Sztárhírek
Az anyagok kémiai nevei és képletei. Kémiai vegyület Mik azok a vegyületek a kémiában
Minden anyag egyszerű és összetett.
Egyszerű anyagok- Ezek olyan anyagok, amelyek egy elem atomjaiból állnak.
Egyes egyszerű anyagokban ugyanannak az elemnek az atomjai egyesülnek egymással és molekulákat alkotnak. Az ilyen egyszerű anyagok rendelkeznek molekuláris szerkezet. Ezek tartalmazzák: , . Mindezek az anyagok kétatomos molekulákból állnak. (Megjegyzendő, hogy az egyszerű anyagok neve megegyezik az elemek nevével!)
Más egyszerű anyagok rendelkeznek atomszerkezet, azaz atomokból állnak, amelyek között bizonyos kötések vannak. Ilyen egyszerű anyagokra példa az összes ( stb.) és néhány ( stb.). Ezeknek az egyszerű anyagoknak nemcsak a neve, hanem a képlete is egybeesik az elemek szimbólumaival.
Létezik az egyszerű anyagok egy csoportja is, az úgynevezett. Ide tartoznak: hélium He, neon Ne, argon Ar, kripton Kr, xenon Xe, radon Rn. Ezek az egyszerű anyagok olyan atomokból állnak, amelyek nem kapcsolódnak egymáshoz.
Minden elem legalább egy egyszerű anyagot alkot. Egyes elemek nem egy, hanem két vagy több egyszerű anyagot alkothatnak. Ezt a jelenséget allotrópiának nevezik.
Allotrópia az a jelenség, amikor egy elem több egyszerű anyag képződik.
Az ugyanazon kémiai elem által képződő különböző egyszerű anyagokat allotróp módosulásoknak nevezzük.
Az allotróp módosulások molekulaösszetételükben eltérhetnek egymástól. Például az oxigén elem két egyszerű anyagot képez. Az egyik kétatomos O 2 molekulákból áll, és ugyanaz a neve, mint az elem-. Egy másik egyszerű anyag O 3 háromatomos molekulákból áll, és saját neve van - ózon.
Az oxigén O 2 és az ózon O 3 különböző fizikai és kémiai tulajdonságokkal rendelkezik.
Az allotróp módosulatok lehetnek szilárd anyagok, amelyek különböző kristályszerkezettel rendelkeznek. Példa erre a szén C - gyémánt és grafit allotróp módosulatai.
Az ismert egyszerű anyagok száma (körülbelül 400) lényegesen nagyobb, mint a kémiai elemek száma, mivel sok elem kettő vagy több allotróp módosulatot alkothat.
Komplex anyagok- Ezek olyan anyagok, amelyek különböző elemek atomjaiból állnak.
Példák összetett anyagokra: HCl, H 2 O, NaCl, CO 2, H 2 SO 4 stb.
Az összetett anyagokat gyakran kémiai vegyületeknek nevezik. A kémiai vegyületekben nem őrzik meg azon egyszerű anyagok tulajdonságait, amelyekből ezek a vegyületek keletkeznek. Egy összetett anyag tulajdonságai eltérnek azon egyszerű anyagok tulajdonságaitól, amelyekből keletkezik.
Például nátrium-klorid NaCl képződhet egyszerű anyagokból - fémes nátrium Na és gáznemű klór Cl. A NaCl fizikai és kémiai tulajdonságai eltérnek a Na és Cl 2 tulajdonságaitól.
A természetben általában nem tiszta anyagok vannak, hanem anyagok keverékei. A gyakorlati tevékenységek során általában anyagkeverékeket is alkalmazunk. Bármely keverék két vagy több ún keverék komponensei.
Például a levegő több gáznemű anyag keveréke: oxigén O 2 (21 térfogatszázalék), (78%) stb. A keverékek számos anyag oldatai, egyes fémek ötvözetei stb.
Az anyagok keverékei homogének (homogén) és heterogének (heterogének).
Homogén keverékek- Ezek olyan keverékek, amelyekben nincs határfelület a komponensek között.
A gázok (különösen a levegő) és a folyékony oldatok (például a cukor vizes oldata) keverékei homogének.
Heterogén keverékek- Ezek olyan keverékek, amelyekben a komponenseket interfész választja el.
A heterogének közé tartoznak a szilárd anyagok keverékei (homok + krétapor), az egymásban oldhatatlan folyadékok keverékei (víz + olaj), a folyadékok és az abban oldhatatlan szilárd anyagok keverékei (víz + kréta).
A keverékek és a kémiai vegyületek közötti legfontosabb különbségek:
- A keverékekben az egyes anyagok (komponensek) tulajdonságai megmaradnak.
- A keverékek összetétele nem állandó.
A kémiai vegyületek jellemzői:
- 1. A kristályrács különbözik a vegyületet alkotó komponensek rácsától.
- 2. A vegyület mindig fenntartja a komponensek egyszerű többszörös arányát. Ez lehetővé teszi, hogy összetételüket az AnBm egyszerű formulával fejezzük ki, ahol A és B a megfelelő elemek; PÉs T- prímszámok.
