При обработке образца латуни массой 16, 25 г соляной кислотой выделился газ объёмом 2, 24 л (н.у вычисли массовые доли меди и цинка в сплаве

В химическом отношении алканы достаточно пассивны.

1. Галогенирование

CH4 + Cl2 --свет--> HCl + CH3Cl (хлорметан)

CH3Cl + CL2 --свет--> CH2CL2(дихлорметан) + HCl

CH2Cl2 + Cl2 --свет--> CHCl3(хлороформ) + HCl

CHCl3 + Cl2 -- свет--> CCL4 + HCl

Реакция замещения легче всего протекает у третьичного атома углерода, затем у вторичного, а за тем у первичного. (В общем, чем меньше к атому углерода "привязано" атомов водорода, тем легче к нему присоединиться галоген, в нашем случае хлор).

2. Реакция нитрования (Коновалова).

CH4 + HNO3 = H2O + CH3NO2 (нитрометан)

3. Окисление. Алканы не взаимодействуют с водными растворами таких сильных окислителей, как: HNO3, H2SO4, KMnO4, K2CrO7, H2O2 и др. - даже при кипячении. Однако, при поджигании они горят с образованием углекислого газа и воды.

CH4 + 2O2 --t--> CO2 + 2H2O

4. Алканы подвергаются крекингу, в результате которого из достаточно длинной углеродной цепи образуется алкан и алкен.

C8H18 --t, катализатор --> C4H8 + C4H10

При определенных условиях метан может:

а) полностью разложиться на вещества

CH4 --1000 градусов --> C + 2H2

б) образовать ацетилен и водород

2CH4 --1500 градусов --> C2H2 + H2

5. Изомеризация.

Алканы нормального строения при температуре и катализаторе превращаться в алканы разветвленного строения.

CH3 - CH2 - CH2 - CH3 ---t, AlCl3 --> CH3 - CH - CH3

                                                                        !

                                                                        CH3

Бутан                                                         Изобутан

6. Дегидрирование. При температуре 400-600 градусов и катализаторе (Pt, Ni) от алканов отщепляется атом водорода. Алкан превращается в алкен.

CHC3 - CH2 - CH3 ---t, Pt--> CH2=CH-CH3 + H2

Основные оксиды реагируют с кислотными оксидами, а кислотные оксиды – с основаниями. Но существуют вещества, оксиды и гидроксиды которых в зависимости от условий, будут реагировать и с кислотами и с основаниями. Такие свойства называются амфотерными.

Вещества, обладающие амфотерными свойствами приведены Рис.1.. Это  соединения, образованные бериллием, цинком, хромом, мышьяком, алюминием, германием, свинцом, марганцем, железом, оловом.

Примеры их амфотерных оксидов приведены в таблице 1.

Амфотерные оксиды

Формула

Названия

BeO

Оксид берилия (II)

ZnO

Оксид цинка

Al2O3

Оксид алюминия

Cr2O3

Оксид  хрома III)

As2O3

Оксид мышьяка (III)

GeO

Оксид германия (II)

PbO2

Оксид свинца (IV)

MnO2

Оксид марганца (IV)

Fe2O3

Оксид железа (III)

SnO

Оксид олова (II)

2. Химические свойства амфотерных оксидов цинка и алюминия

Рассмотрим амфотерные свойства оксидов цинка и алюминия. На примере их взаимодействия с основными и кислотными оксидами, с кислотой и щелочью.

-  Взаимодействие с основными оксидами и основаниями:

ZnO + Na2O → Na2ZnO2 (цинкат натрия). Оксид цинка ведет себя как кислотный.

ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2+ H2O

-  Взаимодействие с кислотными оксидами и кислотами. Проявляет свойства основного оксида.

3ZnO + P2O5 → Zn3(PO4)2 (фосфат цинка)

ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O

Аналогично оксиду цинка ведет себя и оксид алюминия:

-  Взаимодействие с основными оксидами и основаниями:

Al2O3 + Na2O → 2NaAlO2 (метаалюминат натрия). Оксид алюминия ведет себя как кислотный.

Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2+ H2O

-  Взаимодействие с кислотными оксидами и кислотами. Проявляет свойства основного оксида.

Al2O3 + P2O5 → 2AlPO4(фосфат алюминия)

Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O

Рассмотренные реакции происходят при нагревании, при сплавлении. Если взять растворы веществ, то реакции пойдут несколько иначе.

3. Химические свойства амфотерных оксидов цинка и алюминия в растворах

ZnO + 2NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4] (тетрагидроксоцинкат натрия) Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4] (тетрагидроксоалюминат натрия)

В результате этих реакций получаются соли, которые относятся к комплексным.

Рис. 2. Минералы на основе оксида алюминия

Оксид алюминия.

Оксид алюминия чрезвычайно рас на Земле вещество. Он составляет основу глины, бокситов, корунда и других минералов. Рис.2.

В результате взаимодействия этих веществ с серной кислотой, получается сульфат цинка или сульфат алюминия.

ZnO + H2SO4 → ZnSO4 + H2O

Al2O3 + 3H2SO4→ Al2 (SO4)3 + 3H2O

4. Химические свойства амфотерных гидроксидов цинка и алюминия

Реакции гидроксидов цинка и алюминия с оксидом натрия происходят при сплавлении, потому что эти гидроксиды твердые и не входят в состав растворов.

Zn(OН)2 + Na2O → Na2ZnO2 + Н2О     соль называется цинкат натрия.

2Al(OН)3 + Na2O → 2NaAlO2 + 3Н2О   соль называется метаалюминат натрия.

Рис. 3. Гидроксид алюминия

Реакции амфотерных оснований со щелочами характеризует их кислотные свойства. Данные реакции можно проводить как при сплавлении твердых веществ, так и в растворах. Но при этом получатся разные вещества, т.е. продукты реакции зависят от условий проведения реакции: в расплаве или в растворе.

Zn(OH)2 + 2NaOH тв. Na2ZnO2 + 2Н2О

Al(OH)3 + NaOH тв. NaAlO2+ 2H2O

Zn(OH)2 + 2NaOH раствор → Na2[Zn(OH)4] Al(OH)3 + NaOH раствор → Na[Al(OH)4] тетрагидроксоалюминат натрия Al(OH)3 + 3NaOH раствор→ Na3[Al(OH)6]        гексагидроксоалюминат натрия.

Получается тетрагидроксоалюминат натрия или гексагидроксоалюминат натрия зависит от того, сколько щелочи мы взяли. В последней реакции щелочи взято много и образуется гексагидроксоалюминат натрия.