Тема 1. Основые классы неорганических соединений

 

Оксиды

Оксиды – это соединения, состоящие из двух элементов, один из которых кислород в степени окисления –2.

Названия состоят из: ● слова оксид;

● названия элемента с указанием степени окисления (если она переменная).

Классификация оксидов.

 

 

 

Гидроксиды – вода + оксид

 

 

Основные оксиды – это оксиды металлов в низших степенях окисления (+1,+2), которым соответствуют основания, и которые взаимодействуют с кислотами, кислотными оксидами, а некоторые – с водой.

Na₂O → NaOH

CaO → Ca(OH)₂

BaO → Ba(OH)₂

K₂O → KOH

Химические свойства основных оксидов:

1) CaO + 2HCl → CaCl₂ + H₂O

2) СaO + CO₂ → CaCO₃

3) CaO + H₂O → Ca(OH)₂

Кислотные оксиды – это оксиды неметаллов, а также оксиды металлов в высших степенях окисления (+5, +6, +7), которым соответствуют кислоты, и которые взаимодействуют с основаниями, основными оксидами и с водой.

 

СO₂ → H₂CO₃ SO₃ → H₂SО₄

SiO₂ → H₂SiO₃ SO₂ → H₂SO₃

N₂O₅ → HNO₃ Cl₂O₇ → HClO₄

N₂O₃ → HNO₂ CrO₃ → H₂CrO₄

P₂O₅ → H₃PO₄ FeO₃ → H₂FeO₄

P₂O₃ → H₃PO₃ Mn₂O₇ → HMnO₄

 

Химические свойства кислотных оксидов:

1) SO₃ + 2 NaOH → Na₂SO₄ + H₂O

2) SO₃ + CaO → CaSO₄

3) SO₃ + H₂O → H₂SO₄

 

Амфотерные оксиды – это оксиды металлов в промежуточных степенях окисления (чаще всего +3,+4), которым соответствуют и основания и кислоты, поэтому они взаимодействуют как с кислотами, так и с основаниями.

 

Например: ZnO, BeO, Al₂O₃, Cr₂O₃.

Zn(OH)₂ – основание Al(OH)₃ – основание

ZnO Al₂O₃

H₂ZnO₂ – кислота кислоты:

H₃AlO₃ – ортоалюминиевая

HAlO₂ – метаалюминиевая

Химические свойства амфотерных оксидов:

1) ZnO +2 HCl → ZnCl₂ + H₂O

2) ZnO + 2 NaOH ^t Na₂ZnO₂ + H₂O

цинкат натрия

3) ZnO + 2 NaOH + H₂O → Na₂[Zn(OH)₄]

тетрагидроксоцинкат натрия

4) Al₂O₃ + 6 HCl → 2 AlCl₃ + 3 H₂O

5) Al₂O₃ + 6 NaOH ^t 2 Na₃AlO₃ + 3 H₂O

ортоалюминат натрия

6) Al₂O₃ + 2 NaOH ^t 2 NaAlO₂ + H₂O

метаалюминат натрия

7) Al₂O₃ + 6 NaOH + 3 H₂O → 2 Na₃[Al(OH)₆]

гексагидроксоалюминат натрия

8) Al₂O₃ + 2 NaOH + 3 H₂O → 2 Na[Al(OH)₄]

тетрагидроксоалюминат натрия

Кислоты

Кислоты: ● соединения, состоящие из атомов водорода, способных замещаться на металл, и кислотных остатков.

● электролиты, которые при растворении в воде диссоциируют на катионы водорода (Н⁺) и анионы кислотных остатков.

 

Классификация кислот

HR

 

1. По числу атомов водорода (основности):

 

 

HCl H₂CO₃ H₃PO₄

 

2. По наличию атомов кислорода:

	бескислородные		кислородсодержащие

 

HBr H₂SO₄

3. По степени растворимости в воде:

 

 

HNO₃ H₂SiO₃

4. По степени диссоциации (α):

 

 

 

Необходимо запомнить 6 сильных кислот и 17 слабых, а также названия их анионов.