- 3. Egy vegyület tulajdonságai élesen eltérnek az alkotó komponensek tulajdonságaitól.
- 4. Az olvadási (disszociációs) hőmérséklet állandó.
- 5. A kémiai vegyület képződése jelentős hőhatással jár.
A szilárd oldatoktól eltérően a kémiai vegyületek általában olyan komponensek között képződnek, amelyeknek az atomok és a kristályrácsok elektronszerkezete nagy eltérést mutat.
A tipikus normál vegyértékű kémiai vegyületekre példaként kiemelhetjük a periódusos rendszer IV-VI. csoportjába tartozó elemeket tartalmazó magnéziumvegyületeket: Mg2Sn, Mg2Pb, Mg2P, Mg8Sb, Mg3Bia, MgS stb.
Egyik fém vegyületei a másikkal - intermetallikus vegyületek (intermetallikus vegyületek).
Fém vegyületei nemfémmel (nitridek, karbidok, hidridek stb.), amelyek tartalmazhatnak Me-kötést - fém csatlakozások.
A fémötvözet lávákban képződött kémiai vegyületek nagy része bizonyos jellemzőiben eltér a tipikus kémiai vegyületektől, mivel nem engedelmeskednek a vegyérték törvényeinek, és nem állandó összetételűek.
Megvalósítási fázisok.
Az átmeneti fémek (Fe, Mn, Cr, Mo stb.) szénnel, nitrogénnel, bórral és hidrogénnel vegyületeket képeznek (kis atomi sugarúak): karbidokat, nitrideket, boridokat és hidrideket. Közös szerkezettel és tulajdonságokkal rendelkeznek .
Az intersticiális fázisok képlete M4X (Fe4N, Mn4N stb.), M2X (W2C, Mo2C, Fe2N stb.), MX (WC, VC, TiC, NbC, TiN, VN stb.).
Az intersticiális fázisok kristályszerkezetét a nemfém atomi sugarainak aránya határozza meg (Rx)és fém (Rm). Ha Rx/Rm< 59, то атомы металла в этих фазах расположены по типу одной из простых кристаллических решеток: кубической (К8, К12) или гексагональной (Г12), в которую внедряются атомы неметалла, занимая в ней определенные поры.
A megvalósítási fázisok változó összetételű fázisok. Az intersticiális fázisokhoz tartozó karbidok és nitridek nagy keménységűek.
A fent tárgyalt intersticiális szilárd oldatok a második komponens lényegesen kisebb koncentrációjában keletkeznek(C, N, I) és oldószeres fémrácsot tartalmaznak, míg az intersticiális fázisok a fémrácstól eltérő kristályrácsot kapnak.
Ha a feltétel RX/RM< 0,59 не выполняется, как это наблюдается для карбида железа, марганца и хрома, то образуются соединения с более сложными решетками, и такие соединения нельзя считать фазами внедрения. На базе фаз внедрения легко образуются szilárd oldatok kivonása, néha hibás rácsos szilárd oldatoknak is nevezik. A kivonásos szilárd oldatokban néhány rácshely, amelyet az egyik komponens atomjainak el kellene foglalnia, szabadnak bizonyul. A sztöchiometrikus arányhoz képest többlet MpHt van egy másik összetevő.
Elektronikus csatlakozások
A monovalens Me és NeMe átmeneti csoportok az egyszerű Me-vel kombinálódnak 2-től 5-ig (Cu, Ag, Co, Fe). Az e vegyértékszám és az atomok számának fajlagos aránya (e koncentráció): 3/2 (1,5); 21/13 (1,62); 7/4 (1,75).
Ellentétben a chem. konn. Normál vegyérték mellett széles koncentráció-tartományban képeznek szilárd oldatokat.
Laves fázisok.
Ezeknek a fázisoknak a képlete AB2, és az A és B típusú komponensek között képződnek az atomátmérők arányával DA/DB= 1,2 (általában 1,1-1,6). A Laves-fázisok szorosan egymásra épülő hatszögletű (MgZn2 és MgNi2) vagy lapközpontú köbös (MgCu2) kristályrácsokkal rendelkeznek. A Laves fázisok közé tartozik az AgBe2, CaAl2, TiBe2, TiCr2 stb. (MgCu2 típus) vagy a BaMg2, MoBe2, TiMn2 stb. (MgZn2 típus).
- minden fém;
- sok nemfém (inert gázok, C , Si , B , Se , Mint , Te ).
A molekulák a következőkből állnak:
- szinte minden szerves anyag;
- kevés szervetlen: egyszerű és összetett gázok ( H 2, O2 , O 3, N 2, F 2, Cl2, NH 3, CO, CO2 , SO 3, SO 2, N2O, NEM, NEM 2, H2S), és H2O, BR 2, én 2és néhány más anyag.
Az ionok a következőkből állnak:
- minden só;
- sok hidroxid (bázis és sav).
