Основные классы соединений – Основные классы неорганических соединений: примеры соединений, различие в их составе

Основные классы неорганических соединений :: SYL.ru

К неорганическим соединениям относят все сочетания химических элементов, которые не содержат углерод. Большинство известных соединений являются органическими, однако известно около 20 миллионов тех, которые принадлежат к классу неорганических. Огромное количество вызывает необходимость их классификации, то есть деления на группы.

Каждое из этих веществ обладает своими характеристиками, и поэтому можно выделить основные классы неорганических соединений. Для любого из них характерны различные способности взаимодействия с другими веществами, свои свойства. Химия, классы неорганических соединений в которой занимают важное место, рассматривает их классификацию с нескольких точек зрения.

Классификация неорганических веществ

Можно выделить несколько категорий, по которым подразделяются классы неорганических соединений. В соответствии со своим строением они могут быть простого и сложного состава. Простые вещества состоят из атомов одного вида. Они могут быть металлами и неметаллами. В некоторых источниках можно встретить информацию, что к простым веществам относят также благородные газы и амфотерные простые вещества.

Характеристика металлов

Атомы металлических соединений связаны между собой при помощи особой металлической связи, образуя кристаллическую сеть. Ионы металлов связываются между собой, образуя электронное облако.

Кристаллическая сеть создается всеми металлами, и этим обусловлены общие свойства большинства этих простых неорганических веществ. Например, такими свойствами являются высокая теплопроводность, пластичность, прочность, непрозрачность, высокая электропроводность.

Неметаллы

Неорганические соединения неметаллической природы отличаются большим многообразием. В этой группе можно встретить вещества в твердом, жидком и газообразном состоянии. Примером твердого неметалла может служить сера, фосфор и т. д.; газообразного – водород, хлор; жидкого – бром.

Газообразные неметаллы обычно существуют в природе в виде двухатомных молекул, кроме благородных газов, которые существуют в виде одноатомных. Жидкие неметаллы также часто имеют молекулярное строение. Твердые вещества чаще всего образуют кристаллическую сеть, то есть обладают немолекулярным строением.

Сложные неорганические вещества

Чаще всего можно встретить классификацию сложных веществ по строению. Поэтому важнейшие классы неорганических соединений выглядят следующим образом:

1. Оксиды.

2. Гидроксиды:

• кислоты;
• основания;
• амфотерные гидроксиды.

3. Соли.

Некоторые источники выделяют кислоты, основания и амфотерные гидроксиды как самостоятельные пункты классификации, однако в связи с тем, что и первые, и вторые, и третьи являются результатом взаимодействия оксидов с водой, все эти категории относят к гидроксидам.

Оксиды

Оксиды являются веществами, которые имеют в своем составе 2 элемента (или более), причем один из них — это обязательно кислород. Общая формула оксидов имеет вид Э_хО_у.

В зависимости от того, как взаимодействуют оксиды с другими веществами, их подразделяют на 3 категории: амфотерные, кислотные и основные.

Свойства классов неорганических соединений имеют значение при определении возможных реакций с их участием. Так, амфотерными являются те оксиды, которые при вступлении в реакцию с кислотами и основаниями образуют соли и воду. При вступлении в реакцию с водой данные соединения могут обладать кислотными и основными свойствами, то есть образовывать как кислоты, так и основания. К амфотерным относят соединения алюминия, хрома III, бериллия, железа III, цинка. Кислотные оксиды вступают в реакцию с водой и образуют кислоту, а при взаимодействии с основаниями — соли. Основные оксиды в реакции с водой образуют основания, а с основаниями – тоже соли.

В соответствии с другой классификацией, оксиды также делят по способности образовывать соли на солеобразующие и несолеобразующие. Несолетворные оксиды образуют кислоты, и для них невозможны реакции с образованием солей.

Гидроксиды

Эти соединения получают путем присоединения воды к оксидам либо косвенно в процессе ряда реакций. Те гидроксиды, что образованы основными оксидами, называют основаниями, а те, что образуются из амфотерных оксидов, – амфотерными гидроксидами.

Кислоты

Эти сложные вещества входят в основные классы неорганических соединений, состоят из водорода и кислотного остатка. Наименование последнего позволяет дать название той или иной кислоте.

Кислоты как классы неорганических соединений могут быть одно-, двух- и трехосновными, что зависит от количества атомов водорода в их составе. Примером одноосновной кислоты служит соляная кислота (HCl), двухосновной – серная (H₂SO₄₎, а трехосновной – фосфорная (H₃PO₄₎.

Кислотные остатки также имеют свою классификацию, могут быть кислородсодержащими и бескислородными.

Атомы металлов способны замещать водород в кислотах, в таком случае получаются соли.

Понятие о солях

В основные классы неорганических соединений входят также соли. Это продукт замещения атомами металла водорода в кислотах или гидроксильных групп оснований на кислотные остатки. Соли образуются тогда, когда различные классы неорганических соединений взаимодействуют между собой.

В зависимости от степени замещения атомов различают средние, кислые и основные соли. Если происходит полное замещение атомов, то образовавшаяся соль средняя, если частичное, то, соответственно, кислая или основная. В том случае, когда состава реагентов достаточно для полного замещения, образуется средняя соль.

Когда при взаимодействии не хватает кислоты для получения средней соли, говорят о получении основной соли.

