Химия егэ 1080

• Какие реакции нужно знать, чтобы решить ЕГЭ по химии?
• 1) Взаимодействие металлов с кислородом
• 2) Взаимодействие металлов с водой
• 3) Амфотерные металлы
• 4) Амфотерные оксиды и гидроксиды
• 5) Комплексные соли
• 6) Амфотерные соли
• 7) Углерод на ЕГЭ
• Азот на ЕГЭ
• 9) Фосфор на ЕГЭ
• 10) Сера на ЕГЭ
• 11) Замещение неметаллов
• 12) Взаимодействие неметаллов с другими неметаллами
• 13) Медь и её соединения
• 14) Серебро и его соединения
• 15) Хром и его соединения
• 16) Железо и его соединения
• 17) Соединения марганца
• 18) Неметаллы с щелочами
• 19) Кислотные оксиды с щелочами
• 20) Гидриды, фосфиды, нитриды, сульфиды, карбиды
• 21) Гидролиз бинарных соединений с ковалентной полярной связью
• 22) Взаимный гидролиз

В данном материале мы рассмотрим только те реакции неорганической химии, что выходят за пределы свойств классов (солей, кислот, оксидов, оснований) и часто встречаются в 8 задании. В материале Вы познакомитесь с самыми популярными реакциями, которые встречаются на экзамене.

Какие реакции нужно знать, чтобы решить ЕГЭ по химии?

1) Взаимодействие металлов с кислородом

• Натрий, как и другие щелочные металлы (кроме лития), а также барий, при взаимодействии с кислородом образуют пероксиды или надпероксиды:

2Na + O₂ = Na₂O₂

Причем, для натрия более характерен пероксид, а для калия – надпероксид:

K + O₂ = KO₂

• Пероксиды реагируют с холодной и горячей водой по-разному: с холодной водой происходит реакция обмена:

Na₂O₂ + 2H₂O = 2NaOH + H₂O₂

В горячей воде происходит окислительно-восстановительная реакция:
2Na₂O₂ + H₂O = 4NaOH + O₂↑

2) Взаимодействие металлов с водой

Основные продукты при взаимодействии металлов с водой можно представить в виде следующей схемы:

3) Амфотерные металлы

Алюминий, цинк и бериллий отличаются от других металлов тем, что могут вступать во взаимодействие с концентрированными растворами щелочей, понятие «амфотерные металлы» использовано для облегчения поиска, такое понятие не совсем верно.

2Al + 2NaOH + 6H₂O = 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂

Zn + 2NaOH + 2H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂

Be + 2NaOH + 2H₂O = Na₂[Be(OH)₄] + H₂

4) Амфотерные оксиды и гидроксиды

Амфотерные оксиды и гидроксиды реагируют с концентрированными растворами щелочей, причем продукт зависит от агрегатного состояния исходной щелочи: если она твердая, то применяют сплавление и образуется средняя соль, если же щелочь дана в растворенном виде, то образуется комплексная соль. Эти различия очень часто встречаются в задании 8 на ЕГЭ по химии!

• При сплавлении:

Al₂O₃ + 2NaOH = 2NaAlO₂ + H₂O↑

Al(OH)₃ + NaOH = NaAlO₂ + 2H₂O↑

• При растворении в концентрированной щелочи:

BeO + 2KOH + H₂O = K₂[Be(OH)₄]

Be(OH)₂ + 2KOH = K₂[Be(OH)₄]

Можно брать любую щелочь и любой амфотерный оксид или гидроксид.

• Амфотерные оксиды, при сплавлении с солями, вытесняют летучие кислотные оксиды:

Na₂CO₃ + Al₂O₃ = 2NaAlO₂ + CO₂↑

K₂SO₃ + ZnO = K₂ZnO₂ + SO₂↑

Задание по образцу ФИПИ:

5) Комплексные соли

• Комплексные соли разлагаются при нагревании с потерей воды:

Na[Al(OH)₄] = NaAlO₂ + 2H₂O

K₂[Zn(OH)₄] = K₂ZnO₂ + 2H₂O

• Комплексные соли реагируют с сильными кислотами в двух вариантах (при избытке и при недостатке кислоты):

Na[Al(OH)₄] + HCl = NaCl + H₂O + Al(OH)₃↓ (при недостатке кислоты)