Atomokból vagy molekulákból áll - molekulákból vagy ionokból. Egyszerű anyagok molekulái azonos atomokból állnak összetett anyagok molekulái– különböző atomokból.
Az összetétel állandóságának törvénye
Felfedezték az összetétel állandóságának törvényét J. Proust 1801-ben:
Bármely anyag, függetlenül az előállítás módjától, állandó minőségi és mennyiségi összetételű.
Például szén-monoxid CO 2 többféle módon is beszerezhető:
- C + O 2 = t = CO 2
- MgCO 3 +2HCl = MgCl 2 + H 2 O +CO 2
- 2CO + O 2 = 2CO 2
- CaCO 3 = t = CaO + CO 2
Az előállítás módjától függetlenül azonban a molekula CO 2 mindig ugyanaz van összetett: 1 szénatomÉs 2 oxigénatom.
Fontos megjegyezni:
- A fordított állítás az egy bizonyos vegyület egy bizonyos összetételnek felel meg, rossz. Például, dimetil-éterÉs etanol ugyanolyan minőségi és mennyiségi összetételűek, ami a legegyszerűbb képletben is tükröződik C 2 H 6 O, azonban ezek különböző anyagok, mert eltérő a szerkezetük. A racionális képleteik félig kiterjesztett formában eltérőek lesznek:
- CH 3 – O – CH 3(dimetil-éter);
- CH 3 – CH 2 – OH(etanol).
- Az összetétel állandóságának törvénye szigorúan csak molekulaszerkezetű vegyületekre alkalmazható ( színvakok). Nem molekuláris szerkezetű vegyületek ( berthollidok) gyakran változó összetételűek.
Összetett anyagok és mechanikai keverékek kémiai összetétele
Összetett anyag (kémiai vegyület) olyan anyag, amely különféle kémiai anyagok atomjaiból áll.
A kémiai vegyület főbb jellemzői:
- egységesség;
- Az összetétel állandósága;
- A fizikai és kémiai tulajdonságok állandósága;
- Felszabadulás vagy felszívódás a képződés során;
- Az alkatrészekre való szétválasztás fizikai módszerekkel lehetetlen.
A természetben nincsenek teljesen tiszta anyagok. Bármely anyag legalább jelentéktelen százalékban tartalmaz szennyeződéseket. Ezért a gyakorlatban mindig mechanikus anyagkeverékekkel foglalkozunk. Ha azonban egy keverékben egy anyag tartalma jelentősen meghaladja az összes többi anyag tartalmát, akkor feltételesen úgy gondolják, hogy egy ilyen anyag az egyedi kémiai vegyület.
Az ipar által előállított anyagokban a megengedett szennyeződés-tartalmat szabványok határozzák meg, és az anyag márkájától függ.
Az anyagok alábbi címkézése általánosan elfogadott:
- tech – műszaki (legfeljebb 20% szennyeződést tartalmazhat);
- h - tiszta;
- chda – tiszta elemzéshez;
- hch – vegytiszta;
- PSD – különleges tisztaság (az összetételben megengedett szennyeződési szint – max 10 -6 % ).
A mechanikai keveréket alkotó anyagokat ún alkatrészek. Ebben az esetben azokat az anyagokat nevezzük, amelyek tömege a keverék tömegének nagy részét teszi ki fő összetevőkés a keveréket alkotó összes többi anyag szennyeződéseket.
A mechanikai keverék és a kémiai vegyület közötti különbségek:
- Bármely mechanikai keverék a különbség alapján fizikai módszerekkel szétválasztható alkatrészeire sűrűségek, forráspontokÉs olvasztó, oldhatóság, mágnesezhetőségés a keveréket alkotó komponensek egyéb fizikai tulajdonságai (például a fa- és vasreszelék keveréke elválasztható H 2 O vagy mágnes);
- Az összetétel következetlensége;
- A fizikai és kémiai tulajdonságok következetlensége;
- Heterogenitás (bár a gázok és folyadékok keverékei lehetnek homogének, például levegő).
- Ha mechanikus keverék képződik, nincs energia felszabadulás vagy elnyelés.
Közbenső helyet foglal el a mechanikai keverékek és a kémiai vegyületek között megoldások:
A kémiai vegyületekhez hasonlóan az oldatokat is a következők jellemzik:
- egységesség;
- hő felszabadulása vagy elnyelése az oldat képződése során.
A mechanikai keverékekhez hasonlóan az oldatokat is a következők jellemzik:
- a kiindulási anyagokra való egyszerű szétválasztás fizikai módszerekkel (például konyhasó-oldat bepárlásával, külön beszerezhető H 2 OÉs NaCl);
- az összetétel változékonysága – összetételük széles határok között változhat.
Kémiai összetétel tömeg és térfogat szerint
A kémiai vegyületek összetételét, valamint a különféle anyagok és oldatok keverékeinek összetételét tömeghányadokban (tömeg%), a folyadékok és gázok keverékeinek összetételét pedig térfogati hányadban (térfogat%) fejezzük ki.
