Класификация на химичните елементи и техните неорганични съединения. Класификация и свойства на сложни неорганични вещества. Връзка. Други класификации на киселини
Класификация на веществата
Всички вещества се делят на прости (елементарни) и сложни. Простите вещества са съставени от един елемент, докато сложните вещества са съставени от два или повече елемента. Простите вещества се делят на метали и неметали.
Металите имат характерен "метален" блясък, ковки са, ковки, могат да се навиват на листове или да се изтеглят в тел, имат добра топло- и електрическа проводимост. При стайна температура всички метали (с изключение на живака) са в твърдо състояние.
Неметалите нямат характерния блясък на металите, крехки са и провеждат много лошо топлина и електричество. Някои от тях са газообразни при нормални условия.
Сложните вещества се делят на органични и неорганични (минерални). Обичайно е въглеродните съединения да се наричат органични, с изключение на най-простите въглеродни съединения (CO, CO 2, H 2 CO 3, HCN и техните соли и др.); всички останали вещества се наричат неорганични.
Сложните неорганични съединения се класифицират както по състав, така и по химични свойства (функционални характеристики). По състав те се разделят предимно на двуелементни или бинарни съединения (оксиди, сулфиди, халогениди, нитриди, карбиди, хидриди) и многоелементни съединения; кислородсъдържащи, азотсъдържащи и др.
Според техните химични свойства неорганичните съединения се делят на четири основни класа: оксиди, киселини, основи, соли.
оксиди
Оксидите се наричат сложни вещества, състоящ се от два елемента, единият от които е кислород(Cr2O3, K2O, CO2 и др.). Кислородът в оксидите винаги е двувалентен и има степен на окисление -2.
Според химичните си свойства оксидите се делят на солеобразуващи и несолеобразуващи оксиди.(безразлични: CO, NO, N 2 O). Солеобразуващите оксиди се делят на основни, киселинни и амфотерни.
Основните са оксиди, които взаимодействат с киселини или киселинни оксиди, с образуването на соли:
CuO + 2HCl \u003d CuCl 2 + H 2 O,
MgO + CO 2 \u003d MgCO 3.
Образуването на основни оксиди е характерно за метали с ниска степен на окисление (+1, +2).
Оксидите на алкалните (Li, Na, K, Rb, Cs) и алкалоземните метали (Ca, Sr, Ba, Ra) взаимодействат с водата, образувайки основи. Например:
Na 2 O + H 2 O \u003d 2NaOH,
CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2.
Повечето отосновните оксиди не взаимодействат с водата. Базите на такива оксиди се получават индиректно:
а) CuO + 2HCl=CuCl2 + H2O;
b) CuCl 2 + 2KOH = Cu(OH) 2 + 2KCl.
Киселинните оксиди са оксиди, които реагират с основи или основни оксиди, за да образуват соли.Например:
SO 3 + 2KOH \u003d K 2 SO 4 + H 2 O,
CaO + CO 2 \u003d CaCO 3.
Киселинните оксиди включват оксиди на типични неметали-SO 2 , N 2 O 5 , SiO 2 , CO 2 и др., както и метални оксиди с висока степен на окисление (+5, +6, +7, +8)-V 2 O 5, CrO 3, Mn 2 O 7 и др.
Редица киселинни оксиди (SO 3, SO 2, N 2 O 3, N 2 O 5, CO 2 и др.) Образуват киселини при взаимодействие с вода:
SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4,
N 2 O 5 + H 2 O \u003d 2HNO 3.
Съответните киселини на други киселинни оксиди (SiO 2 , TeO 2 , TeO 3 , MoO 3 , WO 3 и др.) се получават индиректно. Например:
а) SiO 2 + 2NaOH \u003d Na 2 SiO 3 + H 2 O
б) Na 2 SiO 3 + 2HCl \u003d H 2 SiO 3 + 2NaCl
Един от начините за получаване на киселинни оксиди е да се отстрани водата от съответните киселини. Следователно киселинните оксиди понякога се наричат киселинни анхидриди.
Амфотерните оксиди са оксиди, които образуват соли при взаимодействие както с киселини, така и с основи, тоест имат двойни свойства - свойствата на основни и киселинни оксиди.Например:
SnO + H 2 SO 4 \u003d SnSO 4 + H 2 O,
SnO + 2KOH + H 2 O \u003d K 2,
ZnO + 2KOH \u003d K 2 ZnO 2 + H 2 O.
Амфотерните оксиди включват: ZnO, BeO, SnO, PbO, Al 2 O 3, Cr 2 O 3, Fe 2 O 3, Sb 2 O 3, MnO 2и т.н.
Трябва да се отбележи, че в съответствие с промяната химическа природаелементи в периодична системаелементи (от метали до неметали), химичните свойства на съединенията също естествено се променят, по-специално киселинно-алкалната активност на техните оксиди. Така че, в случай на по-високи оксиди на елементи, има 3 периода в серията: Na 2 O, MgO, Al 2 O 3, SiO 2, P 2 O 5, SO 3, Cl 2 O 7 - като степен на полярността намалява Е-О комуникации(DEO намалява; отрицателният ефективен заряд на кислородния атом намалява) основните се отслабват и се увеличават киселинните свойства на оксидите: Na 2 O, MgO - основни оксиди; Al 2 O 3 - амфотерни; SiO 2 , P 2 O 5 , SO 3 , Cl 2 O 7 - киселинни оксиди (отляво надясно, киселинният характер на оксидите се увеличава).
Методи за получаване на оксиди:
1. Взаимодействие на прости вещества с кислород (окисление):
4Fe + 3O 2 \u003d 2Fe 2 O 3,
S + O 2 \u003d SO 2.
2. Изгаряне на сложни вещества:
CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O,
2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3.
3. Термично разлагане на соли, основи, киселини:
CaCO 3 ® CaO + CO 2,
Cd (OH) 2 ® CdO + H 2 O,
H 2 SO 4 ® SO 3 + H 2 O.
Номенклатура на оксидите.Имената на оксидите се изграждат от думата "оксид" и името на елемента в родителен падеж, който е свързан с кислородни атоми. Ако даден елемент образува няколко оксида, тогава неговата степен на окисление (s.o.) е посочена в скоби с римски цифри, докато знакът c. относно. не е посочено. Например, MnO 2 е манганов (IV) оксид, MnO е манганов (II) оксид. Ако даден елемент образува един оксид, тогава неговите s. относно. не е дадено: Na 2 O - натриев оксид.
Понякога в имената на оксидите се срещат префиксите ди-, три-, тетра- и т.н. Те означават, че в молекулата на този оксид има 2,3,4 на атом от елемента и т.н. кислороден атом, например CO 2 - въглероден диоксид и др.
Хидроксиди
Сред многоелементните съединения важна група е хидроксидите са сложни вещества, съдържащи хидроксо групи ОН.Някои от тях (основни хидроксиди) проявяват свойствата на основи - NaOH, Ba(OH) 2 и др.; други (киселинни хидроксиди) проявяват свойствата на киселини - HNO 3, H 3 PO 4 и др.; има и амфотерни хидроксиди, които в зависимост от условията могат да проявяват както основни, така и киселинни свойства - Zn (OH) 2, Al (OH) 3 и др.