Na[Al(OH)₄] + 4HCl = NaCl + AlCl₃ + 4H₂O (при избытке кислоты)

• Комплексные соли реагируют со слабыми кислотами и летучими кислотными оксидами, получаемые сульфиды, карбонаты, сульфиты алюминия неустойчивы, поэтому вместо них записывают гидроксид амфотерного металла:

2Na[Al(OH)₄] + H₂S = Na₂S + 2Al(OH)₃ + 2H₂O (при недостатке сероводородной кислоты)

Na[Al(OH)₄] + H₂S = NaHS + Al(OH)₃ + H₂O (при избытке сероводородной кислоты)

2Na[Al(OH)₄] + CO₂ = Na₂CO₃ + 2Al(OH)₃ + H₂O (при недостатке углекислого газа)

Na[Al(OH)₄] + CO₂ = NaHCO₃ + Al(OH)₃ (в условиях избытка углекислого газа)

Попробуйте решить задание ЕГЭ:

6) Амфотерные соли

Термин «амфотерные соли» некорректен, однако за последний месяц было более четырех тысяч запросов с таким сочетанием слов, под амфотерными солями школьник понимает соли, в анионе которого стоит амфотерный металл, а также комплексные соли, описанные выше. На самом деле, соли в которых амфотерный металл принадлежит аниону следует относить к самым обычным средним солям. Рассмотрим свойства некоторых из них, например, цинката натрия (Na₂ZnO₂) и алюмината калия (KAlO₂).

• Реагируют с сильными кислотами:

Na₂ZnO₂ + 4HCl = 2NaCl + ZnCl₂ + 2H₂O

2KAlO₂ + 4H₂SO₄ = K₂SO₄ + Al₂(SO₄)₃ + 4H₂O

Б) Растворяются в воде с образованием соответствующей комплексной соли:

KAlO₂ + 2H₂O = K[Al(OH)₄]

• Также под амфотерными солями школьники подразумевают соли, содержащие в катионе металл в третьей валентности (что тоже является неверным, это средние соли) или цинк и бериллий, такие соли могут по-разному реагировать с растворами щелочей, например:

AlCl₃ + 3NaOH = 3NaCl + Al(OH)₃ (недостаток щелочи, разбавленный раствор щелочи)

AlCl₃ + 4NaOH = NaCl + Na[Al(OH)₄] (избыток щелочи, концентрированный раствор щелочи)

7) Углерод на ЕГЭ

В задании 8 часто встречаются гидрокарбонаты, рассмотрим их важнейшие свойства на примере гидрокарбоната кальция.

Гидрокарбонаты, как и другие кислые соли, при взаимодействии с щелочами, оксидами, солями, кислотами и при нагревании часто превращаются в средние соли.

1. Разложение при нагревании:

Ca(HCO₃)₂ → CaCO₃ + CO₂ + H₂O

1. Взаимодействие с щелочами:

Ca(HCO₃)₂ + Ca(OH)₂ → 2CaCO₃ + 2H₂O

Ca(HCO₃)₂ + 2NaOH → CaCO₃ + Na₂CO₃ + 2H₂O

1. Взаимодействие с кислотами:

Ca(HCO₃)₂ + 2HCl → CaCl₂ + 2CO₂ + 2H₂O

• Реакция с карбонатами. Эти реакции идут с образованием кислых солей, необходимый для их образования водород поступает из воды, поэтому составители используют такие обозначения как CO₂ р-р или CaCO₃ влажн., реакция идет по следующей схеме:

CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂

• Углекислый газ

Восстановление углерода активными металлами и углеродом:

CO₂ + 2Mg → 2MgO + C

CO₂ + C → 2CO

• Реакции с монооксидом углерода:

1. CO или угарный газ – хороший восстановитель, реагирует с окислителями:

CO + CuO = CO₂ + Cu

CO + Cl₂ = COCl₂

CO + Br₂ = COBr₂

2CO + O₂ = 2CO₂

1. Монооксид углерода проявляет и окислительные свойства:

СO + H₂ = CH₃OH

1. Вступает в реакции без изменения степени окисления:

CO + NaOHтв. = HCOONa (при сплавлении)

Азот на ЕГЭ

Очень популярной в заданиях ЕГЭ по химии является азотная кислота, в отличие от обычных кислот, в качестве окислителя выступает не протон водорода, а азот в высшей степени окисления.

