Основные классы неорганических соединений и типы химических реакций

Содержание
  1. Урок №2. Основные классы неорганических соединений, Типы химических реакций. – ХиМуЛя.com
  2. Классы неорганических соединений и периодическая система элементов. типы химических реакций
  3. Классификация неорганических веществ
  4. Оксиды
  5. Основания
  6. Кислоты
  7. Соли
  8. 2.1. Классификация неорганических веществ. Номенклатура неорганических веществ (тривиальная и международная)
  9. Сложные вещества
  10. Номенклатура оксидов
  11. Классификация оксидов
  12. Классификация оснований
  13. Номенклатура оснований
  14. Классификация кислот
  15. Номенклатура кислот и кислотных остатков
  16. Амфотерные гидроксиды
  17. Классификация солей
  18. Номенклатура средних и кислых солей
  19. Номенклатура основных солей
  20. Номенклатура комплексных солей
  21. Тривиальные названия неорганических веществ
  22. Тема 3. Основные классы неорганических соединений и типы химических реакций
  23. Основные классы неорганических соединений: оксиды, кислоты, ос­нования и соли. Номенклатура неорганических соединений

Урок №2. Основные классы неорганических соединений, Типы химических реакций. – ХиМуЛя.com

Основные классы неорганических соединений и типы химических реакций

Вещества 

            простые:

·       Металлы

·       Неметаллы 

(Двухатомныемолекулы: H2, N2, O2, F2, Cl2, Br2, I2 и O3).

сложные:

·       Оксиды –  ЭхОу

·       Кислоты – Hn

·       Основания – Ме(ОН)n

·       Соли – МехАу 

КИСЛОТЫ   НnАn = 1  одноосновная    n = 2  двухосновная    n= 3   трехосновная
бескислородныекислородсодержащие
HCl, HBr, HI, HF, H2SHNO3, H2SO4и другие
ПОЛУЧЕНИЕ
1. Прямое взаимодействие неметалловH2 + Cl2 = 2 HCl1. Кислотный оксид + вода = кислота  SO3 + H2O  = H2SO4
2.. Реакция обмена между солью и менее летучей кислотой2 NaCl (тв.) + H2SO4(конц.) =  Na2SO4 + 2HCl­

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

1.Изменяют окраску индикаторов. 

Название индикатораНейтральная средаКислая среда
ЛакмусФиолетовыйКрасный
ФенолфталеинБесцветныйБесцветный
МетилоранжОранжевыйКрасный
Универсальная индикаторная бумагаОранжеваяКрасная

2.Реагируют с металлами в ряду активности до  H2

(искл. HNO3 –азотная кислота)

Ме + КИСЛОТА =СОЛЬ + H2↑          (р. замещения)

Zn + 2 HCl = ZnCl2 + H2                                  

3. С основными (амфотерными) оксидами – оксидами металлов

МехОу+ КИСЛОТА= СОЛЬ + Н2О     (р. обмена)

CuO + H2SO4 = Cu SO4 + H2O

4. Реагируют с основаниями  реакция нейтрализации

КИСЛОТА  + ОСНОВАНИЕ= СОЛЬ+ H2O    ( р. обмена)

5. Реагируют с солями слабых, летучих кислот – если образуется соль, выпадающая в осадок или выделяется газ:

2 NaCl (тв.) + H2SO4(конц.) =  Na2SO4 + 2HCl­  ( р. обмена)

Сила кислот убывает в ряду:HI > HClO4 > HBr > HCl > H2SO4 > HNO3 > HMnO4 > H2SO3 > H3PO4 > HF > HNO2 >H2CO3 > H2S > H2SiO3 .Каждая предыдущая кислота может вытеснить из соли последующую

 6. Разложение кислородсодержащих кислот при нагревании 

( искл. H2SO4 ; H3PO4 )

КИСЛОТА = КИСЛОТНЫЙ ОКСИД + ВОДА       (р. разложения )

ОКСИДЫЭхОу
СОЛЕОБРАЗУЮЩИЕБЕЗРАЗЛИЧНЫЕ(НЕСОЛЕОБРАЗУЮЩИЕ)
ОСНОВНЫЕАМФОТЕРНЫЕКИСЛОТНЫЕ
МЕТАЛЛЫс В(или=) IVНЕМЕТАЛЛЫ с В > IIНЕМЕТАЛЛЫс В(H)
ЛакмусФиолетовыйСиний
ФенолфталеинБесцветныйМалиновый
МетилоранжОранжевыйЖёлтый
Универсальная индикаторная бумагаОранжеваяСиняя
2) Взаимодействие с кислотными оксидами
Щёлочь + Кислотный оксид = Соль + Вода

реакцияобмена

2KOH + CO2 = K2CO3 + H2O

3) Взаимодействие с кислотами

Щёлочь + Кислота = Соль + Вода

реакция обмена (нейтрализация)

Ca(OH)2 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + 2H2O

4) С растворами солей, если в результате образуется осадок

Соль + Щёлочь = Нерастворимое основание ↓ + Новая соль(раствор)

 -реакция обмена

FeCI3 + 3NaOH = Fe(OH)3↓ + 3NaCl

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕРАСТВОРИМЫХ ОСНОВАНИЙ1) С кислотамиреакция обмена   
М(OH)n↓ + Кислота = Соль + вода

2) Разлагаются при нагревании

 n                  t    n    IIМ(OH)n  ↓   =    Mx Oy    +     H2O

 –реакцияразложения

Cu(OH)2 = CuO + H2O  или   2Fe(OH)3 = Fe2O3 +3H2O

АМФОТЕРНЫЕ ГИДРОКСИДЫ (нерастворимы в воде)

1.Реагируют с кислотами:      Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O

2.Реагируют со щелочами:     Zn(OH)2 + 2NaOH =  Na2 [Zn(OH)4]

СОЛИ МХАУ
СРЕДНИЕКИСЛЫЕОСНОВНЫЕДВОЙНЫЕСМЕШАННЫЕКОМПЛЕКСНЫЕ
Na2SO4NaHSO4Mg(OH)ClK2NaPO4Ca-OCl│ClNa[Al(OH)4]

 ПОЛУЧЕНИЕ

1. Из металлов:  металл + неметалл = соль         Fe + S = FeSметалл (металлы до Н2) + кислота (р-р) = соль + Н2­Zn +2 HCl = ZnCl2 + H2Металл1 + соль  = металл2 + соль*(металл2 стоит в ряду активности правее) Fe + CuCl2 = FeCl2 + Cu                
2.Из оксидов:    кислотный оксид + щелочь = соль + вода  SO3 + 2 NaOH = Na2SO4 + H2Oосновный оксид + кислота = соль + вода            CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O                 основный оксид + кислотный оксид = соль    Na2O + CO2 = Na2CO3       
3. Реакция нейтрализации: кислота + основание = соль + вода                 HCl + NaOH = NaCl + H2O                       
4. Из солей:        соль1 + соль2 = соль3 + соль4↓ NaCl + AgNO3 = NaNO3 + AgCl¯соль + щелочь = основание↓  + соль*    CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4соль + кислота = кислота* + соль*2NaCl + H2SO4 = 2HCl­ +  Na2SO4   Примечание: Все реакции обмена протекают до конца, если одно из образующихся веществ нерастворимо в воде(осадок), газили вода.

 ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА                                    

1. Взаимодействие с металлами, солями, щелочами, кислотами (см выше)

2. Разложение при прокаливании:  CaSO4 = CaO + SO3

(Исключение. Соли щелочных металлов: 2KClO3 = 2 KCl + 3 O2)

 ТИПЫ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ.

