Несуществующие вещества химия егэ

2 октября 2017

В закладки

Обсудить

Жалоба

Несуществующие вещества

Что делать, если в правой части уравнения получается вещество с прочерком в таблице растворимости? Идет ли реакция или не идет, и если идет, то как?

В прикрепленном файле разобраны наиболее часто встречающиеся случаи: полный гидролиз, разложение иодидов и некоторые другие реакции. А также несколько заданий 32 из ЕГЭ, в которых встречаются подобные реакции.

Источник: vk.com/chem4you

ne-v.pdf

Список несуществующих неорганических соединений — информационный список формул и названий неорганических соединений, встречающихся в литературе, существование которых теоретически возможно, но которые не обнаружены в природе и не синтезированы в лабораторных условиях.

№	Формула	Название	Комментарий
2.		гидроксид серебра	при попытке получения выпадает осадок оксида серебра Ag2O
3.		карбонат алюминия	не получен
4.		ортоалюминаты	не получены в водном растворе, получены сплавлением
5.		метамышьяковая кислота	не получена
6.		ортобораты	при реакции борной кислоты со щелочами в одном растворе образуются тетрабораты или соли других полиборных кислот, некоторые получены сухим сплавлением.
7.		бромистая кислота	не получена
8.		карбонат хрома (III)	не получен
9.		хлорид хрома (VI)	не получен
10.		иодид меди (II)	при попытке получения образуется CuI — иодид меди (I)
11.		карбонат железа (III)	не получен
12.		хлорид железа (VI)	не получен
12.		оксид железа (VIII)	не получен
14.		гидроксид железа (III)	при попытке получения образуется Fe2O3•nH2O или FeO(OH)
15.		сульфид железа (III)	не получен
16.		карбонат ртути (II)	не получен
17.		оксид ртути (I)	не получен
18.		сульфид ртути (I)	не получен; при действии раствора, содержащего сульфид-анион, на соли одновалентной ртути, выпадает осадок HgS и металлической ртути.
26.		фторид криптона (IV)	не получен
26.		криптонат бария	не получен
19.		хлорид марганца (VII)	не получен
21.		ортофосфат аммония	не получен, в отличие от гидрофосфата (NH4)2HPO4 и дигидрофосфата NH4H2PO4
12.		фторид осмия (VIII)	не получен
23.		хлорид серы (VI)	не получен
25.		сернистая кислота	не получена, существует в форме гидрата SO2•nH2O
26.		хлорид селена (VI)	не получен
27.		карбонат олова (II)	не получен
28.		хлорид ванадия (V)	не получен
29.		триоксид тетраазота	не получен

Вещества с некорректными формулами:

№	Формула	Название	Комментарий
1.		оксид серебра(II)	формула некорректна, правильный состав: AgIIIAgIO2 — оксид серебра(III)-серебра(I)
13.		тетраоксид трижелеза	формула некорректна, правильный состав: FeIIFeIII2O4 — оксид дижелеза(II)-железа(III), магнетит
	оксид железа (II, III)
	феррат (III) железа (II)
20.		гидроксид аммония	правильно: гидрат аммиака NH3•H2O
22.		тетраоксид трисвинца	формула некорректна, правильный состав: Pb2IIPbIVO4 — оксид свинца(IV)-дисвинца(II)
	оксид свинца(II, IV)
	ортоплюмбат (IV) свинца (II)
12.		оксид серы (III)	формула не корректна, оказался смесью пиросульфатов катионов серы
24.		надсерная кислота, персульфаты	формула некорректна, правильно H2S2O6(O2) и S2O6(O2)2− — пероксодисерная кислота и пероксодисульфаты

Литература

• Лидин Р.А., Андреева Л.Л., Молочко В.А. Константы неорганических веществ: справочник / Под редакцией проф. Р.А.Лидина. — 2-е изд., перераб. и доп.. — М.: «Дрофа», 2006. — С. 22—24. — ISBN 5-7107-8085-5

Общая и неорганическая химия

По итогам прошлого года можно выделить задания, в которых большинство выпускников допустили ошибки. Из блока «Общая и неорганическая химия» это задания 19, 20, 24, 30, 31, 32 (соответственно, № 17, 18, 22, 29, 30, 31 в нумерации 2022 года).

Задание «Классификация химических реакций в неорганической и органической химии»

Большие трудности вызвало выполнение задания «Классификация химических реакций в неорганической и органической химии». Вероятная причина снижения результативности — изменение формы ответа: вместо фиксированных двух ответов необходимо выбрать все правильные (а их число может быть от двух до четырех).

При выполнении этого задания нужно внимательно анализировать каждое предложенное утверждение, а иногда подбираться к ответу от обратного: «это утверждение точно неверно».

Обратите внимание, что в ЕГЭ 2022 года таких заданий с открытым ответом стало три: №12, №17, №18.