Свойствата и природата на хидроксидите също зависят от заряда на ядрото на централния атом (символ Е) и неговия радиус, т.е. върху силата и полярността на E - O и O - H връзките.
Ако енергията на свързване E O - H<< E Э - О, то диссоциация гидроксида протекает по кислотному типу, т. е. разрушается связь О – Н.
EON Û EO - + H +
Ако E O-H >> E E - O, тогава дисоциацията на хидроксида протича според основния тип, т.е. връзката E - O се разрушава
EOH Û E + + OH -
Ако енергиите на връзките O - H и E - O са близки или равни, тогава дисоциацията на хидроксида може да протича едновременно в двете посоки. В такъв случай говорим сиотносно амфотерните хидроксиди:
E n+ + nOH - Û E(OH) n = H n EO n Û nH + + EO n n-
В съответствие с промяната в химичната природа на елементите в периодичната таблица на елементите естествено се променя киселинно-алкалната активност на техните хидроксиди: от основни хидроксиди през амфотерни до киселинни. Например, за висшите хидроксиди на елементите има 3 периода:
NaOH, Mg(OH) 2 - основи (отляво надясно основните свойства отслабват);
Al(OH) 3 - амфотерен хидроксид;
H 2 SiO 3, H 3 PO 4, H 2 SO 4, HClO 4 - киселини (отляво надясно силата на киселините се увеличава).
Металните хидроксиди са основи. Колкото по-изразени са металните свойства на даден елемент, толкова по-изразени са основните свойства на съответния метален хидроксид в най-високата s.d. Неметалните хидроксиди проявяват киселинни свойства. Колкото по-изразени са неметалните свойства на даден елемент, толкова по-силни са киселинните свойства на съответния хидроксид.
киселини
Киселините са вещества, които се дисоциират в разтвори с образуването на водородни катиони и аниони на киселинния остатък (от гледна точка на теорията за електролитната дисоциация).
Киселините се класифицират според тяхната сила (според способността за електролитна дисоциация - на силни и слаби), по основност (според броя на водородните атоми в киселинната молекула, които могат да бъдат заменени с метални атоми, за да образуват сол - на едноосновни , двуосновна, триосновна), чрез наличието или отсъствието на кислород като част от киселината (на кислородсъдържаща и аноксична). Например, азотната киселина HNO 3 е силна, едноосновна, съдържаща кислород киселина; хидросулфидна киселина H 2 S е слаба, двуосновна, безкислородна киселина.
Химични свойствакиселини:
1. Взаимодействие с основи за образуване на сол и вода (реакция на неутрализация):
H 2 SO 4 + Cu (OH) 2 \u003d CuSO 4 + 2H 2 O.
2. Взаимодействие с основни и амфотерни оксиди за образуване на соли и вода:
2HNO 3 + MgO \u003d Mg (NO 3) 2 + H 2 O,
H 2 SO 4 + ZnO \u003d ZnSO 4 + H 2 O.
3. Взаимодействие с метали. Металите, стоящи в „серията напрежения“ до водорода, изместват водорода от киселинни разтвори (с изключение на азотна и концентрирана сярна киселина); това произвежда сол:
Zn + 2HCl \u003d ZnCl 2 + H 2.
Металите, които са в „серията от напрежения“ след водорода, не изместват водорода от киселинните разтвори
За взаимодействието на метали с азотна и концентрирана сярна киселина вижте раздел 11.
4. Някои киселини се разлагат при нагряване:
H 2 SiO 3 H 2 O + SiO 2.
5. По-малко летливите киселини изместват по-летливите киселини от техните соли:
H 2 SO 4 conc + NaCl tv \u003d NaHSO 4 + HCl.
6. По-силните киселини изместват по-слабите киселини от разтворите на техните соли:
2HCl + Na 2 CO 3 \u003d 2NaCl + H 2 O + CO 2
Номенклатура на киселините.Имената на безкислородните киселини се съставят чрез добавяне на наставката - относно-, краят водороди думата киселина. Например, HCl е солна киселина, H2S е хидросулфидна киселина, HCN е циановодородна киселина.
Имената на кислородсъдържащите киселини също се образуват от руското име на киселиннообразуващия елемент с добавяне на съответните наставки, окончания и думата "киселина". В този случай, името на киселината, в която е елементът най-високата степенокисление, завършващо на - наяили - нов; например H 2 SO 4 е сярна киселина, HClO 4 е перхлорна киселина, H 3 AsO 4 е арсенова киселина. С намаляване на степента на окисление на киселинно образуващия елемент, окончанията се променят в следната последователност: - овал(HClO 3 - хлорна киселина), вярно(HClO 2 - хлорна киселина), - яйцевидни(HClO - хипохлориста киселина). Ако елементът образува киселини, намирайки се само в две степени на окисление, тогава името на киселината, съответстваща на по-ниската степен на окисление на елемента, има окончание вярно(HNO 3 - азотна киселина, HNO 2 - азотиста киселина).
В някои случаи различен брой водни молекули могат да се присъединят към една оксидна молекула (т.е. елемент в същото състояние на окисление образува няколко киселини, съдържащи един атом от този елемент). Тогава киселина с високо съдържание на вода се обозначава с префикса орто- , а киселина с по-малък брой водни молекули се обозначава с префикса мета- . Например:
P 2 O 5 + H 2 O \u003d 2HPO 3 - метафосфорна киселина;
P 2 O 5 + 3H 2 O \u003d 2H 3 PO 4 - фосфорна киселина.
Основи
Основанията от гледна точка на теорията за електролитната дисоциация са вещества, които се дисоциират в разтвори с образуването на хидроксидни йони OH ‾ и метални йони (с изключение на NH 4 OH).
Базите се класифицират според тяхната здравина.(според способността за електролитна дисоциация - на силна и слаба), по киселинност(според броя на хидроксогрупите в молекулата, които могат да бъдат заменени с киселинни остатъци - с еднокиселинни, двукиселинни и т.н.), по разтворимост(за разтворими основи - основи и неразтворими). Например: NaOH е силна, единична киселинна основа, разтворима (алкали); Cu(OH) 2 е слаба, двукиселинна, неразтворима основа. Разтворимите основи (алкали) включват хидроксиди на алкални и алкалоземни метали. Всички алкали са силни основи.
Химични свойства на основите:
1. Взаимодействие с киселини:
Ca (OH) 2 + H 2 SO 4 \u003d CaSO 4 ¯ + H 2 O.
2. Взаимодействие с киселинни оксиди:
3. Взаимодействие с амфотерни оксиди:
2KOH + Al 2 O 3 \u003d 2KAlO 2 + H 2 O 1,
2KOH + SnO + H 2 O = K 2 [Sn(OH) 4].
4. Взаимодействие с амфотерни бази:
2NaOH + Zn(OH) 2 = Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O2,
2NaOH + Zn(OH) 2 = Na 2 [Zn(OH) 4 ]3.
5. Термично разлагане на основи с образуване на оксиди и вода:
Ca (OH) 2 \u003d CaO + H 2 O.
Хидроксидите на алкални метали не се разлагат при нагряване.