Химическиереакции по количеству исходных веществ и продуктов реакции можно разделить нагруппы:

Тип химической реакцииОпределениеПример
СоединенияА + В = АВАВ + СД = АВСДРеакции между двумя простыми веществами, или между несколькими сложными, при этом образуется одно сложное или более сложное вещество.CaO+H2O=Ca(OH)2PbO+SiO2=PbSiO32Na+Cl2=2NaCl
РазложенияАВСД = АВ + СДРеакция разложения малахита при нагреванииРеакции, при которых из одного вещества образуется несколько простых или сложных веществ.Cu(OH)2=CuO+H2OCaCO3=CaO+CO2NH4Cl=NH3+HCl(CuOH)2CO3= 2CuO+CO2+H2O (разложение малахита)
ЗамещенияАВ + С = СВ + ААВ + С = АС + ВРеакции между сложным и простым веществами, при которых атомы простого вещества замещают один из атомов сложногоCuSO4+Fe=FeSO4+Cu2KBr+Cl2=2KCl+Br2
ОбменаАВ + СД = АД + СВРеакции между двумя сложными веществами, при которых они обмениваются своими составными частямиAgNO3+KBr=AgBr+KNO3NaOH+HCl=NaCl+H2O

 Ответьте на вопросы и решите задания

№1. В какой группе все веществаявляются оксидами?

А ) NaOH, P2O5, H2CO3

Б ) CO2, Na2O, FeO

В ) Na2SO4,CaO, SO2

Г ) Li2O, SiO2, H2SO3

№2. В какойгруппе все вещества являются основными оксидами?

А ) KOH, Ca(OH)2, CaO

В ) Na2O, Fe2O3,CrO

Г ) Na2O, CaO, MnO

Д ) P2O5,NaOH,HNO3

№3. Установите соответствие междухимической формулой кислоты и её названием:

1. HNO3а) Серная
2. H2SO3б) Соляная
3. H3PO4в) Сернистая
4. H2SO4г) Азотная
5. HClд) Ортофосфорная

№4.

Установите соответствие между химическойформулой и классом соединений:

1. CaO А) Амфотерный оксид
2. N 2 O 5 В) Основной оксид
3. CO Г) Кислотный оксид
4. ZnO Д) Безразличный оксид

№5.Из перечня формул выберите те, которые относятся к классу солей:А) KCl

Б) SiO2

В) HNO3
Г) Na2SO4
Д) Fe(OH)2
Е) HCl

№6.Установите соответствие между схемой реакции и её типом

1.  2HgO = 2Hg + O2а) соединение
2. 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3б) разложение
3. 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2Oв) замещение
4.  Al2O3 + 3Mg = 3MgO + 2Alг) обмен

№7.Осуществите превращения по схеме, укажите типы реакций, назовите вещества

PP2O5H3PO4Na3PO4Ca3(PO4)2

Zn→ZnCl2→Zn(OH)2→ZnO→Zn(NO3)2

AlAl2O3AlCl3Al(OH)3→Al2O3

№8.Какие из предложенных веществ будут вступать в реакцию с гидроксидом калиязапишите возможные УХР, назовите вещества, укажите типы реакций:

CaO, NaOH, ZnCl2, SiO2, HCl, Zn(OH)2,NO

№9.Какие из предложенных веществ будут вступать в реакцию с серной кислотойзапишите возможные УХР, назовите вещества, укажите типы реакций:

CO2, Na2O, Ba(OH)2,Au, Na2CO3, N2O, CrO3

№10.Какие из предложенных веществ будут вступать в реакцию с солянойкислотойзапишите возможные УХР, назовите вещества, укажите типы реакций:

Mg, ZnO, H3PO4, CaCO3,SO3, CO, Cu

№11. Классифицируйте вещества по классам

 CaO, NaOH, CO2, H2SO3,CaCl2, FeCl3, Zn(OH)2, N2O5,Al2O3, Ca(OH)2, N2O,FeO, SO3, Na2SO4, ZnO, CaCO3, Mn2O7,CuO, KOH, CO, Fe(OH)3, Na2O, Ba(OH)2, SiO2,HCl, Al(OH)3, NO, MnO, Cr2O3, CrO3

ОксидосновнойОксидксилотныйОксидамф.ОксидбезразличСольКислотаЩёлочьОснованиенер-мое

Источник: https://www.sites.google.com/site/himulacom/zvonok-na-urok/9-klass---vtoroj-god-obucenia/urok-no2-osnovnye-klassy-neorganiceskih-soedinenij-tipy-himiceskih-reakcij

Классы неорганических соединений и периодическая система элементов. типы химических реакций

Основные классы неорганических соединений и типы химических реакций

Неорганические соединения можно классифицировать по составу и по свойствам. По составу они подразделяются на двухэлементные (бинарные) и многоэлементные соединения.

К бинарным соединениям относятся соединения элементов с кислородом (оксиды), галогенами ( фториды, хлориды, бромиды, иодиды), серой (сульфиды), азотом (нитриды), фосфором (фосфиды), углеродом (карбиды), соединения металлов с водородом (гидриды).

Например,А12О3 – оксид алюминия (но OF2 – фторид кислорода, так как фтор – более электроотрицательный элемент, чем кислород), NaCl – хлорид натрия, СаС2 – карбид кальция ,СО – оксид углерода (II), СО2 – оксид углерода (IV), FеС13 – хлорид железа (III).

Возможно использовать: СO2 -диоксид углерода, FеСl3 – трихлорид железа, SF6-гексафторид серы,

Среди многоэлементных соединений важную группу образуют гидроксиды, которые можно рассматривать как соединения оксидов с водой. К ним относятся как основания (основные гидроксиды) -NaOH, Са(ОН)2 и др.

, так и кислоты (кислотные гидроксиды) — HNO3, H2SO4 и др., а также вещества, способные проявлять как кислотные, так и основные свойства (амфотерные гидроксиды).

По функциональным признакам неорганические соединения делят на классы: оксиды, кислоты, соли и основания.

Оксидами называются сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород. Оксиды подразделяются на солеобразующие и несолеобразующие (NO, CO,S2O).

Солеобразующие оксиды могут быть основными (Na2O, CaO) и кислотными (CO2, SO3). Если же оксид (ZnO, Al2O3) регулирует с веществами и кислотного и основного характера, его называют амфотерным.

ZnO + 2HCE → ZnCE2 + H2O

ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2O

Неметаллические элементы образуют преимущественно кислотные оксиды, металлические – способны давать оксиды всех видов.

При этом по мере увеличения степени окисления металла, характер его оксидов меняется от основного до кислотного: MnO (основной) MnO2, (атмосферный) MnO3, Mn2O7 (кислотный).

При высокой степени окисления (5, + 6, +7) металлы, как правило, образуют только кислотные оксиды. В периодах слева направо характер оксидов меняется от основного до кислотного.

В главных подгруппах кислотный характер оксидов ослабевает сверху вниз. Так, P2O5­ более кислотен, чем Sb2O5. Кислотный или основный характер оксидов определяется природой их внутренних химических связей. В кислотных оксидах элемент соединен с кислородом ковалентными связями; в основных – ионными, в амфотерных – связи частично ионные, частично ковалентные.

При электролитической диссоциации, кислоты образуют ионы водорода и ионы кислотного остатка, основания – ионы металла и гидроксильные ионы.

HCl = H+ + Cl- NaOH = Na+ + OH-

Амфотерные гидроксиды в состоянии диссоциировать и по основному типу, образуя ионы OH- , и по кислотному, образуя ионы H+ .

В первом случае имеет место Zn(OH)2 = Zn2+ + 2OH-

во втором Zn(OH)2 = 2H+ + ZnO22-

Диссоциация по кислотному типу происходит в щелочной среде, по щелочному – в кислотной.. Амфотерность гидроксидов можно объяснить их способностью к образованию комплексов.

Типичные амфотерные гидроксиды образованны элементами второй группы – Be (OH)2, Zn (OH)2, третьей – Al(OH)3, Ga(OH)3, In(OH)3.

Характерна амфотерность и для гидроксидов элементов четвертой группы – Sn(OH)2, Sn(OH)4, Pb(OH)2, Pb(OH)4.

