Раздел 4. Основные классы неорганических соединений

Классификация сложных неорганических веществ.

 

Неорганические вещества делятся на четыре основных класса: оксиды, кислоты, основания, соли. Представим известные нам классы соединений в виде единой схемы:

 

Деление веществ на классы достаточно условно. Например, мы знаем, что кислоты подразделяются на одно-, двух- и трехосновные, но их обычно не выделяют в отдельные классы соединений. Точно также не являются отдельными классами сильные и слабые кислоты. Это же справедливо и для оснований. Между классами существует важная связь, которую называют генетической. Эта связь заключается в том, что из веществ одного класса можно получить вещества других классов. Существует два основных пути генетических связей между веществами: один из них начинается металлами, другой – неметаллами. Например, сульфат кальция CaSO₄ можно получить либо из металла кальция, либо другим путем – из неметалла серы:

С другой стороны, из соли можно опять прийти к металлу и неметаллу:

Одновременно существуют и другие пути взаимопревращений соединений разных классов. Таким образом, генетические связи между разными классами соединений очень многообразны.

Оксиды и их классификация.

Как мы уже знаем, оксиды бывают кислотные и основные. Это деление положено в основу их классификации.

Большинство кислотных оксидов хорошо реагирует с водой, давая кислоту. Например, кислый вкус простой газированной воды объясняется образованием угольной кислоты Н₂СО₃ из кислотного оксида СО₂:

СО₂ + Н₂О = Н₂СО₃ (угольная кислота)

В простейших случаях формулу образующейся кислоты легко получить из формулы кислотного оксида простым сложением. Например:

CO2	+	H2O	=	H2CO3
SO3	+	H2O	=	H2CO3

Однако не все кислотные оксиды растворяются в воде, поэтому не все могут непосредственно с ней реагировать. Зато все кислотные оксиды реагируют с основаниями. При этом получается сразу соль. Например:

 

SiO2	+	H2O	=	реакция не идет
кислотный оксид (не растворим в воде)		вода

 

SiO2	+	2 NaOH	=	Na2SiO3	+	H2O
кислотный оксид		щелочь		соль кремниевой кислоты H2SiO3

 

Полученную соль кремниевой кислоты можно превратить в саму кремниевую кислоту добавлением другой кислоты:

Na₂SiO₃ + 2 HCl = H₂SiO₃ + 2 NaCl

Таким образом, кислотному оксиду всегда соответствует определенная кислота:

CO₂ (оксид углерода) – H₂CO₃ (угольная кислота);

SO₃ (оксид серы VI) – H₂SO₄ (серная кислота);

SiO₂ (оксид кремния) – H₂SiO₃ (кремниевая кислота).

Поскольку реакция с основаниями является общей для всех кислотных оксидов, им можно дать такое определение: