Классификация
Ионы делятся на две группы:
- простые или моноатомные – содержат одно ядро, т.е. состоят из одного атома вещества;
- сложные или полиатомные – содержат минимум два ядра, т.е. состоят из двух и более атомов вещества.
К простым ионам относятся катионы и анионы металлов и неметаллов – Na+, Mg2+, Cl–. Сложные ионы образуются при присоединении иона к нейтральным молекулам вещества. Например:
- NH3 + H+ → NH4+;
- BF3 + F– → BF4–.
Катионами являются ионы металлов, водорода, аммония и некоторых других веществ. Анионами являются гидроксид-ион (OH–), ионы кислотных остатков, неметаллов и других веществ.
Некоторые атомы могут становиться катионами или анионами в зависимости от реакции.
Также выделяют ион-радикалы – свободные заряженные частицы, способные присоединять атомы или присоединяться к атомам других веществ. В зависимости от заряда делятся на китионы-радикалы и анионы-радикалы.
Ионная связь – класс соединения ионов. Ионная связь возникает в результате электростатического притяжения анионов и катионов. При этом атом с большей электроотрицательностью притягивает атом с меньшей электроотрицательностью. Ионная связь возникает преимущественно между ионами металлов и неметаллов. Металл всегда отдаёт электроны, т.е. является восстановителем.
Рис. 3. Схема ионной связи.
Что мы узнали?
Из темы урока узнали, что такое ионы. Атом становится ионом при отщеплении или присоединении электронов. Если электронов становится меньше, то атом приобретает положительный заряд за счёт преобладания протонов и становится катионом. При увеличении количества отрицательно заряженных электронов атом становится анионом. Ионы способны передавать электричество и обязательно присутствуют в электролитах. Между ионами возникает ионная связь за счёт электростатического притяжения отрицательных и положительно заряженных частиц.
Анионы (кислотные остатки) и соответствующие им кислоты:
| Кислота | Название кислоты | Кислотный остаток, анион | Название солей |
| H3BO3 | ортоборная | BO33− | ортоборат |
| H2CO3 | угольная | CO32− | карбонат |
| H2SiO3 | метакремниевая | SiO32− | метасиликат |
| H4SiO4 | ортокремниевая | SiO44− | ортосиликат |
| HN3 | азотистоводородная | N3− | азид |
| HNO2 | азотистая | NO2− | нитрит |
| HNO3 | азотная | NO3− | нитрат |
| HPO3 | метафосфорная | PO3− | метафосфат |
| H3PO4 | ортофосфорная | PO43− | ортофосфат |
| H3PO2 | фосфорноватистая | PO23− | гипофосфит |
| H3PO3 | фосфористая | PO33− | фосфит |
| HAsO3 | метамышьяковая | AsO3− | метаарсенат |
| H3AsO4 | ортомышьяковая | AsO43− | ортоарсенат |
| H2S | сероводородная | S2− | сульфид |
| H2SO3 | сернистая | SO32− | сульфит |
| H2SO4 | серная | SO42− | сульфат |
| H2Se | селеноводородная | Se2− | селенид |
| H2SeO3 | селенистая | SeO32− | селенит |
| H2SeO4 | селеновая | SeO42− | селенат |
| H2Te | теллуроводородная | Te2− | теллурид |
| H2TeO3 | теллуристая | TeO32− | теллурит |
| HF | плавиковая | F− | фторид |
| HCl | соляная | Cl− | хлорид |
| HClO | хлорноватистая | ClO− | гипохлорит |
| HClO2 | хлористая | ClO2− | хлорит |
| HClO3 | хлорноватая | ClO3− | хлорат |
| HClO4 | хлорная | ClO4− | перхлорат |
| HBr | бромоводородная | Br− | бромид |
| HBrO | бромноватистая | BrO− | гипобромит |
| HBrO2 | бромистая | BrO2− | бромит |
| HBrO3 | бромноватая | BrO3− | бромат |
| HBrO4 | бромная | BrO4− | пербромат |
| HI | иодоводородная | I− | иодид |
| HIO | иодноватистая | IO− | гипоиодит |
| HIO2 | иодистая | IO2− | иодит |
| HIO3 | иодноватая | IO3− | иодат |
| HIO4 | иодная | IO4− | периодат |
Примечание: Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com
карта сайта
Коэффициент востребованности
168
Ступенчатый гидролиз
1) Соль образована слабой многоосновной кислотой и сильным основанием — кол-во ступеней такого гидролиза зависит от основности слабой кислоты.
В качестве примера разберем гидролиз карбоната калия K2CO3.
Соль образована слабой двухосновной кислотой (H2CO3) и сильным основанием (KOH), поэтому, ее гидролиз протекает по аниону (см. выше).
Поскольку кислота H2CO3 является двухосновной, то и гидролиз будет двухступенчатым.
Первая ступень гидролиза карбоната калия:
K2CO3+HOH KOH+KHCO3
Продуктами первой ступени гидролиза карбоната калия являются гидроксид калия (KOH) и кислая соль (KHCO3).
Сокращенное ионное уравнение первой ступени гидролиза:
CO32-+H2O OH-+HCO3-
Вторая ступень гидролиза карбоната калия:
K2HCO3+HOH KOH+H2CO3
Продуктами второй ступени гидролиза карбоната калия является всё тот же гидроксид калия (KOH) и слабая угольная кислота (H2CO3).
Сокращенное ионное уравнение второй ступени гидролиза:
HCO3-+H2O OH-+H2CO3
Гидролиз второй ступени протекает в значительно меньшей степени, чем гидролиз первой ступени. Поскольку в процессе гидролиза увеличивается концентрация гидроксид-ионов, среда раствора получившейся соли K2CO3 является щелочной.
2) Соль образована сильной кислотой и слабым многокислотным основанием — кол-во степеней такого гидролиза определяется кислотностью слабого основания.
В качестве примера разберем гидролиз хлорида никеля NiCl2 (II).
Соль образована сильной кислотой (HCl) и слабым основанием (Ni(OH)2), поэтому, ее гидролиз протекает по катиону (см. выше).
Первая ступень гидролиза хлорида никеля в ходе которой катионы никеля связывают гидроксид-ионы воды:
NiCl2+HOH NiOHCl+HCl
Продуктами первой ступени гидролиза хлорида никеля являются сильная кислота (HCl) и основная соль(NiOHCl).
Сокращенное ионное уравнение первой ступени гидролиза:
Ni2++H2O NiOH++H+
Вторая ступень гидролиза:
NiOHCl+HOH Ni(OH)2+HCl
Продукты второй ступени гидролиза хлорида никеля являются сильная кислота и слабое основание.
Сокращенное ионное уравнение второй ступени гидролиза:
Ni(OH)++H2O Ni(OH)2+H+
Гидролиз второй ступени протекает в значительно меньшей степени, чем гидролиз первой ступени. Поскольку в процессе гидролиза увеличивается концентрация ионов водорода, среда получившегося раствора NiCl2 является кислой.
По теме:
- Соли
- Кислоты
- Основания
- Сильные кислоты и основания
- Слабые кислоты и основания
- Таблица растворимости солей
Химия — это просто
- Популярно о химии
-
· Что такое химия
· Периодическая таблица - ОБЩАЯ ХИМИЯ
- Вещества и смеси
-
· Понятие вещества
· Вещество и его состояния
· Простые и сложные вещества
· Чистые вещества и смеси
· Свойства вещества
· Энергия вещества
· Газы
· Растворы
· Коллоидные растворы
· Состав растворов
· Электролитическая диссоциация
· Уравнение ионных реакций
· Степень диссоциации
· Диссоциация кислот и оснований
· Диссоциация воды
· Твердые вещества
· Неорганические вещества
· Оксиды
· Основания
· Кислоты
· Соли
· Гидролиз солей
· Электролиз - Атомы и молекулы
- Строение веществ
- Взаимодействие веществ
- НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
- ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Кислотный остаток
Анион в сложном неорганическом соединении называется кислотным остатком. Его можно выделить в формулах неорганических кислот и солей (Na2SO4, HNO3); в них он пишется на втором месте (после катиона). Отличительным признаком кислотного остатка от других анионов является то, что для почти всех кислотных остатков существует соответствующая кислота: например, SO42– — «остаток» серной кислоты, Cl– — соляной кислоты. Многие кислоты существуют только в растворах, например, угольная кислота, но её соли (карбонаты) известны. Некоторые кислоты не существуют даже в растворах, формально им приписываются соли несуществующих кислот. Тем не менее они могут образовывать устойчивые соли, например, при помощи таких анионов, как фосфид-ион (P3–). Однако, повторим, их нельзя называть кислотными остатками, поскольку соответствующие им кислоты не существуют, либо существуют, но химически не являются кислотами.
Неорганические кислоты и соответствующие им кислотные остатки
| Кислота | Название кислоты | Кислотный остаток | Название солей |
|---|---|---|---|
| H3BO3 | ортоборная | BO33- | ортоборат |
| H2CO3 | угольная | CO32- | карбонат |
| H2SiO3 | метакремниевая | SiO32- | метасиликат |
| H4SiO4 | ортокремниевая | SiO44- | ортосиликат |
| HN3 | азотистоводородная | N3— | азид |
| HNO2 | азотистая | NO2— | нитрит |
| HNO3 | азотная | NO3— | нитрат |
| HPO3 | метафосфорная | PO3— | метафосфат |
| H3PO4 | ортофосфорная | PO43- | ортофосфат |
| H3PO2 | фосфорноватистая | PO23- | гипофосфит |
| H3PO3 | фосфористая | PO33- | фосфит |
| HAsO3 | метамышьяковая | AsO3— | метаарсенат |
| H3AsO4 | ортомышьяковая | AsO43- | ортоарсенат |
| H2S | сероводородная | S2- | сульфид |
| H2SO3 | сернистая | SO32- | сульфит |
| H2SO4 | серная | SO42- | сульфат |
| H2Se | селеноводородная | Se2- | селенид |
| H2SeO3 | селенистая | SeO32- | селенит |
| H2SeO4 | селеновая | SeO42- | селенат |
| H2Te | теллуроводородная | Te2- | теллурид |
| H2TeO3 | теллуристая | TeO32- | теллурит |
| HF | плавиковая | F- | фторид |
| HCl | соляная | Cl- | хлорид |
| HClO | хлорноватистая | ClO- | гипохлорит |
| HClO2 | хлористая | ClO2— | хлорит |
| HClO3 | хлорноватая | ClO3— | хлорат |
| HClO4 | хлорная | ClO4— | перхлорат |
| HBr | бромоводородная | Br- | бромид |
| HBrO | бромноватистая | BrO- | гипобромит |
| HBrO2 | бромистая | BrO2— | бромит |
| HBrO3 | бромноватая | BrO3— | бромат |
| HBrO4 | бромная | BrO4— | пербромат |
| HI | иодоводородная | I- | иодид |
| HIO | иодноватистая | IO- | гипоиодит |
| HIO2 | иодистая | IO2— | иодит |
| HIO3 | иодноватая | IO3— | иодат |
| HIO4 | иодная | IO4— | периодат |
Приставка «орто» может опускаться, однако это нежелательно
Что такое катион
Как упоминалось выше, катион образуется, когда атом отдает электроны. Атомное ядро состоит из протонов, которые заряжены положительно. Атом в своем первоначальном виде имеет равное количество электронов и протонов. Электроны заряжены отрицательно и имеют заряд, аналогичный заряду протона. Поэтому, когда атом отдает электроны, он развивает относительный положительный заряд, поскольку число протонов в ядре превышает количество электронов в оболочке. Следовательно, катионы заряжены положительно.
Катионы обычно образуются атомами металла в попытке получить конфигурацию благородного газа. Слово катион в переводе с греческого означает «вниз», что может быть связано с уменьшением количества электронов. Во время процессов электролиза катионы притягиваются к катоду, так как катод производит отрицательные заряды. Катионы могут быть элементными или сложными по природе. Катионный комплекс будет содержать несколько элементов, сгруппированных вместе, что имеет положительный заряд. Это распространено среди элементов d-блока. Кроме того, один элемент может иметь несколько катионов в зависимости от степени их окисления. т. е. единичный заряд, заряд дважды, заряд три раза и т. д. общие катионы включают; не доступно+, Ca2+Fe3+ и т.п.
Кислотный остаток
Анион в сложном неорганическом соединении называется кислотным остатком. Его можно выделить в формулах неорганических кислот и солей (Na2SO4, HNO3); в них он пишется на втором месте (после катиона). Отличительным признаком кислотного остатка от других анионов является то, что для почти всех кислотных остатков существует соответствующая кислота: например, SO42– — «остаток» серной кислоты, Cl– — соляной кислоты. Многие кислоты существуют только в растворах, например, угольная кислота, но её соли (карбонаты) известны. Некоторые кислоты не существуют даже в растворах, формально им приписываются соли несуществующих кислот. Тем не менее они могут образовывать устойчивые соли, например, при помощи таких анионов, как фосфид-ион (P3–). Однако, повторим, их нельзя называть кислотными остатками, поскольку соответствующие им кислоты не существуют, либо существуют, но химически не являются кислотами.
Неорганические кислоты и соответствующие им кислотные остатки
| Кислота | Название кислоты | Кислотный остаток | Название солей |
|---|---|---|---|
| H3BO3 | ортоборная | BO33- | ортоборат |
| H2CO3 | угольная | CO32- | карбонат |
| H2SiO3 | метакремниевая | SiO32- | метасиликат |
| H4SiO4 | ортокремниевая | SiO44- | ортосиликат |
| HN3 | азотистоводородная | N3— | азид |
| HNO2 | азотистая | NO2— | нитрит |
| HNO3 | азотная | NO3— | нитрат |
| HPO3 | метафосфорная | PO3— | метафосфат |
| H3PO4 | ортофосфорная | PO43- | ортофосфат |
| H3PO2 | фосфорноватистая | PO23- | гипофосфит |
| H3PO3 | фосфористая | PO33- | фосфит |
| HAsO3 | метамышьяковая | AsO3— | метаарсенат |
| H3AsO4 | ортомышьяковая | AsO43- | ортоарсенат |
| H2S | сероводородная | S2- | сульфид |
| H2SO3 | сернистая | SO32- | сульфит |
| H2SO4 | серная | SO42- | сульфат |
| H2Se | селеноводородная | Se2- | селенид |
| H2SeO3 | селенистая | SeO32- | селенит |
| H2SeO4 | селеновая | SeO42- | селенат |
| H2Te | теллуроводородная | Te2- | теллурид |
| H2TeO3 | теллуристая | TeO32- | теллурит |
| HF | плавиковая | F- | фторид |
| HCl | соляная | Cl- | хлорид |
| HClO | хлорноватистая | ClO- | гипохлорит |
| HClO2 | хлористая | ClO2— | хлорит |
| HClO3 | хлорноватая | ClO3— | хлорат |
| HClO4 | хлорная | ClO4— | перхлорат |
| HBr | бромоводородная | Br- | бромид |
| HBrO | бромноватистая | BrO- | гипобромит |
| HBrO2 | бромистая | BrO2— | бромит |
| HBrO3 | бромноватая | BrO3— | бромат |
| HBrO4 | бромная | BrO4— | пербромат |
| HI | иодоводородная | I- | иодид |
| HIO | иодноватистая | IO- | гипоиодит |
| HIO2 | иодистая | IO2— | иодит |
| HIO3 | иодноватая | IO3— | иодат |
| HIO4 | иодная | IO4— | периодат |
Приставка «орто» может опускаться, однако это нежелательно
Кислотный остаток
Анион в сложном неорганическом соединении называется кислотным остатком. Его можно выделить в формулах неорганических кислот и солей (Na2SO4, HNO3); в них он пишется на втором месте (после катиона). Отличительным признаком кислотного остатка от других анионов является то, что для почти всех кислотных остатков существует соответствующая кислота: например, SO42– — «остаток» серной кислоты, Cl– — соляной кислоты. Многие кислоты существуют только в растворах, например, угольная кислота, но её соли (карбонаты) известны. Некоторые кислоты не существуют даже в растворах, формально им приписываются соли несуществующих кислот. Тем не менее они могут образовывать устойчивые соли, например, при помощи таких анионов, как фосфид-ион (P3–). Однако, повторим, их нельзя называть кислотными остатками, поскольку соответствующие им кислоты не существуют, либо существуют, но химически не являются кислотами.
Неорганические кислоты и соответствующие им кислотные остатки
| Кислота | Название кислоты | Кислотный остаток | Название солей |
|---|---|---|---|
| H3BO3 | ортоборная | BO33- | ортоборат |
| H2CO3 | угольная | CO32- | карбонат |
| H2SiO3 | метакремниевая | SiO32- | метасиликат |
| H4SiO4 | ортокремниевая | SiO44- | ортосиликат |
| HN3 | азотистоводородная | N3— | азид |
| HNO2 | азотистая | NO2— | нитрит |
| HNO3 | азотная | NO3— | нитрат |
| HPO3 | метафосфорная | PO3— | метафосфат |
| H3PO4 | ортофосфорная | PO43- | ортофосфат |
| H3PO2 | фосфорноватистая | PO23- | гипофосфит |
| H3PO3 | фосфористая | PO33- | фосфит |
| HAsO3 | метамышьяковая | AsO3— | метаарсенат |
| H3AsO4 | ортомышьяковая | AsO43- | ортоарсенат |
| H2S | сероводородная | S2- | сульфид |
| H2SO3 | сернистая | SO32- | сульфит |
| H2SO4 | серная | SO42- | сульфат |
| H2Se | селеноводородная | Se2- | селенид |
| H2SeO3 | селенистая | SeO32- | селенит |
| H2SeO4 | селеновая | SeO42- | селенат |
| H2Te | теллуроводородная | Te2- | теллурид |
| H2TeO3 | теллуристая | TeO32- | теллурит |
| HF | плавиковая | F- | фторид |
| HCl | соляная | Cl- | хлорид |
| HClO | хлорноватистая | ClO- | гипохлорит |
| HClO2 | хлористая | ClO2— | хлорит |
| HClO3 | хлорноватая | ClO3— | хлорат |
| HClO4 | хлорная | ClO4— | перхлорат |
| HBr | бромоводородная | Br- | бромид |
| HBrO | бромноватистая | BrO- | гипобромит |
| HBrO2 | бромистая | BrO2— | бромит |
| HBrO3 | бромноватая | BrO3— | бромат |
| HBrO4 | бромная | BrO4— | пербромат |
| HI | иодоводородная | I- | иодид |
| HIO | иодноватистая | IO- | гипоиодит |
| HIO2 | иодистая | IO2— | иодит |
| HIO3 | иодноватая | IO3— | иодат |
| HIO4 | иодная | IO4— | периодат |
Приставка «орто» может опускаться, однако это нежелательно