В общем, схему реакции кислоты с металлами можно представить в следующем виде:

HNO₃ + Me → Me^+x(NO₃)_x + H₂O + особый продукт

Особые продукты зависят от характера металла, приведем из в виде таблицы:

Таблица – свойства азотной кислоты

Реагент	HNO3 концентрированная	HNO3 разбавленная
Активные металлы (металлы IA и IIА-группы в таблице Менделеева)	N2O (редко NO)	NH4NO3 (редко N2 или NH3)
Неактивные металлы Cu, Ag, Hg	NO2	NO
Cr, Al, Fe	На холоде реакция не идёт в следствие пассивации,  При нагревании образуется NO2, а металл приобретает степень окисления +3	NO (редко N2, N2O)
Металлы средней активности (все остальные металлы, например, Zn, Ni, Co)	NO2	NO (редко N2, N2O)
Au, Pt	Реакция не идет	Реакция не идет

• Примеры реакций металлов с азотной кислотой:

4HNO₃ разб. + Al = Al(NO₃)₃ + NO + 2H₂O (при любой температуре)

6HNO₃ конц. + Al = Al(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O (реакция идет только при нагревании)

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

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

• C другими восстановителями азотные кислоты ведут себя аналогичным образом: у концентрированной продуктом является NO₂, а у разбавленной – NO:

FeO + 4HNO₃ конц. = Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 2H₂O

3FeO + 10HNO₃ разб. = 3Fe(NO₃)₃ + NO + 5H₂O

• Азотная кислота реагирует и с неметаллами, например, с серой и углеродом:

6HNO₃ конц. + S = H₂SO₄ + 6NO₂ + 2H₂O

4HNO₃ конц. + С = CO₂ + 4NO₂ + 2H₂O

9) Фосфор на ЕГЭ

• Фосфор выступает в роли окислителя и восстановителя в реакции с щелочами:

4P + 3NaOH + 3H₂O → 3NaH₂PO₂ + PH₃↑

Это одна из самых популярных окислительно-восстановительных реакций с фосфором на ЕГЭ по химии.

• оксид фосфора III реагирует с холодными растворами щелочей и водой без изменения степени окисления:

P₂O₃ + 2KOH + H₂O → 2KH₂PO₃

P₂O₃ + 3H₂O → 2H₃PO₃ (или HPO₂)

• Соединения фосфора III – хорошие восстановители, стремятся превратиться в соединения фосфора V:

P₂O₃ + окислитель → PO₄^3‒ + продукты восстановления

P₂O₃ + 4KMnO₄ + 10KOH → 2K₃PO₄ + 4K₂MnO₄ + 5H₂O

P₂O₃ + 4HNO₃ + H₂O → 2H₃PO₄ + 4NO₂

• Оксид фосфора V реагирует с водой, образуя ряд кислот:

P₂O₅ + H₂O → 2HPO₃ – метафосфорная (в сильном недостатке воды)

P₂O₅ + 2H₂O → H₄P₂O₇ – пирофосфорная (в небольшом недостатке воды)

P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄ – ортофосфорная (в избытке воды)

• Фосфаты могут образовывать кислые соли, при взаимодействии с фосфорной кислотой:

2K₃PO₄ + H₃PO₄ → 3K₂HPO₄

K₃PO₄ + 2H₃PO₄(большой избыток) → 3KH₂PO₄

10) Сера на ЕГЭ

Таблица ‒ Серная кислота

Свойства	Разбавленная H2SO4	Концентрированная H2SO4
Окислительные свойства	Окислитель за счет протона водорода	Окислитель за счет серы
Активные металлы	2Na + H2SO4 = Na2SO4 + H2	8Na + 5H2SO4 = 4Na2SO4 + 4H2O + H2S↑
Металлы средней активности	Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2	3Zn + 4H2SO4 = 3ZnSO4 + 4H2O + S↓ (в зависимости от концентрации кислоты может выделиться SO2 или H2S)
Al, Cr, Fe	Как с другими металлами до водорода: Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2	На холоде реакция не идет (пассивация), при нагревании: 2Fe + 6H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 6H2O + 3SO2
Металлы средней активности	Реакция не идет, так как эти металлы не могут вытеснить водород	Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + 2H2O + SO2

• Обменная реакция с концентрированной серной кислотой:

NaCl + H₂SO₄ конц. = NaHSO₄ + HCl↑ (при сильном нагревании)

Остальные обменные реакции стандартны и в этом материале рассмотрены не будут.