Задание «Скорость химической реакции, ее зависимость от различных факторов»

По-видимому, та же причина привела и к низкой результативности выполнения задания «Скорость химической реакции, ее зависимость от различных факторов» (№18 в новом формате ЕГЭ). При выполнении нужно помнить, что все факторы, влияющие на скорость реакции, условно можно отнести к левой части уравнения. То есть продукты реакции на скорость не влияют никак. Важно не путать скорость реакции и смещение равновесия, помнить, что слово «катализатор» относится к скорости, но никак не к равновесию. А при повышении температуры реакция всегда идет с большей скоростью.

Задание «Обратимые и необратимые химические реакции. Химическое равновесие и его смещение под действием различных факторов»

Задание №22 — это задание на соответствие, то есть к каждому фактору нужно подобрать направление смещения равновесия.

Особые сложности вызывает анализ ответной реакции равновесной системы на внешнее воздействие, если это воздействие вызвано добавлением твердых веществ в растворы. В этом случае в растворе появляются дополнительные ионы, способные влиять на состояние химического равновесия. Здесь речь идет о факторе «концентрация». Но важно понять, будет ли менять концентрацию добавленное вещество.

Если в систему вносят нерастворимое вещество, то оно никак не смещает равновесие. Точно так же не смещает равновесие и растворимое вещество, если оно не принимает участия в реакции.

Но если растворимое вещество в своем составе содержит те же ионы, какие есть в уравнении, то нужно смотреть, с какой стороны увеличивается их концентрация, а равновесие, соответственно, смещается в другую сторону.

И еще один случай, когда добавленное растворимое вещество смещает равновесие — если оно реагирует с ионами, которые находятся в обратимой реакции, и уменьшает их концентрацию.

Задание «Реакции окислительно-восстановительные»

В задании №29 нужно продемонстрировать умение составлять уравнение окислительно-восстановительной реакции с учетом коэффициентов и электронный баланс к этой реакции. Но часто участники экзамена баланс не засчитывают, так как он составлен к уравнению, не отвечающему условиям задания.

Также выпускники допускают традиционные ошибки:

• неверно выбирают окислитель и восстановитель для реакции;

• записывают уравнения несуществующих химических реакций, которые теоретически не противоречат окислительно-восстановительным превращениям, но практически не осуществимы;

• записывают уравнения реакций, которые не отвечают условиям задания;

• не учитывают характер среды и возможные взаимодействия между продуктами (например, кислота+щелочь) или продуктов с исходными веществами.

При выполнении этого задания нужно учитывать, что не допускается использовать воду в качестве реагента, так как это оговорено в условии задания.

Баллы снимаются, если в балансе неверно определены или записаны степени окисления (сначала пишется знак, а потом цифра).

Также частая ошибка — это неверно записанные процессы окисления и восстановления и, соответственно, неверно определенные окислитель и восстановитель.

Помните: окислитель-грабитель окисляет, забирает электроны, понижает свою степень окисления. Досадной ошибкой, лишающей балла, становится отсутствие множителей в балансе, без которых не будет и самого баланса. Ведь баланс — это равенство, которое должно заключаться в том, что число отданных электронов равно числу принятых. Без множителей запись будет неверной.

Задание «Электролитическая диссоциация электролитов в водных растворах. Сильные и слабые электролиты. Реакции ионного обмена»

В задании №30 сразу снижает результативность, если в списке веществ для проведения реакции ионного обмена появляются кислые соли.

Следует придерживаться такого принципа: если для реакции взяли кислую соль, в продуктах никогда не получится основание, так как любая кислая соль будет сразу реагировать с основанием.

Если вы будете контролировать себя таким образом, это поможет вам избежать ошибок.

Выпускники часто допускают следующие типичные ошибки:

• неверно выбирают реагенты, например, выбирают вещества, взаимодействие которых не удовлетворяет условиям протекания реакций ионного обмена до конца;

• не сокращают коэффициенты в сокращенном ионном уравнении;

• неверно записывают формулы ионов;

• неправильно определяют и записывают заряды ионов (записывать нужно так, как в таблице растворимости: сначала цифру, потом знак).

Задание «Реакции, подтверждающие взаимосвязь классов неорганических веществ»

При выполнении задания №31 школьники часто невнимательно читают описание конкретного химического эксперимента. Следовательно, неверно записывают продукты реакции, что приводит к нарушению отражения генетической связи, идея которой заложена в задании.

Например, при смешивании твердых гидроксида натрия и иодида аммония и дальнейшем нагревании образуется только газообразный аммиак (гидрат не образуется!)

Часто не учитываются специфические свойства представителей различных классов неорганических веществ, например, соединений хрома, алюминия. Уравнение считается записанным неверно, если в нем пропущен даже один коэффициент, или ошибочно записан хотя бы один индекс в формуле. К сожалению, типичной является ошибка, когда вместо формулы сульфита пишут сульфид. Учите номенклатуру!