Egy összetett anyag összetételét, a kémiai elemek tömegarányaiban kifejezve, ún az anyag tömeg szerinti összetétele.
Például a kompozíció H 2 O súly alapján:
Vagyis ezt mondhatjuk a víz kémiai összetétele (tömeg szerint): 11,11% hidrogén és 88,89% oxigén.
A komponens tömeghányada a mechanikai keverékben (W)- ez egy szám, amely azt mutatja meg, hogy a keverék mekkora része a komponens tömege a keverék teljes tömegéből, egynek vagy 100%-nak tekintve.
W 1 = m 1 / m (cm), m (cm) = m 1 + m 2 + …. mn,
Ahol m 1– az 1. (tetszőleges) komponens tömege, n– a keverék összetevőinek száma, m 1 … m n– a keveréket alkotó komponensek tömegei, m (cm.)– a keverék tömege.
Például, a fő komponens tömeghányada :
W (főösszetevő) =m (fő komp) /m (cm.)
A szennyeződés tömeghányada:
W (kb.) = m (kb.) /m (lásd)
A keveréket alkotó összes komponens tömeghányadainak összege egyenlő 1 vagy 100% .
Térfogattört gáz (vagy folyadék) gázok (vagy folyadékok) keverékében a szám , megmutatja, hogy egy adott gáz (vagy folyadék) térfogata mekkora része a keverék teljes térfogatának 1 vagy azért 100% .
A gázok vagy folyadékok keverékének térfogati hányadban kifejezett összetételét ún keverék összetétele térfogat szerint.
Például, száraz levegő keverék összetétele:
- Hangerő szerint:W kb ( N2) = 78,1%, W térfogat (O2) = 20,9%
- Súly alapján: W(N2) = 75,5%,W (O2) = 23,1%
Ez a példa egyértelműen mutatja, hogy a félreértések elkerülése érdekében mindig helyes jelezni súly alapján vagy kötet szerint a keverék összetevőjének tartalma feltüntetésre kerül, mert ezek a számok mindig eltérőek: az oxigén levegőkeverékében tömeg szerint kiderül 23,1 % , mennyiségét tekintve pedig – összesen 20,9%.
A megoldások úgy tekinthetők keverékek oldott anyagból és oldószerből. Ezért kémiai összetételük, mint bármely keverék összetétele, kifejezhető az összetevők tömegarányaiban:
W (oldószer) = m (oldószer) / m (oldat),
Ahol
m (oldat) = m (oldószer) + m (oldószer)
vagy
m (r-ra) = p(méret) · V (méret)
Az oldat összetétele, az oldott anyag tömeghányadában kifejezve (in % ), hívják százalékos koncentráció ezt a megoldást.
A folyadékok folyadékban lévő oldatainak összetételét (például alkohol vízben, aceton vízben) kényelmesebben térfogatfrakciókban fejezzük ki:
W térfogat% (szol. folyadék) = V (old. folyadék) V (oldat) 100%;
Ahol
V (méret) = m (méret) /p (méret)
vagy hozzávetőlegesen
V (oldat) ≈ V (H2O) + V (oldat folyadék)
Például a bor és a vodka termékek alkoholtartalma nem tömegben, hanem tömegben van feltüntetve térfogati törtek(% ), és hívja ezt a számot erőd ital
Összetett szilárd anyagok oldatai folyadékokban vagy gázok folyadékokban nincsenek térfogattörtekben kifejezve.
A kémiai képlet a kémiai összetétel tükröződéseként
Egy anyag minőségi és mennyiségi összetétele a segítségével jelenik meg kémiai formula. Például a kalcium-karbonát kémiai képlete « CaCO3" . Ebből a bejegyzésből a következő információk szedhetők le:
- Molekulák száma – 1 .
- Az anyag mennyisége – 1 mol.
- Kiváló minőségű kompozíció(milyen kémiai elemek alkotják az anyagot) – kalcium, szén, oxigén.
- Az anyag mennyiségi összetétele:
- Az egyes elemek atomjainak száma egy anyag molekulájában: kalcium-karbonát molekula épül fel 1 kalcium atom, 1 szénatomÉs 3 oxigénatom .
- Az egyes elemek móljainak száma 1 mol anyagban: 1 molban CaCO 3(6,02 · 10 23 molekula) tartalmazott 1 mol (6,02 10 23 atom) kalcium , 1 mol (6,02 10 23 atom) szén És 3 mol (3 6,02 10 23 atom) oxigén kémiai elem )
- Az anyag tömegösszetétele:
- Az egyes elemek tömege 1 mól anyagban: 1 mól kalcium-karbonát (100 g) a következő kémiai elemeket tartalmazza: 40 g kalcium , 12 g szén, 48 g oxigén.