6. Взаимодействие с амфотерни метали (Zn, Al, Pb, Sn, Be):
Zn + 2NaOH + 2H 2 O \u003d Na 2 + H 2
амфотерни хидроксиди. Амфотерните хидроксиди (хидрати на амфотерни оксиди) са способни да се дисоциират във водни разтвори както като киселини, така и като основи.Например:
ZnO 2 2- + 2H + Û Zn(OH) 2 Û Zn 2+ + 2OH .
Следователно те имат амфотерни свойства, т.е. може да взаимодейства както с киселини, така и с основи:
Zn(OH) 2 + 2HCl = ZnCl 2 + 2H 2 O,
Sn(OH) 2 + 2NaOH = Na 2 [Sn(OH) 4].
Базова номенклатура.Имената на базите са изградени от думата „ хидроксид” и името на метала в родителен падеж, като се посочва степента му на окисление в скоби с римски цифри, ако това е променлива стойност. Понякога към думата хидроксид се добавя префикс от гръцкото число, което показва броя на хидроксо групите в основната молекула. Например: KOH - калиев хидроксид; Al(OH) 3 - алуминиев хидроксид (алуминиев трихидроксид); Cr (OH) 2 - хром (II) хидроксид (хромен дихидроксид).
сол
От гледна точка на теорията на електролитната дисоциация солите са вещества, които се дисоциират в разтвори или стопи, за да образуват положително заредени йони, различни от водородни йони, и отрицателно заредени йони, различни от хидроксидни йони.
Солите обикновено се разглеждат като продукти на пълно или частично заместване на водородни атоми в киселинна молекула с метални атоми или продукти на пълно или частично заместване на хидроксо групи в основна молекула с киселинни остатъци. При пълно заместване се получават средни (или нормални) соли, които се дисоциират в разтвори или в стопилки с образуването на метални катиони и аниони на киселинни остатъци (амониеви соли са изключение). При непълно заместване на водорода на киселината се получават киселинни соли, при непълно заместване на хидроксогрупите на основата се получават основни соли. Дисоциацията на киселинни и основни соли се обсъжда в раздел 8. Киселинните соли могат да се образуват само от многоосновни киселини (H 2 SO 4, H 2 SO 3, H 2 S, H 3 PO 4 и др.), а основните соли могат се образуват от поликиселинни основи (Mg (OH) 2, Ca (OH) 2, Al (OH) 3 и др.).
Примери за образуване на сол:
Ca (OH) 2 + H 2 SO 4 \u003d CaSO 4 + 2H 2 O,
CaSO 4 (калциев сулфат) - нормална (средна) сол;
H 2 SO 4 + NaOH \u003d NaHSO 4 + H 2 O,
NaHSO 4 (натриев хидрогенсулфат) - киселинна сол, получена в резултат на липса на взета основа;
Cu (OH) 2 + HCl \u003d CuOHCl + H 2 O,
CuOHCl (хидроксимеден (II) хлорид) е основна сол, получена в резултат на липса на взета киселина.
Химични свойства на солите:
I. Солите влизат в йонообменни реакции, ако се образува утайка, слаб електролит или се отделя газ:
солите реагират с алкали, чиито метални катиони съответстват на неразтворими основи:
CuSO 4 + 2NaOH \u003d Na 2 SO 4 + Cu (OH) 2 ↓;
Солите реагират с киселини:
а) чиито катиони образуват неразтворима сол с аниона на новата киселина:
BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2HCl;
б) чиито аниони съответстват на нестабилна въглеродна или някаква летлива киселина (в последния случай реакцията се извършва между твърда сол и концентрирана киселина):
Na 2 CO 3 + 2HCl \u003d 2NaCl + H 2 O + CO 2,
NaCl tv + H 2 SO 4 conc \u003d NaHSO 4 + HCl;
в) чиито аниони съответстват на слабо разтворима киселина:
Na 2 SiO 3 + 2HCl = H 2 SiO 3 ↓ + 2NaCl;
г) чиито аниони съответстват на слаба киселина:
2CH3COONa + H2SO4 = Na2SO4 + 2CH3COOH;
солите взаимодействат една с друга, ако една от новообразуваните соли е неразтворима или се разлага (напълно хидролизира) с отделяне на газ или утайка:
AgNO 3 + NaCl \u003d NaNO 3 + AgCl ↓,
2AlCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 ↓ + 6NaCl + 3CO 2.
II. Солите могат да взаимодействат с метали, ако металът, на който съответства катионът на солта, е в „серията от напрежения“ вдясно от реагиращия свободен метал (по-активният метал измества по-малко активния метал от разтвора на неговата сол):
Zn + CuSO 4 \u003d ZnSO 4 + Cu.
III. Някои соли се разлагат при нагряване:
CaCO 3 \u003d CaO + CO 2.
IV. Някои соли могат да реагират с вода и да образуват кристални хидрати:
CuSO 4 + 5H 2 O \u003d CuSO 4 ٭ 5H 2 O ΔH<0
бяло синьо синьо
Отделянето на топлина и промяната на цвета са признаци на химични реакции.
V. Солите претърпяват хидролиза. Този процес ще бъде описан подробно в раздел 8.10.
VI. Химичните свойства на киселинните и основните соли се различават от свойствата на средните соли по това, че киселинните соли също влизат във всички реакции, характерни за киселините, а основните соли влизат във всички реакции, характерни за основите. Например:
NaHSO 4 + NaOH \u003d Na 2 SO 4 + H 2 O,
MgOHCl + HCl \u003d MgCl 2 + H 2 O.
Получаване на соли:
1. Взаимодействие на основен оксид с киселина:
CuO + H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + H 2 O.
2. Взаимодействие на метал със сол на друг метал:
Mg + ZnCl 2 = MgCl 2 + Zn.
3. Взаимодействие на метал с киселина:
Mg + 2HCl \u003d MgCl 2 + H 2.
4. Взаимодействие на основа с киселинен оксид:
Ca (OH) 2 + CO 2 \u003d CaCO 3 + H 2 O.
5. Взаимодействие на основа с киселина:
Fe(OH) 3 + 3HCl = FeCl 3 + 3H 2 O.
6. Взаимодействие на сол с основа:
FeCl 2 + 2KOH \u003d Fe (OH) 2 ¯ + 2KCl.
7. Взаимодействие на две соли:
Ba(NO 3) 2 + K 2 SO 4 = BaSO 4 ¯ + 2KNO 3 .
8. Взаимодействие на метал с неметал:
9. Взаимодействие на киселина със сол:
CaCO 3 + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2 O + CO 2.
10. Взаимодействие на киселинни и основни оксиди:
CaO + CO 2 \u003d CaCO 3.
Номенклатура на солта.Според правилата на международната номенклатура, имената на междинните соли се образуват от името на киселинния остатък в именителния случай и името на метала в родителния случай, като се посочва степента му на окисление в скоби с римски цифри (ако това е променлива стойност).Името на киселинния остатък се състои от корена на латинското наименование на киселиннообразуващия елемент, съответното окончание и в някои случаи префикса.