• Сероводород:

SO₂ + 2H₂S = 3S↓ + 2H₂O

2H₂S + 3O₂ = 2H₂O + 2SO₂ (кислород в избытке)

2H₂S + O₂ = 2H₂O + 2S↓ (кислород в недостатке)

11) Замещение неметаллов

Часто в задании 8 ЕГЭ по химии встречается замещение брома на хлор, или йода на хлор или бром. Галогены могут вытеснять друг друга и другие неметаллы из соединений. Чтобы понимать, какие неметаллы  могут вытеснить другие неметаллы, нужно помнить о том, что в ПС Д.И. Менделеева элементы стоят таким образом, что чем правее и выше стоит элемент, тем сильнее проявляются его неметаллические свойства, и тем выше его электроотрицательность. Более электроотрицательные неметаллы могут вытеснять менее электроотрицательные. Так, хлор и бром стоят выше в таблице Менделеева, чем йод, поэтому могут вытеснить его из соединений:

2NaI + Br₂ = 2NaBr + I₂

2KI + Cl₂ = 2KCl + I₂

Хлор может вытеснить бром:

2NaBr + Cl₂ = 2NaCl + Br₂

Йод не может вытеснить другие галогены, так как расположен в ПС ниже хлора, брома и фтора, но йод может вытеснить те элементы-неметаллы, что стоят левее в Периодической системе, например, серу:

H₂S + I₂ = 2HI + S

Можно использовать ряд электроотрицательности неметаллов, на реальном ЕГЭ его не будет, легче запомнить Периодический закон, тем более что эти знания также нужны для выполнения задания 2 ЕГЭ по химии.

12) Взаимодействие неметаллов с другими неметаллами

Более электроотрицательные неметаллы могут окислить менее электроотрицательные неметаллы. То есть те элементы, которые стоят в ПС выше и правее отнимают электроны у тех неметаллов, которые стоят ниже и левее.

Например, хлор, бром и фтор могут окислить йод, серу, фосфор (наиболее популярные на ЕГЭ реакции). В таблице представлены наиболее популярные продукты:

Таблица – взаимодействие неметаллов

Восстановители	Окислители
F2	Cl2	Br2	I2	O2	S
I2	IF7 IF5	ICl5 ICl3 ICl	IBr5 IBr3 IBr	‒	‒	‒
S	SF6	SCl4	SBr4	‒	SO2	‒
P	PF5	PCl5 PCl3	PBr5 PBr3	PI3	P2O3 P2O5	P2S3 P2S5
Si	SiF4	SiCl4	SiBr4	SiI4	SiO2	SiS2
H2	HF	HCl	HBr	HI	H2O	H2S

13) Медь и её соединения

2CuCl₂ + 4KI = 2CuI↓ + I₂ + 4KCl

Cu(OH)₂ + 4NH₃ = [Cu(NH₃)₄](OH)₂ – темно-синий комплекс

Cu₂O + 4NH₃ + H₂O = 2[Cu(NH₃)₂]OH – прозрачный раствор

3CuO + 2NH₃ = 3Cu + N₂ + 3H₂O

14) Серебро и его соединения

AgCl + 2NH₃ = [Ag(NH₃)₂]Cl

8AgNO₃ + PH₃ + 4H₂O = H₃PO₄ + 8Ag + 8HNO₃

15) Хром и его соединения

• Соединения хрома II – хорошие восстановители, при взаимодействии с окислителями превращаются в соединения хрома III

4CrO + O₂ = 2Cr₂O₃

CrO + 4HNO₃ = Cr(NO₃)₃ + 2H₂O + NO₂

• соединения хрома III проявляют как окислительные, так и восстановительные свойства:

2Na₃[Cr(OH)₆] + 3Br₂ + 4NaOH = 6NaBr + 8H₂O + 2Na₂CrO₄ (хром в степени окисления +3 является восстановителем)

2CrCl₃ + H₂ = 2CrCl₂ + 2HCl (хром в степени окисления +3 является восстановителем)

• Дихроматы – соли, окрашивающие растворы в оранжевый цвет и хроматы – соли желтого цвета устойчивы в разных средах: в кислой среде устойчивы оранжевые дихроматы, а в щелочной – желтые хроматы. В зависимости от среды, они могут взаимно превращаться:

Хромат превращается в дихромат в кислой среде, раствор меняет цвет с желтого на оранжевый.