- Kémiai elemek tömegrészei egy anyagban (az anyag összetétele tömegszázalékban):
W (Ca) = (n (Ca) Ar (Ca))/Mr (CaCO3) = (1,40)/100 = 0,4 (40%)
W (C) = (n (Ca) Ar (Ca))/Mr (CaCO3) = (1 12)/100 = 0,12 (12%)
W (O) = (n (Ca) Ar (Ca))/Mr (CaCO3) = (3 16)/100 = 0,48 (48%)
- Egy ionos szerkezetű anyagnál (só, sav, bázis) az anyag képlete ad információt arról ionok száma a molekula minden típusa, azokat MennyiségÉs ionok tömege 1 mol anyagban:
- Molekula CaCO 3 ionból áll Ca 2+és ion CO 3 2-
- 1 mol ( 6,02 10 23 molekulák) CaCO 3 tartalmaz 1 mol Ca 2+ ionÉs 1 mol ionok CO 3 2- ;
- 1 mól (100 g) kalcium-karbonátot tartalmaz 40 g ion Ca 2+És 60 g ion CO 3 2- ;
Bibliográfia:
LABORATÓRIUMI MUNKÁK
A munka célja– a szervetlen vegyületek legfontosabb osztályainak: oxidok, hidroxidok, sók, előállításuk módszereinek és tulajdonságainak megismerése.
ELMÉLETI RÉSZ
A mai napig körülbelül 300 ezer szervetlen vegyület ismeretes. Három fontos osztályba sorolhatók: oxidok, hidroxidok és sók.
OXIDOK – az elemek oxigénnel való kombinációjának termékei.
Az oxidok előállíthatók egy elem oxigénnel való reagáltatásával:
2Mg + O 2 = MgO,
4P + 5O 2 = 2 P 2 O 5
vagy egy összetett anyag bomlási reakciója:
CaCO 3 = CaO + CO 2,
2 Zn(NO 3) 2 = 2 ZnO + 4 NO 2 + O 2.
Vannak sóképző és nem sóképző oxidok, valamint peroxidok.
Sóképző oxidok bázikusra, savasra és amfoterre osztják.
Bázikus oxidok alkálifémeket (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr), alkáliföldfémeket (Mg, Ca, Sr, Ba) és változó oxidációs állapotú fémeket alkotnak, amelyek a PTM másodlagos alcsoportjaiban helyezkednek el a legalacsonyabb oxidációs állapotukban +1, +2 (például: Zn, Cd, Hg, Cr, Mn stb.). Hidroxidjaik bázisok.
A vízben jól oldódó alkálifémbázisokat lúgoknak nevezzük. A megfelelő oxidok vízben való feloldásával állíthatók elő, például:
Na 2 O + H 2 O = 2NaOH
Az alkáliföldfémek (Mg, Ca, Sr, Ba) hidroxidjai (bázisai) is keletkeznek a megfelelő oxidok vízben való feloldásakor, azonban a bárium-hidroxid Ba(OH) 2 kivételével mindegyik gyengén vagy gyengén oldódik.
A bázikus oxidok savas oxidokkal és savakkal reagálva sókat képeznek:
CaO + CO 2 = CaCO 3;
CuO + 2 HCl = CuCl 2 + H 2 O.
Savas oxidok nemfémeket (B, C, N, P, S, Cl stb.), valamint változó oxidációs állapotú fémeket alkotnak, amelyek a PTM másodlagos alcsoportjaiban helyezkednek el, legmagasabb oxidációs állapotukban +5, +6, +7 példa: V , Cr, Mn stb.).
A savas oxid-hidrátok olyan savak, amelyek savas oxidok vízzel való reagáltatásával állíthatók elő:
SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4
A savas oxidok reakcióba lépnek bázikus oxidokkal és bázisokkal:
SO 2 + Na 2 O = Na 2 SO 3;
N 2 O 5 + 2 NaOH = 2 NaNO 3 + H 2 O.
Amfoter oxidok a PTM fő alcsoportjainak fémeit (például: Al 3+, Sn 2+, Pb 2+ stb.) és a PTM másodlagos alcsoportjaiban, átlagos +3, +4 oxidációs állapotú változó oxidációs állapotú fémeket alkotják. (Cr, Mn stb.). Hidroxidjaik (hidrátjaik) bázikus és savas tulajdonságokkal is rendelkeznek. Az amfoter oxidok savakkal és bázisokkal egyaránt reagálnak:
Cr 2 O 3 + 6 HCl = 2 CrCl 3 + 3 H 2 O;
Cr 2 O 3 + 2 NaOH = 2 NaCrO 2 + H 2 O
. Nem sóképző oxidok egy kicsit (például CO, NO, N 2 O), nem képeznek sókat sem savakkal, sem bázisokkal.
Peroxidok - hidrogén-peroxid származékai (H 2 O 2). Az alkálifémek (Li, Na, K, Rb, Cs) és az alkáliföldfémek (Ca, Sr, Ba) peroxidjai hidrogén-peroxid sók. Bennük az oxigénatomok kovalens kötéssel kapcsolódnak egymáshoz (például K 2 O 2: K– O – O – K) és az atomi oxigén eliminációjával könnyen lebomlanak, ezért a peroxidok erős oxidálószerek.