При вступлении в реакцию металлов с неметаллами образуется бескислородная соль, а когда в реакцию вступает кислотный и основный оксид, получают кислородсодержащую соль.

Понятие о связи между классами неорганических соединений

Выше мы упоминали о том, что некоторые вещества получают только косвенным путем, посредством нескольких реакций. Существует связь между классами неорганических соединений, о которой можно говорить в связи с тем, что различные сложные элементы вступают в реакции между собой, образуя новые вещества. Например, соль образуется при взаимодействии кислот с основаниями. Это так называемая генетическая связь классов неорганических соединений, суть которой в том, что взаимодействие происходит между разными классами неорганических веществ. Так, в реакции вступают основные и кислотные оксиды, основания и кислоты, металлы и неметаллы и т. д. Основные классы неорганических соединений, взаимодействуя, обеспечивают химические свойства этих групп веществ.

Вот некоторые из примеров, подтверждающих генетическую связь между разными классами соединений:

• Металлы при взаимодействии с неметаллами образуют соли.
• Металлы при взаимодействии с кислородом образуют оксиды.
• Неметаллы, соответственно, образуют в реакции с кислородом оксиды неметаллов.
• Основные и амфотерные оксиды, вступая в реакцию с кислотами или кислотными оксидами, образуют соли.
• Кислотные оксиды образуют соли при реакции с основаниями или основными оксидами.
• Кислотные оксиды вступают в реакцию с водой и образуют кислоты.
• Основания, вступая в реакцию с амфотерными гидроксидами, образуют соли.

Таким образом, деление на классы неорганических соединений позволяет сгруппировать их огромное количество и определить принципы их взаимодействия между собой и другими веществами. Кроме того, подобная группировка способствует более легкому усвоению и запоминанию свойств различных неорганических соединений.

www.syl.ru

Основные классы неорганических соединений. Оксиды

Тема сегодняшнего урока — основные классы неорганических соединений. Оксиды, урок химии 2.

Но сначала, приведем ответы к тестовым заданиям урока 1.

1-3; 2-3; 3-1; 4-3; 5-2; 6-4; 7-2; 8-2; 9-3; 10-2; 11-4; 12-4; 13-3; 14-3; 15-1; 16-4; 17-2; 18-3; 19-1; 20-3; 21-3; 22-3; 23-3; 24-1; 25-4.

Если есть неясные моменты, напишите пожалуйста в комментариях, или на мой электроныый адрес: [email protected]

Оксиды – соединения элемента с кислородом, имеющим степень окисления – 2. общая формула оксидов Э_mO_n,  где m – число атомов элемента, а n – число атомов кислорода.

Классификация оксидов

Оксиды, не образующие кислот, оснований и солей при обычных условиях, называются несолеобразующими. К ним относят такие соединения, как   N₂O, NO, SiO, CO. Однако, последний при нагревании с твердым NaOH образует соль формиат натрия (HCOONa), что позволяет считать этот оксид солеобразующим.

Солеобразующие оксиды подразделяются на кислотные, основные и амфотерные (обладающие двойными свойствами).

Основные оксиды — это оксиды, которые взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды и которым соответствуют основания. Они образованы только металлами.

Например: Na2O; CaO; Fe2O3; CuO; Cu2O и т. д.

Кислотные оксиды — это оксиды, которые взаимодействуют с основаниями с образованием соли и воды и которым соответствуют кислоты. Они образованы в основном неметаллами и некоторыми   металлами в своих высших степенях окисления.

Например: SO2; SO3; CO2; P2O5; SiO2; NO2; N2O5; и  Mn2O7; CrO3.

Амфотерные оксиды — это оксиды, которые взаимодействуют как с кислотами так и с щелочами с образованием соли и воды, т.е. проявляют своиства основных и кислотных оксидов.

Например: ZnO; AI2O3; BeO; Cr2O3.

ZnO → Zn(OH)2 → h3ZnO2;     AI2O3 → AI(OH)3 →h4AIO3;

BeO → Be(OH)2 → h3BeO2;       Cr2O3 → Cr(OH)3 →h4CrO3.

Номенклатура оксидов

Если элемент, образующий оксид, имеет единственную валентность, то ее в названии оксида можно не указывать: Na₂O – оксид натрия. Если же элемент образует несколько оксидов, то это необходимо: Mn₂O₇  –  оксид марганца (VII). По систематической номенклатуре, требующей полного отражения состава соединения, оксиды называют так: CrO – хром оксид, Cr₂O₃ – дихром триоксид.

Химические свойства оксидов

1.Основные оксиды взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды;

Na2O + h3SO4 = Na2SO4 + h3O

CuO + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + h3O

2. Основные оксиды, т.е. оксиды щелочных и щелочноземельных металлов взаимодействуют с водой с образованием оснований.

K2O + h3O = 2KOH

CaO + h3O = Ca(OH)2

3. Основные оксиды взаимодействуют с кислотными оксидами с образованием соли.

Li2O + SO3 = Li2SO4;                CaO + CO2 = CaCO3

4. Кислотные оксиды взаимодействуют с основаниями с образованием соли и воды.

SO3 + Mg(OH)2 = MgSO4 + h3O;

P2O5 + 3Fe(OH)2 = Fe3(PO4)2 + 3h3O

5. Кислотные оксиды за исключением некоторых (SiO2) взаимодействуют с водой с образованием кислот.