2Na₂CrO₄ + H₂SO₄ = Na₂Cr₂O₇  + Na₂SO₄ + H₂O

Дихромат превращается в хромат в щелочной среде, раствор меняет цвет с оранжевого на желтый.

K₂Cr₂O₇ + 2KOH = 2K₂CrO₄ + H₂O

В ЕГЭ по химии стали уже традиционными задания с соединениями хрома, особенно с дихроматами, в основном встречается их окислительно-восстановительные свойства:

16) Железо и его соединения

• Железо реагирует с концентрированной азотной и серной кислотой только при нагревании, с разбавленными кислотами реагирует при нормальных условиях, например:

Fe + 6HNO₃ конц = Fe(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O (при нагревании)

• Взаимодействие железа с галогенами и галогенводородами:

Таблица – Железо с галогенами и галогеноводородами

С галогенами	С галогенводородом
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3	Fe + 2HCl = FeCl2 + H2
2Fe + 3Br2 = 2FeBr3	Fe + 2HBr = FeBr2 + H2
Fe + I2 = FeI2	Fe + 2HI = FeI2 + H2

• Соединения двухвалентного железа – хорошие восстановители, с окислителями превращаются в соединения трехвалентного железа:

FeO + 4HNO₃ конц = Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 2H₂O

2FeCl₂ + Cl₂ = 2FeCl₃

4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O = 4Fe(OH)₃

• Железная окалина – двойной оксид Fe₃O₄ или FeO·Fe₂O₃, проявляет как окислительные (за счет оксида железа III), так и восстановительные (за счет железа II) свойства, а также растворяется в кислотах, образуя две соли (железа II и железа III)

Fe₃O₄ + 4H₂SO₄ разб. = FeSO₄ + Fe₂(SO₄)₃ + 4H₂O (оксиды железа растворились в разбавленной серной кислоте без изменения степени окисления)

Fe₃O₄ + 8KI + 4H₂SO₄ = 3FeI₂ + 4K₂SO₄ + I₂ + 4H₂O (железная окалина проявляет окислительные свойства за счет наличия железа III)

Fe₃O₄ + 10HNO₃конц = 3Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 5H₂O (железная окалина проявляет восстановительные свойства за счет железа II)

17) Соединения марганца

• Марганец в степени окисления +7 проявляет окислительные свойства. Продукты его восстановления зависят от среды:

Примеры реакция перманганата калия:

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

2KMnO₄ + 6KI + 4H₂O = 2MnO₂ + 3I₂ + 8KOH

2KMnO₄ + SO₂ + 4KOH = K2SO₄ + 2K₂MnO₄ + 2H₂O

• Марганец в степени окисления +4 проявляет как окислительные. Так и восстановительные свойства.

Окислительные свойства чаще проявляет в кислой среде, восстанавливаясь до катиона +2.

MnO₂ + 4HCl = MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O

MnO₂ + 2KI + 2H₂SO₄ = MnSO₄ + I₂ + K₂SO₄ + 2H₂O

MnO₂ + H₂O₂ + H₂SO₄ → O₂ + MnSO₄ + 2H₂O

В) Марганец в степени окисления +4 проявляет и восстановительные свойства, окисляясь до +6 в щелочной среде, и до +7 в кислой:

MnO₂ + Br₂ + 4KOH = K₂MnO₄ + 2KBr + 2H₂O

• Соединения марганца II, например, MnSO₄ проявляет как окислительные, так и восстановительные свойства.

Окислительные свойства проявляет в реакциях с более активными металлами, например, с алюминием:

3MnSO₄ + 2Al = 3Mn + Al₂(SO4)₃

Восстановительные свойства проявляет при взаимодействии с типичными окислителями.