Сильные кислоты

Формула кислоты	Название кислоты	Название солей
H2SO4	Серная	Сульфаты
HNO3	Азотная	Нитраты
HCl	Соляная (хлороводородная)	Хлориды
HBr	Бромоводородная	Бромиды
HI	Йодоводородная	Йодиды
HClO4	Хлорная	Перхлораты
	Слабые кислоты
H2SO3	Сернистая	Сульфиты
HNO2	Азотистая	Нитриты
HF (H2F2)	Димер плавиковой кислоты, Фтороводородная	Фториды
H2S	Сероводородная	Сульфиды
H2CO3	Угольная	Карбонаты
H2SiO3	Метакремниевая	Метасиликаты
H4SiO4	Ортокремниевая	Ортосиликаты
H3PO4	Ортофосфорная	ортофосфаты
HPO3	Метафосфорная	Метафосфаты
HPO2	Метафосфористая	Метафосфиты
H3PO3	Ортофосфористая	Ортофосфиты
HCN	Синильная	Цианиды
HMnO4	Марганцовая	Перманганаты
H2CrO4	Хромовая	Хроматы
H2Cr2O7	Двухромовая	Дихроматы
CH3COOH	Уксусная	Ацетаты
HCOOH	Муравьиная	Формиаты

 

Химические свойства кислот:

1) с основаниями – H₂SO₄ + 2 NaOH → Na₂SO₄ + 2 H₂O;

2) с основными оксидами – H₂SO₄ + CuO → CuSO₄ + H₂O;

3) с металлами (до Н) HCl и разб. H₂SO₄ – 2 HCl + Zn → ZnCl₂ + H₂;

4) с солями слабых и летучих кислот – 2 HCl+Na₂CO₃ → 2 NaCl+H₂O+CO₂

 

3. Основания

Основания: ● соединения, состоящие из атомов металлов и одной или нескольких гидроксильных групп (ОН⁻¹).

● электролиты, которые при растворении в воде диссоциируют на анионы гидроксильных групп (ОН⁻¹) и катионы металлов.

Классификация оснований

 

1. По числу гидроксильных групп (ОН⁻¹):

	однокислотные			трёхкислотные

 

 

KOH Ba(OH)₂ Fe(OH)₃

2. По степени растворимости в воде:

 

NaOH Ca(OH)₂

3. По степени диссоциации (α):

 

Необходимо запомнить сильные основания – это основания, образованные щелочными или щелочноземельными металлами (кроме Mg и Be).

 

Сильные основания	Слабые основания
Формула	Название	Формула	Название
LiOH	Гидроксид лития	NH4OH или NH3 ∙ H2O	гидроксид аммония
NaOH	Гидроксид натрия	Fe(OH)3	гидроксид железа (III)
KOH	Гидроксид калия	все остальные
RbOH	Гидроксид рубидия
CsOH	Гидроксид цезия
FrOH	Гидроксид франция
Ca(OH)2	Гидроксид кальция
Sr(OH)2	Гидроксид стронция
Ba(OH)2	Гидроксид бария

 

Химические свойства Ме⁺ⁿ(OH)_n^-1:

1) с кислотами – 2 KOH + H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2 H₂O;

2) с кислотными оксидами – 2 KOH + CO₂ → K₂CO₃ + H₂O;

3) с солями – 2 KOH + CuSO₄ → Cu(OH)₂↓ + K₂SO₄;

4) нерастворимые основания разлагаются при нагревании –

Cu(OH)₂ ^t CuO + H₂O;

5) амфотерные гидроксиды взаимодействуют как с кислотами, так и с основаниями – Al(OH)₃ + 3 HCl → AlCl₃ + 3 H₂O;

Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄].

 

4. Соли

Cредние соли: ● соединения, состоящие из атомов металла и кислотных

остатков.

● электролиты, которые при растворении в воде диссоциируют на катионы металла и анионы кислотных остатков.

Al₂(SO₄)₃ NaHCO₃ MgOHCl

сульфат алюминия гидрокарбонат натрия гидроксохлорид магния

 

6. Комплексные Состоят из сложного комплекса – внутренней сферы, которая заключена в квадратные скобки, и внешней сферы.

4. Двойные Состоят из двух различных атомов Ме и кислотных остатков одной кислоты.

 

 

KAl(SO₄)₂ Ca(OCl)Cl K₃[Fe(CN)₆]

cульфат алюминия хлорид-гипохлорит гексацианоферрат (III)

калия кальция калия

 

Химические свойства средних солей:

1) с металлами (см. ряд напряжений) – CuSO₄ + Fe → FeSO₄ + Cu;

2) с кислотами – Na₂CO₃ + 2 HCl → 2 NaCl + CO₂ + H₂O

3) с солями – AgNO₃ + NaCl → AgCl↓ + NaNO₃.

 

Ионные уравнения реакций

! При составлении ионных уравнений реакций, помни:

1. Сильные электролиты (6 сильных кислот, 9 сильных оснований и все растворимые соли) расписываем на ионы.

2. Слабые электролиты, труднорастворимые и газообразные вещества записываются в виде молекул.