Сборник основных формул по химии для ВУЗов - М. Рябов

CO + NaOH →t, p→ HCOONa

Свойства оксида углерода(IV) – углекислого газа

CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + Н2O + CO2↑

CaCO3 →t→ СаО + CO2

CO2 + Н2O ↔ Н2CO3 ↔ H+ + HCO3¯ ↔ 2Н+ + CO32-

CO2 + Са(OH)2 = CaCO3↓ + Н2O

CO2 + Н2O + CaCO3↓ = Са(HCO3)2

CO2 + 2Mg →t→ С + 2MgO

Свойства карбонатов и гидрокарбонатов

NaOH + CO2 = NaHCO3

2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O

Са(HCO3)2 →100 °C→ CaCO3↓ + Н2O + CO2↑

CaCO3 →1000 °C→ СаО + CO2

2NaHCO3 →t→ Na2CO3+ Н2O + CO2↑

NaHCO3+ CH3COOH = CH3COONa + Н2O + CO2↑

CaCO3 + Н2O + CO2 = Са(HCO3)2

Са(HCO3)2 + Са(OH)2 = CaCO3↓ + 2Н2O

Na2CO3 + H2O ↔ NaHCO3 + NaOH

NaHCO3 + (Н2O) ↔ NaOH + (Н2O) + CO2

Свойства карбидов

СаС2 + 2Н2O = Са(OH)2 + С2Н2

Al4С3 + 12HCl = 4AlCl3 + ЗCH4

5.2. Получение и свойства кремния и его соединений

Простое вещество

SiO2 + 2Mg →t→ Si + 2MgO

Si + O2 →t→ SiO2

Si + 2F2 = SiF4↑

Si + 2Mg →t→ Mg2Si

Si + 2KOH + 2H2O = K2SiO3 + 2H2

Силан SiH4

Mg2Si + 4HCl = 2MgCl2 + SiH4↑

SiH4 + 2O2 = SiO2 + 2Н2O (самовоспламенение на воздухе)

Оксид кремния (IV)

SiO2 + H2O ≠

SiO2 + 2NaOH →t, сплавление→ Na2SiO3 + Н2O

SiO2 + 6HF = H2[SiF6] + 2H2O

Кремниевая кислота и силикаты. Кремниевая кислота имеет полимерное строение и состав xSiO2 • yH2O. H2SiO3 – условная формула, такого соединения не выделено.

Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3↓ + 2NaCl

Na2SiO3 + 2Н2O + 2CO2 = 2NaHCO3 + H2SiO3↓

H2SiO3 →t→ SiO2 + H 2O

5.3. Получение и свойства соединений олова и свинца

Гидроксиды олова и свинца имеют амфо-терные свойства. При этом в степени окисления элемента +2 в гидроксидах преобладают основные свойства, а в степени окисления +4 – кислотные. Соединения Sn2+ имеют восстановительные свойства, а соединения РЬ4+ – окислительные:

SnCl2 + 2NaOH = Sn(OH)2↓ + 2NaCl

Sn(OH)2↓ + 2HCl = SnCl2 + 2H2O

Sn(OH)2↓ + 2NaOH = Na2[Sn(OH)4]

SnCl4 + 4NH4OH = H2SnO3↓ + 4NH4Cl + H2O

H2SnO3↓ + 2NaOH + H2O = Na2[Sn(OH)6]

H2SnO3↓ + 4HCl = SnCl4 + 3H2O

SnCl2 + 2FeCl3 = 2FeCl2 + SnCl4

PbO2 + 4HCl = PbCl2 + Cl2↑ + 2H2O

6. VA-группa

Элементы VA-группы имеют электронную формулу ns2nps. Азот, фосфор и мышьяк являются неметаллами, висмут и сурьма имеют металлические свойства. Наиболее характерные степени окисления: +5, +3, 0, -3. Оксиды Э2O5 имеют кислотные свойства, свойства оксидов Э2O3: кислотные – для N и Р, амфотерные – для As и Sb, основные – для Bi.

6.1. Получение и свойства азота и его соединений

Характерные степени окисления азота, соответствующие им электронные формулы, химические свойства и примеры соединений приведены в таблице.