HIDROXIDOK – nyilvánvaló hidroxidokat (bázisokat), savas oxidokat vízzel kombináló termékek. Léteznek bázikus hidroxidok (savak) és amfoter hidroxidok (amfolitok).
Bázikus hidroxidok (bázisok) oldatban fémionokra és hidroxidionokra disszociálnak:
NaOH ↔ Na + + OH ‾ .
A bázis savasságát az OH‾ hidroxidionok száma határozza meg, amelyeket ún funkcionális csoportok okokból. A funkciós csoportok száma alapján megkülönböztetünk egysavas (például: NaOH), kétsavas (például: Ca(OH) 2), háromsavas (például: Al(OH) 3) bázisokat.
A polisav bázisok fokozatosan disszociálnak:
Ca(OH) 2 ↔ (CaOH) + + OH ‾, (CaOH) + ↔ Ca 2+ + OH ‾.
A jól oldódó bázisok (lúgok) vizes oldatai megváltoztatják az indikátorok színét . Lúgos oldatokban az ibolya lakmusz kék színűvé válik, a színtelen fenolftalein bíborvörössé, a metilnarancs sárgává válik.
A bázisok savakkal reagálva sókat és vizet képeznek:
NaOH + HCl = NaCl + H 2 O.
Ha a bázist és a savat ekvimoláris arányban vesszük, akkor a közeg semlegessé válik, és ezt a reakciót közömbösítési reakciónak nevezzük.
Sok vízben oldhatatlan bázis bomlik hevítés hatására:
Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O.
A lúgokat oxidok vízben való feloldásával állítják elő:
K 2 O + H 2 O = 2 KOH.
Vízben oldhatatlan bázisok lúgok oldható fémsókon történő hatására állíthatók elő:
CuSO 4 + 2 NaOH = Cu(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4.
A savas hidroxidok (savak) H + hidrogénionokra (pontosabban H 3 O + hidrogénionokra) és savmaradékra disszociálnak:
HCl ↔ H + + Cl ‾ .
Egy sav bázikusságát a hidrogénionok száma határozza meg, amelyeket a savnál funkciós csoportoknak nevezünk, például: a HCl egybázisú, a H 2 SO 4 kétbázisú, a H 3 PO 4 a hárombázisú.
A többbázisú savak fokozatosan disszociálnak:
H 2 SO 3 ↔ H + + HSO 3 ‾ ; HSO 3 ‾ ↔ H + + SO 3 ‾ .
Vannak oxigénmentes savak(HCl, HI, H 2 S, HCN stb.) ill oxigén tartalmú (HNO 3, H 2 SO 4, H 2 SO 3, H 3 PO 4 stb.).
Savas oldatokban a lakmusz pirosra, a metilnarancs rózsaszínre, a fenolftalein színtelen marad.
A savakat a savas oxidok vízben való feloldásával állítják elő:
P 2 O 5 + 3 H 2 O = 2 H 3 PO 4
vagy sócsere reakciójával savval:
Ca 3 (PO 4) 2 + 3 H 2 SO 4 = 3 CaSO 4 + 2 H 3 PO 4.
Amfoter hidroxidok(A mfoliták) olyan hidroxidok, amelyek bázikus és savas tulajdonságokat is mutatnak a reakciókban. Ide tartozik a Be (OH) 2, Al (OH) 3, Zn(OH) 2, Cr(OH) 3 stb. Az amfoter hidroxidok bázisokkal reagálnak savként, savakkal bázisként:
Cr(OH) 3 + 3 HCl = CrCl 3 + 3 H 2 O;
Cr(OH) 3 + 3 NaOH = Na 3.
Disszociáció során a SÓK fémionokat (kationokat) (vagy ammóniumionokat NH 4 +) és savas maradékok ionjait (anionjait) képeznek:
Na 2 SO 4 ↔ 2 Na + + SO 4 2 ‾ ,
NH 4 NO 3 ↔ NH 4 + + NO 3 ‾.
Közepes, savas és bázikus sók vannak.
Közepes sók A savban a hidrogénatomok fématomokkal vagy a bázis hidroxocsoportjainak savas maradékokkal való teljes helyettesítésének termékei: NaCl, K 2 SO 4, AlPO 4.
H 2 SO 4 + Ba(OH) 2 = BaSO 4 + 2H 2 O
KOH + HNO3 = KNO3 + H2O
A közepes sók fémkationokra és savas maradékok anionjaira disszociálnak:
AlPO 4 ↔ Al 3+ + PO 4 3 ‾.
Savas sók(hidrosók) többbázisú savak hidrogénatomjainak fématomokkal való nem teljes helyettesítésének termékei: NaHSO 4, Al (H 2 PO 4) 3, KHCO 3^
H 2 SO 4 + NaOH = NaHSO 4 + H 2 O
A savas só disszociációját a következő egyenlet fejezi ki:
Al(H 2 PO 4) 3 ↔ Al 3+ + 3 (H 2 PO 4) ‾.
