Свойства неметаллов и их соединений
Свойства неметаллов
Для неметаллов характерны следующие химические свойства:
— взаимодействие с простыми веществами-металлами, в результате чего образуются основные и амфотерные оксиды, соли и бинарные соединения
2Na + Cl2 = 2NaCl
Fe + S = FeS
6Li + N2 = 2Li3N
2Ca + O2 = 2CaO
— взаимодействие друг с другом, в частности с кислородом, в результате чего образуются оксиды, проявляющие кислотный характер
3H2+ N2= 2NH3
H2+ Br2= 2HBr
S + O2= SO2
4P + 5O2= 2P2O5
2F2+ O2= 2OF2
S + 3F2= SF6,
C + 2Cl2= CCl4
Кроме этого, каждый неметалл обладает специфическими химическими свойствами, характерными только для него, которые подробно рассматривают при изучении каждого неметалла в отдельности.
Свойства фосфора и его соединений
Рассмотрим химические свойства неметаллов, а также их соединений на примере фосфора и его соединений. Запишем уравнения реакций, характерных для фосфора:
4P + 3O2 =2P2O3 (оксид фосфора (III))
4P + 5O2= 2P2O5 (оксид фосфора (V))
2P + 3Cl2 = 2PCl3 (соль — хлорид фосфора (III))
2P +5Cl2 = 2PCl5 (соль — хлорид фосфора (V))
P +3Li = Li3P (бинарное соединение — фосфид лития)
3P + 5HNO3 +2H2O = 3H3PO4 +5NO (кислота — фосфорная кислота)
Оксиды, образующиеся в реакции горения фосфора с кислородом, проявляют кислотный характер, т.е. реагируют с водой с образованием кислот (1), взаимодействуют с основными (2) и амфотерными оксидами (3) и основаниями (4). Рассмотрим на примере оксида фосфора (V):
P2O5 + H2O = HPO3 (метафосфорная кислота)
HPO3 + H2O = H3PO4 (ортофосфорная кислота)
P2O5 + 3CaO = Ca3(PO4)2 (соль – фосфат кальция)
P2O5 +Al2O3 = 2AlPO4 (соль – фосфат алюминия)
P2O5 + 6NaOH = 3Na3PO4 + 3H2O (соль – фосфат натрия)
Для кислот фосфора характерны реакции взаимодействия с основными оксидами (1), основаниями (2). Рассмотрим на примере ортофосфорной кислоты:
2H3PO4 + 3CaO = Ca3(PO4)2 + 3H2O (соль – фосфат кальция)
H3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O (соль – дигидрофосфат натрия)
H3PO4 + 2NaOH = Na2HPO4 + H2O (соль –гидрофосфат натрия)
H3PO4 + 3NaOH = Na3PO4 + 3H2O (соль – фосфат натрия)
Качественная реакция на фосфорную кислоту и её соли – фосфаты явялется образование осадка фосфата серебра ярко-желтого цвета:
3Ag+ + PO43- = Ag3PO4↓
Качественной реакцией на соли фосфорной кислоты – дигидрофосфаты является образование ярко-желтого осадка молибденфосфата аммония:
H3PO4 + 12[NH4]2MoO4 +21HNO3 = [NH4]3PMo12O40 ×6H2O↓ + 21NH4NO3 + 6H2O
Среди бинарных соединений фосфора особое место занимают фосфиды, которые гидролизуются водой и кислотами с выделением фосфина (PH3):
Ca3P2 + 6H2O =3Ca(OH)2 + 2PH3↑
На воздухе фосфин самопроизвольно воспламеняется:
PH3 + O2 = H3PO4
Примеры решения задач
| Задание | Рассчитайте массу кремниевой кислоты (принимая ее состав H2SiO3), полученной при действии на раствор силиката натрия объемом 400 мл с массовой долей соли 20% (плотность раствора 1,1 г/мл) избытка соляной кислоты. |
| Решение | Запишем уравнение реакции:
2HCl + Na2SiO3 =2NaCl +H2SiO3↓ Найдем массу силиката натрия: m(Na2SiO3) = V(Na2SiO3)×ρ×ω/100% m(Na2SiO3) = 400×1,1×20/100% = 88 г Найдем количество вещества силиката натрия: v(Na2SiO3) = m(Na2SiO3)/M(Na2SiO3) v(Na2SiO3) =88/122=0,72 моль По уравнению реакции количество вещества кремниевой кислоты: v(H2SiO3) = v(Na2SiO3) =0,72 моль Найдем массу кремниевой кислоты: m(H2SiO3) = 0,72×78 = 56,2 г |
| Ответ | Масса кремниевой кислоты — 56,2 г |
| Задание | Определить массу хлорида аммония, который образуется при взаимодействии 5,9г аммиака с 5, 6 л (н. у.) хлороводорода. |
| Решение | Запишем уравнение реакции:
NH3 + HCl = NH4Cl Определим, какое из веществ находится в избытке, а какое в недостатке: v(NH3) = m(NH3)/M(NH3) = 5,6/17 = 0,33 моль v(HCl) = V(HCl)/Vm = 5,6/22,4 = 0,25 моль Расчет ведем по веществу, находящемуся в недостатке – по соляной кислоте. Рассчитаем массу хлорида аммония: v(HCl) = v(NH4Cl) =0,25 моль m(NH4Cl) = 0,25×53,5=13,375 г |
| Ответ | Масса хлорида аммония — 13,375 г |