SO2 + h3O = h3SO3;                 SO3 + h3O = h3SO4;

P2O5 + 3h3O = 2h4PO4;             2NO2 + h3O = HNO3 + HNO2.

6. Амфотерные оксиды взаимодействуют как с кислотами так и с щелочами (растворимыми в воде основаниями) с образованием соли и воды.

ZnO + 2HCI = ZnCI2 + h3O;         ZnO + 2KOH = K2ZnO2 + h3O;

AI2O3 + 3h3SO4 =AI2(SO4)3  + 3h3O;   AI2O3 + 3Ca(OH)2=Ca3(AIO3)2 + 3h3O

Амфотерным оксидам соответствуют амфотерные гидроксиды.

Zn → Zn(OH)₂ ≡ H₂ZnO₂

Al₂O

3 → Al(OH)₃ ≡ H₃AlO₃ → HAlO₂ + H₂O

Амфотерные оксиды в воде не растворяются. Они образуют соли:

1)                при взаимодействии с сильными кислотами (как основные оксиды):

Al₂O₃ + 6HNO₃  =  2Al(NO₃)₃ + 3H₂O;

ZnO + 2HCI = ZnCI2 + h3O;

2)                при реакции со щелочами (как кислотные оксиды):

Al₂O₃ + 2NaOH  =  2NaAlO₂ + H₂O  (в расплаве)

Al₂O₃ + 6NaOH + 3H₂O  =  2Na₃[Al(OH)₆] (в растворе)

3)                при реагировании с кислотными или основными оксидами:

ZnO + SO₃   =  ZnSO₄;    Na₂O + ZnO   =   Na₂ZnO₂

Получение оксидов

1)                Взаимодействие простых веществ с кислородом:

S + O

2  = SO₂;               2Cu + O₂  =  2CuO

2)                Разложение сложных веществ:

а) дегидратация кислородосодержащих кислот:

H₂CO₃ = CO₂ + H₂O

H₂SiO₃  =  SiO₂ + H₂O

б) дегидратация нерастворимых оснований при нагревании:

Cu(OH)₂   = CuO + H₂O

в) термическое разложение некоторых солей:

CaCO₃  = CaO + CO₂

2Cu(NO₃)_{2     =}   2CuO + 4NO₂ + O₂

3)    Горение органических соединений:

CH₄ + 2O₂  = CO₂ + 2H₂O

4)    Взаимодействие H₂SO₄  (конц.) и HNO₃ с металлами:

Cu + 2H₂SO₄ (конц.) = CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

3Ag + 4HNO₃ (разб.) = 3AgNO₃ + NO +2H

2O

Таким образом, это был урок химии 2 — Основные классы неорганических соединений. Оксиды.

Расскажите об этой статье друзьям:

Friend me:

к нашему сайту.

sovety-tut.ru

Классы неорганических соединений | Дистанционные уроки

04-Окт-2012 | комментариев 10 | Лолита Окольнова

 

Это очень важная тема в неорганической химии и в учебниках, и в интернете, но здесь я хочу показать именно практическое применение классификации. Так что, давайте разбираться!

 

Основные классы неорганических соединений:

простые вещества;

сложные вещества:

• оксиды;
• основания;
• кислоты;
• соли

 

 

Давайте сразу разберем эту схему на примерах:

 

У нас есть простые вещества:

 

• металлы:       Na, например
• неметаллы:  S

 

При взаимодействии с кислородом (O2) образуются оксиды:

 

• из металлов образуются основные оксиды: 4Na + O2 = 2Na2O
• из переходных элементов (диагональ о Be к At) — амфотерные оксиды — Al2O3
• из неметаллов образуются кислотные оксиды — SO2
• также из неметаллов образуются несолеобразующие оксиды: 2С + O2 = 2CO

 

Названия оксидов очень логичны — из основных оксидов  образуются основания — соединения с- OH — группой:

 

Na2O + h3O = NaOH

 

( Me(OH)x — общая формула. Х= степени окисления металла. Заряд группы -OH= -1)

Систематическое названия — гидроксиды;

Растворимые основания называются щелочи.

Кислотные оксиды при взаимодействии с водой дают кислоты

— соединения, у которых в начале молекулы стоит Н — водород: SO2 + h3O = h3SO3

 

(Когда пишите уравнения взаимодействия, то просто складываете атомы: сначала H, потом неметалл, потом кислород)

 

Кислоты и основания при взаимодействии друг с другом дают соли: 2NaOH + h3SO3 = Na2SO3 + 2h3O

 

Эта реакция называется реакцией нейтрализации, т.к. кислота и щелочь дают соль и воду — «нейтрализуется» действие каждого из реагентов.

 

Амфотерные оксиды и несолеобразующие лучше разобрать отдельно… у них своя запутанная история 🙂

 

Есть еще одна довольно удобная табличка по взаимодействиям основных классов неорганических соединений:

 

 

Правый столбец — все, что относится к металлам и их соединениям.

Левый столбец —

неметаллы и их соединения.

 

ВНУТРИ СТОЛБЦА РЕАКЦИИ НЕ ИДУТ!

