Какие продукты реакций образуются при нагревании с натрием
Реакции, взаимодействие натрия. Уравнения реакции натрия с веществами.
Натрий реагирует, взаимодействует с неметаллами, металлами, полуметаллами, оксидами, кислотами, гидроксидами, солями, органическими соединениями и пр. веществами.
Реакции, взаимодействие натрия с неметаллами
Реакции, взаимодействие натрия с металлами и полуметаллами
Реакции, взаимодействие натрия с оксидами
Реакции, взаимодействие натрия с гидроксидами
Реакции, взаимодействие натрия с солями
Реакции, взаимодействие натрия с кислотами
Реакции, взаимодействие натрия с водородосодержащими соединениями
Реакции, взаимодействие натрия с органическими соединениями
Реакции, взаимодействие натрия с неметаллами. Уравнения реакции:
1. Реакция взаимодействия натрия и кислорода:
2Na + O2 → Na2O2 (t = 250-400 °C).
Реакция взаимодействия натрия и кислорода происходит с образованием пероксида натрия. Реакция представляет собой сжигание натрия на воздухе. В ходе реакции также образуется примесь – оксид натрия Na2O.
2. Реакция взаимодействия натрия и селена:
2Na + Se → Na2Se (t > 130 °C).
Реакция взаимодействия натрия и селена происходит с образованием селенида натрия.
3. Реакция взаимодействия натрия и углерода:
2Na + 2C → Na2C2 (t = 150-200 °C).
Реакция взаимодействия натрия и углерода происходит с образованием ацетиленида натрия.
4. Реакция взаимодействия натрия и кремния:
Si + Na → NaSi (t°).
Реакция взаимодействия кремния и натрия происходит с образованием силицида натрия. Реакция протекает при сплавлении реакционной смеси.
5. Реакция взаимодействия натрия и красного фосфора:
3Na + P → Na3P (t = 200 °C).
Реакция взаимодействия натрия и красного фосфора происходит с образованием фосфида тринатрия. Реакция протекает в атмосфере аргона.
6. Реакция взаимодействия натрия и хлора:
2Na + Cl2 → 2NaCl.
Реакция взаимодействия натрия и хлора происходит с образованием хлорида натрия. Реакция протекает при комнатной температуре.
7. Реакция взаимодействия натрия и водорода:
2Na + H2 → 2NaH (t = 300 °C).
Реакция взаимодействия натрия и водорода происходит с образованием гидрида натрия.
8. Реакция взаимодействия натрия и брома:
2Na + Br2 → 2NaBr (t = 150-250 °C).
Реакция взаимодействия натрия и брома происходит с образованием бромида натрия.
9. Реакция взаимодействия натрия и йода:
I2 + 2Na → 2NaI (t = 100 °C).
Реакция взаимодействия йода и натрия происходит с образованием йодида натрия.
10. Реакция взаимодействия натрия и фтора:
F2 + 2Na → 2NaF.
Реакция взаимодействия фтора и натрия происходит с образованием фторида натрия. Реакция протекает при комнатной температуре.
11. Реакция взаимодействия натрия, кислорода и воды:
4Na + O2 + 2H2O → 4NaOH.
Реакция взаимодействия натрия, кислорода и воды происходит с образованием гидроксида натрия.
12. Реакция взаимодействия натрия, бора и водорода:
Na + B + 2H2 → Na[BH4] (t°).
Реакция взаимодействия натрия, бора и водорода происходит с образованием тетрагидридобората (III) водорода. Реакция протекает при кипении в диоксане.
Аналогичным образом натрий вступает в реакции и с другими неметаллами: мышьяком, серой, азотом.
Реакции, взаимодействие натрия с металлами и полуметаллами. Уравнения реакции:
1. Реакция взаимодействия натрия и свинца:
4Na + 9Pb → Na4Pb9.
Реакция взаимодействия натрия и свинца происходит с образованием металлида натрия/свинца. Реакция протекает в жидком аммиаке.
2. Реакция взаимодействия натрия и сурьмы:
3Na + 7Sb → Na3Sb7.
Реакция взаимодействия натрия и сурьмы происходит с образованием металлида натрия/сурьмы. Реакция протекает в жидком аммиаке.
3. Реакция взаимодействия натрия и висмута:
3Na + 7Bi → Na3Bi7.
Реакция взаимодействия натрия и висмута происходит с образованием металлида натрия/висмута. Реакция протекает в жидком аммиаке.
4. Реакция взаимодействия натрия и теллура:
2Na + Te → Na2Te (t = 130°C).
Реакция взаимодействия натрия и теллура происходит с образованием теллурида натрия.
5. Реакция взаимодействия натрия, алюминия и водорода:
Na + Al + 2H2 → Na[AlH4] (t = 140 °C, p = 350 атм.).
Реакция взаимодействия натрия, алюминия и водорода происходит с образованием тетрагидридоалюмината (III) натрия. Реакцию проводят в тетрагидрофуранена на протяжении 3-х часов. Данная реакция представляет собой метод промышленного многотоннажного производства тетрагидридоалюмината (III) натрия.
6. Взаимодействие натрия и ртути:
Натрий с ртутью образует амальгаму натрия.
7. Взаимодействие натрия и калия:
При сплавлении натрия и калия образуется жидкий натрий-калиевый сплав – NaK.
Реакции, взаимодействие натрия с оксидами. Уравнения реакции:
1. Реакция взаимодействия натрия и оксида азота (IV):
2NO2 + Na → NO + NaNO3
Реакция взаимодействия оксида азота (IV) и натрия происходит с образованием оксида азота (II) и нитрата натрия. В ходе реакции используется жидкий оксид азота (IV).
2. Реакция взаимодействия натрия и оксида азота (V):
N2O5 + Na → NaNO3 + NO2.
Реакция взаимодействия натрия и оксида азота (V) происходит с образованием нитрата натрия и оксида азота.
3. Реакция взаимодействия натрия и воды:
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2.
Реакция взаимодействия натрия и воды происходит с образованием гидроксида натрия и водорода. Реакция протекает бурно.
4. Реакция взаимодействия натрия и оксида фосфора (V):
3P4O10 + 16Na → 10NaPO3 + 2Na3P (t = 300-400 °C).
Реакция взаимодействия оксида фосфора (V) и натрия происходит с образованием метафосфата натрия и фосфида натрия.
5. Реакция взаимодействия натрия, оксида бора и водорода:
2Na + B2O3 + 7H2 → 2Na[BH4] + 3H2O (t = 250-300 °C).
Реакция взаимодействия натрия, оксида бора и водорода происходит с образованием тетрагидридобората (III) водорода и воды.
Реакции, взаимодействие натрия с гидроксидами. Уравнения реакции:
1. Реакция взаимодействия натрия и гидроксида калия:
KOH + Na → NaOH + K (t = 380-450 °C).
Реакция взаимодействия гидроксида калия и натрия происходит с образованием гидроксида натрия и калия.
2. Реакция взаимодействия натрия и гидроксида натрия:
2Na + 2NaOH → 2Na2O + H2 (t = 600 °C).
Реакция взаимодействия натрия и гидроксида натрия происходит с образованием оксида натрия и водорода.
Реакции, взаимодействие натрия с солями. Уравнения реакции:
1. Реакция взаимодействия натрия и хлорида калия:
KCl + Na → K + NaCl (t = 760-890 °C).
Реакция взаимодействия хлорида калия и натрия происходит с образованием калия и хлорида натрия. В ходе реакции газообразным натрием воздействуют на расплав хлорида калия.
2. Реакция взаимодействия хлорида циркония (IV) и натрия:
ZrCl4 + 4Na → Zr + 4NaCl (t = 500 °C).
Реакция взаимодействия хлорида циркония (IV) и натрия происходит с образованием циркония и хлорида натрия. Реакция протекает в вакууме.
3. Реакция взаимодействия хлорида титана (IV) и натрия:
TiCl4 + 4Na → Ti + 4NaCl (t°).
Реакция взаимодействия хлорида титана (IV) и натрия происходит с образованием титана и хлорида натрия.
4. Реакция взаимодействия натрия и додекакарбонилтрижелеза:
[Fe3(CO)12] + 6Na → 3Na2[Fe(CO)4] (t = -40°C).
Реакция взаимодействия додекакарбонилтрижелеза и натрия происходит с образованием тетракарбонилферрата натрия. Реакция протекает в жидком аммиаке.
5. Реакция взаимодействия натрия и фторида кремния (IV):
SiF4 + 4Na → Si + 4NaF (t = 500°C).
Реакция взаимодействия фторида кремния (IV) и натрия происходит с образованием кремния и фторида натрия.
Реакции, взаимодействие натрия с кислотами. Уравнения реакции:
1. Реакция взаимодействия натрия и ортофосфорной кислоты:
6Na + 2H₃PO₄ → 2Na₃PO₄ + 3H₂
Реакция взаимодействия натрия и ортофосфорной кислоты происходит с образованием ортофосфата натрия и водорода.
2. Реакция взаимодействия натрия и азотной кислоты:
11Na + 14HNO3 → 11NaNO3 + NO + N2O + 7H2O.
Реакция взаимодействия натрия и азотной кислоты происходит с образованием нитрата натрия, оксида азота (II), оксида азота (I) и воды. В ходе реакции используется 20%-й раствор азотной кислоты.
Аналогичные реакции протекают и с другими минеральными кислотами.
Реакции, взаимодействие натрия с водородосодержащими соединениями. Уравнения реакции:
1. Реакция взаимодействия натрия и сероводорода:
2Na + 2H2S → 2NaHS + H2.
Реакция взаимодействия натрия и сероводорода происходит с образованием гидросульфида натрия и водорода. Реакция протекает в бензоле.
Аналогичные реакции протекают и с другими водородосодержащими соединениями: хлороводородом, селеноводородом.
Реакции, взаимодействие натрия с органическими соединениями. Уравнения реакции:
1. Реакция взаимодействия натрия и этанола:
2Na + 2C2H5OH → C2H5ONa + H2.
Реакция взаимодействия натрия и этанола происходит с образованием этанолята натрия и водорода. Реакция протекает при комнатной температуре.
2. Реакция взаимодействия натрия с другими органическими соединениями:
Натрий реагирует также со спиртами, фенолами, карбоновыми кислотами с образованием солей.
Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com
карта сайта
Коэффициент востребованности
5 084
Источник
Химические свойства гидроксида металла во многом зависят от того, к какой группе он принадлежит — к щелочам или к нерастворимым основаниям.
Общие химические свойства щелочей
1. Кристаллы щелочей при растворении в воде полностью диссоциируют, то есть распадаются на положительно заряженные ионы металла и отрицательно заряженные гидроксид-ионы.
A) Например, при диссоциации гидроксида натрия образуются положительно заряженные ионы натрия и отрицательно заряженные гидроксид-ионы:
NaOH→Na++OH−.
Б) Процесс диссоциации гидроксида кальция отображается следующим уравнением:
Ca(OH)2→Ca2++2OH−.
2. Растворы щелочей изменяют окраску индикаторов.
Фактически с индикатором взаимодействуют гидроксид-ионы, содержащиеся в растворе любой щёлочи. При этом протекает химическая реакция с образованием нового продукта, признаком протекания которой является изменение окраски вещества.
Изменение окраски индикаторов в растворах щелочей
Индикатор | Изменение окраски индикатора |
| Лакмус | Фиолетовый лакмус становится синим |
| Фенолфталеин | Беcцветный фенолфталеин становится малиновым |
Универсальный индикатор | Универсальный индикатор становится синим |
Видеофрагмент:
Действие щелочей на индикаторы
3. Щёлочи взаимодействуют с кислотами, образуя соль и воду.
Реакции обмена между щелочами и кислотами называют реакциями нейтрализации.
А) Например, при взаимодействии гидроксида натрия с соляной кислотой образуются хлорид натрия и вода: NaOH+HCl→NaCl+H2O.
Видеофрагмент:
Взаимодействие гидроксида натрия с соляной кислотой
Б) Если нейтрализовать гидроксид кальция азотной кислотой, образуются нитрат кальция и вода:
Ca(OH)2+2HNO3→Ca(NO3)2+2H2O.
4. Щёлочи взаимодействуют с кислотными оксидами, образуя соль и воду.
А) Например, при взаимодействии гидроксида кальция с оксидом углерода((IV)) т. е. углекислым газом, образуются карбонат кальция и вода:
Ca(OH)2+CO2→CaCO3↓+H2O.
Обрати внимание!
При помощи этой химической реакции можно доказать присутствие оксида углерода((IV)): при пропускании углекислого газа через известковую воду (насыщенный раствор гидроксида кальция) раствор мутнеет, поскольку выпадает осадок белого цвета — образуется нерастворимый карбонат кальция.
Б) При взаимодействии гидроксида натрия с оксидом фосфора((V)) образуются фосфат натрия и вода:
6NaOH+P2O5→2Na3PO4+3H2O.
5. Щёлочи могут взаимодействовать с растворимыми в воде солями.
Обрати внимание!
Реакция обмена между основанием и солью возможна в том случае, если оба исходных вещества растворимы, а в результате образуется хотя бы одно нерастворимое вещество (выпадает осадок).
А) Например, при взаимодействии гидроксида натрия с сульфатом меди((II)) образуются сульфат натрия и гидроксид меди((II)):
2NaOH+CuSO4→Na2SO4+Cu(OH)2↓.
Б) При взаимодействии гидроксида кальция с карбонатом натрия образуются карбонат кальция и гидроксид натрия:
Ca(OH)2+Na2CO3→CaCO3↓+2NaOH.
6. Малорастворимые щёлочи при нагревании разлагаются на оксид металла и воду.
Например, если нагреть гидроксид кальция, образуются оксид кальция и водяной пар:
Ca(OH)2⟶t°CaO+H2O↑.
Общие химические свойства нерастворимых оснований
1. Нерастворимые основания взаимодействуют с кислотами, образуя соль и воду.
А) Например, при взаимодействии гидроксида меди((II)) с серной кислотой образуются сульфат меди((II)) и вода:
Cu(OH)2+H2SO4→CuSO4+2H2O.
Б) При взаимодействии гидроксида железа((III)) с соляной (хлороводородной) кислотой образуются хлорид железа((III)) и вода:
Fe(OH)3+3HCl→FeCl3+3H2O.
Видеофрагмент:
Взаимодействие гидроксида железа((III)) с соляной кислотой
2. Некоторые нерастворимые основания могут взаимодействовать с некоторыми кислотными оксидами, образуя соль и воду.
Например, при взаимодействии гидроксида меди((II)) с оксидом серы((VI)) образуются сульфат меди((II)) и вода:
Cu(OH)2+SO3⟶t°CuSO4+H2O.
3. Нерастворимые основания при нагревании разлагаются на оксид металла и воду.
А) Например, при нагревании гидроксида меди((II)) образуются оксид меди((II)) и вода:
Cu(OH)2⟶t°CuO+H2O.
Видеофрагмент:
Разложение гидроксида меди((II))
Б) Гидроксид железа((III)) при нагревании разлагается на оксид железа((III)) и воду:
2Fe(OH)3⟶t°Fe2O3+3H2O.
Источник
При выполнении различных заданий ЕГЭ по химии (например, задачи 34 или задания 32 “мысленный эксперимент”) могут пригодиться знания о том, какие вещества при нагревании разлагаются и как они разлагаются.
Рассмотрим термическую устойчивость основных классов неорганических веществ. Я не указываю в условиях температуру протекания процессов, так как в ЕГЭ по химии такая информация, как правило, не встречается. Если возможны различные варианты разложения веществ, я привожу наиболее вероятные, на мой взгляд, реакции.
Разложение оксидов
При нагревании разлагаются оксиды тяжелых металлов:
2Ag2O = 4Ag + O2
2HgO = 2Hg + O2
4CrO3 = 2Cr2O3 + O2
2Mn2O7 = 4MnO2 + 3O2
Разложение гидроксидов
Как правило, при нагревании разлагаются нерастворимые гидроксиды. Исключением является гидроксид лития, он растворим, но при нагревании в твердом виде разлагается на оксид и воду:
2LiOH = Li2O + H2O
Гидроксиды других щелочных металлов при нагревании не разлагаются.
Гидроксиды серебра (I) и меди (I) неустойчивы:
2AgOH = Ag2O + H2O
2CuOH = Cu2O + H2O
Гидроксиды большинства металлов при нагревании разлагаются на оксид и воду.
В инертной атмосфере (в отсутствии кислорода воздуха) гидроксиды хрома (III) марганца (II) и железа (II) распадаются на оксид и воду:
2Cr(OH)3 = Cr2O3 + 3H2O
Mn(OH)2 = MnO + H2O
Fe(OH)2 = FeO + H2O
Большинство остальных нерастворимых гидроксидов металлов также при нагревании разлагаются:
2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O
2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O
Разложение кислот
При нагревании разлагаются нерастворимые кислоты.
Например, кремниевая кислота:
H2SiO3 = H2O + SiO2
Некоторые кислоты неустойчивы и подвергаются разложению в момент образования. Большая часть молекул сернистой кислоты и угольной кислоты распадаются на оксид и воду в момент образования:
H2SO3 = H2O + SO2↑
H2CO3 = H2O + CO2↑
В ЕГЭ по химии эти кислоты стоит записывать в виде оксида и воды.
Например, при действии водного раствора углекислого газа на карбонат калия в качестве реагента мы указываем не угольную кислоту, а оксид углерода (IV) и воду, но подразумеваем угольную кислоту при этом:
K2CO3 + H2O + CO2 = 2KHCO3
Азотистая кислота на холоде или при комнатной температуре частично распадается уже в водном растворе, реакция протекает обратимо:
2HNO2 = H2O + NO2↑ + NO↑
При нагревании выше 100оС продукты распада несколько отличаются:
3HNO2 = H2O + HNO3↑ + 2NO↑
Азотная кислота под действием света или при нагревании частично обратимо разлагается:
4HNO3 = 2H2O + 4NO2 + O2
Разложение солей
Разложение хлоридов
Хлориды щелочных, щелочноземельных металлов, магния, цинка, алюминия и хрома при нагревании не разлагаются.
Хлорид серебра (I) разлагается под действием света:
2AgCl → Ag + Cl2
Хлорид аммония при нагревании выше 340 оС разлагается:
NH4Cl → NH3 + HCl
Разложение нитратов
Нитраты щелочных металлов при нагревании разлагаются до нитрита металла и кислорода.
Например, разложение нитрата калия:
2KNO3 → 2KNO2 + O2
Видеоопыт разложения нитрата калия можно посмотреть здесь.
Нитраты магния, стронция, кальция и бария разлагаются до нитрита и кислорода при нагревании до 500 оС:
Ca(NO3)2 → Ca(NO2)2 + O2
Mg(NO3)2 → Mg(NO2)2 + O2
Ba(NO3)2 → Ba(NO2)2 + O2
Sr(NO3)2 → Sr(NO2)2 + O2
При более сильном нагревании (выше 500оС) нитраты магния, стронция, кальция и бария разлагаются до оксида металла, оксида азота (IV) и кислорода:
2Ca(NO3)2 → 2CaО + 4NO2 + O2
2Mg(NO3)2 → 2MgО + 4NO2 + O2
2Sr(NO3)2 → 2SrО + 4NO2 + O2
2Ba(NO3)2 → 2BaО + 4NO2 + O2
Нитраты металлов, расположенных в ряду напряжений после магния и до меди (включительно) + нитрат лития разлагаются при нагревании до оксида металла, диоксида азота и кислорода:
2Cu(NO3)2 → 2CuО + 4NO2 + O2
2Pb(NO3)2 → 2PbО + 4NO2 + O2
4Al(NO3)3 → 2Al2O3 + 12NO2 + 3O2
4LiNO3 → 2Li2O + 4NO2 + O2
Нитраты серебра и ртути разлагаются при нагревании до оксида металла, диоксида азота и кислорода:
2AgNO3 → 2Ag + 2NO2 + O2
Hg(NO3)2 → Hg + 2NO2 + O2
Нитрат аммония разлагается при небольшом нагревании до 270оС оксида азота (I) и воды:
NH4NO3 → N2O + 2H2O
При более высокой температуре образуются азот и кислород:
2NH4NO3 → 2N2 + O2 + 4H2O
Разложение карбонатов и гидрокарбонатов
Карбонаты натрия и калия плавятся при нагревании.
