Приведите не менее пяти уравнений реакций между веществами: сульфат меди (II), хлорид бария, гидроксид натрия, железо, бромоводородная кислота, оксид серы (IV). Приведите уравнения возможных реакций в молекулярном и ионном виде. Укажите, к какому типу реакций относится каждая из них.
\[ Fe(OH)_2 \rightleftharpoons Fe^{2+} + 2OH^{-};\]
\[ NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4OH \rightleftharpoons NH_4^{+} + OH^{-}.\]
Гидроксиды металлов принято делить на две группы: растворимые в воде (щелочи) и нерастворимые в воде.
В лабораторных условиях основания получают по реакциям обмена
\[CuSO_4 + 2KOH \rightarrow Cu(OH)_2_{solid} + K_2SO_4;\]
\[K_2CO_3 + Ba(OH)_2 \rightarrow 2KOH + BaCO_3_{solid};\]
при взаимодействии активных металлов или их оксидов с водой
\[2Li + 2H_2O \rightarrow 2LiOH + H_2_{gas};\]
\[BaO + H_2O \rightarrow Ba(OH)_2;\]
или электролизе водных растворов солей
\[2NaCl + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2 + Cl_2.\]
Растворы щелочей по-разному изменяют цвет некоторых веществ – лакмуса, фенолфталеина и метилового оранжевого, называемых индикаторами. Так, если в пробирку с гидроксидом натрия добавить один из кислотно-основных индикаторов, например NaOH + фенолфталеин, то прозрачный раствор станет малиновым.
Все нерастворимые основания при нагревании разлагаются с образованием оксидов. Для них характерны реакции взаимодействия с кислотными оксидами (только щелочи), кислотами (нейтрализация) и кислыми солями.
Объяснение:
Молекулярно-кинетической теорией называют учение о строении и свойствах вещества на основе представления о существовании атомов и молекул как наименьших частиц химического вещества. В основе молекулярно-кинетической теории лежат три основных положения:
Все вещества – жидкие, твердые и газообразные – образованы из мельчайших частиц – молекул, которые сами состоят из атомов («элементарных молекул»). Молекулы химического вещества могут быть и сложными и состоять из одного или нескольких атомов. Молекулы и атомы представляют собой электрически нейтральные частицы. При определенных условиях молекулы и атомы могут приобретать дополнительный электрический заряд и превращаться в положительные или отрицательные ионы (соответственно: катионы и анионы).
Атомы и молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении и взаимодействии, скорость которого зависит от температуры, а характер – от агрегатного состояния вещества.
Частицы взаимодействуют друг с другом силами, имеющими электрическую природу. Гравитационное взаимодействие между частицами пренебрежимо мало.
Атом – наименьшая химически неделимая частица элемента (атом железа, гелия, кислорода). Молекула – наименьшая частица вещества, сохраняющая его химические свойства. Молекула состоит из одного и более атомов (вода – Н2О – 1 атом кислорода и 2 атома водорода). Ион – атом или молекула, у которых один или несколько электронов лишние (или электронов не хватает).
Молекулы имеют чрезвычайно малые размеры одноатомные молекулы имеют размер порядка 10–10 м. Сложные многоатомные молекулы могут иметь размеры в сотни и тысячи раз больше.
Беспорядочное хаотическое движение молекул называется тепловым движением. Кинетическая энергия теплового движения растет с возрастанием температуры. При низких температурах молекулы конденсируются в жидкое или твердое вещество. При повышении температуры средняя кинетическая энергия молекулы становится больше, молекулы разлетаются, и образуется газообразное вещество.
В твердых телах молекулы совершают беспорядочные колебания около фиксированных центров (положений равновесия). Эти центры могут быть расположены в нерегулярным образом (аморфные тела) или образовывать упорядоченные объемные структуры (кристаллические тела).
В жидкостях молекулы имеют значительно большую свободу для теплового движения. Они не привязаны к определенным центрам и могут перемещаться по всему объему жидкости. Этим объясняется текучесть жидкостей.
В газах расстояния между молекулами обычно значительно больше их размеров. Силы взаимодействия между молекулами на таких больших расстояниях малы, и каждая молекула движется вдоль прямой линии до очередного столкновения с другой молекулой или со стенкой сосуда. Среднее расстояние между молекулами воздуха при нормальных условиях порядка 10–8 м, то есть в сотни раз превышает размер молекул. Слабое взаимодействие между молекулами объясняет газов расширяться и заполнять весь объем сосуда. В пределе, когда взаимодействие стремится к нулю, мы приходим к представлению об идеальном газе.
Идеальный газ – это газ, молекулы которого не взаимодействуют друг с другом, за исключением процессов упругого столкновения и считаются материальными точками.
В молекулярно-кинетической теории количество вещества принято считать пропорциональным числу частиц. Единица количества вещества называется молем (моль). Моль – это количество вещества, содержащее столько же частиц (молекул), сколько содержится атомов в 0,012 кг углерода 12C. Молекула углерода состоит из одного атома. Таким образом, в одном моле любого вещества содержится одно и то же число частиц (молекул). Это число называется постоянной Авогадро: NА = 6,022·1023 моль–1.