2MnSO₄ + 5PbO₂ + 3H₂SO₄ = 2HMnO₄ + 5PbSO₄ + 2H₂O

3MnSO₄ + 2KMnO₄ + 2H₂O = 5MnO₂ + K₂SO₄ + 2H₂SO₄

3MnSO₄ + 2KClO₃ + 12KOH = 3K₂MnO₄ + 2KCl + 3K₂SO₄ + 6H₂O

18) Неметаллы с щелочами

• Галогены с щелочами:

Хлор, бром и йод реагируют с щелочами при разных условиях. На холоде окисления галогена происходит чаще до степени окисления +1 (восстановление в любых условиях происходит до степени окисления ‒1). Описать данную реакцию можно уравнением:

Г₂ + 2NaOH = NaГ + NaГO + H₂O (вместо гидроксида натрия можно взять любую щелочь, содержащую одновалентный металл: K, Cs, Rb)

2Г₂ + 2Ca(OH)₂ = CaГ₂ + Ca(ГO)₂ + 2H₂O (вместо гидроксида кальция можно брать гидроксид бария и стронция).

Где Г = I, Cl, Br

Например:

Cl₂ + 2NaOH = NaCl + NaClO + H₂O

2Cl₂ + 2Ca(OH)₂ = CaCl₂ + Ca(ClO)₂ + 2H₂O

При нагревании окисление галогена часто проходит до степени окисления +5:

3Г₂ + 6NaOH = 5NaГ + NaГO₃ + 3H₂O

6Г₂ + 6Ca(OH)₂ = 5CaГ₂ + Ca(ГO₃)₂ + 6H₂O

Например:

3Cl₂ + 6NaOH = 5NaCl + NaClO₃ + 3H₂O

6Cl₂ + 6Ca(OH)2 = 5CaCl₂ + Ca(ClO₃)₂ + 6H₂O

Обращайте внимание на температуру, от Вашей внимательности зависят Ваши баллы на ЕГЭ по химии!

• Сера, селен и теллур тоже реагируют с щелочами по одной схеме:

3Э + 6NaOH = 2Na₂Э + Na₂ЭO₃ + 3H₂O

3Э + 3Ca(OH)₂ = 2CaЭ + CaЭO₃ + 3H₂O

Например:

3S + 6NaOH = 2Na₂S + Na₂SO₃ + 3H₂O

3S + 3Ca(OH)₂ = 2CaS + CaSO₃ + 3H₂O

• Фосфор с щелочами:

4P + 3NaOH + 3H₂O = 3NaH₂PO₂ + PH₃↑

• Кремний с щелочами:

Si + 2NaOH + H₂O = Na₂SiO₃ + 2H₂

19) Кислотные оксиды с щелочами

Кислотные оксиды реагируют с щелочами, образуя соль и воду, к нестандартным реакциям относят взаимодействие диоксида азота с щелочами, продукты которого зависят от наличия в среде кислорода:

2NO₂ + 2NaOH = NaNO₂ + NaNO₃ + H₂O

4NO₂ + 4NaOH + O₂ = 4NaNO₃ + 2H₂O

20) Гидриды, фосфиды, нитриды, сульфиды, карбиды

Многие неметаллы реагируют с активными металлами, образуя соли или солеподобные вещества, легко гидролизующиеся в воде или кислотах.

Для начала рассмотрим схемы образования этих веществ. В них неметалл часто проявляет низшую степень окисления (значение низшей степени окисления легко определяется по номеру группы: для этого от номера группы нужно отнять 8, например, для азота это будет 5 ‒ 8 = ‒3)

Таблица – Степени окисления, которые принимают неметаллы при взаимодействии с активными металлами:

С	Si	N и P	S, Se, Te	F, Cl, Br, I
‒4 (с Na, K, Al) ‒1 (с Ca, Mg)	‒4	‒3	‒2	‒1
Карбиды	Силициды	Нитриды и фосфиды	Сульфиды, селениды, теллуриды	Фториды, хлориды, бромиды, йодиды

Степени окисления активных металлов равны номеру группы, в которой они стоят в ПС.