Комбинированная расчетная задача

Традиционно самым сложным заданием с самым низким процентом выполнения является комбинированная расчетная задача (№33).

Она сложная, ее выполнение требует целого комплекса знаний и умений, в том числе:

• умения анализировать условия;

• понимать суть химических процессов, отраженных в условии;

• составлять уравнения химических реакций (согласно данным условия задачи), необходимых для выполнения стехиометрических расчетов;

• выстраивать алгоритм решения веществ, выполнять расчеты, необходимые для нахождения ответа;

• логически обосновывать все этапы решения.

Кроме того, участники экзамена часто допускают арифметические ошибки, не указывают размерности физических величин, путаются в обозначениях.

Немаловажное значение имеет грамотная запись данных, извлеченных из условия задания, которая отражает обоснованный логический подход к решению задачи. Но многие выпускники этого не делают.

Если во время подготовки к экзамену вы чувствуете, что не можете решить ни одну из задач подобного типа, может быть, лучше уделить больше внимания другим заданиям?

Органическая химия

В блоке «Органическая химия» наибольшее число ошибок было допущено в заданиях №11 (Гомология и изомерия. Гибридизация), №13 (Свойства азотсодержащих органических веществ), №32 (Взаимосвязь органических веществ), №34 (Установление молекулярной и структурной формулы вещества).

Гомология и изомерия. Гибридизация

При выполнении задания №11 помните: гомологи — это всегда представители одного класса с разным числом атомов, а изомеры могут принадлежать и к одному классу, и к разным, но общая формула, то есть число атомов, у них всегда одинаковое.

Задание, проверяющее знание свойств азотсодержащих органических веществ, часто вызывает проблемы при выполнении. Возможно, это связано с тем, что, изучая свойства кислородсодержащих веществ, школьники обращают внимание на их кислотные свойства. А с азотом все наоборот: аминогруппа проявляет основные свойства за счет не поделенной электронной пары на атоме азота. И чем больше смещена электронная плотность к азоту, тем сильнее основные свойства.

Выполняя задания, относящиеся к органической химии, следует иметь в виду, что химические свойства веществ одного класса являются способами получения веществ другого класса.

И если вы вдруг забыли, с чем реагируют спирты, то, возможно, вспомните, из чего могут быть получены альдегиды.

Внимательно читайте текст задания! Не исключено, что вы найдете в нем подсказки для себя.

Цепочка превращений органических веществ

Задание №32 из года в год вызывает типичные ошибки. Выпускники неверно записывают формулы органических веществ:

• вместо структурной появляется молекулярная формула,

• добавление лишней черточки к азоту образует несуществующий пятивалентный азот,

• бензольное кольцо отображают с указанными сверху атомами углерода.

Помимо ошибочно написанных продуктов реакции, пропускаются коэффициенты, теряются побочные продукты. А еще иногда вместо уравнения реакции бывает записана схема, а это неправильно, потому что в схеме реагенты, а иногда и побочные продукты, записаны не в строке, а над стрелочкой.

Установление молекулярной и структурной формулы вещества

При выполнении задания №34 нужно:

• установить молекулярную формулу органического вещества на основании вычислений с использованием физических величин;

• установить структурную формулу по указанным свойствам или способам получения;

• составить уравнение реакции.

Типичные ошибки здесь такие:

1. вместо молекулярной формулы выводится простейшее соотношение, не позволяющее составить правильную структурную формулу органического вещества;

2. неполный анализ условия задачи приводит к составлению не существующей, придуманной формулы без ориентации на указанные в задании свойства или способы получения вещества.

Для выполнения этой задачи необходимо знать свойства органических веществ.

При повторении органики начните с углеводородов, усвойте для себя, как особенности строения влияют на свойства веществ. Далее — кислородсодержащие. Как их можно получить из углеводородов? В чем проявляется окисление кислородсодержащих веществ по ряду спирт-альдегид-кислота?

Окисление в органике — это появление в молекуле атомов кислорода и двойной связи перед ним.

Свойства азотсодержащих органических веществ

Повторяя свойства азотсодержащих, помните, что аминогруппа — основание. А если в аминокислотах присутствует и аминогруппа, и карбоксильная группа, значит, они являются амфотерными соединениями и реагируют как с кислотами, так и с основаниями.

Поскольку самое главное, что определяет свойства органических веществ, — это их строение, запомните, что реакции идут по функциональным группам или по особенностям связи (одинарные связи алканов позволяют протекать только реакциям замещения, а кратными связями обусловлены реакции присоединения).

Таким образом, при подготовке к экзамену по химии важно уметь выделять нужную информацию, анализировать ее и фиксировать этапы решения задачи.

Полезные ссылки для подготовки к ЕГЭ по химии

• Чтобы хорошо сдать экзамен по химии нужно готовиться, повторять теорию и выполнять практические задания. Найти их можно в открытом банке заданий на сайте Федерального института педагогических измерений.