Киселинните остатъци от безкислородни киселини завършват документ за самоличност. Например: SnS - калаен (II) сулфид, Na 2 Se - натриев селенид. Окончанията на имената на киселинните остатъци на кислородсъдържащите киселини зависят от степента на окисление на киселиннообразуващия елемент. За най-високото си състояние на окисление („-ная“ или „-овая“ киселина) се използва окончанието -при. Например, солите на азотната киселина HNO 3 се наричат нитрати, сярната киселина H 2 SO 4 - сулфати, хромовата киселина H 2 CrO 4 - хромати. За по-ниска степен на окисление на киселинообразуващ елемент („...чиста киселина“) се използва окончанието то.И така, солите на азотната киселина HNO 2 се наричат нитрити, сярната киселина H 2 SO 3 - сулфити. Ако има киселина с още по-ниска степен на окисление на киселинообразуващия елемент („-вълнена киселина“), нейният анион получава префикса хипо-и край - то. Например, солите на хипохлорната киселина HClO се наричат хипохлорити.
Солите на някои киселини, в съответствие с историческата традиция, са запазили имена, различни от систематичните. И така, солите на перманганова киселина HMnO 4 се наричат перманганати, перхлорна киселина HClO 4 - перхлорати, йодна киселина HIO 4 - периодати. Солите на перманганова киселина H 2 MnO 4, хлорна HClO 3 и йодна HIO 3 киселини се наричат съответно манганати, хлорати и йодати.
Имената на киселинните и основните соли се образуват по същите общи правила като имената на средните соли. В този случай името на аниона на киселинната сол се доставя с префикса хидро-,показващ наличието на незаместени водородни атоми; броят на незаместените водородни атоми се обозначава с префикси с гръцки цифри. Например, Na 2 HPO 4 е натриев хидроген фосфат, NaH 2 PO 4 е натриев дихидроген фосфат.
По същия начин основният катион на солта получава префикса хидроксо-което показва наличието на незаместени хидроксо групи. Броят на хидроксилните групи се обозначава с гръцки цифри. Например Cr(OH) 2NO 3 е дихидроксохром (III) нитрат.
Имената на най-важните киселини и техните киселинни остатъци са дадени в табл. 4.1.
Таблица 4.1
Наименования и формули на киселини и техните киселинни остатъци
Продължение на таблицата. 4.1
Класификация на неорганични вещества с примери за съединения
Нека сега анализираме по-подробно схемата за класификация, представена по-горе.
Както виждаме, на първо място, всички неорганични вещества са разделени на простои комплекс:
прости вещества се наричат вещества, които са образувани от атоми само на един химичен елемент. Например прости вещества са водород Н2, кислород О2, желязо Fe, въглерод С и др.
Сред простите вещества има метали, неметалии благородни газове:
Металисе образуват от химични елементи, разположени под диагонала бор-астат, както и от всички елементи, които са в странични групи.
благородни газовеобразувани от химични елементи от група VIIIA.
неметалиобразувани съответно от химични елементи, разположени над диагонала бор-астат, с изключение на всички елементи от вторични подгрупи и благородни газове, разположени в група VIIIA:
Имената на простите вещества най-често съвпадат с имената на химичните елементи, чиито атоми са образувани. Но за много химични елементи явлението алотропия е широко разпространено. Алотропията е явлението, когато един химичен елемент е в състояние да образува няколко прости вещества. Например в случая на химичния елемент кислород е възможно съществуването на молекулни съединения с формули O 2 и O 3 . Първото вещество обикновено се нарича кислород по същия начин като химичния елемент, чиито атоми се образува, а второто вещество (O 3) обикновено се нарича озон. Простото вещество въглерод може да означава всяка негова алотропна модификация, например диамант, графит или фулерени. Простото вещество фосфор може да се разбира като неговите алотропни модификации, като бял фосфор, червен фосфор, черен фосфор.
Сложни вещества
сложни вещества Веществата, изградени от атоми на два или повече елемента, се наричат.
Така например сложни вещества са амоняк NH 3, сярна киселина H 2 SO 4, гасена вар Ca (OH) 2 и безброй други.
Сред сложните неорганични вещества се разграничават 5 основни класа, а именно оксиди, основи, амфотерни хидроксиди, киселини и соли:
оксиди - сложни вещества, образувани от два химични елемента, единият от които е кислород в степен на окисление -2.
Общата формула за оксидите може да бъде записана като E x O y, където E е символът на химичен елемент.
Номенклатура на оксидите
Името на оксида на химичен елемент се основава на принципа:
Например:
Fe 2 O 3 - железен оксид (III); CuO, меден(II) оксид; N 2 O 5 - азотен оксид (V)
Често можете да намерите информация, че валентността на елемента е посочена в скоби, но това не е така. Така например степента на окисление на азота N 2 O 5 е +5, а валентността, колкото и да е странно, е четири.
Ако даден химичен елемент има едно положително състояние на окисление в съединенията, тогава степента на окисление не е посочена. Например:
Na 2 O - натриев оксид; H 2 O - водороден оксид; ZnO е цинков оксид.
Класификация на оксидите
Оксидите, според способността им да образуват соли при взаимодействие с киселини или основи, се разделят съответно на солеобразуващии несолеобразуващи.
Има малко несолеобразуващи оксиди; всички те са образувани от неметали в степени на окисление +1 и +2. Трябва да се помни списъкът на не-солеобразуващите оксиди: CO, SiO, N 2 O, NO.
Солеобразуващите оксиди от своя страна се делят на основен, киселинени амфотерни.
Основни оксидинаричани такива оксиди, които при взаимодействие с киселини (или киселинни оксиди) образуват соли. Основните оксиди включват метални оксиди в степен на окисление +1 и +2, с изключение на оксиди на BeO, ZnO, SnO, PbO.
Киселинни оксидинаречени такива оксиди, които при взаимодействие с основи (или основни оксиди) образуват соли. Киселинните оксиди са практически всички оксиди на неметали, с изключение на не-солеобразуващите CO, NO, N 2 O, SiO, както и всички метални оксиди във високи степени на окисление (+5, +6 и +7) .
амфотерни оксидинаречени оксиди, които могат да реагират както с киселини, така и с основи и в резултат на тези реакции образуват соли. Такива оксиди проявяват двойна киселинно-алкална природа, тоест те могат да проявяват свойствата както на киселинни, така и на основни оксиди. Амфотерните оксиди включват метални оксиди в степени на окисление +3, +4 и, като изключение, оксиди на BeO, ZnO, SnO, PbO.
Някои метали могат да образуват и трите вида солеобразуващи оксиди. Например, хромът образува основен оксид CrO, амфотерен оксид Cr 2 O 3 и киселинен оксид CrO 3 .
Както може да се види, киселинно-алкалните свойства на металните оксиди директно зависят от степента на окисление на метала в оксида: колкото по-висока е степента на окисление, толкова по-изразени са киселинните свойства.
Основи
Основи - съединения с формула под формата Me (OH) x, където хнай-често е равно на 1 или 2.
Изключения: Be (OH) 2, Zn (OH) 2, Sn (OH) 2 и Pb (OH) 2 не принадлежат към основите, въпреки степента на окисление на метала +2. Тези съединения са амфотерни хидроксиди, които ще бъдат разгледани по-подробно в тази глава.
Основна класификация
Базите се класифицират според броя на хидроксогрупите в една структурна единица.