Основность или кислотность гидроксида можно объяснить характером химической связи между центральным атомом и группами ОН.

Если это ковалентные связи, как H2SO4 , то гидроксид оказывается кислотой, если же ионные как в NaOH, то-основанием. Связи между атомами хрома и кислорода в CrO42- ковалентны, поэтому в растворе разрываются не они, а более полярные связи О – Н, т.е. вещество диссоциирует по кислотному типу.

По периоду слева направо кислотность оксидов и гидроксидов увеличивается, так как увеличивается положительная степень окисления и уменьшается радиус атомов, при этом ковалентный характер химических связях между атомами этих элементов и атомами кислорода возрастает.

Соль представляет собой продукт замещения водорода кислоты металлом или ионом аммония. Если водород кислоты полностью замещен на металл (Na2SO4 сульфат натрия) соль называют средней; при частичном замещении – кислой (NaHSO4- гидросульфат натрия).

Соли металлов могут содержать группы ОН или атомы кислорода. Такие соли называются основными, например, CuOHCl –хлорид гидроксимеди, FeOCl – хлорид оксожелеза(III).

Если при одном кислотном остатке находятся два металла, то такие соли называются двойными, например, NaKCO3 – карбонат натрия – калия.

Примеры диссоциации солей: Na2SO4 = 2Na+ + SO42-

KNaCO3 = K+ + Na+ + CO32-

Кислые и основные соли диссоциируют по стадиям.

NaHSO4 = Na+ + HSO4- ; HSO4- = H+ + SO42-

CuOHCl = CuOH+ + Cl- ; CuOH+ = Cu2+ + OH-

Цель:изучение свойств классов неорганических соединений и типов химических реакций.

Оборудование:бюретки, пробирки, спиртовка, фильтровальная бумага.

Реактивы:оксид магния (MgO), сульфат алюминия (Al2 (SO4)3), гидроксид натрия (NaOH), соляная кислота (HCl), основный карбонат меди (II) (CuOH)2CO3, сульфат меди (II) (CuSO4), железо, фенолфалеин.

Опыт № 5.1.Свойства оксида и гидроксида магния. Поместите в пробирку небольшое количество оксида магния и прибавьте туда же 5-10 мл воды. Взболтайте содержимое пробирки и испытайте реакцию среды 1-2 каплями фенолфталеина. Отметьте слабую растворимость гидроксида магния и характер среды. Составьте уравнение реакции взаимодействия оксида магния с водой. Укажите тип реакции.

Опыт № 2.Получение и свойства гидроксида алюминия. В пробирку налейте 2-3 мл раствора соли алюминия и по каплям добавьте раствор NaOH до выпадения осадка. Содержимое пробирки разлейте в две пробирки.

В одну из них при взбалтывании прилейте по каплям 10% раствор HCl, а в другую 10% NaOH до полного растворения осадка. Составьте уравнение реакции. Сделайте вывод о характере гидроксида алюминия.

Укажите тип реакции

Опыт № 3.Разложение карбоната гидроксомеди. Основной карбонат меди при нагревании разлагается

(CuOH)2CO3 → 2CuO + CO2 + H2O

В сухую пробирку поместите немного порошка карбоната гидроксомеди. Нагрейте пробирку на пламени спиртовки. Наблюдайте изменение цвета порошка и конденсацию паров воды на холодных частях пробирки. Пробирку оставьте для следующего опыта. Составьте уравнение реакции. Сделайте вывод.

Опыт № 4. .Реакция нейтрализации. В стаканчик из бюретки налейте 5 мл раствора NaOH . Добавьте 2-3 капли раствора фенолфталеина, отметьте цвет раствора. Из другой бюретки постепенно прилейте раствор HCl до полного исчезновения окраски. Составьте уравнение реакции. Сделайте вывод, укажите тип реакции.

Опыт №5.Замещение меди в растворе сульфата меди. Прилейте в пробирку раствор сульфата меди. Опустите в него железный гвоздь (предварительно зачистив его наждачной бумагой) и подержите в растворе примерно 1 мин. Затем выньте гвоздь и внимательно его рассмотрите. Составьте уравнение реакции. Сделайте вывод, укажите тип реакции.

Опыт №6. Экзотермическая реакция.30 г дихромата аммония насыпьте на асбестовую сетку, к поверхности конуса поднесите зажженную спичку и добейтесь начала разложения бихромата аммония .Наблюдайте «извержение вулкана». Реакция протекает по уравнению

(NH4)2 Cr2 O 7 → Cr2 O 3 + N2 + 4H2O

Опыт №7.Эндотермическая реакция. В химический стакан налейте 20 мл воды и измерьте её температуру, растворите 10г нитрата натрия и измерьте температуру полученного раствора. Что наблюдается, сделайте вывод.

Вопросы к допуску

1. Приведите примеры различных типов бинарных неорганических соединений. Каковы правила построения их названий?

2. Какие вещества называют оксидами, пероксидами, супероксидами, кислотами, солями и основаниями? Расскажите о их классификации.

3. Какова природа химических связей в основных, амфотерных и кислотных оксидах?

4. Чем объясняется кислотность, основность и амфотерность гидроксидов?

5. Чем объясняется изменение характера оксидов в периодах слева на право на примере третьего периода?

6. Как изменяется характер оксидов и гидроксидов в группах сверху вниз?

Вопросы к защите

1. С какими из следующих веществ будет реагировать оксид углерода (IV): MgO, NaCl, AgNO3, NaOH, ZnO? Напишите уравнения соответствующих реакций.

2. С какими из следующих веществ будет реагировать гидроксид калия: NaCl, H2SO4, Zn, ZnO, KH2PO4, SO3? Напишите уравнения соответствующих реакций в молекулярном и ионном виде.

3. Можно ли приготовить раствор, содержащий одновременно следующие вещества: Ва(ОН)2 и HCI; NaCl и NaOH, H2SO3 и Са(ОН)2?

4. С какими из следующих металлов: Al, Fe, Zn, Au, Mg, Hg, Си Ni — реагирует разбавленная серная кислота? Напишите уравнения реакций в молекулярном и ионном виде. Назовите полученные вещества.

10. Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций между;

а) хлороводородной кислотой и гидроксидом магния;

б) азотной кислотой и гидроксидом калия;

в) азотной кислотой и гидроксидом цинка;

г) серной кислотой и гидроксидом меди (II);

д) азотной кислотой и гидроксидом хрома (III).

5. С какими из следующих веществ будет реагировать соляная кислота: N2O5, Zn(OH)2, CaO, AgNO3, H3PO4, H2SO4? Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

6. Напишите формулу ванадиевой кислоты, вольфрамата кальция, нитрата дигидроксожелеза.

7. Составьте уравнение реакции:

P2O5 + Ca(OH)2 NaHCO3 + NaOH

ZnO + H3PO4 NaHCO3 + KOH

Sn(OH)2 + HCl Ca(HCO3)2 +NaOH

Zn(OH)2 + NaOH (MgOH)2 CO3 + HCl

NaHCO3 + HCl FeOCl + H2SO4

Работа 6

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/19_334311_klassi-neorganicheskih-soedineniy-i-periodicheskaya-sistema-elementov-tipi-himicheskih-reaktsiy.html

Классификация неорганических веществ

Основные классы неорганических соединений и типы химических реакций

Неорганическая химия – раздел химии, изучающий строение и химические свойства неорганических веществ.

Среди простых веществ выделяют металлы и неметаллы. Среди сложных: оксиды, основания, кислоты и соли. Классификация неорганических веществ построена следующим образом:

Большинство химических свойств мы изучим по мере продвижения по периодической таблице Д.И. Менделеева. В этой статье мне хотелось бы подчеркнуть ряд принципиальных деталей, которые помогут в дальнейшем при изучении химии.