• Полезными будут и записи вебинаров по разбору заданий ЕГЭ на сайте РЦОИ города Москвы.

• Другой вид подготовки — диагностика в формате ЕГЭ. Проверить свои знания и потренироваться в заполнении экзаменационных бланков школьники могут в Центре независимой диагностики Московского центра качества образования. Записаться на них можно в разделе Центра на сайте МЦКО.

• Кроме того, в Библиотеке «Московской электронной школы» есть виртуальная лаборатория по химии, в которой учащиеся могут проводить безопасные научные опыты с помощью компьютера или планшета, а затем использовать полученные знания на практике. Также выпускники могут проходить неограниченное количество раз самодиагностику.

Как показали результаты репетиционного экзамена по химии, наиболее трудными оказались задания, направленные на проверку знаний химических свойств веществ. К числу таких заданий можно отнести задание С3 – «Цепочка органических веществ», С2 – «Реакции между неорганическими веществами и их растворами».

При решении задания С3 «Цепочка органических веществ» учащийся должен написать пять уравнений химических реакций, среди которых одно является окислительно-восстановительным.

Рассмотрим составление одного из таких окислительно-восстановительных уравнений:

СН₃СНО X₁

Чтобы составить уравнение окислительно-восстановительной реакции с участием органических веществ, нужно научиться определять степень окисления в органическом веществе по его структурной формуле. Для этого нужно иметь знания о химической связи, знать, что такое электроотрицательность.

Структурная формула помогает оценить смещение электронов по каждой из связей. Так атом углерода метильной группы (–СН₃) сместит электрон по каждой из связей к себе. Таким образом, степень окисления углерода метильной группы будет равна (-3). Атом углерода карбонильной группы (СО) отдаст 2 электрона атому кислорода, но частично компенсирует недостачу, приняв 1 электрон от атома водорода. Следовательно, его степень окисления будет равна +1:

В продукте реакции степень окисления углерода метильной группы не изменится. Карбонильная группа атомов превратится в карбоксильную с замещенным водородом на натрий, вследствие щелочной среды (-СООNa). Атом углерода карбоксильной группы сместит два электрона в сторону карбонильного кислорода и один электрон в сторону кислорода замещенной гидроксильной группы. Таким образом, степень окисления атома углерода карбоксильной группы будет равна (+3):

Следовательно, одна молекула этаналя отдает 2 электрона:

С⁺¹-2е=С⁺³

Рассмотрим теперь процессы, происходящие с перманганатом натрия. Обращает внимание, что в схеме дан перманганат натрия, а не калия. Свойства перманганата натрия должны быть аналогичны свойствам перманганта калия, который в зависимости от кислотности среды способен давать различные продукты:

  Так как в нашем случае перманганат натрия используется в щелочной  среде, то продуктом реакции будет манганат ион – MnO₄^2-.

Определим степень окисления иона марганца в перманганате калия NaMnO₄ пользуясь правилом равенства числа положительных и отрицательных зарядов в нейтральной структурной единице вещества. Четыре кислорода каждый по (-2) дадут восемь отрицательных зарядов, так как степень окисления у калия +1, то у марганца будет +7:

Na⁺¹Mn⁺⁷O₄^-2

Записав формулу манганата натрия Na₂MnO₄, определим степень окисления марганца:

Na₂⁺¹Mn⁺⁶O₄^-2

Таким образом, марганец принял один электрон:

Mn⁺⁷+1e=Mn⁺⁶

Полученные уравнения позволяют определить множители перед формулами в уравнении химической реакции, которые называют коэффициентами:

С⁺¹-2е=С⁺³  ·1

Mn⁺⁷+1e=Mn⁺⁶ ·2

Уравнение реакции приобретет следующий вид:

2NaMnO₄+CH₃CHO+3NaOH=CH₃COONa+2Na₂MnO₄+2H₂O

Задание С2 требует от участника ЕГЭ знание свойств разнообразных свойств неорганических веществ, связанных с протеканием как окислительно-восстановительных реакций между веществами, находящимися как в одном, так и в различных агрегатных состояниях, так и обменных реакций протекающих в растворах. Такими свойствами могут быть некоторые индивидуальный свойства простых веществ и их соединений, например, реакция лития или магния с азотом:

2Li+3N₂=2Li₃N

2Mg+N₂=Mg₂N₂

горение магния в углекислом газе:

Mg+CO₂=MgO+CO

2Mg+CO₂=2MgO+C

Особую трудность у учащихся вызывают сложные случаи взаимодействия растворов веществ солей подвергающихся гидролизу. Так для взаимодействия раствора сульфата магния с карбонатом натрия можно записать целых три уравнения возможных  процессов:

MgSO₄+Na₂CO₃=MgCO₃+Na₂SO₄

2MgSO₄+2Na₂CO₃+H₂O=(MgOH)₂CO₃¯+2Na₂SO₄+CO₂

2MgSO₄+2Na₂CO₃+2H₂O=2Mg(OH)₂¯+2Na₂SO₄+2CO₂

Традиционно трудны для написания уравнения с участием комплексных соединений. Так растворы амфотерных гидроксидов в избытке щелочи обладают всеми свойствами щелочей. Они способны вступать в реакции с кислотами и кислотными оксидами:

Na[Al(OH)₄]+HCl=NaCl+Al(OH)₃¯+H₂O

 Na[Al(OH)₄]+2HCl=NaCl+Al(OH)₂Cl+2H₂O

Na[Al(OH)₄]+3HCl=NaCl+Al(OH)Cl₂+3H₂O

Na[Al(OH)₄]+4HCl=NaCl+AlCl₃+4H₂O

Na[Al(OH)₄]+CO₂=NaHCO₃+Al(OH)₃¯

2Na[Al(OH)₄]+CO₂=Na₂CO₃+2Al(OH)₃¯+H₂O

Растворы солей, имеющие кислую реакцию среды, вследствие гидролиза, способны растворять активные металлы, например, магний или цинк:

Mg+MgCl₂+2H₂O=2MgOHCl+H₂­

На экзамене желательно помнить об окислительных свойствах солей трехвалентного железа:

2FeCl₃+Cu=CuCl₂+2FeCl₂

Могут пригодиться знания об аммиачных комплексах:

CuSO₄+4NH₃=[Cu(NH₃)₄]SO₄

AgCl+2NH₃=[Ag(NH₃)₂]Cl

Традиционно вызывают затруднения, связанные с проявлением  основных  свойств раствором аммиака. В результате чего могут протекать обменные реакции в водных растворах:

MgCl₂+2NH₃+2H₂O=Mg(OH)₂+2NH₄Cl

В заключение приведем серию уравнений химических реакций, которые нужно знать участникам ЕГЭ по химии:

ОБЩАЯ ХИМИЯ

Кислоты. Основания. Соли. Оксиды.

  Кислотные оксиды (кроме SiO₂) реагируют с водой, как амфотерным оксидом с образованием кислот:

P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄

SO₃ + H₂O = H₂SO₄

Для получения азотной кислоты азот оксид азота (IV) должен быть доокислен, например кислородом воздуха:

4NO₂ + O₂ + 2H₂О = 4HNO₃

Лабораторный способ получения хлороводорода: к твердому хлориду натрия приливают концентрированную серную кислоту:

NaCl + H₂SO₄ = NaHSO₄ + HCl­

Для получения бромоводорода из бромида натрия, концентрированная серная кислота не подойдет, так как выделяющийся бромоводород будет загрязнен парами брома. Можно использовать концентрированную фосфорную кислоту:

NaBr+ H₃PO₄ = NaH₂PO₄ + HBr­

Кислоты реагируют с металлами, стоящими в ряду напряжений до водорода:

Fe + 2 HCl = FeCl₂ + H₂­

И их оксидами:

Fe₂O₃ + 6HCl = 2FeCl₃ + 3H₂O

Обратите внимание на валентность переходных элементов в солях.

Щелочные и щелочноземельные металлы взаимодействуют с водой:

K + H₂O = KOH + ½ H₂­

В условиях избытка кислоты могут образовываться и кислые соли:

2Н₃РО₄ + 2Na = 2NaH₂PO₄ + Н₂­

Органические кислоты также проявляют кислотные свойства:

2СН₃СООН + 2Na = 2CH₃COONa + Н₂­

СНзСООН + NaOH = CH₃COONa + Н₂О

Комплексные гидроксиды реагируют с кислотами с образованием солей и воды:

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

LiOH + HNO₃ = LiNO₃ + H₂O

Многоосновные кислоты в реакции с гидроксидами могут образовывать кислые соли:

Н₃РО₄ + КОН = КН₂РО₄ + Н₂О

Продуктом реакции аммиака с фосфорной кислотой может также быть кислая соль:

NH₃ + H₃PO₄ = NH₄H₂PO₄

Обратим внимание на свойства оснований, их взаимодействие с кислотами:

2Н₃РО₄ + ЗСа(ОН)₂ = Са₃(РО₄)₂¯ + 6Н₂О

с кислотными оксидами:

Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃¯ + H₂O

2Ca(OH)₂ + CO₂=(СaOH)₂CO₃+H₂O

Реакция гидроксидов с кислотными оксидами может приводить и к кислым солям:

KOH + CO₂ = KHCO₃

Основные  оксиды реагируют с амфотерными оксидами:

CaO + H₂O = Ca(OH)₂

Средние соли в воде реагируют с кислотными оксидами с образованием кислых солей:

CaCO₃ + CO₂ + H₂O = Ca(HCO₃)₂

Более сильные кислоты вытесняют более слабые из их солей:

CH₃COONH₄ + HCl  = CH₃COOH + NH₄Cl

K₂CO₃ + H₂SO₄ = K₂SO₄ + H₂O + CO₂­

Кислоты в присутствии серной кислоты реагируют со спиртами с образованием сложных эфиров:

CH₃COOH + C₂H₅OH = CH₃COOC₂H₅ + H₂O

Более сильное основание вытесняет более слабое из его солей:

AlCl₃ + 3NaOH = Al(OH)₃ + 3NaCl

MgCl₂ + KOH = MgOHCl + KCl

NH₄С1 + NaOH = NaCl + NH₃ + H₂O

Чтобы получить из основной соли получить среднюю соль нужно подействовать кислотой:

MgOHCl + HCl = MgCl₂ + H₂O

Гидроксиды металлов (кроме щелочных металлов) разлагаются при нагревании в твердом виде до оксидов:

2Al(OH)₃ = Al₂O₃ + 3H₂O

2Fe(OH)₃ = Fe₂O₃ + 3H₂O

Гидрокарбонаты при нагревании разлагаются до карбонатов:

2KHCO₃ = K₂CO₃ + H₂O + CO₂­

Нитраты обычно разлагаются до оксидов (обратите внимание на повышение степени окисления переходного элемента находящегося в промежуточной степени окисления):

2Fe(NO₃)₂ = Fe₂O₃ + 4NO₂­ + 0,5O₂­

2Fe(NO₃)₃ ® Fe₂O₃ + 6NO₂­ + 1,5 O₂­

2Cu(NO₃)₂ = 2CuO + 4NO₂­ + О₂­

Нитраты щелочных металлов разлагаются до нитритов:

NaNO₃ = NaNO₂ + ½ O₂­

Карбонаты металлов (кроме щелочных) разлагаются до оксидов:

CaCO₃ = CaO + CO₂­

При составлении уравнений реакций ионного обмена пользуйтесь таблицей растворимости:

K₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄¯ + 2KCl

[C₆H₅-NH₃]C1 + AgNО₃ = [C₆H₅NH₃]NO₃ + AgCl¯

Электролиз

Электролиз расплавов солей:

2KCl = 2K + Cl₂­

Электролиз растворов солей металлов, стоящих в ряду напряжения после водорода:

2HgSO₄ + 2H₂O  = 2Hg + О₂­ + 2H₂SO₄

1) на катоде: Hg²⁺ + 2e = Hg°

2) на аноде: 2Н₂О – 4е = О₂ + 4Н⁺

Электролиз раствора сульфата натрия

1) на катоде: 2H₂O + 2e = H₂ + 2OH^–

2) на аноде: 2H₂O – 4e = O₂ + 4H⁺

3) Составлено общее уравнение электролиза:

2H₂O = 2H₂­ + O₂­

до водорода:

СаI₂ + 2Н₂О  =  Н₂­ + I₂ + Са(ОН)₂

1) на катоде: 2Н₂О + 2e = 2ОН + Н₂

2) на аноде: 2I^— — 2e = I₂ 

Сравните свойства одноэлементных и кислородсодержащих анионов.

Химические реакции, возможные при электролизе сульфата хрома (III):

1)Сг³⁺ + e = Сг²⁺

2) Cr²⁺ + 2e = Сг°  

3) Сг³⁺ + 3 e= Сг°

4) 2Н⁺ + 2e = Н₂

Электролиз водных растворов солей карбоновых кислот:

2CH₃COONa + 2H₂O  = CH₃CH₃­ + 2CO₂­ + H₂­ + 2NaOH

Гидролиз

Пример взаимного гидролиза солей:

A1₂(SO₄)₃ + 3K₂CO₃ + 3H₂O = 2A1(OH)₃ + 3CO₂­ + 3K₂SO₄

Амфотерность

Амфотерные гидроксиды растворяются в водных растворах щелочей:

A1(OH)₃ + 3KOH = K₃[A1(OH)₆]

A1(OH)₃ + KOH = K[Al(OH)₄]

реагируют с твердыми щелочами при сплавлении:

Al(OH)₃  + KOH KAlO₂ + 2H₂O

Амфотерные металлы реагируют с водными растворами щелочей:

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

Продукт сплавления амфотерного гидроксида со щелочью легко разлагается водой:

KAlO₂ + 2H₂O = KOH + Al(OH)₃¯

Комплексные гидроксиды реагируют с кислотами:

K[Al(OH)₄] + HCl =KCl + Al(OH)₃¯ + H₂O

Бинарные соединения

Способ получения:

СаО + 3С = СаС₂ + СО­

Бинарные соединения реагируют с кислотами:

Al₂S₃ + 3H₂SO₄ ^:= Al₂(SO₄)₃ + 3H₂S­

Mg₃N₂ + 8HNO₃ = Mg(NO₃)₂ + 2NH₄NO₃

и водой:

A1₄C₃ + 12Н₂О = 4А1(ОН)₃ + ЗСН₄­

PCl₃ + H₂O = 3H₃PO₃ + 3HCl

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Азот

Азотная кислота является сильным окислителем:

окисляют неметаллы:

ЗР + 5HNO₃ + 2Н₂О = Н₃РО₄ + 5NO­

P + 5HNO₃ = H₃PO₄ + 5NO₂­ + H₂O

металлы:

Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂­ + 2H₂O

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

оксиды переходных металлов в промежуточных степенях окисления:

3Cu₂O + 14HNO₃ = 6Cu(NO₃)₂ + 2NO+ 7H₂O (возможно выделение NО₂)

оксиды азота также проявляют окислительные свойства:

5N₂O + 2P = 5N, + P₂O

но по отношению к кислороду являются восстановителями:

2NO + O₂ = 2NO₂

Азот реагирует с некоторыми простыми веществами:

N₂+3H₂= 2NH₃

N₂ + O₂ = 2NO

3Mg + N₂ = Mg₃N₂

Галогены

обычно проявляют окислительные свойства:

PH₃ + 4Br₂ + 4Н₂О = Н₃РО₄ + 8НВг

2P + 5Cl₂ = 2PCl₅

2P + 3PCl₅ = 5PCl₃

PH₃ + 4Br₂ + 4H₂O = H₃PO₄ + 8HBr

Cl₂ + H₂ = 2HCl

2HCl + F₂ = 2HF + Cl₂

2NH₃ + 3Br₂ = N₂ + 6HBr

Галогены в растворах щелочей диспропорционируют при комнатной температуре:

Cl₂ + 2KOH = KCl + H₂O + KClO

и при нагревании:

Cl₂ + 6KOH = 5KCl + KClO₃ + 3H₂O

Окислительные свойства перманганата калия:

5Н₃РО₃ + 2КМnО₄ + 3H₂SO₄ = K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 5Н₃РО₄ + ЗН₂О

2NH₃ + 2KMnO₄ = N₂ + 2MnO₂ + 2KOH + 2H₂O

Сера

реагирует с простыми веществами:

S + O₂ = SO₂

3S + 2А1 = A1₂S₃

оксид серы (IV) может быть доокислен кислородом:

2SO₂ + O₂ = 2SO₃

2SO₂ + O₂ + 2H₂O = 2H₂SO₄

и выступать в роли окислителя:

SO₂ + 2H₂S = 3S + 2H₂O

Концентрированная серная кислота проявляет окислительные свойства:

Cu + H₂SO₄ = CuSO₄ + SO₂ +2H₂O

4Mg + 5H₂SO₄ = 4MgSO₄ + H₂S + 4H₂O

Фосфор

получение фосфора:

Са₃(Р0₄)₂ + 5С + 3SiO₂ = 3CaSiO₃ + 5СО + 2Р

Металлы

реагируют с галогенами:

2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃

Алюминий без оксидной пленки растворяется в воде:

Al (без оксидной пленки) + Н₂О = Al(OH)₃ + 3/2 H₂­

методы получения металлов:

Fe₂O₃ + CO = 2FeO + CO₂­

FeO + CO = Fe + CO₂­

CuO + H₂ = Cu + H₂O

Гидроксид железа (II) может быть легко доокислен пероксидом водорода:

2Fe(OH)₂ + H₂O₂ = 2Fe(OH)₃

обжиг пирита:

2FeS₂ + O₂ = Fe₂O₃ + 4SO₂­

ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Горение органических веществ

2С₁₀Н₂₂ + 31O₂ = 20CО₂ + 22H₂О

Алканы

Методы получения алканов из простых веществ:

С + 2H₂ = CH₄

сплавлением солей щелочных металлов с щелочами:

СН₃СООК + КОН ® СН₄ + К₂СО₃

Химические свойства алканов — промышленное окисление метана:

CH₄ + O₂ = CH₂O + H₂O

Взаимодействие алканов с галогенами:

С₂Н₆ + Сl₂ С₂Н₅Сl + НСl

Изомеризация алканов:

Галогеналканы

Реакция со спиртовыми растворами щелочей:

С₆Н₅-СНВг-СН₃ + КОН   С₆Н₅СН=СН₂ + КВг + Н₂О

с водными растворами щелочей:

С₆Н₅-СНВг-СН₃ + КОН (водн.) ® С₆Н₅-СНОН-СН₃ + KBr

C₆H₅Br + KOH ® C₆H₅OH + KBr

По правилу Зайцева водород отщепляется от наименее гидрированного атома

Из дигалогеналканов можно получить алкины:

Реакция Вюрца:

Алкены

Присоединяют водород:

присоединяют галогены:

присоединяют галогенводороды:

присоединят воду:

СН₂=СН₂ + Н₂О ® СН₃СН₂ОН

С водным раствором перманганата калия без нагревания образуют гликоли (двухатомные спирты)