Основи с една хидроксо група, т.е. тип MeOH, наречен единични киселинни основис две хидроксо групи, т.е. тип Me(OH) 2, съответно, дикиселинаи т.н.
Също така основите се разделят на разтворими (алкални) и неразтворими.
Алкалите включват изключително хидроксиди на алкални и алкалоземни метали, както и талиев хидроксид TlOH.
Базова номенклатура
Името на фондацията е изградено на следния принцип:
Например:
Fe (OH) 2 - железен (II) хидроксид,
Cu (OH) 2 - меден (II) хидроксид.
В случаите, когато металът в сложните вещества има постоянно състояние на окисление, не е необходимо да го посочвате. Например:
NaOH - натриев хидроксид,
Ca (OH) 2 - калциев хидроксид и др.
киселини
киселини - сложни вещества, чиито молекули съдържат водородни атоми, които могат да бъдат заменени с метал.
Общата формула на киселините може да бъде записана като H x A, където H са водородни атоми, които могат да бъдат заменени с метал, а A е киселинен остатък.
Например, киселините включват съединения като H2SO4, HCl, HNO3, HNO2 и др.
Класификация на киселините
Според броя на водородните атоми, които могат да бъдат заменени с метал, киселините се делят на:
- относно едноосновни киселини: HF, HCI, HBr, HI, HNO3;
- д оцетни киселини: H2SO4, H2SO3, H2CO3;
- T ребазични киселини: H3PO4, H3BO3.
Трябва да се отбележи, че броят на водородните атоми в случая на органичните киселини най-често не отразява тяхната основност. Например оцетната киселина с формула CH 3 COOH, въпреки наличието на 4 водородни атома в молекулата, не е четири-, а едноосновна. Основността на органичните киселини се определя от броя на карбоксилните групи (-СООН) в молекулата.
Също така, според наличието на кислород в киселинните молекули, те се разделят на аноксични (HF, HCl, HBr и др.) И съдържащи кислород (H 2 SO 4, HNO 3, H 3 PO 4 и др.). Кислородните киселини се наричат още оксо киселини.
Можете да прочетете повече за класификацията на киселините.
Номенклатура на киселини и киселинни остатъци
Трябва да се научи следният списък с имена и формули на киселини и киселинни остатъци.
В някои случаи някои от следните правила могат да улеснят запаметяването.
Както може да се види от таблицата по-горе, конструкцията на систематичните имена на аноксичните киселини е както следва:
Например:
HF, флуороводородна киселина;
HCl, солна киселина;
H 2 S - хидросулфидна киселина.
Имената на киселинните остатъци на аноксичните киселини са изградени съгласно принципа:
Например Cl - - хлорид, Br - - бромид.
Имената на кислородсъдържащите киселини се получават чрез добавяне на различни наставки и окончания към името на киселинообразуващия елемент. Например, ако киселиннообразуващият елемент в кислородсъдържаща киселина има най-висока степен на окисление, тогава името на такава киселина се конструира, както следва:
Например сярна киселина H 2 S +6 O 4, хромова киселина H 2 Cr +6 O 4.
Всички кислородсъдържащи киселини също могат да бъдат класифицирани като киселинни хидроксиди, тъй като хидроксогрупите (OH) се намират в техните молекули. Например, това може да се види от следните графични формули на някои кислородсъдържащи киселини:
Така сярната киселина може иначе да се нарече серен (VI) хидроксид, азотната киселина - азотен (V) хидроксид, фосфорната киселина - фосфорен (V) хидроксид и т.н. Числото в скоби характеризира степента на окисляване на киселиннообразуващия елемент. Такъв вариант на имената на кислородсъдържащите киселини може да изглежда изключително необичаен за мнозина, но понякога такива имена могат да бъдат намерени в реални KIM на Единния държавен изпит по химия в задачи за класификация на неорганични вещества.
Амфотерни хидроксиди
Амфотерни хидроксиди - метални хидроксиди, проявяващи двойна природа, т.е. способен да проявява както свойствата на киселините, така и свойствата на основите.
Амфотерни са металните хидроксиди в степени на окисление +3 и +4 (както и оксидите).
Също така съединенията Be (OH) 2, Zn (OH) 2, Sn (OH) 2 и Pb (OH) 2 са включени като изключения от амфотерните хидроксиди, въпреки степента на окисление на метала в тях +2.
За амфотерни хидроксиди на три- и четиривалентни метали е възможно съществуването на орто- и мета-форми, които се различават една от друга с една водна молекула. Например, алуминиевият (III) хидроксид може да съществува в орто формата на Al(OH) 3 или метаформата на AlO(OH) (метахидроксид).
Тъй като, както вече беше споменато, амфотерните хидроксиди проявяват както свойствата на киселините, така и свойствата на основите, тяхната формула и име също могат да бъдат написани по различен начин: или като основа, или като киселина. Например:
сол
сол - Това са сложни вещества, които включват метални катиони и аниони на киселинни остатъци.
Така например солите включват съединения като KCl, Ca(NO 3) 2, NaHCO 3 и др.
Горното определение описва състава на повечето соли, но има соли, които не попадат в него. Например, вместо метални катиони, солта може да съдържа амониеви катиони или негови органични производни. Тези. соли включват съединения като, например, (NH4)2SO4 (амониев сулфат), + Cl-(метиламониев хлорид) и др.
Също така в противоречие с определението за соли по-горе е класът на така наречените комплексни соли, които ще бъдат обсъдени в края на тази тема.
Класификация на солта
От друга страна, солите могат да се разглеждат като продукти на заместване на водородни катиони H + в киселина с други катиони или като продукти на заместване на хидроксидни йони в основи (или амфотерни хидроксиди) с други аниони.
При пълно заместване, т.нар среденили нормалносол. Например, при пълното заместване на водородните катиони в сярна киселина с натриеви катиони се образува средна (нормална) сол Na 2 SO 4 и при пълното заместване на хидроксидните йони в основата Ca (OH) 2 с киселинни остатъци, нитратните йони образуват средна (нормална) сол Ca(NO3)2.
Солите, получени чрез частично заместване на водородни катиони в двуосновна (или повече) киселина с метални катиони, се наричат киселинни. Така че, при непълно заместване на водородни катиони в сярна киселина с натриеви катиони, се образува кисела сол NaHSO 4.
Солите, които се образуват чрез непълно заместване на хидроксидни йони в двукиселинни (или повече) основи, се наричат основни относносоли. Например, при непълно заместване на хидроксидните йони в основата Ca (OH) 2 с нитратни йони, основно относнобистра сол Ca(OH)NO 3 .
Наричат се соли, състоящи се от катиони на два различни метала и аниони на киселинни остатъци само на една киселина двойни соли. Така например, двойни соли са KNaCO 3, KMgCl 3 и т.н.
Ако солта е образувана от един вид катион и два вида киселинни остатъци, такива соли се наричат смесени. Например смесени соли са съединенията Ca(OCl)Cl, CuBrCl и др.
