ЕXAMCHEMISTRY

Готовимся к сдаче ЕГЭ по химии

Бинарные соединения с кислородом

Оксиды Ме₂O

Твердые вещества, х.р. в воде (за исключением Li₂O, который растворяется медленно). Оксиды Li₂0 и Na₂0 бесцветны, К₂O -желтовато-белый, Rb₂O - светло-желтый, Cs₂O - оранжевый.

Наиболее устойчивый оксид Li₂O образуется при горении Li на воздухе. Для получения других оксидов проводят медленное окисление металлов в условиях недостатка O₂ или осуществляют восстановление пероксидов одноименными металлами:

4Na + O₂= 2Na₂O

Na₂O₂ + 2Na → 2Na₂O

Являются типичными основными оксидами -взаимодействуют с Н₂O, кислотными оксидами, кислотами.

На воздухе оксиды «расплываются»; легко поглощают СO₂, превращаясь при этом в карбонаты:

Ме₂O+ СO₂ = Ме₂СO₃

Оксиды щел. Me не проявляют ни окислительных, ни восстановительных свойств.

Пероксиды Ме₂0₂

Твердые вещества, растворимые в воде, имеют окраску отсветло-желтой у Na₂O₂ до темно-коричневой у Rb₂O₂.

Практически наиболее важный пероксид натрия образуется при го­рении металла на воздухе:

2 Na + O₂= Na₂O₂

Пероксиды К, Rb, Cs получают действием 0₂ на растворы щел. Me в жидком NH₃

Пероксидыщел. Me можно считать солями пероксида водорода Н₂O₂. В водномрастворе они гидролизуются как соли слабой кислоты:

Na₂O₂ + Н₂O → NaOH + NaHO₂

Сильные кислоты вытесняют из пероксидов щел. Me пероксид водорода:

Na₂O₂ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + Н₂O₂

Пероксиды щел. Me являются сильными окислителями. Реакции со многими веществами (порошкообразный Al , уголь, эфир, хлопок и др.) происходят настолько энергично, что сопровождаются взрывом.

Пероксид натрия поглощает СO₂ с выделением кислорода:

2Na₂O₂ + 2СO₂ = 2Na₂CO₃ + O₂

Это свойство используется в дыхательных аппаратах для водолазов и пожарных, а так­же для обновления воздуха а закрытых помещениях, а частности, на подводных лодках.

Супероксиды (надпероксиды) Me⁺[O^2-]

Характерны для калия, рубидия, цезия. Образуются при горении этих металлов навоздухе. Уже при нулевой температуре разлагаются, выделяя свободный кислород:

2КO₂+ 2Н₂O = 2КОН + Н₂O₂ + O₂

Приболее высокой температуре разложение происходит без образования H₂O₂.

Супероксиды являются очень сильными окислителями, подобно пероксидам.

Озониды Me⁺[O^3-]

Известны для К, Rb , Cs . Очень неустойчивые соединения,имеют оранжево-красную окраску. При взаимодействии с водой выделяют наибольшее количество кислорода:

2RbO₃ +Н₂O = 2RbOH + 2,5O₂

Общим свойством всех бинарных соединений щелочных металлов с кислородом является их способность поглощать СO₂. Пероксиды, супероксиды и озониды могут связывать также монооксид углерода СО:

Na₂O₂ + СО = Na₂CO₃

2КO₂ + СО = К₂СO₃+ O₂

2RbO₃ +СО = Rb₂CO₃ + 2O₂

Гидроксиды щелочных металлов

МеОН - общая формула гидроксидов s'-металлов, называемых щелочами.

Щелочи - твердые, непрозрачные бесцветные вещества, довольно легкоплавкие. Плавятся без разложения в интервале температур -300-50°С. Только гидроксид лития при плавлении частично разлагается:

2LiOH = Li₂O + Н₂O

Твердые гидроксиды и их концентрированные растворы сильно гигроскопичны, они жадно поглощают влагу и используются для осушения газов, не обладающих кислотными свойствами. Вследствие гигроскопичности твердые щелочи быстро расплываются навоздухе.

Гидроксиды щелочных металлов очень хорошо растворяются в воде (за исключением малорастворимого LiOH ), а также в спирте.

Щелочи - очень агрессивные, едкие вещества. Они вызывают тяжелые ожоги кожи и слизистых оболочек, разъедают ткань, бумагу, кожу и др. вещества.

Щелочи - одни из самых реакционноспособных веществ, используются во многих реакциях неорганического и органического синтеза, а также в технологических процессах. Они находят широкое применение в щелочных аккумуляторах.

Важнейшие соли натрия и калия

NaCI - поваренная, или каменная соль. Пищевой продукт, консервирующее средство, сырье для получе­ния соды Na₂C0₃, хлора, NaOH . Изотонический р-р NaCI (0,9%) используется в медицине (физиологический раствор).

NaBr - бромид натрия. Применяется как седативное средство в медицине.

Na₂CO₃ - кальцинированная сода. Водные растворы имеют сильнощелочную реакцию вследствие гидролиза:

Na₂CO₃ + Н₂O = NaHCO₃ + NaOH.

Получают аммиачно-хлоридным способом (метод Сольвэ):

NaCl + NH ₃ + СO₂ + Н₂O = NaHCO₃ + NH₄Cl

2NaHCO₃= Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

Применяется для производства стекла, при получении мыла и др.моющих средств.

NaHCO₃ - питьевая, или пищевая, сода. Водные р-ры имеют слабощелочную среду в результате гидролиза:

NaHCO₃ + Н₂O = Н₂СO₃+ NaOH;

поэтому используются как лекарственное средство для понижения кислотности желудочного сока.

NaNO₃ - натриевая, или чилийская, селитра. Применяется как удобрение; в качестве окислителя входит в состав взрывчатых смесей, ракетных топлив, пиротехнических средств.

Na₂SO₄ • 10H₂O - мирабилит, или глауберова соль. Применяетсяв медицине как слабительное средство.

Na₂B₄O₇ • 10H₂O - бура (декагидрат тетрабората натрия). Применяют наружно как антисептическое средство для полосканий,спринцеваний и т.д.

KCl - в природе минерал сильвин (сильвинит - NaCl • KCl). Используется как удобрение, применяется при производстве КОН, КСlO₃, КСlO₄, KNO₃ и др.

К₂СO₃- поташ. В значительных количествах содержится в растительной золе.

KNO₃ - калийная селитра. Применяют как удобрение, для изготовления черного пороха (окислитель), в производстве спичек, для консервирования мясных продуктов.

КМnO₄ (перманганат калия), К₂Сr₂О₇ (дихромат калия, хромпик), КСlO₃ (хлорат калия, бертолетова соль). Сильнейшие окислители, широко используются в неорганическом и органическом синтезе.

K₄[Fe(CN)₆] - желтая кровяная соль. Используется как реагент для обнаружения ионов Fe³⁺.

K₃[Fe(CN)₆] - красная кровяная соль. Используетсякак реагент для обнаружения ионов Fe²⁺.