Оксиды

Все оксиды подразделяются на солеобразующие и несолеобразующие. Солеобразующие имеют соответствующие им основания и кислоты (в той же степени окисления (СО)!) и охотно вступают в реакции солеобразования. К ним относятся, например:

  • CuO – соответствует основанию Cu(OH)2
  • Li2O – соответствует основанию LiOH
  • FeO – соответствует основанию Fe(OH)2 (сохраняем ту же СО = +2)
  • Fe2O3 – соответствует основанию Fe(OH)3 (сохраняем ту же СО = +3)
  • P2O5 – соответствует кислоты H3PO4

Солеобразующие оксиды, в свою очередь, делятся на основные, амфотерные и кислотные.

  • Основные
  • Основным оксидам соответствуют основания в той же СО. В химических реакциях основные оксиды проявляют основные свойства, образуются исключительно металлами. Примеры: Li2O, Na2O, K2O, Rb2O CaO, FeO, CrO, MnO.Основные оксиды взаимодействуют с водой с образованием соответствующего основания (реакцию идет, если основание растворимо) и с кислотными оксидами и кислотами с образованием солей. Между собой основные оксиды не взаимодействуют.Li2O + H2O → LiOH (основный оксид + вода → основание)Li2O + P2O5 → Li3PO4 (осн. оксид + кисл. оксид = соль)Li2O + H3PO4 → Li3PO4 + H2O (осн. оксид + кислота = соль + вода)Здесь не происходит окисления/восстановления, поэтому сохраняйте исходные степени окисления атомов.

  • Амфотерные (греч. ἀμφότεροι – двойственный)
  • Эти оксиды действительно имеют двойственный характер: они проявляют как кислотные, так и основные свойства. Примеры: BeO, ZnO, Al2O3, Fe2O3, Cr2O3, MnO2, PbO, PbO2, Ga2O3.С водой они не взаимодействуют, так как продукт реакции, основание, получается нерастворимым. Амфотерные оксиды реагируют как с кислотами и кислотными оксидами, так и с основаниями и основными оксидами.Fe2O3 + K2O → (t) KFeO2 (амф. оксид + осн. оксид = соль)ZnO + KOH → K2[Zn(OH)4] (амф. оксид + основание = комплексная соль)ZnO + N2O5 → Zn(NO3)2 (амф. оксид + кисл. оксид = соль; СО азота сохраняется в ходе реакции)Fe2O3 + HCl → FeCl3 + H2O (амф. оксид + кислота = соль + вода; обратите внимание на то, что СО Fe = +3 не меняется в ходе реакции)

  • Кислотные
  • Проявляют в ходе химических реакций кислотные свойства. Образованы металлами и неметаллами, чаще всего в высокой СО. Примеры: SO2, SO3, P2O5, N2O3, NO2, N2O5, SiO2, MnO3, Mn2O7.Каждому кислотному оксиду соответствует своя кислота. Это особенно важно помнить при написании продуктов реакции: следует сохранять степени окисления. Некоторым кислотным оксидам соответствует сразу две кислоты.

    • SO2 – H2SO3
    • SO3 – H2SO4
    • P2O5 – H3PO4
    • N2O5 – HNO3
    • NO2 – HNO2, HNO3

    Кислотные оксиды вступают в реакцию с основными и амфотерными, реагируют с основаниями. Реакции между кислотными оксидами не характерны.

    SO2 + Na2O → Na2SO3 (кисл. оксид + осн. оксид = соль; сохраняем СО S = +4)

    SO3 + Li2O → Li2SO4 (кисл. оксид + осн. оксид = соль; сохраняем СО S = +6)

    P2O5 + NaOH → Na3PO4 + H2O (кисл. оксид + основание = соль + вода)

    При реакции с водой кислотный оксид превращается в соответствующую ему кислоту. Исключение SiO2 – не реагирует с водой, так как продукт реакции – H2SiO3 является нерастворимой кислотой.

    Mn2O7 + H2O → HMnO4 (сохраняем СО марганца +7)

    SO3 + H2O → H2SO4 (сохраняем СО серы +6)

    SO2 + H2O → H2SO3 (сохраняем СО серы +4)

Несолеобразующие оксиды – оксиды неметаллов, которые не имеют соответствующих им гидроксидов и не вступают в реакции солеобразования. К таким оксидам относят:

Реакции несолеобразующих оксидов с основаниями, кислотами и солеобразующими оксидов редки и не приводят к образованию солей. Некоторые из несолеобразующих оксидов используют в качестве восстановителей:

FeO + CO → Fe + CO2 (восстановление железа из его оксида)

Основания

Основания – химические соединения, обычно характеризуются диссоциацией в водном растворе с образованием гидроксид-анионов. Растворимые основания называются щелочами: NaOH, LiOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2.

Гидроксиды щелочных металлов (Ia группа) называются едкими: едкий натр – NaOH, едкое кали – KOH.

Основания классифицируются по количеству гидроксид-ионов в молекуле на одно-, двух- и трехкислотные.

Так же, как и оксиды, основания различаются по свойствам. Все основания хорошо реагируют с кислотами, даже нерастворимые основания способны растворяться в кислотах. Также нерастворимые основания при нагревании легко разлагаются на воду и соответствующий оксид.

NaOH + HCl → NaCl + H2O (основание + кислота = соль + вода – реакция нейтрализации)

Mg(OH)2 → (t) MgO + H2O (при нагревании нерастворимые основания легко разлагаются)

Если в ходе реакции основания с солью выделяется газ, выпадает осадок или образуется слабый электролит (вода), то такая реакция идет. Нерастворимые основания с солями почти не реагируют.

Ba(OH)2 + NH4Cl → BaCl2 + NH3 + H2O (в ходе реакции образуется нестойкое основание NH4OH, которое распадается на NH3 и H2O)

LiOH + MgCl2 → LiCl2 + Mg(OH)2↓

KOH + BaCl2 ↛ реакция не идет, так как в продуктах нет газа/осадка/слабого электролита (воды)

В растворах щелочей pH > 7, поэтому лакмус окрашивает их в синий цвет.

Амфотерные оксиды соответствуют амфотерным гидроксидам. Их свойства такие же двойственные: они реагирую как с кислотами – с образованием соли и воды, так и с основаниями – с образованием комплексных солей.

Al(OH)3 + HCl → AlCl3 + H2O (амф. гидроксид + кислота = соль + вода)

Al(OH)3 + KOH → K[Al(OH)4] (амф. гидроксид + основание = комплексная соль)

При нагревании до высоких температур комплексные соли не образуются.

Al(OH)3 + KOH → (t) KAlO2 + H2O (амф. гидроксид + основание = (прокаливание) соль + вода – при высоких температурах вода испаряется, и комплексная соль образоваться не может)

Кислоты

Кислота – химическое соединение обычно кислого вкуса, содержащее водород, способный замещаться металлом при образовании соли. По классификации кислоты подразделяются на одно-, двух- и трехосновные.

Кислоты отлично реагируют с основными оксидами, основаниями, растворяя даже те, которые выпали в осадок (реакция нейтрализации). Также кислоты способны вступать в реакцию с теми металлами, которые стоят в ряду напряжений до водорода (то есть способны вытеснить его из кислоты).

H3PO4 + LiOH → Li3PO4 + H2O (кислота + основание = соль + вода – реакция нейтрализации)

Zn + HCl → ZnCl2 + H2↑ (реакция идет, так как цинк стоил в ряду активности левее водорода и способен вытеснить его из кислоты)

Cu + HCl ↛ (реакция не идет, так как медь расположена в ряду активности правее водорода, менее активна и не способна вытеснить его из кислоты)

Существуют нестойкие кислоты, которые в водном растворе разлагаются на кислотный оксид (газ) и воду – угольная и сернистая кислоты:

  • H2CO3 → H2O + CO2↑
  • H2SO3 → H2O + SO2↑

Записать эти кислоты в растворе в виде “H2CO3 или H2SO3” – будет считаться ошибкой. Пишите угольную и сернистую кислоты в разложившемся виде – виде газа и воды.

