Ортофосфатна кислота (Фосфорна)

H₃РО₄ – це кислота середньої активності, триосновна.

Хімічні властивості ортофосфатної кислоти

І. Загальні властивості як кислоти:

1. реакція дисоціація (cтупінчасто):

H₃РО₄ ↔ Н⁺ + H₂РО₄ ^-

H₂РО₄ ^- ↔ H⁺ + HРО₄ ^2-

HРО₄ ^2- ↔ H⁺ + РО₄ ^3-

2. реакція з металами до Н:

3 Mg +2H₃РО₄ = Mg ₃(РО₄)₂ + 3H₂↑

З. реакція з оксидами металів:

3 Mg O +2H₃РО₄ = Mg ₃(РО₄)₂ + 3H₂О

4.реакція з лугами ( утворюючи дві кислі і середню сіль, бо триосновна кислота):

Na OH + H₃PO₄ = NaH₂PO₄ + H₂O

натрій дигідрогенортофосфат

2 Na OH + H₃PO₄ = Na₂HPO₄ + 2H₂O

натрій гідрогенортофосфат

3 Na OH + H₃PO₄ = Na₃PO₄ + 3H₂O

натрій ортофосфат

ІІ. Якісна реакція:

2. якісною реакцією на ортофосфатну кислоту і її солі є AgNO₃, при цьому утворюється жовтий кристалічний осад Ag₃PO₄:

3 AgN O₃ + H₃PO₄ = Ag₃PO₄ ↓ + 3HNO₃

Солі ортофосфатної кислоти

Ортофосфатна кислота утворює три ряди солей(дві кислі і одна середня):

1. Дигідрогенортофосфати:

NaH₂PO₄; Са(H₂PO₄)₂; Al(H₂PO₄)₃

2. Гідрогенортофосфати:

Na₂HPO₄; СаНPO₄; Al₂(НPO₄)₃

3. Ортофосфати:

Na₃PO₄; Са₃(PO₄)₂; AlPO₄

Найважливішою властивістю ортофосфатів є те, що нерозчинні ортофосфати

взаємодіють з сильними кислотами(в тому числі Н₃PO₄), утворюючи розчинні дигідрогенортофосфати:

Ca₃(PO₄)₂ + 4 Н₃PO₄ = 3Ca(Н₂PO₄)₂

Ca₃(PO₄)₂ + 2Н₂SO₄ = Ca(Н₂PO₄)₂ + 2CaSO₄

Ca₃(PO₄)₂ + 4НNO₃ = Ca(Н₂PO₄)₂ + 2Ca(NO₃)₂

Основні фосфорні добрива

1. Ca₃(PO₄)₂ - фосфоритне борошно(кісткове);

2. Ca(Н₂PO₄)₂∙CaSO₄ - простий суперфосфат;

3. Ca(Н₂PO₄)₂ - подвійний суперфосфат;

4. CaНPO₄ - преципітат;

5. NH₄H₂PO₄ + (NH₄)₂HPO₄ - амофос;

6. NH₄H₂PO₄ + (NH₄)₂HPO₄ + KCl - амофоска.

Тема 21. Карбон і Силіцій та їх сполуки.

Карбон та його сполуки.

Карбон і Силіцій як елементи-неметали знаходиться у ІV-А групі, на зовнішньому шарі в нього 4 електроніи найвища С.О. - +4, а найнижча - -4.

Силіцій і Карбон знаходяться у групі,яка рівновіддалено знаходиться як від типових металів, так і типових неметалів. Тому вони одинаково проявляють властивості як Ме, так і НеМе, хоч відносяться до НеМеталів (подібно як Гідроген). Атоми С і Si,утворюють речовини, що мають атомну кристалічну гратку (Si, C, SiC, SiO₂), хоч всі інші НеМе – молекулярну.

Атом Карбону у формулах речовин має такі С.О.: -4, 0, +2,+4.