Има соли, които не попадат в определението за соли като продукти на заместване на водородни катиони в киселини с метални катиони или продукти на заместване на хидроксидни йони в основи с аниони на киселинни остатъци. Това са комплексни соли. Така например комплексните соли са натриев тетрахидроксоцинкат и тетрахидроксоалуминат с формули съответно Na 2 и Na. Разпознавайте сложните соли, наред с други, най-често по наличието на квадратни скоби във формулата. Трябва обаче да се разбере, че за да може едно вещество да бъде класифицирано като клас сол, неговият състав трябва да включва всякакви катиони, с изключение на (или вместо) H +, а от анионите трябва да има всякакви аниони в допълнение към ( или вместо) OH -. Например, съединението Н 2 не принадлежи към класа на комплексните соли, тъй като само водородни катиони Н + присъстват в разтвора по време на дисоциацията му от катиони. Според вида на дисоциацията това вещество по-скоро трябва да се класифицира като безкислородна комплексна киселина. По същия начин съединението ОН не принадлежи към солите, т.к това съединение се състои от катиони + и хидроксидни йони ОН -, т.е. трябва да се разглежда като сложна основа.
Номенклатура на солта
Номенклатура на средни и киселинни соли
Името на средните и киселинните соли се основава на принципа:
Ако степента на окисление на метала в сложните вещества е постоянна, тогава тя не е посочена.
Имената на киселинните остатъци са дадени по-горе при разглеждане на номенклатурата на киселините.
Например,
Na 2 SO 4 - натриев сулфат;
NaHSO 4 - натриев хидросулфат;
CaCO 3 - калциев карбонат;
Ca (HCO 3) 2 - калциев бикарбонат и др.
Номенклатура на основните соли
Имената на основните соли са изградени на принципа:
Например:
(CuOH) 2 CO 3 - меден (II) хидроксокарбонат;
Fe (OH) 2 NO 3 - железен (III) дихидроксонитрат.
Номенклатура на комплексните соли
Номенклатурата на комплексните съединения е много по-сложна и не е нужно да знаете много от номенклатурата на комплексните соли, за да издържите изпита.
Човек трябва да може да назове сложни соли, получени при взаимодействието на алкални разтвори с амфотерни хидроксиди. Например:
*Еднаквите цветове във формулата и името обозначават съответните елементи на формулата и името.
Тривиални имена на неорганични вещества
Тривиалните имена се разбират като имена на вещества, които не са свързани или слабо свързани с техния състав и структура. Тривиалните имена се дължат, като правило, или на исторически причини, или на физичните или химичните свойства на тези съединения.
Списък с тривиални имена на неорганични вещества, които трябва да знаете:
| На 3 | криолит |
| SiO2 | кварц, силициев диоксид |
| FeS 2 | пирит, железен пирит |
| CaSO 4 ∙2H 2 O | гипс |
| CaC2 | калциев карбид |
| Al 4 C 3 | алуминиев карбид |
| KOH | каустик поташ |
| NaOH | сода каустик, сода каустик |
| H2O2 | водороден прекис |
| CuSO 4 ∙5H 2 O | син витриол |
| NH4CI | амоняк |
| CaCO3 | креда, мрамор, варовик |
| N 2 O | смехотворен газ |
| НЕ 2 | кафяв газ |
| NaHC03 | хранителна (питейна) сода |
| Fe 3 O 4 | железен оксид |
| NH 3 ∙H 2 O (NH 4 OH) | амоняк |
| CO | въглероден окис |
| CO2 | въглероден двуокис |
| SiC | карборунд (силициев карбид) |
| PH 3 | фосфин |
| NH3 | амоняк |
| KClO 3 | бертолетова сол (калиев хлорат) |
| (CuOH) 2 CO 3 | малахит |
| CaO | негасена вар |
| Ca(OH)2 | гасена вар |
| прозрачен воден разтвор на Ca(OH) 2 | варна вода |
| суспензия на твърд Ca (OH) 2 в неговия воден разтвор | мляко от вар |
| K2CO3 | поташ |
| Na2CO3 | калцинирана сода |
| Na 2 CO 3 ∙10H 2 O | кристална сода |
| MgO | магнезия |
Прости вещества. Молекулите са изградени от атоми от един и същи вид (атоми от един и същи елемент). При химични реакции те не могат да се разложат, за да образуват други вещества.
Сложни вещества (или химични съединения).Молекулите са изградени от различни видове атоми (атоми на различни химични елементи). При химични реакции те се разлагат, за да образуват няколко други вещества.
Няма рязка граница между металите и неметалите, т.к има прости вещества, които проявяват двойни свойства.
Алотропия
Алотропия- способността на някои химични елементи да образуват няколко прости вещества, които се различават по структура и свойства.
C - диамант, графит, карабина.
O - кислород, озон.
S - ромбичен, моноклинен, пластичен.
P - бяло, червено, черно.
Феноменът алотропия се дължи на две причини:
1) различен брой атоми в молекула, например кислород O 2 и озон O 3
2) образуването на различни кристални форми, като диамант и графит.
ОСНОВАНИЕ
Основи- сложни вещества, в които металните атоми са свързани с една или повече хидроксилни групи (от гледна точка на теорията на електролитната дисоциация, базите са сложни вещества, по време на дисоциацията на които метални катиони (или NH 4 +) и хидроксид - аниони OH - образуват се във воден разтвор) .
Класификация.Разтворим във вода (алкали) и неразтворим. Амфотерните основи също проявяват свойствата на слаби киселини.
Касова бележка
1. Реакции на активни метали (алкални и алкалоземни метали) с вода:
2Na + 2H 2 O ® 2NaOH + H 2 -
Ca + 2H 2 O ® Ca (OH) 2 + H 2 -
2. Взаимодействие на активни метални оксиди с вода:
BaO + H 2 O ® Ba (OH) 2
3. Електролиза на водни разтвори на соли
2NaCl + 2H 2 O ® 2NaOH + H 2 - + Cl 2 -
Химични свойства
| алкали | Неразтворими основи |
| 1. Действие по индикатори. | |
| лакмус - син метил оранжево - жълто фенолфталеин - малина |
-- |
| 2. Взаимодействие с киселинни оксиди. | |
| 2KOH + CO 2 ® K 2 CO 3 + H 2 O KOH + CO 2 ® KHCO 3 |
-- |
| 3. Взаимодействие с киселини (реакция на неутрализация) | |
| NaOH + HNO 3 ® NaNO 3 + H 2 O | Cu(OH) 2 + 2HCl® CuCl 2 + 2H 2 O |
| 4. Обменна реакция със соли | |
| Ba(OH) 2 + K 2 SO 4 ® 2KOH + BaSO 4 ¯ 3KOH+Fe(NO 3) 3 ® Fe(OH) 3 ¯ + 3KNO 3 |
-- |
| 5. Термично разлагане. | |
| -- | Cu(OH) 2 - t ° ® CuO + H 2 O |
ОКСИДИТЕ
Класификация
оксиди- Това са сложни вещества, състоящи се от два елемента, единият от които е кислород.