Az anion (H 2 PO 4) ‾ kismértékben további disszociáción megy keresztül.
erős sókBázis(hidroxosók) egy polisav bázis hidroxocsoportjainak savas maradékokkal való nem teljes helyettesítésének termékei: AlOHSO 4, MgOHCl, (CuOH) 2 SO 4.
Mg(OH) 2 + HCI = MgOHCI + H 2 O
A bázikus só disszociációját a következő egyenlet fejezi ki:
AlOHSO 4 ↔ (AlOH) 2 + + SO 4 2‾.
Az (AlOH) 2+ kation kis mértékben további disszociáción megy keresztül.
Közepes sók sokféleképpen beszerezhető:
egy fém és egy nemfém vegyülete: 2 Na + Cl 2 = 2 NaCl;
bázikus és savas oxidok kombinációja: CaO + CO 2 = CaCO 3 ;
a hidrogén vagy egy kevésbé aktív fém kiszorítása aktív fémre:
Zn + 2 HCl = H 2 + ZnCl 2,
Zn + CuSO 4 = ZnSO 4 + Cu;
semlegesítési reakció: NaOH + HCl = NaCl + H 2 O;
cserereakció: Ba(NO 3) 2 + Na 2 SO 4 = BaSO 4 + 2 NaNO 3 stb.
Savas sók savas környezetben nyerhető:
NaOH + H 2 SO 4 (felesleg) = NaHS04 + H 2 O;
Na 3 PO 4 + 2 H 3 PO 4 (felesleg) = 3 NaH 2 PO 4.
Bázikus sók lúgos közegben nyerhető:
H 2 SO 4 + 2 Cu(OH) 2 (felesleg) = (CuOH) 2 SO 4 + Na 2 SO 4,
2 CuSO 4 + 2 NaOH (hiány) = (CuOH) 2 SO 4 + Na 2 SO 4
A savas sók lúgfelesleggel és a bázikus sók savfelesleggel közepes sókká alakulnak: NaHSO 4 + NaOH (felesleg) = Na 2 SO 4 + H 2 O,
(CuOH) 2 SO 4 + H 2 SO 4 (felesleg) = 2 CuSO 4 + 2 H 2 O.
Sok fémet komplex vegyületek jellemeznek, amelyek oldatban erős elektrolitként disszociálnak, és stabil komplex ionokat képeznek:
CuSO 4 + 8NH 4 OH (felesleg) = (OH) 2 + SO 4 + 8 H 2 O.
A komplex vegyületek disszociációs foka jelentéktelen:
(OH) 2 ↔ 2+ + 2 OH ‾
SO 4 ↔ 2+ + SO 4 2‾
Számos d-fém komplex vegyülete színezett, ami lehetővé teszi ezek analitikai gyakorlatban történő felhasználását fémionok kimutatására.
Különböző fémekből és egy savas maradékból képzett kettős sók (KAl(SO 4) 2) és vegyes sók is léteznek, amelyeket egy fém és különböző savas maradékok (CaClOCl) alkotnak.
bázikus vagy savas.
GYAKORLATI RÉSZ
AZ OXIDOK ELŐKÉSZÍTÉSE ÉS TULAJDONSÁGAI
Kémiai vegyületek.
| Paraméter neve | Jelentése |
| Cikk témája: | Kémiai vegyületek. |
| Rubrika (tematikus kategória) | Fémek és hegesztés |
Komponens, fázis, tiszta kémiai elemek.
Az ötvözetek elméletének alapfogalmai.
4. fejezet FÉMÖTVÖZVÉZETEK ELMÉLETE
A tiszta fémek korlátozottan használhatók, mivel alacsony szilárdságúak; Általában ötvözeteket használnak. Fémek vagy fémek nemfémmel való ötvözésével, valamint portechnológiai módszerekkel állítják elő.
Alkatrészek – ötvözetet alkotó elemek .
Az ötvözet komponensei kölcsönhatásba lépve fázisokat alkotnak. Fázis- az ötvözet homogén része összetételében, szerkezetében és tulajdonságaiban, amelyet interfész választ el a többi résztől. A határátlépéskor a szerkezet és a tulajdonságok drámaian megváltoznak. Az ötvözet hűtése során kialakuló fázisok kombinációja és kölcsönös elrendezése alkotja az ötvözet szerkezetét.
Az ötvözetek fő fázisai:
· folyékony fázis. A fémötvözetek legtöbb komponense folyékony állapotban teljesen feloldódik egymásban, folyékony oldatot vagy olvadékot képezve.
· szilárd oldatok,
· kémiai vegyületek.
Ugyanakkor a tiszta kémiai elemek fázisok, például a szén (grafit) a szürkeöntvényben.
4.1.2.Szilárd oldatok, szilárd oldatok fajtái. Szilárd oldatok képződésének feltételei.
Szilárd megoldás– fázis, amelyben a főkomponens (oldószer) kristályrácsa megmarad. Az oldott atomok elrendezésének jellege alapján az oldószer kristályrácsában megkülönböztetik őket:
· helyettesítő szilárd oldatok;
· intersticiális szilárd oldatok.
