§ 48.2. Общая характеристика кислотно-основных свойств оксидов и гидроксидов металлов В-групп
Site: | Профильное обучение |
Course: | Химия. 11 класс |
Book: | § 48.2. Общая характеристика кислотно-основных свойств оксидов и гидроксидов металлов В-групп |
Printed by: | Guest user |
Date: | Sunday, 3 November 2024, 12:37 PM |
Оксиды и гидроксиды d-элементов в разных степенях окисления резко отличаются по кислотно-основным свойствам. Если для атомов элемента возможно несколько степеней окисления, то с увеличением степени окисления свойства их оксидов (и соответствующих гидроксидов) изменяются от основных через амфотерные к кислотным.
Изменение кислотно-основных свойств оксидов и гидроксидов марганца и хрома в различных степенях окисления представлено в таблице 34.3.
Таблица 34.3. Кислотно-основный характер оксидов и гидроксидов марганца и хрома
Оксиды марганца | ||||
Гидроксиды марганца | Mn(OH)2 | MnO(OH) | Mn(OH)4 | HMnO4 |
Свойства | Основные | Амфотерные | Кислотные | |
Оксиды хрома | ||||
Гидроксиды хрома | Cr(OH)2 | Cr(OH)3 | H2CrO4, H2Cr2O7 | |
Свойства | Основные | Амфотерные | Кислотные |
Оксид хрома(VI) CrO3 хорошо растворяется в воде, образуя раствор либо хромовой H2CrO4, либо дихромовой кислоты H2Cr2O7. Последняя является сильной кислотой. Оксиды молибдена и вольфрама в воде нерастворимы, а соответствующие им молибденовая и вольфрамовая кислоты являются слабыми. Таким образом, по группе сверху вниз кислотные свойства гидроксидов d-элементов ослабевают.
Для многих оксидов и гидроксидов d-элементов характерны амфотерные свойства, например, вам известен амфотерный гидроксид Zn(OH)2.
Кислотно-основные свойства оксидов и гидроксидов d-элементов зависят от степени окисления их атомов. С увеличением степени окисления свойства оксидов (и соответствующих гидроксидов) d-элементов изменяются от основных через амфотерные к кислотным.
Вопросы, задания, задачи
1. Сравните характер изменения кислотно-основных свойств элементов в А- и В-группах. Предложите объяснение существующим различиям.
2. На примере d-элементов VIB-группы укажите, как изменяются кислотно-основные свойства d-элемента по группе.
3. Используя представление о прочности связи элемент—кислород и кислород—водород в гидроксидах d-элементов, объясните закономерности изменения кислотно-основных свойств гидроксидов хрома и марганца с ростом степени их окисления.
4. На основе знаний о закономерностях в изменении кислотно-основных свойств для соединений марганца и хрома в разных степенях окисления, составьте уравнения реакций, характеризующих эти свойства.
5. Оксид кобальта(II) при взаимодействии с концентрированным раствором гидроксида натрия образует тетрагидроксокобальтат натрия. Составьте соответствующее уравнение этой реакции.
6. Какая среда (интервал значений рН) в растворе сульфата меди(II)? Дайте объяснение.
7. Растворимость сульфата меди(II) при 20 °С составляет 17,2 г на 100 г раствора. Рассчитайте минимальный объём воды, в котором при данной температуре можно растворить 25 г медного купороса.
8. Растворимость сульфата никеля при 0 °С составляет 20,7 г на 100 г раствора, а при 40 °С — 33,5 г на 100 г раствора. Рассчитайте массу насыщенного при 40 °С раствора, из которого при охлаждении до 0 °С выделится 28 г NiSO4 ∙ 7H2O.
9. На медно-золотой сплав массой 3,2 г подействовали избытком концентрированного раствора азотной кислоты. При этом выделилось 896 см3 газа. Определите массовую долю золота в сплаве.
10. К 12,8 г медных опилок прилили 50 см3 горячего концентрированного раствора серной кислоты с массовой долей 94 % (ρ = 1,831 г/см3). Полностью ли растворится медь? Определите объём выделившегося газа и массовую долю CuSO4 в образовавшемся растворе.
Самоконтроль
1. В ряду оксидов , , свойства изменяются:
- а) от основных к кислотным;
- б) от кислотных к основным;
- в) в последовательности: основные — амфотерные — кислотные;
- г) без чётко выраженной кислотно-основной закономерности.
2. С увеличением степени окисления атомов марганца свойства гидроксидов этого металла меняются:
- а) от основных к кислотным;
- б) окислительных к восстановительным;
- в) кислотных к амфотерным;
- г) восстановительных к окислительным.
3. Амфотерные свойства проявляют:
- а) MnO(OH);
- б) MnO2;
- в) Cr(OH)3;
- г) CrO3.
4. Кислотные свойства оксидов и гидроксидов d-элементов:
- а) ослабевают по группе сверху вниз;
- б) ослабевают по периоду слева направо;
- в) усиливаются по периоду слева направо;
- г) по периоду вначале ослабевают, а затем усиливаются.
5. В высших степенях окисления хром и марганец образуют соединения с кислородом, которые:
- а) обладают сильными окислительными свойствами;
- б) растворяются в воде с образованием слабых кислот;
- в) растворяются в воде с образованием сильных кислот;
- г) нерастворимы в воде.