Все кислоты подразделяются на сильные и слабые. Напомню, что мы составили подробную таблицу сильных и слабых кислот (и оснований!) в теме гидролиз. В реакции из сильной кислоты (соляной) можно получить более слабую, например, сероводородную или угольную кислоту.

Однако невозможно (и противоречит законам логики) получить из более слабой кислоты сильную, например из уксусной – серную кислоту. Природу не обманешь 🙂

K2S + HCl → H2S + KCl (из сильной – соляной кислоты – получили более слабую – сероводородную)

K2SO4 + CH3COOH ↛ (реакция не идет, так как из слабой кислоты нельзя получить сильную: из уксусной – серную)

Подчеркну важную деталь: гидроксиды это не только привычные нам NaOH, Ca(OH)2 и т.д., некоторые кислоты также считаются кислотными гидроксидами, например серная кислота – H2SO4. С полным правом ее можно записать как кислотный гидроксид: SO2(OH)2

В завершении подтемы кислот предлагаю вам вспомнить названия основных кислот и их кислотных остатков.

Соли

Соль – ионное соединение, образующееся вместе с водой при нейтрализации кислоты основанием (не единственный способ). Водород кислоты замещается металлом или ионом аммония (NH4). Наиболее известной солью является поваренная соль – NaCl.

По классификации соли бывают:

  • Средние – продукт полного замещения атомов водорода в кислоте на металл: KNO3, NaCl, BaSO4, Li3PO4
  • Кислые – продукт неполного замещения атомов водорода: LiHSO4, NaH2PO4 и Na2HPO4 (гидросульфат лития, дигидрофосфат и гидрофосфат натрия)
  • Основные – продукт неполного замещения гидроксогрупп на кислотный остаток: CrOHCl (хлорид гидроксохрома II)
  • Двойные – содержат два разных металла и один кислотный остаток (NaCr(SO4)2
  • Смешанные – содержат один металл и два кислотных остатка MgClBr (хлорид-бромид магния
  • Комплексные – содержат комплексный катион или анион – атом металла, связанный с несколькими лигандами: Na[Cr(OH)4] (тетрагидроксохромат натрия)

Растворы или расплавы солей могут вступать в реакцию с металлом, который расположен левее металла, входящего в состав соли. В этом случае более активный металл вытеснит менее активный из раствора соли. Например, железо способно вытеснить медь из ее солей:

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu (железо стоит левее меди в ряду активности и способно вытеснить медь из ее солей)

Замечу важную деталь: исход реакции основание + кислота иногда определяет соотношение. Запомните, что если двух- или трехосновная кислота дана в избытке – получается кислая соль, если же в избытке дано основание – средняя соль.

NaOH + H2SO4 → NaHSO4 (кислота дана в избытке)

2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O (основание дано в избытке)

Если в ходе реакции соли с кислотой, основанием или другой солью выпадает осадок, выделяется газ или образуется слабый электролит (вода), то такая реакция идет. Кислую соль также можно получить в реакции соли с соответствующей двух-, трехосновной кислотой.

Na2CO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2↑ (сильная кислота – соляная, вытесняет слабую – угольную)

MgCl2 + LiOH → Mg(OH)2↓ + LiCl

K2SO4 + H2SO4 → KHSO4 (средняя соль + кислота = кислая соль)

Чтобы сделать из кислой соли – среднюю соль, нужно добавить соответствующее основание:

KHSO4 + KOH → K2SO4 + H2O (кислая соль + основание = средняя соль)

Источник: https://studarium.ru/article/161

2.1. Классификация неорганических веществ. Номенклатура неорганических веществ (тривиальная и международная)

Основные классы неорганических соединений и типы химических реакций

Теперь проанализируем представленную выше классификационную схему более детально.

Как мы видим, прежде всего все неорганические вещества делятся на простые и сложные:

Простыми веществами называют такие вещества, которые образованы атомами только одного химического элемента. Например, простыми веществами являются водород H2, кислород O2, железо Fe, углерод С и т.д.

Среди простых веществ различают металлы, неметаллы и благородные газы:

Металлы образованы химическими элементами, расположенными ниже диагонали бор-астат, а также всеми элементами, находящимися  в побочных группах.

Благородные газы образованы химическими элементами VIIIA группы.

Неметаллы образованы соответственно химическими элементами, расположенными выше диагонали бор-астат, за исключением всех элементов побочных подгрупп и благородных газов, расположенных в VIIIA группе:

Названия простых веществ чаще всего совпадают с названиями химических элементов, атомами которых они образованы. Однако для многих химических элементов широко распространено такое явление, как аллотропия.

Аллотропией называют явление, когда один химический элемент способен образовывать несколько простых веществ. Например, в случае химического элемента кислорода возможно существование молекулярных соединений с формулами O2 и O3.

Первое вещество принято называть кислородом так же, как и химический элемент, атомами которого оно образовано, а второе вещество (O3) принято называть озоном.

Под простым веществом углеродом может подразумеваться любая из его аллотропных модификаций, например, алмаз, графит или фуллерены. Под простым веществом фосфором могут пониматься такие его аллотропные модификации, как белый фосфор, красный фосфор, черный фосфор.

Сложные вещества

Сложными веществами называют вещества, образованные атомами двух или более химических элементов.

Так, например, сложными веществами являются аммиак NH3, серная кислота H2SO4, гашеная известь Ca(OH)2 и бесчисленное множество других.

Среди сложных неорганических веществ выделяют 5 основных классов, а именно оксиды, основания, амфотерные гидроксиды, кислоты и соли:

Оксиды — сложные вещества, образованные двумя химическими элементами, один из которых кислород в степени окисления -2.

Общая формула оксидов может быть записана как ЭxOy, где Э — символ какого-либо химического элемента.

Номенклатура оксидов

Название оксида химического элемента строится по принципу:

Например:

Fe2O3 — оксид железа (III); CuO — оксид меди (II); N2O5 — оксид азота (V)

Нередко можно встретить информацию о том, что в скобках указывается валентность элемента, однако же это не так. Так, например, степень окисления азота N2O5 равна +5, а валентность, как это ни странно, равна четырем.

В случае, если химический элемент имеет единственную положительную степень окисления в соединениях, в таком случае степень окисления не указывается. Например:

Na2O — оксид натрия; H2O — оксид водорода; ZnO — оксид цинка.

Классификация оксидов

Оксиды по их способности образовывать соли при взаимодействии с кислотами или основаниями подразделяют соответственно на солеобразующие и несолеобразующие.

Несолеобразующих оксидов немного, все они образованы неметаллами в степени окисления +1 и +2. Список несолеобразующих оксидов следует запомнить: CO, SiO, N2O, NO.

Солеобразующие оксиды в свою очередь подразделяются на основные, кислотные и амфотерные.

Основными оксидами называют такие оксиды, которые при взаимодействии с кислотами (или кислотными оксидами) образуют соли. К основным оксидам относят оксиды металлов в степени окисления +1 и +2, за исключением оксидов BeO, ZnO, SnO, PbO.

Кислотными оксидами называют такие оксиды, которые при взаимодействии с основаниями (или основными оксидами) образуют соли. Кислотными оксидами являются практически все оксиды неметаллов за исключением несолеобразующих CO, NO, N2O, SiO, а также все оксиды металлов в высоких степенях окисления (+5, +6 и +7).

Амфотерными оксидами называют оксиды, которые могут реагировать как с кислотами, так и основаниями, и в результате этих реакций образуют соли.

Такие оксиды проявляют двойственную кислотно-основную природу, то есть могут проявлять свойства как кислотных, так и основных оксидов.

К амфотерным оксидам относятся оксиды металлов в степенях окисления +3, +4, а также в качестве исключений оксиды BeO, ZnO, SnO, PbO.