Атом Карбону подібно як «халькогени» і фосфор утворюють декілька простих речовин (алотропія):

1. алмаз (діамант- дорогоцінний камінь, найтвердіший);

2. графіт (для виготовлення електродів в процесі електролізу, олівців, в ядерній промисловості t_пл.= +3800 ^оС);

3. кам’яне вугілля(як тверде паливо, для виготовлення коксу);

4. деревне вугілля (як адсорбент! - речовина, що поглинає гази і розчинені речовини, в медицині);

5. сажа(для виготовлення чорної фарби, гуми);

6. карбін (полімерна сполука, що містить подвійні - =С=С=С= - або одинарні і потрійні зв′язки між атомами Карбону - -С≡С-С≡С-);

7. фулерен (С₆₀ –сферичної форми, які містять п′яти або шестикутники з атомів Карбону).

Всі алотропні модифікації Карбону мають формулу - С

Хімічні властивості вуглецю

1. реакція з металами (тільки активними і при високих температурах і при цьому утворюються карбіди, що мають різні негативні С.О. атома Карбону)):

2С⁰ + Са = СаС₂^-1 кальцій карбід

4Al + 3C⁰ = Al₄C₃^-4 алюміній карбід

С⁰ – окисник

2. реакція з неметалами ( при високих температурах):

2С⁰ + O₂⁰ = 2С⁺² O «чадний газ»

С⁰ + O₂⁰ = С⁺⁴O₂ «вуглекислий газ»

С⁰ - відновник

С⁰ + 2Н₂ = СН₄ метан

3. реакція з водою ( при температурі 1000⁰С):

С + Н₂О = СО + Н₂ (суміш СО + Н₂ –«водяний газ»)

4. реакція з вуглекислим газом ( при температурі 1000⁰С):

С + СО₂ = 2СО «генераторний газ»

5. реакція з оксидами малоактивних металів (при нагріванні):

С + FeO = Fe + CO

Гідрогенові сполуки Карбону

Ці сполуки вивчають в темі органічної хімії «Вуглеводні».

Оксигенові сполуки Карбону

Оксиди Карбону

Атом Карбону утворює два оксиди:

1. С⁺² O – карбон (ІІ) оксид, «чадний газ» - несолетвірний оксид

2. С⁺⁴O₂ - карбон (ІV) оксид, «вуглекислий газ» - кислотний оксид

Карбон(ІІ) оксид

За фізичними властивостями СО - газ без запаху і смаку, дуже отруйний

(за масою майже однаковий з повітрям Mr(CO) = 28, а повітря - 29).

Хімічні властивості чадного газу

1. реакція горіння:

2СО + О₂ = 2СО₂ + Q (при цьому виділяється більше тепла,

ніж при горінні вуглецю)

2. реакція з оксидами малоактивних металів:

CO + FeO = Fe + CO₂

Добування «чадного газу»

1. У промисловості його одержують реакціями:

С + Н₂О = СО + Н₂

С + СО₂ = 2СО

2. У лабораторії одержують реакцією розкладу мурашиної кислоти конц. сульфатною кислотою:

к.H₂SO₄

НСООН → СО↑ + Н₂О

Застосування «чадного газу»

1. як газоподібне паливо;

2. для одержання чавуну і сталі.

Карбон (ІV) оксид

За фізичними властивостями СО₂ - це газ без запаху і смаку, 1,5

рази важчий за повітря(Mr(CO₂) = 44). Порівняно добре розчинний у воді (1:0,88) («газована вода»). У твердому стані його називають «сухий лід». У твердому стані вуглекислий газ переходить зразу у газоподібний, минаючи рідкий – явище сублімації ( ще характерне для йоду).

Хімічні властивості вуглекислого газу

І. Загальні властивості як кислотного оксиду.

1. реакція з водою:

СO₂ + Н₂О ↔ Н₂СO₃ карбонатна кислота

2. реакція з лугами: ( можуть утворюватися середні і кислі солі)

СO₂ + 2NaОH = Na₂СO₃ + H₂O

СO₂ + NaОH = NaНСO₃ натрій гідрогенкарбонат

ІІ. Характерні реакції.

1. реакція з «вапняною водою» Са(ОН)₂ – якісна реакція на СО₂ при цьому вапняна вода мутніє:

СO₂ + Са(ОН)₂ = СаСO₃↓ + Н₂О

2. реакція фотосинтезу:

6СО₂ + 6Н₂О = С₆Н₁₂О₆ + 6О₂↑

3. реакція з магнієм(тільки магній горить у вуглекислому газі):

СО₂ + 2Mg = 2MgO + C