ЗС₆Н₅СН=СН₂ + 2КМnО₄ + 4Н₂О ® ЗС₆Н₅СН(ОН)-СН₂ОН + MnO₂¯ + 2KOH

Алкины

промышленный способ получения ацетилена

2СН₄ ® С₂Н₂ + ЗН₂

карбидный способ получения ацетилена:

CaC₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂ + C₂H₂

реакция Кучерова — альдегид можно получить только из ацетилена:

С₂Н₂ + Н₂О СН₃СНО

Реакция алкинов с концевой тройной связью с аммиачным раствором оксида серебра:

2CH₃-CH₂-CºCH + Ag₂O 2CH₃-CH₂-CºCAg +H₂O

использование полученных продуктов в органическом синтезе:

CH₃-CH₂-CºCAg  + C₂H₅Br  ®  CH₃-CH₂-CºC-C₂H₅ + AgBr

Бензол и его производные

Получение бензола из алкенов:

из ацетилена:

3C₂H₂  C₆H₆

Нитрование бензола и его производных в присутствие серной кислоты

C₆H₆ + HNO₃ ® C₆H₅-NO₂ + H₂O

карбоксильная группа является ориентантом второго рода

реакция бензола и его производных с галогенами:

C₆H₆ + Cl₂ C₆H₅Cl   + HCl

С₆Н₅С₂Н₅ + Вг₂ С₆Н₅-СНВг-СН₃ + НВг

галогеналканами:

C₆H₆ + С₂Н₅С1 C₆H₅C₂H₅ + НС1

алкенами:

C₆H₆ + CH₂=CH-CH₃ ® C₆H₅-CH(CH₃)₂

Окисление бензола перманганатом калия в присутствии серной кислоты при нагревании:

5C₆H₅-CH₃ + 6KMnO₄ + 9H₂SO₄ = 5C₆H₅-COOH + 3K₂SO₄ + 6MnSO₄ + 14H₂O

Спирты

Промышленный способ получения метанола:

CO + 2H₂ = CH₃OH

при нагревании с серной кислотой в зависимости от условий могут образовываться простые эфиры:

2С₂Н₅OH C₂Н₅ОС₂Н₅ + Н₂О

или алкены:

2С₂Н₅OH CH₂=CH₂ + H₂O

спирты реагируют с щелочными металлами:

С₂Н₅OH + Na ® C₂H₅ONa + ½ H₂

с галогенводородами:

СН₃СН₂ОН + НСl ® CH₃CH₂Cl + H₂O

с оксидом меди (II):

СН₃СН₂ОН + СuO ® CH₃CHO + Cu + H₂O

более сильная кислота вытесняет более слабые из их солей:

C₂H₅ONa + HCl ® C₂H₅OH + NaCl

при нагревании смеси спиртов с серной кислотой образуются несимметричные простые эфиры:

Альдегиды

Образуют с аммиачным раствором оксида серебра серебряное зеркало:

CH₃CHO + Ag₂O CH₃COONH₄ + 2Ag

реагируют со свежеосажденным гидроксидом меди (II):

CH₃CHO + 2Cu(OH)₂ ® CH₃COOH + 2CuOH + H₂O

могут быть восстановлены до спиртов:

CH₃CHO + H₂  ® CH₃CH₂OH

окисляются перманганатом калия:

ЗСН₃СНО + 2КМnО₄® 2СН₃СООК + СН₃СООН + 2МnО₂ + Н₂О

Амины

можно получить восстановлением нитросоединений в присутствии катализатора:

C₆H₅-NO₂ + 3H₂   = C₆H₅-NH₂ + 2H₂O

реагируют с кислотами:

C₆H₅-NH₂ + HC1 =[C₆H₅-NH₃]C1

Углеводы

Глюкозу можно получить гидролизом крахмала или целлюлозы:

(С₆Н₁₀О₅)_n + n H₂O = nC₆H₁₂O₆

Для глюкозы характерно спиртовое брожение:

C₆H₁₂O₆ ® 2C₂H₅OH + 2CO₂

молочнокислое брожение:

C₆H₁₂O₆ ® 2СН₃СН(ОН)СООН

реакция серебряного зеркала:

C₆H₁₂O₆+Ag₂O 2Ag¯+C₆H₁₂O₇

Аминокислоты

Аминокислоты реагируют как с кислотами:

H₂N-CH-COOH+HCl ®  Cl^— H₃N⁺-CH-COOH

так и c щелочами:

H₂N-CH-COOH+NaOH ® H₂N-CH-COONa+H₂O

соли аминокислот также способны участвовать в реакциях обмена в водном растворе:

Cl^— H₃N⁺-CH-COOH+NaOH ® H₂N-CH-COOH +NaCl + H₂O

Cl^— H₃N⁺-CH-COOH+2NaOH ® H₂N-CH-COONa +NaCl + 2H₂O

H₂N-CH-COONa+HCl ® H₂N-CH-COOH +NaCl

H₂N-CH-COONa+2HCl ® Cl^— H₃N⁺-CH-COOH +NaCl