Некоторые металлы могут образовывать все три вида солеобразующих оксидов. Например, хром образует основный оксид CrO, амфотерный оксид Cr2O3 и кислотный оксид CrO3.

Как можно видеть, кислотно-основные свойства оксидов металлов напрямую зависят от степени окисления металла в оксиде: чем больше степень окисления, тем сильнее выражены кислотные свойства.

Классификация оснований

Основания классифицируют по количеству гидроксогрупп в одной структурной единице.

Основания с одной гидроксогруппой, т.е. вида MeOH, называют однокислотными основаниями, с двумя гидроксогруппами, т.е. вида Me(OH)2, соответственно, двухкислотными и т.д.

Также основания подразделяют на растворимые (щелочи) и нерастворимые.

К щелочам относятся исключительно гидроксиды щелочных и щелочно-земельных металлов, а также гидроксид таллия TlOH.

Номенклатура оснований

Название основания строится по нижеследующему принципу:

Например:

Fe(OH)2 — гидроксид железа (II),

Cu(OH)2 — гидроксид меди (II).

В тех случаях, когда металл в сложных веществах имеет постоянную степень окисления, указывать её не требуется. Например:

NaOH — гидроксид натрия,

Ca(OH)2 — гидроксид кальция и т.д.

Классификация кислот

По количеству атомов водорода, способных замещаться на металл, кислоты делятся на:

— одноосновные кислоты: HF, HCl, HBr, HI, HNO3;

— двухосновные кислоты: H2SO4, H2SO3, H2CO3;

— трехосновные кислоты: H3PO4, H3BO3.

Следует отметить, что количество атомов водорода в случае органических кислот чаще всего не отражает их основность. Например, уксусная кислота с формулой CH3COOH, несмотря на наличие 4-х атомов водорода в молекуле, является не четырех-, а одноосновной. Основность органических кислот определяется количеством карбоксильных групп (-COOH) в молекуле.

Также по наличию кислорода в молекулах кислоты подразделяют на бескислородные (HF, HCl, HBr и т.д.) и кислородсодержащие (H2SO4, HNO3, H3PO4 и т.д.). Кислородсодержащие кислоты называют также оксокислотами.

Более детально про классификацию кислот можно почитать здесь.

Номенклатура кислот и кислотных остатков

Нижеследующий список названий и формул кислот и кислотных остатков обязательно следует выучить.

В некоторых случаях облегчить запоминание может ряд следующих правил.

Как можно видеть из таблицы выше, построение систематических названий бескислородных кислот выглядит следующим образом:

Например:

HF — фтороводородная кислота;

HCl — хлороводородная кислота;

H2S — сероводородная кислота.

Названия кислотных остатков бескислородных кислот строятся по принципу:

Например, Cl— — хлорид, Br— — бромид.

Названия кислородсодержащих кислот получают добавлением к названию кислотообразующего элемента различных суффиксов и окончаний. Например, если кислотообразующий элемент в кислородсодержащей кислоте имеет высшую степень окисления, то название такой кислоты строится следующим образом:

Например, серная кислота H2S+6O4, хромовая кислота H2Cr+6O4.

Все кислородсодержащие кислоты могут быть также классифицированы как кислотные гидроксиды, поскольку в их молекулах обнаруживаются гидроксогруппы (OH). Например, это видно из нижеследующих графических формул некоторых кислородсодержащих кислот:

Таким образом, серная кислота иначе может быть названа как гидроксид серы (VI), азотная кислота — гидроксид азота (V), фосфорная кислота — гидроксид фосфора (V) и т.д.

При этом число в скобках характеризует степень окисления кислотообразующего элемента.

Такой вариант названий кислородсодержащих кислот многим может показаться крайне непривычным, однако же изредка такие названия можно встретить в реальных КИМах ЕГЭ по химии в заданиях на классификацию неорганических веществ.

Амфотерные гидроксиды

Амфотерные гидроксиды — гидроксиды металлов, проявляющие двойственную природу, т.е. способные проявлять как свойства кислот, так и свойства оснований.

Амфотерными являются гидроксиды металлов в степенях окисления +3 и +4 (как и оксиды).

Также в качестве исключений к амфотерным гидроксидам относят соединения Be(OH)2, Zn(OH)2, Sn(OH)2 и Pb(OH)2, несмотря на степень окисления металла в них +2.

Для амфотерных гидроксидов трех- и четырехвалентных металлов возможно существование орто- и мета-форм, отличающихся друг от друга на одну молекулу воды. Например, гидроксид алюминия (III) может существовать в орто-форме Al(OH)3 или мета-форме AlO(OH) (метагидроксид).

Поскольку, как уже было сказано, амфотерные гидроксиды проявляют как свойства кислот, так и свойства оснований, их формула и название также могут быть записаны по-разному: либо как у основания, либо как у кислоты. Например:

Амфотерный гидроксид в форме основанияАмфотерный гидроксид в форме кислоты«Кислотный» остаток
Zn(OH)2 гидроксид цинка H2ZnO2 цинковая кислота ZnO22- цинкат
Al(OH)3 (орто)гидроксид алюминия H3AlO3 ортоалюминиевая кислота AlO33- ортоалюминат
AlO(OH) метагидроксид алюминия HAlO2 метаалюминиевая кислота AlO2— метаалюминат

Классификация солей

С другой стороны, соли можно рассматривать как продукты замещения катионов водорода H+ в кислоте на другие катионы или же как продукты замещения гидроксид-ионов в основаниях (или амфотерных гидроксидах) на другие анионы.

При полном замещении образуются так называемые средние или нормальные соли. Например, при полном замещении катионов водорода в серной кислоте на катионы натрия образуется средняя (нормальная) соль Na2SO4, а при полном замещении гидроксид-ионов в основании Ca(OH)2 на кислотные остатки нитрат-ионы образуется средняя (нормальная) соль Ca(NO3)2.

Соли, получаемые неполным замещением катионов водорода в двухосновной (или более) кислоте на катионы металла, называют кислыми. Так, при неполном замещении катионов водорода в серной кислоте на катионы натрия образуется кислая соль NaHSO4.

Соли, которые образуются при неполном замещении гидроксид-ионов в двухкислотных (или более) основаниях, называют основными солями. Например, при неполном замещении гидроксид-ионов в основании Ca(OH)2 на нитрат-ионы образуется основная соль Ca(OH)NO3.

Соли, состоящие из катионов двух разных металлов и анионов кислотных остатков только одной кислоты, называют двойными солями. Так, например, двойными солями являются KNaCO3, KMgCl3 и т.д.

Если соль образована одним типом катионов и двумя типами кислотных остатков, такие соли называют смешанными. Например, смешанными солями являются соединения Ca(OCl)Cl, CuBrCl и т.д.

Существуют соли, которые не попадают под определение солей как продуктов замещения катионов водорода в кислотах на катионы металлов или продуктов замещения гидроксид-ионов в основаниях на анионы кислотных остатков. Это — комплексные соли. Так, например, комплексными солями являются тетрагидроксоцинкат- и тетрагидроксоалюминат натрия с формулами Na2[Zn(OH)4] и Na[Al(OH)4] соответственно.

Распознать комплексные соли среди прочих чаще всего можно по наличию квадратных скобок в формуле. Однако нужно понимать, что, чтобы  вещество можно было отнести к классу солей, в его состав должны входить какие-либо катионы, кроме (или вместо) H+, а из анионов должны быть какие-либо анионы помимо (или вместо) OH—.

Так, например, соединение H2[SiF6] не относится к классу комплексных солей, поскольку при его диссоциации из катионов в растворе присутствуют только катионы водорода H+. По типу диссоциации данное вещество следует скорее классифицировать как бескислородную комплексную кислоту. Аналогично, к солям не относится соединение [Ag(NH3)2]OH, т.к.

данное соединение состоит из катионов [Ag(NH3)2]+ и гидроксид-ионов OH—, т.е. его следует считать комплексным основанием.