Простое вещество

NH4NO2 →t→ N2 + 2H2O

N2 + 6Li = 2Li3N

N2 + 3Ca →t→ Ca3N2

N2 + O2 →t→ 2NO

Соединения азота (-3)

N2 + ЗН2 →t, p, катализатор→ 2NH3

Ca3N2 + 6H2O = ЗСа(OH)2 + 2NH3

2NH4Cl + Са(OH)2 →t→ CaCl2 + 2NH3 + 2Н2O

NH3 + Н2O ↔ NH3 • Н2O ↔ NH4+ + OH¯

NH3 + HCl = NH4Cl

4NH3 + CuSO4 = [Cu(NH3)4]SO4

2NH3 • H2O + AgCl = [Ag(NH3)2]Cl + 2H2O

4NH3 • H2O + Ag2O = 2[Ag(NH3)2]OH + 3H2O

4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O

4NH3 + 5O2 →Pt, t→ 4NO + 6H2O

2NH3 + 3CuO →t→ 3Cu + N2 + 3H2O

NH4Cl + NaOH = NaCl + NH3 + H2O

NH4Cl →t→ NH3 + HCl

NH4NO2 →t→ N2 + 2H2O

(NH4)2CO3 →t→ 2NH3 + H2O + CO2

NH4NO3 →t→ N2O + 2H2O

NH4NO2 →t→ N2 + 2H2O

(NH4)2Cr2O7 →t→ N2 + Cr2O3 + 4H2O

Оксиды азота

2N2O →t→ 2N2 + O2

2HNO2 = NO2 + NO + H2O

2NO2 + Н2O(хол.) = HNO2 + HNO3

2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O

3NO2 + H2O(rop.) = 2HNO3 + NO

4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3

N2O3 = NO + NO2

2N2O5 = 2NO2 + O2

N2O5 + H2O = 2HNO3

N2O5 + 2NaOH = 2NaNO3 + H2O

Соединения азота (+3)

Ba(NO2)2 + H2SO4(разб.) = BaSO4↓ + 2HNO2 (на холоду)

NO2 + NO + H2O = 2HNO2 (на холоду)

2HNO2 = NO2 + NO + H2O

2HNO2 + 2HI = I2 + 2NO + 2H2O

5NaNO2 + 3H2SO4 + 2KMnO4 = 2MnSO4 + 5NaNO3 + K2SO4 + 3H2O

2NaNO2 + 2H2SO4 + 2KI = I2 + 2NO + K2SO4 + Na2SO4 + 2H2O

Соединения азота (+5)

N2 + 3H2 →t, p, катализатор→ 2NH3

4NH3 + 5O2 →Pt, t→ 4NO + 6H2O

2NO + O2 = 2NO2

4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3

NaNO3 + H2SO4(конц.) = HNO3 + NaHSO4

4HNO3 →hv → 4NO2 + O2 + 2H2O

Cu + 4HNO3(конц.) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

3Cu + 8HNO3(разб.) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

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

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

HNO3(конц.) пассивирует на холоду Al, Fe, Cr.

Fe + 6HNO3 (конц.) →t→ Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

Fe + 4HNO3 (разб.) = Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

ЗР + 5HNO3(разб.) + 2Н2O = 3H3PO4 + 5NO

S + 6HNO3 (конц.) = H2SO4 + 6NO2 + 3H2O

2KNO3 →t→ 2KNO2 + O2 (металлы до Mg в ряду напряжений)

2Cu(NO3)2 →t→ 2CuO + 4NO2 + O2 (металлы от Mg до Cu)

2AgNO3 →t→ 2Ag + 2NO2 + O2 (металлы после Cu в ряду напряжений)

4Fe(NO3)2 →t→ 2Fe2O3 + 8NO2 + O2

6.2. Получение и свойства фосфора и его соединений

Простое вещество (Р4 – белый фосфор, Р – красный фосфор)

2Са3(PO4)2 + 10C + 6SiO2 →t→ Р4 + 6CaSiO3 + 10CO

4Р + 5O2 →t→ Р4О10

Р4 + 6Са →t→ 2Са3Р2

Фосфин РН3

Zn3P2 + 6HCl = 2PH3↑ + 3ZnCl2

Са3Р2 + 6Н2O = 2PH3↑ + 3Ca(OH)2

2РН3 + 2O2 = Н3PO4

РН3 + HI= PH4I (на холоду)

Фосфористая кислота Н3PO3 (Н2РHO3 – двухосновная кислота)

Р4O6 + 6Н2O = 4Н3PO3

Н3PO3 + NaOH = NaH2PO3 + H2O (NaHPHO3 – кислая соль)

Н3PO3 + 2NaOH = Na2HPO3 + H2O (Na2PHO3 – средняя соль)

Фосфорные кислоты: метафосфорная НPO3 (Нn(PO3)n, где n = 3, 4), дифосфорная – Н4Р2O7, ортофосфорная – Н3PO4.

Р4 + 5O2 = Р4О10

Р4О10 →Н2O, 0 °C→ НPO3  →Н2O, 20 °C→ Н4Р2O7 →Н2O, 10 °C→ Н3PO4

Н3PO4 →t→ Н4Р2O7 →t→ НPO3

Н3PO4 + NH3 = NH4H2PO4

Н3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O

Н3PO4 + 2NaOH = Na2HPO4 + 2H2O