 

(есть некоторые исключения — например, реакции оксидов и металлов d-элементов)

 

Т.е. основной оксид с основанием взаимодействовать не будет:    Na2O + NaOH —> реакция не идет

 

        кислота с кислотным оксидом взаимодействовать не будут:   SO2 +  h3SO3 —> реакция не идет

 

ВЕЩЕСТВА ИЗ РАЗНЫХ СТОЛБЦОВ РЕАГИРУЮТ МЕЖДУ СОБОЙ

 

Давайте эти реакции разберем подробнее…

 

1. Идем по синим стрелочкам

1. Металл + неметалл = соль:

2Na+ Cl2 = 2NaCl — хлорид натрия

2Na + S = Na2S — сульфид натрия

 

2. металл + кислотный оксид = оксид металла + неметалл/несолеобразующий оксид:

 

2Na + CO2 = Na2O + CO

Na + SO2 = Na2O + S

 

здесь суть в том, что металл окисляется кислородом кислотного оксида, а оксид, соответственно,

восстанавливается металлом.

 

3. металл + кислота = соль + …

 

Здесь нам понадобится ряд активности металлов.      

 

• Если металл стоит ДО ВОДОРОДА Н, то он вытесняет водород из кислот:           2Na + 2HCl =2 NaCl + h3
• Если металл стоит ПОСЛЕ ВОДОРОДА, то реакция идет без выделения h3:         Сu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + NO2 +2 h3O

4. металл + соль = другая соль + другой  металл

И опят нам нужен ряд активности металлов. Только предыдущий металл может вытеснить последующий из его соли:

2Na + MgCl2 = 2NaCl + Mg

 

Na + CaCl2 —> реакция не идет!

 

2. Идем по зеленым стрелочкам

 

1. Основной оксид + неметалл = металл/ оксид с меньшей степенью окисления + кислотный оксид/ несолеобразующий оксид

 

Na2O + S = 2Na + SO2

 

Fe2O3 + C = 2FeO + CO

 

здесь идет окислительно-восстановительный процесс — неметалл восстанавливает основной оксид

, сам при этом окисляется

 

2. Основной оксид + кислотный оксид = соль

 

Na2O + SO2 = Na2SO3 — сульфит натрия (просто «складываем» количество атомов 🙂 )

 

3. Основной оксид + соль —> реакция не идет

 

3. Идем по желтым стрелочкам

1. основание + неметалл =…

Обычно такие реакции не идут. Исключение составляет NaOH и Cl2:    

              

2. основание + кислотный оксид = соль

2NaOH + SO2 = Na2SO3 + h3O

 

3. основание + кислота = соль — РЕАКЦИЯ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ

 

NaOH + HCl = NaCl + h3O

 

4. основание + соль —> реакция  идет, если образуется газ, осадок или малодиссоциирующее вещество

 

Как видите, в большинстве случаев реакции между веществами из двух столбцов приводят к образованию соли. Ну а исключения надо отдельно все разобрать, а некоторые выучить.

---

 

в ЕГЭ это задания:

 

• А7 — классификация органических и неорганических веществ.
• А8 — свойства простых веществ.
• А9 — химические свойства оксидов.
• А10 — свойства оснований и кислот.
• А11 — химические свойства солей.
• А12 — взаимосвязь неорганических соединений.

 

в ГИА (ОГЭ) по химии:

 

• А9 — Химические свойства простых веществ: металлов и неметаллов
• А10 — Хи­ми­че­ские свойства оксидов: основных, амфотерных, кислотных
• А11 — Свойства оснований и кислот
• А12 — Химические свойства солей (средних)

 

---

Категории: |

Обсуждение: «Классы неорганических соединений»

(Правила комментирования)

distant-lessons.ru

Классы неорганических соединений

Логическим продолжением периодического закона является классификация неорганических соединений. Как и классификация самих элементов, классификация химических соединений визуально отражена в периодической системе и является, таким образом, объективно закономерной и научно обоснованной.

Важнейшие классы неорганических соединений: соли, оксиды, кислоты, основания (гидроксиды).

Классификация веществ значительно облегчает процесс их изучения. Довольно-таки просто охарактеризовать свойства отдельных представителей тех или иных классов, если известны типичные химические свойства анализируемого класса.

Классы неорганических соединений: оксиды

Оксиды – соединения элементов с Оксигеном, в которых последний присоединяется к атому элемента. Фактически все элементы за исключением трех инертных – Аргон, Гелий, Неон — образуют оксиды.

Классы неорганических соединений: гидраты оксидов

Подавляющее большинство оксидов прямо или непосредственно образуют соединения с водой, которые называют гидратами оксидов или гидроксидами. Состав гидрокисида выражают общей формулой Е(ОН)х, где Е – элемент, который образует гидроксид, х – указывает степень окисления в соответственному оксиду.

В зависимости от химической природы элемента гидроксиды разделяются на гидраты основных оксидов (основания), гидраты амфотерных оксидов (амфотерные гидроксиды), гидраты кислотных оксидов (кислоты). Принадлежность гидроксида к определенному классу соединений определяется местом размещения элемента в периодической системе, что обуславливает относительную стойкость связей между элементом и Оксигеном — с одной стороны, и между Оксигеном и Гидрогеном – с другой.

Классы неорганических соединений: кислоты

К кислотам относят химические соединения, состоящие из нескольких атомов Гидрогена, который способен смещаться на металл с образованием солей. Группа атомов, которая осталась после отщепления от молекулы кислоты атомов Гидрогена, называется кислотным остатком.

Классы неорганических соединений: соли

Соли рассматривают как продукты частичного или же полного замещения атомов Гидрогена на атомы металлов или ОН групп оснований на кислотные остатки. В некоторых случаях Гидроген в кислотах может замещаться не только металлом, а и другой группой атомов, которые имеют позитивный заряд (катион). В зависимости от состава и свойств соли разделяют на такие типы: кислые, основные, средние, комплексные.

Средние (нормальные) соли образуются вследствие полного замещения атомов Гидрогена кислот на металл (катион), или гидроксильных групп в основаниях на кислые остатки. Степень окисления металла и заряд кислотного остатка необходимо знать для того, чтобы уметь правильно составить формулу средней соли. Соединяются они между собой в таких соотношениях, чтобы соль была электронейтральной.

Кислые соли получают при неполном замещении атомов Гидрогена в кислотах на металл. Кислые соли образуют только многоосновные кислоты. Процесс составления формул кислых солей остается таким, как и для средних солей: определяется заряд катиона и кислотного остатка и эти частицы соединяются между собой в соотношении, которое не нарушает принцип электронейтральности молекул.

Основные соли получают в результате неполного замещения ОН групп оснований или амфотерных гидроксидов на кислотные остатки. Формулы основных солей состоят из остатков многокислотных оснований или амфотерных гидроксидов, которые частично потеряли гидроксильные группы, и кислотных остатков. Как и во всех предыдущих вариантах необходимо обязательно придерживаться принципа электронейтральности.

fb.ru

Основные классы неорганических соединений: примеры соединений, различие в их составе

Билет № 2

1. Простые и сложные вещества: различие в их составе. Основные классы неорганических соединений: примеры соединений, различие в их составе

Простые вещества состоят из одного химического элемента. К ним относятся металлы и неметаллы.

Сложные вещества состоят из двух или более химических элементов. Сложные вещества, или соединения, подразделяют на классы:

• оксиды
• кислоты
• основания
• соли

Оксидами называют вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород (в степени окисления −2). Оксиды делят на осно́вные, кислотные, амфотерные, безразличные (несолеобразующие).

Осно́вным оксидам соответствуют основания. Это оксиды металлов, например натрия Na₂O, кальция CaO. Основные оксиды реагируют с кислотами с образованием соли и воды.

Кислотным оксидам соответствуют кислоты. Это оксиды неметаллов, например, серы SO₂, фосфора P₂O₅, или металлов в высшей степени окисления, например, оксид хрома (VI) CrO₃. Кислотные оксиды реагируют со щелочами с образованием соли и воды

Амфотерные оксиды реагируют и с кислотами, и со щелочами. Примером могут служить оксиды цинка и алюминия.

Несолеобразующие оксиды не реагируют ни с кислотами, ни со щелочами. К ним относятся некоторые оксиды неметаллов, например, оксид азота (II) NO.

Кислоты — это сложные вещества, состоящие из одного или нескольких атомов водорода и кислотного остатка.

Кислоты могут быть бескислородными, как соляная HCl, сероводородная H₂S, или кислородсодержащими: азотная HNO₃, серная H₂SO₄.

В зависимости от числа атомов водорода, кислоты делят на одноосно́вные, например, азотная HNO₃, двухосно́вные — серная H₂SO₄, трехсно́вные — ортофосфорная (часто называют просто фосфорная) H₃PO₄.

С точки зрения теории электролитической диссоциации кислотами называются вещества, диссоциирующие в растворах с образованием ионов водорода:

HCl → H⁺ + Cl⁻

Основания — это сложные вещества, состоящие из металла и одной или нескольких гидроксогрупп (OH). Основания могут быть растворимыми в воде — щелочи: гидроксид натрия NaOH, гидроксид кальция Ca(OH)₂, или нерастворимыми, как гидроксид меди (II) Cu(OH)₂.

С точки зрения теории электролитической диссоциации основаниями являются вещества, диссоциирующие в растворах с образованием гидроксид-ионов, т. е. осно́вные гидроксиды:

NaOH → Na⁺ + OH⁻

С точки зрения протонной теории к основаниям относятся вещества, способные присоединять ионы водорода, например аммиак:

NH₃ + HOH = NH₄⁺ + OH⁻

Соли — это сложные вещества, в составе которых имеется металл (или сложный положительный ион) и кислотный остаток. Соли бывают:
•   средние — в составе нет ионов водорода и гидроксогрупп, например, хлорид натрия NaCl, карбонат натрия Na₂CO₃

•   кислые — содержат в своем составе ионы водорода, например, гидрокарбонат натрия NaHCO₃, дигидрофосфат натрия NaH₂PO₄
•   осно́вные — содержат в своем составе гидроксогруппы, например, основный карбонат меди (II) (CuOH)₂CO₃

2. Задача. Вычисление массовой доли вещества, находящегося в растворе.

Формулу для вычисления массовой доли в общем виде можно записать так:

ω = масса компонента / масса целого,

где ω — массовая доля

Для растворенного вещества формула расчета массовой доли будет иметь следующий вид:

ω = m _{растворенного вещества} / m _{раствора} ,

где ω — массовая доля,

m _{раствора} = m_{растворенного вещества} + m _{растворителя}

Пример:

Рассчитайте массовую долю растворенного вещества, если при выпаривании 20 г раствора было получено 4 г соли.

Решение:

m _{растворенного вещества} = 4 г

m _{раствора} = 20 г

ω = 4 г / 20 г = 0,2 = 20%
Ответ: 0,2 или 20%.