| ОКСИДИТЕ | |
| Необразуващи соли | CO, N2O, NO |
| Солеобразуващи | Основен - това са метални оксиди, в които последните проявяват малка степен на окисление от +1, +2 Na20; MgO CuO |
| |
Амфотерни (обикновено за метали със степен на окисление +3, +4). Като хидрати те съответстват на амфотерни хидроксиди ZnO; А1203; Cr2O3; SnO 2 |
| |
киселинен - това са оксиди на неметали и метали със степен на окисление от +5 до +7 SO2; SO3; P2O5; Mn2O7; CrO3 |
| |
Основни оксидисъответстват на базите киселинен- киселини, амфотерни- и тези и други |
Касова бележка
1. Взаимодействие на прости и сложни вещества с кислород:
2Mg + O 2 ® 2MgO
4P + 5O 2 ® 2P 2 O 5
S + O 2 ® SO 2
2CO + O 2 ® 2CO 2
2CuS + 3O 2 ® 2CuO + 2SO 2
CH 4 + 2O 2 ® CO 2 + 2H 2 O
4NH 3 + 5O 2 - кат. ® 4NO + 6H 2 O
2. Разлагане на някои кислородсъдържащи вещества (основи, киселини, соли) при нагряване:
Cu(OH) 2 - t ° ® CuO + H 2 O
(CuOH) 2 CO 3 - t ° ® 2CuO + CO 2 + H 2 O
2Pb (NO 3) 2 - t ° ® 2PbO + 4NO 2 + O 2
2HMnO 4 - t °; H 2 SO 4 (конц.) ® Mn 2 O 7 + H 2 O
Химични свойства
| Основни оксиди | Киселинни оксиди |
| 1. Взаимодействие с вода | |
| Основата се формира: Na 2 O + H 2 O® 2NaOH CaO + H 2 O ® Ca (OH) 2 |
Киселината се образува: SO 3 + H 2 O ® H 2 SO 4 P 2 O 5 + 3H 2 O ® 2H 3 PO 4 |
| 2. Взаимодействие с киселина или основа: | |
| При реакция с киселина се образуват сол и вода MgO + H 2 SO 4 - t ° ® MgSO 4 + H 2 O CuO + 2HCl - t ° ® CuCl 2 + H 2 O |
При реакция с основа се образуват сол и вода CO 2 + Ba(OH) 2 ® BaCO 3 + H 2 O SO 2 + 2NaOH ® Na 2 SO 3 + H 2 O |
| Амфотерните оксиди взаимодействат | |
| с киселини като основни: ZnO + H 2 SO 4 ® ZnSO 4 + H 2 O |
с основи като киселинни: ZnO + 2NaOH ® Na 2 ZnO 2 + H 2 O (ZnO + 2NaOH + H 2 O ® Na 2 ) |
| 3. Взаимодействието на основни и киселинни оксиди един с друг води до соли. | |
| Na 2 O + CO 2 ® Na 2 CO 3 | |
| 4. Възстановяване до прости вещества: | |
| 3CuO + 2NH 3 ® 3Cu + N 2 + 3H 2 O P 2 O 5 + 5C ® 2P + 5CO |
|
В училищния курс се изучават четири основни класа сложни вещества: оксиди, основи, киселини, соли.
оксиди
- Това са сложни вещества, състоящи се от два елемента, единият от които е кислород.
Оксидите се делят на:
несолеобразуващи - не взаимодействат нито с киселини, нито с основи и не образуват соли. Това са азотен оксид (I) N 2 O, азотен оксид (II) NO, въглероден оксид (II) CO и някои други.
солеобразуващи - при взаимодействие с киселини или основи образуват сол и вода.
От своя страна те се делят на:
основен - съответстват на основанието. Те включват метални оксиди с ниска степен на окисление (+1, +2). Всички те са твърди)
киселинен - отговарят на киселини. Те включват неметални оксиди и метални оксиди с висока степен на окисление. Например хромен оксид (VI) CrO 3, манганов оксид (VII) Mn 2 O 7.
амфотерни - в зависимост от условията проявяват основни или киселинни свойства, т.е. имат двойни свойства. Това са цинков оксид ZnO, алуминиев оксид Al 2 O 3, железен оксид (III) Fe 2 O 3, хромен оксид (III) Cr 2 O 3.
Типични реакции на основни оксиди
1. Основен оксид + вода = алкален (! Реакцията протича, ако се образува разтворима основа!)
K 2 O + H 2 O \u003d 2KOH
CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2
2. Основен оксид + киселинен оксид = сол
CaO + N 2 O 5 \u003d Ca (NO 3) 2
MgO + SiO 2 = MgSiO 3
3. Основен оксид + киселина = сол + вода
FeO + H 2 SO 4 \u003d FeSO 4 + H 2 O
CuO + 2HNO 3 \u003d Cu (NO 3) 2 + H 2 O
Типични реакции на киселинни оксиди
1. Киселинен оксид + вода = киселина (с изключение на силициев оксид SiO 2)
SO 2 + H 2 O \u003d H 2 SO 3
CrO 3 + H 2 O \u003d H 2 CrO 4
2. Киселинен оксид + основен оксид = сол
SO 3 + K 2 O \u003d K 2 SO 4
CO 2 + CaO = CaCO 3
3. Киселинен оксид + основа = сол + вода
SO 2 + 2NaOH \u003d Na 2 SO 3 + H 2 O
N 2 O 5 + Ca (OH) 2 \u003d Ca (NO 3) 2 + H 2 O
Типични реакции на амфотерни оксиди
1. Амфотерен оксид + киселина \u003d сол + вода
ZnO + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 O
Al 2 O 3 + 6HCl \u003d 2AlCl 3 + 3H 2 O
2. Амфотерен оксид + алкали \u003d сол + вода
ZnO + 2NaOH + H 2 O \u003d Na 2
Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O \u003d 2Na
Cr 2 O 3 + 2NaOH + 7H 2 O \u003d 2Na
При сливане
ZnO + 2KOH \u003d K 2 ZnO 2 + H 2 O
Al 2 O 3 + 2NaOH \u003d 2NaAlO 2 + H 2 O
Cr 2 O 3 + 2NaOH \u003d 2NaCrO 2 + H 2 O
Основи
- това са сложни вещества, които включват метални атоми, свързани с една или повече хидроксо групи.
Базите се делят на:
разтворим във вода (алкали) - образувани от елементи от група I на основната подгрупа LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH и елементи от група II на основната подгрупа (с изключение на магнезий и берилий) Ca (OH) 2, Sr (OH) 2, Ba (OH) ) 2.
неразтворим във вода - други.
Реакции, характерни за всички основи
1. Основа + киселина \u003d сол + вода
2KOH + H 2 SO 4 \u003d K 2 SO 4 + 2H 2 O
Cu(OH) 2 + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O
Типични алкални реакции
1. Водните разтвори променят цвета на индикаторите (лакмус - син, метилоранж - жълт, фенолфталеин - пурпурен)
KOH = K+ + OH- (ОН йони - предизвикват алкална реакция на околната среда)
Ca (OH) 2 \u003d Ca 2 + + 2OH -
2. Алкал + киселинен оксид \u003d сол + вода
Ca (OH) 2 + N 2 O 5 \u003d Ca (NO 3) 2 + H 2 O
2KOH + CO 2 \u003d K 2 CO 3 + H 2 O
3. Алкал + сол \u003d сол + основа (ако реакционният продукт е неразтворимо съединение или слабо дисоцииращо вещество NH 4 OH)
2NaOH + CuSO 4 \u003d Na 2 SO 4 + Cu (OH) 2 (неразтворим)
Ca(OH) 2 + Na 2 SiO 3 = CaSiO 3 (неразтворим) + 2NaOH
NaOH + NH4Cl = NaCl + NH4OH
4. Реагира с мазнини, за да образува сапун
Типични реакции на неразтворими основи
1. Разлага се при нагряване
Fe (OH) 2 \u003d FeO + H 2 O
2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O
Сред неразтворимите основи има амфотерни. Например Be (OH) 2, Zn (OH) 2, Ge (OH) 2, Pb (OH) 2, Al (OH) 3, Cr (OH) 3, Sn (OH) 4 и др.
Те взаимодействат с алкали във воден разтвор
Zn(OH) 2 + 2NaOH \u003d Na 2
Fe(OH) 3 + NaOH = Na
или чрез топене
Zn(OH) 2 + 2NaOH = Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O
Fe (OH) 3 + NaOH \u003d NaFeO 2 + 2H 2 O
киселини
- това са сложни вещества, състоящи се от водородни атоми, които могат да бъдат заменени с метални атоми, и киселинни остатъци.
Реакции, характерни за всички киселини
1. Киселина + основа = сол + вода
2HNO 3 + Cu(OH) 2 = Cu(NO 3) 2 + 2H 2 O
2HCl + Ca(OH) 2 = CaCl 2 + 2H 2 O
2. Киселина + основен оксид \u003d сол + вода
CuO + H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + 2H 2 O
3CaO + 2H 3 PO 4 = Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2 O
сол
- Това са сложни вещества, които включват метални атоми и киселинен остатък.
Солите се делят на:
среден - в състава си съдържат само метални атоми като катиони и само киселинен остатък като аниони. Те могат да се разглеждат като продукти на пълното заместване на водородните атоми в състава на киселината с метални атоми или продукти на пълното заместване на хидроксогрупите в основната хидроксидна молекула с киселинни остатъци.
H 2 SO 4 + 2NaOH \u003d Na 2 SO 4 + 2H 2 O
3H 2 SO 4 + 2Fe(OH) 3 = Fe 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O
кисело - като катиони съдържат не само метални атоми, но и водород. Те могат да се разглеждат като продукти на непълно заместване на водородни атоми в състава на киселината. Образува се само от многоосновни киселини. Получава се, когато няма достатъчно основа за образуване на средна сол.
H 2 SO 4 + NaOH = NaHSO 4 + H 2 O
основен - като аниони те съдържат не само киселинен остатък, но и хидроксо група. Те могат да се разглеждат като продукти на непълно заместване на хидроксо групи в състава на поликиселинна основа с киселинен остатък. Образува се само от поликиселинни основи. Получава се, когато няма достатъчно киселина за образуване на средна сол.
H 2 SO 4 + Fe(OH) 3 = FeOHSO 4 + 2H 2 O
Типични реакции на средни соли
1. Сол + киселина = друга сол + друга киселина (Реакцията протича, ако се образува неразтворимо съединение, се отделя газ - въглероден диоксид CO 2, серен SO 2, сероводород H 2 S - или се образува слабо дисоцииращо вещество, например оцетна киселина CH 3 COOH!)
BaCl 2 + H 2 SO 4 \u003d BaSO 4 ↓ + 2HCl
Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + CO 2 + H 2 O
(CH 3 COO) 2 Ca + 2HNO 3 \u003d Ca (NO 3) 2 + 2CH 3 COOH
В резултат на тази реакция могат да се получат летливи киселини: азотна и солна, ако вземем твърда сол и силна концентрирана киселина (за предпочитане сярна)
2NaCl + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + 2HCl
2KNO3 + H2SO4 = K2SO4 + 2HNO3
2. Сол + алкали \u003d друга сол + друга основа (Реакцията протича, ако се образува неразтворимо съединение или се образува леко дисоцииращо вещество, например амониев хидроксид NH 4 OH!)
Cu(NO 3) 2 + 2NaOH = 2NaNO 3 + Cu(OH) 2 ↓
NH 4 Cl + NaOH = NaCl + NH 4 OH
3. Сол(1) + сол(2) = сол(3) + сол(4) (Реакцията протича, ако се образува неразтворимо съединение!)
NaCl + AgNO 3 \u003d NaNO 3 + AgCl ↓
CaCl 2 + Na 2 CO 3 \u003d CaCO 3 ↓ + 2NaCl
4. Сол + метал = друга сол + друг метал (Металът измества от солните разтвори всички други метали, стоящи в поредицата от метални напрежения вдясно от него. Реакцията протича, ако и двете соли са разтворими и самият метал не взаимодейства с водата!)
CuCl 2 + Fe = FeCl 2 + Cu
2AgNO 3 + Cu \u003d Cu (NO 3) 2 + 2Ag
5. Реакции на разлагане:
а) карбонати. Неразтворимите карбонати на двувалентните метали се разлагат главно при нагряване на оксид и въглероден диоксид. От алкалните метали реакцията е характерна за литиев карбонат в инертна атмосфера.
б) бикарбонатите се разлагат на карбонати, въглероден диоксид и вода.
в) нитрати: по схемата - до магнезий включително, по редица напрежения, металите се разлагат на нитрит и кислород; от магнезий до мед, включително, в метален оксид (често металът променя степента си на окисление към по-висока), азотен оксид (IV) и кислород; след мед до метал, азотен оксид (IV) и кислород.
Типични реакции на киселинни соли
1. Киселинна сол + алкали \u003d средна сол + вода
NaHSO 4 + NaOH = Na 2 SO 4 + H 2 O
Типични реакции на основни соли
1. Основна сол + алкална \u003d средна сол + вода
(CuOH) 2 CO 3 + H 2 CO 3 \u003d CuCO 3 ↓ + 2H 2 O
И техните производни. Всички останали вещества са неорганични.
Класификация на неорганичните вещества
Неорганичните вещества според техния състав се делят на прости и сложни.
Простите вещества се състоят от атоми на един химичен елемент и се делят на метали, неметали, благородни газове. Съединенията са изградени от атоми на различни елементи, които са химически свързани един с друг.
Сложните неорганични вещества се разпределят според техния състав и свойства в следните основни класове: оксиди, основи, киселини, амфотерни хидроксиди, соли.
Съдържание на урока резюме на урокаопорна рамка презентация на уроци ускорителни методи интерактивни технологии Практикувайте задачи и упражнения самопроверка работилници, обучения, казуси, куестове домашни дискусионни въпроси риторични въпроси от студенти Илюстрации аудио, видео клипове и мултимедияснимки, картинки графики, таблици, схеми хумор, анекдоти, вицове, комикси притчи, поговорки, кръстословици, цитати Добавки резюметастатии чипове за любознателни измамни листове учебници основни и допълнителни речник на термините други Подобряване на учебниците и уроцитекоригиране на грешки в учебникаактуализиране на фрагмент в учебника елементи на иновация в урока замяна на остарели знания с нови Само за учители перфектни уроцикалендарен план за годината методически препоръки на дискусионната програма Интегрирани уроци