Презентация на тему Гидроксиды неметаллов

гидроксиды, которые являются кислородсодержащими кислотами. Кислоты и кислотные оксиды

в результате химических реакций образуют соли, в которых неметалл сохраняет присущую ему степень окисления.
Оксиды и соответствующие им гидроксиды — кислоты, в которых неметалл проявляет степень окисления, равную номеру группы
(т. е. высшее ее значение), так и называют высшими.

происходит усиление кислотных свойств оксидов и соответствующих им гидроксидов:
Si+4O2

P2+5O5 S+6O3 Cl2+7O7 
H2Si+4O3 H3P+5O4 H2S+6O4 HCl+7O4 
Усиление кислотных свойств оксидов и гидроксидов

НСЮ, хлористую НСЮ2, хлорноватую НС1О3 и хлорную НСЮ4.
Сила кислородных

хлорсодержащих кислот увеличивается в ряду:
HClO HClO2 HClO3 HClO4 
поскольку растет значение степени окисления кислотообразователя — хлора.

НСlO — гипохлориты, НСlО2 — хлориты, НСlО3 — хлораты,

НСlО4 — перхлораты. Наибольшее практическое значение имеют растворы гипохлоритов калия и натрия (жавелевая вода), гипохлорит кальция (хлорная, или белильная, известь), хлорат калия (бертолетова соль). Последняя широко используется при изготовлении спичек, фейерверков, бенгальских огней, а в лаборатории — для получения кислорода и хлора. При нагревании до температуры 400 °С без катализатора из хлоратов образуются перхлораты:
4 KClO3 = 3KClO4 + KCl
Аналогично при нагревании гипохлорита без катализатора образуется хлорат:
3 KClO = KClO3 + 2KCl

известны две: сернистая Н2SО3 и серная Н2SО4.
Сернистая кислота. Существует

только в растворах, так как легко разлагается на воду и сернистый газ. Как двухосновная сернистая кислота образует два ряда солей: средние — сульфиты и кислые — гидросульфиты. О значении этих солей уже упоминалось при рассмотрении соответствующего сернистой кислоте оксида — сернистого газа.

Осуществляют в три стадии.
Получение SО2. В качестве сырья применяют

серный колчедан, серу или сероводород.
Получение SО3. Этот процесс вам уже известен — окисление SО2 кислородом проводят с помощью катализатора.
Получение Н2SО4. В отличие от известной вам реакции, описываемой уравнением SО3 + Н2О = Н2SО4, процесс растворения оксида серы(VI) проводят не в воде, а в концентрированной серной кислоте, при этом получают раствор, называемый олеумом.

серной кислоты можно представить в виде следующей схемы:

O2 O2 H2O
(S, FeS2,H2S) SO2 SO3 H2SO4
 
Первую стадию проводят в печи для обжига в кипящем слое, так как обжиг колчедана — процесс гетерогенный. Перед обжигом колчедан размалывают и подают в печь ленточными транспортерами. В обжиговой печи через измельченный колчедан пропускают сильную струю воздуха. Частицы колчедана оказываются во взвешенном состоянии, создавая иллюзию кипящей жидкости, что и дало название — метод кипящего слоя.

пыли в циклон, от мелкой пыли — в электрофильтр,

затем осушают в сушильной башне, промывая его серной кислотой.
После этого очищенный и осушенный газ подогревают в теплообменнике.
Вторую стадию — получение SО3 — проводят в контактном аппарате. В нем на специальных полочках-ре щетках размещают слоями катализатор, созданный на основе оксида ванадия(V) V2О5. Между слоями катализатора располагают трубки теплообменника, по которым подают обжиговый газ для подогрева. При этом одновременно решают проблему нагревания SО2 и охлаждения до необходимой температуры SО3. Такой принцип — принцип теплообмена — широко применяют на химическом производстве. Выходящий из контактного аппарата газ направляют в трубки теплообменника для дальнейшего охлаждения и передачи теплоты очищенному и осушенному SО2.

не применяют, так как из-за выделяющейся теплоты вода превращается

в пар, и серная кислота образуется в виде капелек тумана. Поэтому SО3 в поглотительной башне растворяют в концентрированной серной кислоте.
Поглощение SО3 серной кислотой — процесс гетерогенный, и для создания большей поверхности соприкосновения поглотительную башню заполняют кольцами из огнеупорной керамики. Кислота, стекая сверху, омывает большое число колец (принцип противотока), создавая тем самым большую площадь соприкосновения с SО3. Полученный олеум направляют на склад готовой продукции.
Производство серной кислоты создает немало экологических проблем. Выбросы и отходы сернокислотных заводов вызывают крайне негативное воздействие на окружающую среду: увеличение числа заболеваний дыхательной системы у человека и животных, гибель растительности и подавление ее роста, повышение коррозионного износа материалов, разрушение сооружений из известняка и мрамора, закисление почв и др. Поэтому основную массу серной кислоты получают не из серного колчедана, а из серы, а также как побочный продукт при получении цветных металлов.

серная кислота — тяжелая бесцветная маслянистая жидкость. Обладает сильными

гигроскопическими свойствами, поэтому применяется для осушения газов. Она хорошо растворяет оксид серы(VI) и, как вы уже знаете, этот раствор называют олеумом.
Вы также знаете правило разбавления концентрированной серной кислоты: нельзя приливать воду к кислоте, а следует осторожно, тоненькой струйкой вливать кислоту в воду, непрерывно помешивая раствор.

от ее концентрации.
Разбавленная серная кислота проявляет все характерные свойства

кислот: взаимодействует с металлами, стоящими в ряду напряжений до водорода, с оксидами металлов (основными и амфотерными), с основаниями и солями.
Поскольку серная кислота двухосновная, она образует два ряда солей: средние (сульфаты) и кислые (гидросульфаты).
Реактивом на серную кислоту и сульфаты является хлорид бария: сульфат-ионы SО42- с ионами Ва2+ образуют белый нерастворимый сульфат бария:
Ва2+ + SО42- = ВаSО4

разбавленной. Так, при взаимодействии концентрированной серной кислоты с металлами

водород не выделяется, поскольку окислителем выступают уже не катионы водорода, а сульфат-анионы. Например, разбавленная серная кислота окисляет железо до сульфата железа(II) и не взаимодействует с металлами, расположенными в ряду напряжений после водорода. Концентрированная серная кислота окисляет металлы вне зависимости от их положения в ряду напряжений, но не реагирует с железом, золотом, и металлами платиновой группы: 
Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O
Zn + 2H2SO4 = ZnSO4 + SO2 + 2H2O

серной кислотой, также как алюминий и хром, поэтому по

железной дороге сильноконцентрированную серную кислоту перевозят в алюминиевых и стальных цистернах.
Применение серной кислоты Её используют при производстве удобрений, минеральных кислот, солей, синтетических моющих средств, изооктана, капролактама, дымящих и взрывчатых веществ, простых и сложных эфиров, как компонент нитрующих смесей, сульфирующий компонент многих красителей и лекарств, при очистки нефтепродуктов, травлении металлов, в гидрометаллургии, как электролит в аккумуляторах 

азотистая НNО2 и азотная НNО3 кислоты.
Азотистая кислота. Получается при

растворении оксида азота (III) в воде:
N2O3 + H2O = 2HNO2 Азотистая кислота неустойчива и легко разлагается:
3HNO2 = HNO3 + 2NO + H2O
А вот ее соли — нитриты — более устойчивы. Нитриты щелочных металлов плавятся без разложения. В небольших дозах их используют при изготовлении колбас, однако большие дозы их ядовиты.

кислоту получают в три стадии.
Контактное окисление аммиака до оксида

азота (II):
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6 H2O катализатором является платина.
2.Окисление оксида азота(II) до оксида азота(IV) кислородом воздуха:
2NO + O2 = 2NO2
Взаимодействие оксида азота(IV) с водой в избытке кислорода:
4NO2 + 2H2O+O2 = 4HNO3

полностью диссоциирует:
4NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3
HNO3 =

H+ +NO3-
Азотная кислота проявляет все типичные свойства кислот: взаимодействует с оксидами металлов, основаниями, солями:
2HNO3 + CuO = Cu(NO3)2 + H2O
Ba(OH)2 + 2HNO3 = Ba(NO3)2 + 2H2O
2HNO3 + CaCO3 = Ca(NO3)2 + CO2 + H2O
2HNO3 + Na2SiO3 = H2SiO3 + 2 NaNO3

содержит атом азота в максимальной степени окисления (+5). Поэтому

она взаимодействует со многими простыми и сложными веществами, восстанавливаясь до степеней окисления от +4 до -3 в зависимости от условий реакции, концентрации кислоты и восстановительных свойств сореагента, например:
Cu + 4HNO3(к) = Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2H2O
3Cu + 8HNO3(р) = 3Cu(NO3)2 + 2 NO + 4H2O

ее перевозят по железной дороге в стальных и алюминиевых

цистернах.
Реагируя с неметаллами, концентрированная азотная кислота восстанавливается, как правило, до NO2
5HNO3(к) + P = H3PO4 + 5NO2 + H2O

азотных и комплексных удобрений, серной и фосфорной кислот, взрывчатых

веществ, красителей, лекарств, пластмасс, пленок, нитролаков и нитроэмалей, искусственных волокон, как компонент нитрующей смеси, для травления и растворения металлов в металлургии.