автор: Владимир Соколов

staminaon.com

Основные классы неорганических соединений

Поиск Лекций

---

Основные понятия и законы химии

1. Какая из записей обозначает одновременно простое вещество и химический элемент? K

2. Что такое элементарная реакция? Нельзя разбить на более простые стадии

3. В каком веществе наибольшая относительная молекулярная масса? HIO₃

4. Чему равна массовая доля кислорода в серной кислоте (%)? 65.31%

5. Укажите значение относительной плотности оксида азота (II) по водороду. 15

6. Чему равна плотность воды при . 1г/мл

7. Что такое аллотропия? Спасобность электронов образовать несколько простых веществ

8. Какому элементу присущи аллотропные изменения? Фосфор

9. Какую размерность имеет относительная молекулярная масса? Безразмерна

10. Какой объем занимает один моль любого газа при нормальных условиях? V= 22,4 л/моль

11. Чему равна эквивалентная масса кислорода? 8 г/моль

12. Чему равна эквивалентная масса гидроксида натрия? 40 г/моль

13. Чему равна эквивалентная масса серной кислоты? 49 г/моль

14. Чему равна молярная масса ? 48 г/моль

15. Найдите молярную массу азотной кислоты. 63 г/моль

16. Чему равна мольная доля кислорода в азотной кислоте? 0.6 или 60%

17. В каком ряду по отношению друг к другу указаны химические знаки только изотопов? О16,О17,О18

18. Какой объем занимает молекул углекислого газа при н.у.? 11,2л

19. Какой объем занимает молекул кислорода при н.у.? 11,2л

20. Чему равна молекулярная масса газа, если плотность его по водороду 34

21. Какому количеству вещества соответствует 3,65 г соляной кислоты? 0,1 моль

22. Сколько молекул содержится в 36 г ? 12,04 10²³

23. Во сколько раз водород легче азота? (нормальные условия) 14

24. Какой объем занимают молекул кислорода при н.у.? 22,4л

25. Какой объем занимают молекул азота при н.у.? 22,4л

26. Относительная плотность газа по кислороду равна 1/16. Какой газ имеет такую плотность? Н₂

27. Чему равен эквивалент углерода в соединении ?3

28. Относительная плотность газа по кислороду равна 2. Какова молекулярная масса этого газа? 64

29. Чему равна эквивалентная масса оксида алюминия? 17

30. По какой формуле вычисляют количество вещества? ν=m/M (нью)

31. Во сколько раз водород легче воздуха (н.у.)? 14,5

32. По какому из этих выражений определяется эквивалент соли? Э=M/n B

33. Рассчитать эквивалентную массу угольной кислоты ( ) ? 62 г/моль

34. Определить эквивалентную массу ? 171 г/моль

35. Какой объем при н.у. занимают 14 г СО ? 11,2л

 

Основные классы неорганических соединений

36. На какие четыре важнейших класса обычно делят сложные неорганические вещества? Оксид, кислота, гидроксид, соль

37. Что такое оксиды? Сложное вещество состоящий из 2 элементов один из них О₂

38. На какие группы делят гидроксиды металлов (основания)? Растворимые и нерастворимые

39. Выберите схему реакции соединения. N₂O₅ + H₂ O = 2HNO₃

40. Укажите химическое явление. Разрушение горн под влиянием СО₂

41. Как подразделяют все индивидуальные неорганические вещества? Простые и сложные

42. Как называется реакция с кислотами характерная для оснований? нейтрализация

43. Какие из перечисленных элементов можно отнести к щелочным и щелочноземельным? Rb Mg

44. Какие из перечисленных веществ можно отнести к кислотам? H₂SO₄, H₂S ,HCl ,HClO₄ ,HF

45. С каким веществом взаимодействует гидроксид кальция? CO₂

46. Что такое силикат калия?соль

47. Какое вещество является щелочью? NaOH

48. Какая формула соответствует гексацианоферрату [III] калия? K₃Fe(CNS)₆

49. Укажите схему реакции замещения. ZnSO₄ + Fe = Zn + FeSO₄

50. Покажите основную соль. Mg(OH)Cl

51. К какому типу реакции относится взаимодействие магния с кислородом? соединения

52. К какому типу реакции относится взаимодействие цинка с серной кислотой?замещения

53. Растворимые в воде основания образованы щелочными и щелочно-земельными металлами и поэтому получили название щелочей. Растворимые в воде основания – сильные электролиты. Какое вещество составляет единственное исключение? NH₄OH

54. С какой общей формулой образуют элементы V группы оксиды? Э₂О₅

55. Какой оксид соответствует азотной кислоте? N₂O₅

56. Какое вещество относится к кислотному оксиду? Оксид кремния

57. Укажите кислоту, в которой цинк будет растворяться наиболее медленно (массовая доля всех кислот в растворе равна 20%): уксусная кислота

58. Название какого оксида составлено неправильно? MnO

59. В зависимости от температуры и давления какие агрегатные состояния веществ различают? Твердый жидкий газообразный и плазма

60. С каким из перечисленных оксидов будет реагировать соляная кислота? Оксид Fe(3)

61. С каким из перечисленных гидроксидов будет реагировать гидроксид натрия? Гидроксид цинка

62. С каким из перечисленных веществ будет реагировать гидроксид калия? СО₂

63. Какой из элементов третьего периода при образовании оксидов проявляет амфотерные свойства? Al₂O₃

64. Атом какого элемента образует амфотерный оксид? Al

65. Найти аналогичную схему → → . Hg(OH)₂ → HgO → Hg₂O

66. Оксиды элементов третьей группы соответствуют общей формуле?Э₂О₃

 

Модуль 2

poisk-ru.ru

ОСНОВНЫЕ КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Поиск Лекций

---

В химии все многообразие неорганических веществ: принято разделять на две группы – простые и сложные. Простые вещества подразделяются на металлы и неметаллы. А сложные – на производные от простых, образованные путем их взаимодействия с кислородом, водой и между собой. Эту классификацию неорганических веществ в виде схемы изображают следующим образом:

Рис. 2.1. Классификация неорганических соединений.