Номенклатура средних и кислых солей

Название средних и кислых солей строится по принципу:

Если степень окисления металла в сложных веществах постоянная, то ее не указывают.

Названия кислотных остатков были даны выше при рассмотрении номенклатуры кислот.

Например,

Na2SO4 — сульфат натрия;

NaHSO4 — гидросульфат натрия;

CaCO3 — карбонат кальция;

Ca(HCO3)2 — гидрокарбонат кальция и т.д.

Номенклатура основных солей

Названия основных солей строятся по принципу:

Например:

(CuOH)2CO3 — гидроксокарбонат меди (II);

Fe(OH)2NO3 — дигидроксонитрат железа (III).

Номенклатура комплексных солей

Номенклатура комплексных соединений значительно сложнее, и для сдачи ЕГЭ многого знать из номенклатуры комплексных солей не нужно.

Следует уметь называть комплексные соли, получаемые взаимодействием растворов щелочей с амфотерными гидроксидами. Например:

*Одинаковыми цветами в формуле и названии обозначены соответствующие друг другу элементы формулы и названия.

Тривиальные названия неорганических веществ

Под тривиальными названиями понимают названия веществ не связанные, либо слабо связанные с их составом и строением. Тривиальные названия обусловлены, как правило, либо историческими причинами либо физическими или химическими свойствами данных соединений.

Список тривиальных названий неорганических веществ, которые необходимо знать:

Na3[AlF6]криолит
SiO2кварц, кремнезем
FeS2пирит, железный колчедан
CaSO4∙2H2Oгипс
CaC2карбид кальция
Al4C3карбид алюминия
KOHедкое кали
NaOHедкий натр, каустическая сода
H2O2перекись водорода
CuSO4∙5H2Oмедный купорос
NH4Clнашатырь
CaCO3мел, мрамор, известняк
N2Oвеселящий газ
NO2бурый газ
NaHCO3пищевая (питьевая) сода
Fe3O4железная окалина
NH3∙H2O (NH4OH)нашатырный спирт
COугарный газ
CO2углекислый газ
SiCкарборунд (карбид кремния)
PH3фосфин
NH3аммиак
KClO3бертолетова соль (хлорат калия)
(CuOH)2CO3малахит
CaOнегашеная известь
Ca(OH)2гашеная известь
прозрачный водный раствор Ca(OH)2известковая вода
взвесь твердого Ca(OH)2 в его водном раствореизвестковое молоко
K2CO3поташ
Na2CO3кальцинированная сода
Na2CO3∙10H2Oкристаллическая сода
MgOжженая магнезия

Источник: https://scienceforyou.ru/teorija-dlja-podgotovki-k-egje/klassifikacija-neorganicheskih-veshhestv-i-ih-nomenklatura

Тема 3. Основные классы неорганических соединений и типы химических реакций

Основные классы неорганических соединений и типы химических реакций

Рассматриваемыевопросы:

  1. Основные классы неорганических соединений; кислоты, основание и соли.

  2. Номенклатура неорганических соединений.

  3. Основные типы химических реакций: реакции обменного разложения,

окислительно-восстановительные,экзо- и эндотермические,

каталитические,гомо-и гетеролитические.

  1. Реакции окисления и восстановления. Степень окисления и валентность.

  2. Важнейшие окислители, их место в периодической системе Д.И. Менделеева.

  3. Окислительно-восстановительный эквивалент.

  4. Методика составления уравнений окислительно-восстановительных реакций на основе метода электронного баланса.

Основные классы неорганических соединений: оксиды, кислоты, ос­нования и соли. Номенклатура неорганических соединений

Оксиды_этосоединения элементов с кислородом. Похимическим свойствамони подразделяются на солеобразующиеи несолеобразующие.

Солеобразующие оксиды в свою очередьподразделяются на основные,кислотныеи амфотерные.Основным оксидам отвечают основа­ния,кислотным – кислоты.

Амфотерным оксидамотвечают гидраты, прояв­ляющие икислотные, и основные свойства.

Примерамиосновных оксидов могут служить оксидкальция СаО и оксидмагния MgO.Оксид кальция взаимодействует с водой,образуя гидро-ксидкальция Са(ОН)2:

СаО+ Н2О= Са(ОН)2.

Оксидмагния малорастворим в воде; однако емусоответствует осно­вание – гидроксидмагния Mg(OH)2,который можно получить из оксида маг­ниякосвенным путем.

Примерамикислотных оксидов могут служить триоксидсеры SO3и диоксидкремния SiO2.Первый из них взаимодействует с водой,образуя сер­нуюкислоту H2SO4:

SO3+ Н2О= H2SO4.

Диоксидкремния с водой не взаимодействует, ноему соответствует кремниеваякислота H2SiО3,которую можно получить из SiO2косвенным путем.

Кислотныеоксиды можно получить из кислот, отнимаяот них воду. Поэтомуих называют также ангидридамикислот или просто ангидридами.

Кнесолеобразующимоксидам относится, например, оксид азота(I)N2О.Неттакой кислоты или основания, которыеотвечали бы этому оксиду.

Существуютразличные номенклатуры оксидов. До сихпор в промышленности могут использоватьсяустаревшие термины русской номенклатуры.

Согласномеждународнойноменклатуре (которойпользуются в настоящее время иотечественные химики) все соединенияэлементов с кислородом(за исключением пероксидов) называютсяоксидами.

При этом дляэлементов переменной валентности вскобках римскими цифрами указываетсявалентность, которую элемент проявляетв данном оксиде. Так, СаОназывается оксид кальция, а Сu2Ои СuО- оксид меди (I),оксид меди (II).

По отечественной номенклатуре оксидысоставаЭО2или ЭО3называют также, соответственно, диоксидамии триоксидами.

Согласноустаревшей отечественной номенклатуре,если элемент образует только один оксид,то последний назывался окисью. Так, СаОназывался окисью кальция.

Еслисуществует два или несколько оксидовданного элемента, то их назва­нияобразовывались в соответствии с числоматомов кислорода, приходящихся на одинатом элемента, например: Э2О- полуокись, ЭО – одноокись, Э2О3- полутораокись,ЭО2- двуокись, Э2О5- полупятиокись, ЭО3- трехокись (сим­воломЭ здесь обозначен атом соответствующегоэлемента). Так, FeO-одноокисьжелеза, Fe2O3- полутораокись железа, Сu2О- полуокись меди, СuО- одноокись меди. Иногда оксиды, в которыхэлемент проявляет низшуювалентность, назывались закисями(Сu2О- закись меди, N2O- закись азота),а кислотные оксиды – ангидридамисоответствующих кислот (N2O5-азотныйангидрид, Мn2O7- марганцовый ангидрид).

Существуютвещества – соединения элементов скислородом – лишь формальнопринадлежащие к классу оксидов. К такимвеществам относятся, вчастности, пероксиды (перекиси) металлов,например, пероксид (перекись) барияВаО2.По своей природе подобные веществапредставляют собой соли оченьслабой кислоты – пероксида (перекиси)водорода Н2О2.

Основаниясостоятиз металла и одновалентных гидроксогруппОН,числокоторых равно валентности металла.Примерами оснований могут служитьгидроксид натрия NaOH, гидроксид меди Сu(ОН)2.

Важнейшеехимическое свойство оснований -способность образовывать с кислотамисоли. Например, при взаимодействииперечисленныхоснований с соляной кислотой получаютсяхлористые соли соответствующих металлов- хлориды натрия или меди:

NaOH+ НС1 = NaCl+ Н2О;Cu(OH)2+ 2НС1 = CuCl2+ 2Н2О.

Основанияклассифицируют по их растворимости вводе и по их силе. По растворимостиоснования делятся на растворимые,или щелочи,и на не­растворимые.Важнейшие щелочи – это гидроксиды натрия,калия и кальция. Посиле основания делятся на сильныеи слабые.