просто фосфорная, кислота Н3РО4. Это твердое кристаллическое вещество, которое

смешивается с водой в любых соотношениях, В отличие от азотной кислоты фосфорная не является сильным окислителем и не разлагается при нагревании.
Получение фосфорной кислоты. Получают эту кислоту двумя способами: термическим и экстракционным. 1. Термический способ применяют для получения чистой фосфорной кислоты по следующей цепочке превращений:
Ca3(PO4)2 P P2O5 H3PO4 
Экстракционный способ заключается в обработке природного измельченного фосфорита серной кислотой:
Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 = 3CaSO4 + 2 H3PO4

три ряда солей: кислые (дигидрофосфаты и гидрофосфаты) и средние

(фосфаты), равно как и соответствующий ей оксид фосфора(V).
Все фосфаты кроме фосфатов щелочных металлов в воде нерастворимы. Нерастворим также и фосфат лития. Все дигидрофосфаты в воде хорошо растворимы, а гидрофосфаты по растворимости занимают промежуточное положение между фосфатами и дигидрофосфатами.

удобрений, кормовых добавок, различных фосфатов. Она является ценным катализатором

в органическом синтезе и компонентом антикоррозионных покрытий на металлах. Очищенную (пищевую) фосфорную кислоту применяют для придания кислого вкуса безалкогольным напиткам и для осветления сахара.

многочисленных кремниевых кислот удобно пользоваться формулой метакремниевой H2SiO3 кислоты,

которую часто называют просто кремниевой.
Получение кремниевой кислоты. Эту нерастворимую кислоту получают по реакции обмена между солью кремниевой кислоты и другой более сильной кислотой:
Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 + 2NaCl
K2SiO3 + H2O + CO2 = H2SiO3 + K2CO3

при этом получают дисперсный аморфный SiO2, удельной поверхностью около

50 м2/г, так называемую белую сажу, которую используют в качестве наполнителя при производстве резины и в качестве адсорбента в хроматографии.
Кремниевая кислота образует соли — силикаты, из которых в воде растворимы только силикаты щелочных металлов. При растворении эти силикаты образуют коллоидные растворы, которые называют жидким стеклом. Такие растворы используют для огнеупорной пропитки театральных декораций и в качестве всем знакомого силикатного клея. Растворы таких солей имеют ярко выраженную щелочную реакцию, поскольку хорошо гидролизуются по катиону.

цемента, фарфора, силикатного кирпича, т.е. всех тех материалов, которые

составляют основу силикатной промышленности.
Стекло. Различают кварцевое, оконное, термостойкое, оптическое, тарное и другие виды стекла.
Кварцевое стекло, как уже говорилось, изготавливают переплавкой диоксида кремния. Оконное и тарное стекло варят в особых стекловаренных печах из смеси песка, известняка и соды. Состав его можно выразить формулой Nа2О СаО 6SiO2. Термостойкое стекло благодаря наличию в нем около 12 % оксида бора B2О3 имеет очень малый коэффициент теплового расширения. Название следующего вида стекла — оптическое — говорит само за себя. Свинцовое оптическое стекло содержит около 50 % РbО, баритовое — около 42% ВаО и 3 % РbО. Большой популярностью пользуется особое хрустальное стекло, которое обладает большой лучепреломляемостью. Его готовят сплавлением диоксида кремния с поташом и оксидом свинца(II).

хрома(III) окрашивает стекло в зеленый цвет, оксид кобальта(III) —

в синий, оксид железа(III) — в коричневый. Незначительная добавка к стеклу коллоидного золота превращает его в рубиновое стекло.
Цемент. Получают спеканием глины и известняка в специальных вращающихся печах. Если смешать порошок цемента с водой, то образуется цементное тесто, или, как его называют строители, «раствор», который постепенно затвердевает. При добавлении к цементу песка или щебня в качестве наполнителя получают бетон. Прочность бетона возрастает, если в него вводят железный каркас, — получают железобетон, из которого готовят панели для зданий, блоки перекрытий, фермы мостов и т.д.