 

Классификация реакций в неорганической химии.В неорганической химии различают реакции: 1)соединения, 2)разложения (и те и другие могут быть окислительно-восстановительными реакциями, а могут и не быть таковыми), 3)обмена, 4)замещения, которые всегда являются окислительно-восстановительными. Схемы реакций и примеры даны в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Классификация реакций

Тип реакции	Схема реакции	Примеры реакций
Соединение	А +В = АВ	1) Ca0 + Cl20= Ca2+Cl2— (ОВР) 2) CaO + CO2 = CaCO3
Разложение	АВ = А + В	1) 2Ag2O = 4Ag +O2 (ОВР) 2) Cu(OH)2 = CuO + H2O
Обмен	AB +CD=AD + CB	BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4↓ +2NaCl
Замещение	AB + C = CB + A	Zn + Pb(NO3)2 = Pb + Zn(NO3)2 (ОВР)

Рассмотрим получение и свойства наиболее важных классов неорганических соединений.

ОКСИДЫ (окислы) — сложные вещества, состоящие из двух элементов, одним из которых является кислород в степени окисления, равной -2. Общая формула любого оксида — Э_хО_у^-2. Различают солеобразующие (основные: Li₂O, CaO, MgO ,FeO; амфотерные: ZnO, Al₂O₃, SnO₂, Cr₂O₃, Fe₂O₃; кислотные: B₂O₃ , SO₃ , CO₂, P₂O₅ Mn₂O₇) и несолеобразующие: N₂O, NO, CO оксиды. Элементы с переменной степенью окисления образуют несколько оксидов (MnO, MnO₂, Mn₂O₇, NO, N₂O₃, NO₂, N₂O₅). В высшем оксиде, как правило, элемент находится в степени окисления, равной номеру группы.

По современной международной номенклатуре названия оксидов составляют следующим образом: слово «оксид», далее русское название элемента в родительном падеже, степень окисления элемента (если она переменна). Например: FeO – оксид железа (II), P₂O₅ – оксид фосфора (V).

Основные оксиды это те, которым соответствуют гидроксиды – основания. Основными называют оксиды, взаимодействующие с кислотами с образованием соли и воды. Основные оксиды образуются только металлами в степени окисления +1,+2 (иногда +3), например: BaO, SrO, FeO, MnO, CrO, Li₂O, Bi₂O₃, Ag₂O.

Получение основных оксидов:

1) Окисление металлов при нагревании в атмосфере кислорода:

2Mg+O₂=2MgO;

2Cu+O₂=2CuO.

Этот метод практически неприменим для щелочных металлов, которые при окислении обычно дают пероксиды, поэтому оксиды Na₂O, K₂O крайне труднодоступны.

2) Обжиг сульфидов:

2СuS+3O₂=2CuO+2SO₂;

4FeS₂+11O₂=2Fe₂O₃+8SO₂.

3) Разложение гидроксидов:

Cu(OH)₂=CuO+H₂O.

Этим методом нельзя получить оксиды щелочных металлов.

4) Разложение солей некоторых кислородсодержащих кислот:

t

BaCO₃=BaO+CO₂,

t

2Pb(NO₃)₂=2PbO+4NO₂+O₂

Свойства основных оксидов.Большинство основных оксидов представляет собой твердые кристаллические вещества ионного характера; в узлах кристаллической решетки расположены ионы металлов, достаточно прочно связанные с ионами O^2-, поэтому оксиды типичных металлов обладают высокими температурами плавления и кипения.

Отметим одну характерную для оксидов особенность. Близость ионных радиусов многих ионов металлов приводит к тому, что в кристаллической решетке оксидов часть ионов одного металла может быть заменена на ионы другого металла. Это приводит к тому, что для оксидов часто не выполняется закон постоянства состава, и могут существовать смешанные оксиды переменного состава.

1) Отношение к воде.

Процесс присоединения воды называется гидратацией, а образующееся вещество – гидроксидом. Из основных оксидов с водой взаимодействуют только оксиды щелочных (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) и щелочноземельных металлов (Ca, Sr, Ba, Ra).

Li₂O+H₂O=2LiOH;

BaO+H₂O=Ba(OH)₂.

Большинство же основных оксидов в воде не растворяются и не взаимодействуют с ней. Соответствующие их гидроксиды получают косвенным путем – действием щелочей на соли (см. ниже).

2) Отношение к кислотам.

CaO+H₂SO₄=CaSO₄+H₂O;

FeO+2HCl=FeCl₂+H₂O.

3) Отношение к кислотным и амфотерным оксидам.

Основные оксиды щелочных и щелочноземельных металлов при сплавлении взаимодействуют с твердыми кислотными и амфотерными оксидами, а также с газообразными кислотными оксидами при обычных условиях.