Карбонаты лития, щелочноземельных металлов и магния разлагаются на оксид металла и углекислый газ:
Li2CO3 → Li2O + CO2
CaCO3 → CaO + CO2
MgCO3 → MgO + CO2
Карбонат аммония разлагается при 30оС на гидрокарбонат аммония и аммиак:
(NH4)2CO3 → NH4HCO3 + NH3
Гидрокарбонат аммония при дальнейшем нагревании разлагается на аммиак, углекислый газ и воду:
NH4HCO3 → NH3 + CO2 + H2O
Гидрокарбонаты натрия и калия при нагревании разлагаются на карбонаты, углекислый газ и воду:
2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2
2KHCO3 → K2CO3 + H2O + CO2
Гидрокарбонат кальция при нагревании до 100оС разлагается на карбонат, углекислый газ и воду:
Ca(HCO3)2 → CaCO3 + H2O + CO2
При нагревании до 1200оС образуются оксиды:
Ca(HCO3)2 → CaO + H2O + 2CO2
Разложение сульфатов
Сульфаты щелочных металлов при нагревании не разлагаются.
Сульфаты алюминия, щелочноземельных металлов, меди, железа и магния разлагаются до оксида металла, диоксида серы и кислорода:
2MgSO4 → 2MgO + 2SO2 + O2
2CuSO4 → 2CuO + 2SO2 + O2
2BaSO4 → 2BaO + 2SO2 + O2
2Al2(SO4)3 → 2Al2O3 + 6SO2 + 3O2
2Fe2(SO4)3 → 2Fe2O3 + 6SO2 + 3O2
Сульфаты серебра и ртути разлагаются до металла, диоксида серы и кислорода:
Ag2SO4 → 2Ag + SO2 + O2
2HgSO4 → 2Hg + 2SO2 + O2
Разложение фосфатов, гидрофосфатов и дигидрофосфатов
Эти реакции, скорее всего, в ЕГЭ по химии не встретятся! Гидрофосфаты щелочных и щелочноземельных металлов разлагаются до пирофосфатов:
2Na2HPO4 → H2O + Na4P2O7
2K2HPO4 → H2O + K4P2O7
2CaHPO4 → H2O + Ca2P2O7
Ортофосфаты при нагревании не разлагаются (кроме фосфата аммония).
Разложение сульфитов
Сульфиты щелочных металлов разлагаются до сульфидов и сульфатов:
4Na2SO3 → Na2S + 3Na2SO4
Разложение солей аммония
Некоторые соли аммония, не содержащие анионы кислот-сильных окислителей, обратимо разлагаются при нагревании без изменения степени окисления. Это хлорид, бромид, йодид, дигидрофосфат аммония:
NH4Cl → NH3 + HCl
NH4Br → NH3 + HBr
NH4l → NH3 + Hl
NH4H2PO4 → NH3 + H3PO4
Cоли аммония, образованные кислотами-окислителями, при нагревании также разлагаются. При этом протекает окислительно-восстановительная реакция. Это дихромат аммония, нитрат и нитрит аммония:
NH4NO3 → N2O + 2H2O
NH4NO2 → N2 + 2H2O
Видеоопыт разложения нитрита аммония можно посмотреть здесь.
(NH4)2Cr2O7 → N2 + Cr2O3 + 4H2O
“Вулкан” – Разложение дихромата аммония
Разложение перманганата калия
2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2
Разложение хлората и перхлората калия
Хлорат калия при нагревании разлагается до перхлората и хлорида:
4KClO3 → 3KClO4 + KCl
При нагревании в присутствии катализатора (оксид марганца (IV)) образуется хлорид калия и кислород:
2KClO3 → 2KCl + 3O2
Перхлорат калия при нагревании разлагается до хлорида и кислорода:
KClO4 → KCl + 2O2
Источник