в том, и в другом случае на аноде выделяется свободный хлор Cl2↑. В лаборатории это вещество получают при действии концентрированной соляной кислоты на перманганат калия KMnO4, оксид марганца(IV) MnO2, бертолетову соль KClO3 и другие окислители:

2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,

4HCl+MnO2=MnCl2+Cl2↑+2H2O,

KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O.

Все перечисленные реакции проходят при нагревании.
5
Cl2 проявляет сильные окислительные свойства в реакциях с водородом, металлами, некоторыми менее электроотрицательными неметаллами. Так, реакция с водородом протекает под воздействием квантов света и в темноте не идет:

Cl2+H2=2HCl (хлороводород).
6
При взаимодействии с металлами получаются хлориды:

Cl2+2Na=2NaCl (хлорид натрия),

3Cl2+2Fe=2FeCl3 (хлорид железа(III)).
7
Из менее электроотрицательных неметаллов, вступающих в реакцию с хлором, можно назвать фосфор и серу:

3Cl2+2P=2PCl3 (хлорид фосфора(III)),

Cl2+S=SCl2 (хлорид серы(II)).

С азотом и кислородом хлор непосредственно не реагирует.
8
С водой хлор взаимодействует в две стадии. Сначала образуются соляная HCl и хлорноватистая HClO кислоты, затем хлорноватистая кислота разлагается на HCl и атомарный кислород:

1) Cl2+H2O=HCl+HClO,

2) HClO=HCl+[O] (для реакции нужен свет).

Образующийся атомарный кислород обусловливает окисляющее и отбеливающее действие хлорной воды. В ней погибают микроорганизмы и обесцвечиваются органические красители.
9
В реакцию с кислотами хлор не вступает. С щелочами реагирует по-разному, в зависимости от условий. Так, на холоду образуются хлориды и гипохлориты, при нагревании – хлориды и хлораты:

Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O (на холоду),

3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O (при нагревании).
10
Из бромидов и йодидов металлов хлор вытесняет свободный бром и йод:

Cl2+2KBr=2KCl+Br2↓,

Cl2+2KI=2KCl+I2↓.

С фторидами аналогичная реакция не идет, поскольку окислительная способность фтора выше окислительной способности Cl2.
Видео по теме
Полезный совет
Природный хлор представляет собой смесь двух стабильных изотопов – с атомными числами 35 и 37.
Обратите внимание
Запомните, характер свойств оксида напрямую зависит от валентности элемента, входящего в его состав.
Полезный совет
Не забывайте, что еще существуют так называемые безразличные (несолеобразующие) оксиды, не реагирующие в обычных условиях ни с гидроксидами, ни с кислотами. К ним относятся оксиды неметаллов с валентностью I и II, например: SiO, CO, NO, N2O и т.д., но встречаются и «металлические»: MnO2 и некоторые другие.
Источники:
  • основный характер оксидов
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500
к
Honor 6X Premium
новая премиальная версия
узнать больше