Szilárd helyettesítési oldatokban az oldott komponens (B) atomjai a kristályrács helyein helyezkednek el, helyettesítve az (A) főkomponens atomjait. Ilyen oldatok keletkeznek a fémek között. A Οʜᴎ oldhatósága korlátlan és korlátozott.
Korlátlan számú szilárd oldat képződésének feltételei:
· azonos típusú komponensek kristályrácsa;
· a komponensek atomméretének különbsége legfeljebb 8...15%;
· elemek elrendezése a periódusos rendszer azonos vagy szomszédos csoportjaiban.
Szilárd interstitiális megoldások fémeket alkotnak kis atomi sugarú nemfémekkel - C, N, B, H. A szilárd intersticiális oldatok oldhatósága mindig korlátozott.
A szilárd megoldások azt jelentik α, β, γ , Például, α=A(B)- a B komponens szilárd oldata A-ban.
Kémiai vegyületek– olyan fázisok, amelyek saját, az összetevők rácsától eltérő kristályrácstal rendelkeznek. Ez határozza meg a vegyületek tulajdonságai és az azt alkotó komponensek tulajdonságai közötti éles különbséget. A kémiai vegyületekre jellemző a nagy keménység, törékenység, magas olvadáspont stb.
Vegyértékvegyületek a normál vegyérték törvényeinek megfelelő állandó összetételűek. Ezek fémek közötti vegyületek (intermetallikus vegyületek), valamint fémek vegyületei nem fémekkel: MgS, Al 2 O 3, Ni 3 Ti stb.
Megvalósítási fázisokátmeneti fémeket képeznek kis atomi sugarú nemfémekkel (Rnm/Rm<0,59), к примеру, карбиды и нитриды: Mo 2 C, TiC, Fe 4 N, VN и др.Фазы внедрения отличаются от твёрдых растворов внедрения более высокой концентрацией неметалла и простой кристаллической решёткой типа К8, К12, Г12. Фазы внедрения тугоплавки и обладают высокой твёрдостью. Их используют в легированных сталях и сплавах для упрочнения.
Elektronikus csatlakozások- ϶ᴛᴏ bizonyos elektronkoncentrációjú kémiai vegyületek, ᴛ.ᴇ. a vegyértékelektronok számának az atomok számához viszonyított aránya. A leggyakoribb 3/2-es elektronkoncentrációjú vegyületek: CuZn, CuBe; 7/4: CuSn 3 és 21/13: Cu 5 Zn 8 stb.
Feltéve a ref.rf
Rézötvözetek erősítő fázisaiként használják őket.
Kémiai vegyületek. - koncepció és típusok. A "Kémiai vegyületek" kategória osztályozása és jellemzői. 2017, 2018.
AZ OLAJ ÉS A TERMÉSZETES SZÉNhidrogénGÁZOK ÖSSZETÉTELE ÉS FIZIKAI-KÉMIAI TULAJDONSÁGAI A természetes szénhidrogéngázok szabad felhalmozódás formájában vagy olajban oldva fordulnak elő, és főként szénhidrogénekből állnak. Szén-dioxidot, nitrogént, hidrogén-szulfidot és... .
A fémötvözetek kémiai vegyületek és a velük természetüknél fogva rokon fázisok sokfélék. A normál vegyérték törvénye szerint képződött kémiai vegyületek jellemző tulajdonságai, amelyek megkülönböztetik őket a szilárd oldatoktól, a következők: 1.... .
A kialakuló rendszerek állapotdiagramjai A rendszer alkotóelemei kémiai kölcsönhatásba léphetnek egymással, és új kristályrácsot alkothatnak. Az ilyen összetevőknek különböző típusú diagramjaik vannak a kongruens (3.7. ábra) vagy inkongruens... rendszerekhez.
Az ötvözetek képződése során a következő kémiai vegyületcsoportok és köztes fázisok fordulnak elő: 1. Normál vegyértékű kémiai vegyület, 2. Elektronikus vegyületek, 3. Intersticiális fázisok. A kémiai vegyületek jellemzői: 1. Kristályos... .
Az ötvözetek állapotdiagramja a ábrán látható. 5.6. Rizs. 5.6. Ötvözetek állapotdiagramja, amelyek összetevői kémiai vegyületeket képeznek Az állapotdiagram összetett, több egyszerű diagramból áll. Az alkatrészek száma és a diagramok száma attól függ... .
A 99,99...99,999% nem nemesfémet tartalmazó tiszta fémek szilárdsága általában alacsony, ezért szerkezeti anyagként való felhasználásuk rendkívül korlátozott. Sokkal gyakrabban használnak fémötvözeteket fémekkel és nemfémekkel. Vegyi... [tovább].
Az ötvözetek állapotdiagramja a ábrán látható. 5.6. Rizs. 5.6. Ötvözetek állapotdiagramja, amelyek összetevői kémiai vegyületeket képeznek Az állapotdiagram összetett, több egyszerű diagramból áll. Az alkatrészek száma és a diagramok száma attól függ... .