CaO+CO₂=CaCO_3;

3BaO+P₂O₅=Ba₃(PO₄)₂;

сплавление

Li₂O+Al₂O₃=2LiAlO₂.

сплавление

Основные оксиды менее активных металлов взаимодействуют только с твердыми кислотными оксидами при сплавлении.

Кислотные оксиды — оксиды, которые при взаимодействии с основаниями образуют соль и воду. Кислотным оксидам соответствуют гидроксиды – кислоты. Кислотные оксиды – это оксиды неметаллов в различных степенях окисления, либо оксиды металлов в высокой степени окисления (+4 и выше). Примеры: SO₂, SO₃, Cl₂O₇, Mn₂O₇, CrO₃.

Химическая связь в кислотных оксидах – ковалентная полярная. При обычных условиях кислотные оксиды неметаллов могут быть газообразными (CO₂, SO₂), жидкими (N₂O₃, Cl₂O₇), твердыми (P₂O₅, SiO₂).

Получение кислотных оксидов.

1) Окисление неметаллов:

S+O₂=SO₂ ­

2) Окисление сульфидов:

2ZnS+3O₂=2ZnO+2SO₂ ­

3) Вытеснение непрочных слабых кислот из их солей:

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂ ­+H₂O.

Свойства кислотных оксидов.

1) Отношение к воде.

Большинство кислотных оксидов растворяются в воде, вступая с ней в химическое взаимодействие и образуя кислоты:

SO₃+H₂O=H₂SO₄,

CO₂+H₂O=H₂CO₃.

2) Отношение к основаниям.

Кислотные оксиды взаимодействуют с растворимыми основаниями – щелочами, образуя соль и воду.

SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O;

P₂O₅+6NaOH=2Na₃PO₄+3H₂O

сплавление

3) Отношение к основным и амфотерным оксидам.

Твердые кислотные оксиды взаимодействуют с основными и амфотерными оксидами при сплавлении. Жидкие и газообразные оксиды взаимодействуют с оксидами щелочных и щелочноземельных металлов при обычных условиях.

P₂O₅+3CuO=Cu₃(PO₄)₂;

сплавление

3SiO₂+Al₂O₃=Al₂(SiO₃)₃

сплавление

Амфотерные оксиды взаимодействуют и с кислотами и со щелочами, проявляя свойства кислотных и основных оксидов. Им соответствуют амфотерные гидроксиды. Все они твердые вещества, нерастворимые в воде. Примеры амфотерных оксидов: ZnO, BeO, SnO, PbO, Al₂O₃, Cr₂O₃, Sb₂O₃, MnO₂.

Свойства амфотерных оксидов.

Амфотерные оксиды реагируют с кислотами как основные:

Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O,

а со щелочами – как кислотные. Состав продуктов реакции зависит от условий. При сплавлении:

ZnO+2NaOH=Na₂ZnO₂+H₂O;

Цинкат натрия

В растворе щелочи образуется растворимая комплексная соль, содержащая гидроксокомплексный ион:

ZnO+2NaOH+H₂O=Na₂[Zn(OH)₄]

Тетрагидроксоцинкат натрия

Несолеобразующие оксиды – это оксиды неметаллов, которым не соответствуют гидроксиды и соли. Примеры: CO, N₂O, NO, SiO.

Оксиды широко распространены в природе. Так вода – самый распространенный оксид покрывает 71% поверхности планеты. Оксид кремния (IV) в виде 400 разновидностей кварца составляет 12% от массы земной коры. Оксид углерода (IV) (углекислый газ) содержится в атмосфере — 0,03% по объему, а также в природных водах. Важнейшие руды: гематит, магнетит, бурый железняк состоят из различных оксидов железа. Бокситы содержат оксид алюминия, и т.д.

ОСНОВАНИЯ– сложные вещества, в которых на атом металла приходится одна или несколько гидроксогрупп ОН^—. Степень окисления атомов металла обычно +1, +2 (реже +3). Общая формула оснований Ме(ОН)_х, где х – число гидроксогрупп – кислотность основания. (МеОН – однокислотное, Ме(ОН)₂ – двухкислотное , Ме(ОН)₃ – трехкислотное основание).

Названия основаниям дают следующим образом: «гидроксид», затем русское название металла в родительном падеже, а в скобках римскими цифрами – степень окисления, если она переменная. Например: KOH –гидроксид калия, Ni(OH)₂ – гидроксид никеля(II).

При обычных условиях основания – твердые вещества, кроме гидроксида аммония – водного раствора аммиака NH₄OH (NH₄⁺ — ион аммония, входящий в состав солей аммония).

Классификация оснований. В зависимости от отношения к воде основания делятся на растворимые (щелочи) и нерастворимые. К растворимым основаниям — щелочам относятся только гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов (LiOH, NaOH, KOH, CsOH, RbOH, FrOH, Ca(OH)₂, Sr(OH)₂, Ba(OH)₂, Ra(OH)₂) а также водный раствор аммиака. Все остальные основания практически нерастворимы в воде.

С точки зрения теории электролитической диссоциации основания – электролиты, диссоциирующие в водном растворе с образованием в качестве анионов только гидроксид-ионов:

Ме(ОН)_х Û Ме^х+ + хОН^—.

Наличие в растворе ионов гидроксида определяют с помощью индикаторов: лакмуса (синий), фенолфталеина (малиновый), метилоранжа (желтый). Нерастворимые основания не меняют окраски индикаторов.

poisk-ru.ru