4Na + C = Na₄C

4Al + 3C = Al₄C₃

Ca + 2C = CaC₂

4K + Si = K₄Si

3Ca + N₂ = Ca₃N₂

3K + P = K₃P

2Al + 3S = Al₂S₃

Ba + Cl₂ = BaCl₂

Практически все эти вещества, за исключением некоторых сульфидов и галогенидов (хлоридов, бромидов, йодидов, фторидов) неустойчивы в растворах и подвергаются мгновенному гидролизу, который стоит рассматривать как обычную обменную реакцию с водой:

K₃P + 3HOH = 3KOH + PH₃↑

Na₄Si + 4HOH = 4NaOH + SiH₄↑

Ca₃N₂ + 6HOH = 3Ca(OH)₂ + 2NH₃↑

Продукт гидролиза карбидов зависит от степени окисления углерода в исходном веществе: если она равна ‒1, то образуется ацетилен (C₂H₂), а если ‒4, то метан (CH₄).

Al₄C₃ + 12HOH = 4Al(OH)₃ + 3CH₄↑

CaC₂ + 2HOH = Ca(OH)₂ + C₂H₂↑

Так же происходит их кислотный гидролиз:

Al₄C₃ + 12HCl = 4AlCl₃ + 3CH₄↑

Ba₃P₂ + 3H₂SO₄ = 3BaSO₄ + 2PH₃↑

21) Гидролиз бинарных соединений с ковалентной полярной связью

При гидролизе бинарных соединений неметаллов важно помнить, что степень окисления неметаллов не изменяется, из неметалла с положительной степенью окисления образуется кислотный гидроксид (кислородсодержащая кислота), из отрицательно заряженного неметалла образуется бескислородная кислота:

PCl₅ + 4H₂O = H₃PO₄ + 5HCl

SF₆ + 4H₂O = H₂SO₄ + 6HF

ICl₃ + 2H₂O = HIO₂ + 3HCl

Для образования гидроксидов неметаллов можно воспользоваться следующей таблицей:

Степень окисления неметалла	Э+1	Э+3	Э+4	Э+5	Э+6	Э+7
Соответствующая кислота (кислотный гидроксид)	НЭО	HЭO2 Или H3ЭO3	H2ЭO3	HЭO3 Или H3ЭO4	H2ЭO4	HЭO4
Примеры	HClO	HClO2 H3PO3	H2SO3	HIO3 H3PO4	H2SO4	HClO4

22) Взаимный гидролиз

При взаимодействии некоторых солей могут образоваться новые соли, неустойчивые в растворах, в таких случаях в таблице растворимости на пересечении катиона и аниона мы видим прочерк (не существует или необратимо разлагается водой), например, сульфид алюминия:

Сульфид алюминия образуется в реакциях между растворимыми сульфидами и солями алюминия:

3Na₂S + 2AlCl₃ = 6NaCl + Al₂S₃

Но данная запись неверна, так как сульфида алюминия не существует в растворах, записываем уравнение гидролиза этой соли:

Al₂S₃ + 6HOH = 2Al(OH)₃↓ + 3H₂S↑

Объединим первое уравнение со вторым(левую часть первого уравнение соединяем с левой частью второго уравнения, а правую с правой, все коэффициенты сохраняем):

3Na₂S + 2AlCl₃ + Al₂S₃ + 6H₂O = 6NaCl + Al₂S₃ + 2Al(OH)₃↓ + 3H₂S↑

Сокращаем сульфид алюминия, так как он есть и в правой части реакции, и в левой:

3Na₂S + 2AlCl₃ + 6H₂O = 6NaCl + 2Al(OH)₃↓ + 3H₂S↑ — так выглядит реакция взаимодействия растворов сульфида натрия и хлорида алюминия.

Рассмотрим еще один пример — взаимодействие карбоната калия и нитрата железа III:

3K₂CO₃ + 2Fe(NO₃)₃ = Fe₂(CO₃)₃ + 6KNO₃

Образовавшийся карбонат железа III разлагается в воде:

Fe₂(CO3)₃ + 3H₂O = 2Fe(OH)₃↓ + 3CO₂↑

Соединяем два уравнения:

3K2CO₃ + 2Fe(NO₃)₃ + Fe₂(CO₃)₃ + 3H₂O = Fe₂(CO₃)₃ + 6KNO₃ + 2Fe(OH)₃↓ + 3CO₂↑

Сокращаем карбонат железа III с обеих сторон:

3K₂CO₃ + 2Fe(NO₃)₃ + 3H₂O = 6KNO₃ + 2Fe(OH)₃↓ + 3CO₂↑

Взаимный гидролиз попался мне на реальном досрочном ЕГЭ по химии 2022 во второй части!