К сильным относятся все щелочи, кромегидроксида аммония. Согласно международнойноменклату­ресоединения, содержащие в своем составегидроксогруппы, называют гид­роксидами.В случае металлов переменной валентностив скобках указывают валентностьметалла в данном соединении.

Так, Са(ОН)2- гидроксид кальция,Fe(OH)2- гидроксид железа (II),Fe(OH)3- гидроксид железа (III).

Вустаревшей русской номенклатуре названияоснований обычно образовывались,прибавлениемк названию соответствующего оксидаприставку гидро- или слово гидрат.Так, Са(ОН)2- гидроокись кальция, Fe(OH)2- гидрат закиси железа, Fe(OH)3- гидроокись или гидрат окиси железа.

Кислотысостоятиз водорода, способного замещатьсяметаллом, и кислотногоостатка, причем число атомов водородаравно валентности кислотногоостатка. Примерами кислот могут служитьсоляная (хлористоводородная)НСl,серная H2SO4,азотная HNO3,уксусная СН3СООН.

Важнейшеехимическое свойство кислот – их способностьобразовы­вать соли с основаниями.Например, при взаимодействии кислот cгидроксидомнатрия получаются натриевые соли этихкислот:

2NaOH+ H2SO4= Na2SO4+ 2H2O;NaOH+ HNO3= NaNO3+ H2O.

Кислотыклассифицируются поих силе,поосновностии поналичию кислородав составе кислоты.По силе кислоты делятся на сильныеи слабые. Важнейшиесильные кислоты – это азотная, серная исоляная.

Основностьюкислоты называется число атомов водородав молекуле кислоты,способных замещаться на металл собразованием соли. Такие ки­слоты,как соляная и уксусная, могут служитьпримерами одноосновных кислот,серная кислота – двухосновна, ортофосфорнаякислота Н3РО4– трехосновна.

Поналичию кислорода в своем составекислоты делятся на кислородсодержащиеи бескислородные.Азотная и серная кислоты – кислородсодер­жащиекислоты, соляная кислота и сероводород- бескислородные.

Названиякислот производят от того элемента, откоторого образована ки­слота.При этом названия бескислородных кислотимеют окончание водородная:НСl- хлороводородная (соляная кислота), H2S- сероводородная, HCN- циановодородная (синильнаякислота).

Названия кислородсодержащихкислот также образуются отназвания соответствующего элемента сдобавлением слова кислота:HNO3- азотная, Н2CrO4- хромовая. Если элемент образуетнесколько кислот, то различие междуними отражается в окончаниях их названий.

Название кислоты, в которой элементпроявляет высшую валентность, оканчиваетсяна наяилиовая;еслиже валентностьэлемента ниже максимальной, то названиекислоты оканчивается на истаяилиовистая.Например,НNO3- азотная кислота, HNO2- азотистая, Н3AsO4- мышьяковая, H3AsO3-мышьяковистая.

Кроме того, одному и томуже оксидумогут отвечать несколько кислот,различающихся между собой числом молекулводы. Приэтом наиболее богатая водой форма имеетприставку орто,анаименеебогатая – мета.

Так,кислота Н3РО4,в которой на одну молекулу фос­форногоангидрида Р2О5приходится три молекулы воды, называетсяортофосфорная,а кислота НРО3- метафосфорная, так как в ней на однумолекулу Р2О5приходитсяодна молекула воды. Указанная номенклатуракислот не строга. На­рядус приведенными окончаниями и приставкамиупотребляются и другие. Крометого, ряд кислот имеют историческисложившиеся названия.

Продуктызамещения водорода в кислоте на металлили гидроксогрупп в основаниина кислотный остаток представляют собоюсоли.При полном заме­щенииполучаются средние(нормальные) соли, при неполном – иликислые,или основные.

Кислая соль получается при неполномзамещении водорода кислоты на металл.Основная соль получается при неполномзамещении гидроксогрупп основания накислотный остаток.

Ясно, что кислая сольможет быть образована только кислотой,основность которой равна двум илибольше, а основная соль – металлом,валентность которого равна двум илибольше.

Примеры образованиясолей:

Са(ОН)2+ H2SO4= СаSO4+ 2Н2О,

СаSO4- нормальная соль – сульфат кальция; КОН+ H2SO4= KHSO4+ Н2О,

KHSO4- кислая соль – гидросульфат калия;

Mg(OH)2+ HC1= MgOHCl + Н2О,

MgOHCl- основная соль – хлорид гидроксомагния.

Соли,образованные двумя металлами и однойкислотой, называются двойнымисолями; соли, образованные одним металломи двумя кислотами – смешаннымисолями. Примеромдвойной соли могут служить алюмокалиевыеквасцы, или сульфат калия-алюминия,KAI(SO4)2.Смешанной солью является CaClOClили (CaOCl2)- кальциевая соль соляной (HCl)и хлорноватистой (HClО)кислот.

Однаи та же соль может называться по-разному.Например, KNO3называюткалиевой селитрой, азотнокалиевойсолью, азотнокислым калием, нитратомкалия. Сейчас большинство химиковпользуются для солей международной(латинской)номенклатурой. В этой номенклатуреназвание соли отражает название металлаи латинское название кислотного остатка.

Латинское название кислотыи кислотного остатка происходит обычноот латинского названия элемента,образующего кислоту. При этом названиесоли бескислородной кислоты имеетокончание ид,кислородсодержащейкислоты – amвслучае максимальной валентностикислотообразующего элемента и итвслучае более низкой его валентности.

Так, соли соляной кислоты называютсяхлориды, сероводородной – сульфиды,серной – сульфаты и сернистой – сульфиты.

Длясолей, образованных металлами с переменнойвалентностью, валентностьметалла указывают в скобках, как воксидах или основаниях: так, FeSO4- сульфат железа (II),Fe2(SO4)- сульфат железа (III).

Название кислой соли имеет приставкугидро,указывающуюна наличие незамещенных атомов водорода;ес­ли таких незамещенных атомов дваили больше, то их число обозначаетсягрече­скимичислительными (ди,три-и т.д.). Так, Na2HPO4называется гидрофосфатомнатрия, aNaH2PO4- дигидрофосфатом натрия.

Аналогичноосновная соль характеризуетсяприставкой гидроксо,указывающейна наличие незамещенных гидроксильныхгрупп.Например, AlOHCl2называется хлоридом гидроксоалюминия,Аl(ОН)2С1- хлоридом дигидроксоалюминия.

Нижеприведены названия солей некоторыхважнейших кислот.

Название кислотыФормулаНазвания соответствующихсолейнормативных солей
АзотнаяHNO3Нитраты
АзотистаяHNO2Нитриты
АлюминиеваяH3AlO3Алюминаты
Борная (ортоборная)Н3ВО3Бораты (ортобораты)
БромоводородНВrБромиды
ИодоводородHIИодиды
КремниеваяH2SiО3Силикаты
МарганцоваяHMnO4Перманганаты
МетафосфорнаяНРО3Метафосфаты
МышьяковаяH3AsO4Арсенаты
МышьяковистаяH3AsO3Арсениты
ОртофосфорнаяН3РО4Ортофосфаты (фосфаты)
Двуфосфорная (пирофосфорная)H4P2O7Дифосфаты (пирофосфаты)фаты)
СернаяH2SO4Сульфаты
СернистаяH2SO3Сульфиты
УгольнаяН2СО3Карбонаты
ФосфористаяH3PO4Фосфиты
Фтороводород (плавиковая кислота)HFФториды
Хлороводород (соляная кислота)HClХлориды
ХлорнаяHСlO4Перхлораты
ХлорноватаяHСlO3Хлораты
ХлористаяНClO2Хлориты
ХлорноватистаяHClOГипохлориты
ХромоваяH2CrO4Хроматы
Циановодородная (синильная кислота)слота)HCNЦианиды

Источник: https://studfile.net/preview/1740090/page:11/

Vse-referaty
Добавить комментарий