Основные классы неорганических соединений и типы химических реакций
Химические свойства основных классов неорганических соединений
Кислотные оксиды
Кислотный оксид + вода = кислота (исключение — SiO 2 )
SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4
Cl 2 O 7 + H 2 O = 2HClO 4
Кислотный оксид + щелочь = соль + вода
SO 2 + 2NaOH = Na 2 SO 3 + H 2 O
P 2 O 5 + 6KOH = 2K 3 PO 4 + 3H 2 O
Кислотный оксид + основный оксид = соль
CO 2 + BaO = BaCO 3
SiO 2 + K 2 O = K 2 SiO 3
Основные оксиды
Основный оксид + вода = щелочь (в реакцию вступают оксиды щелочных и щелочноземельных металлов)
CaO + H 2 O = Ca(OH) 2
Na 2 O + H 2 O = 2NaOH
Основный оксид + кислота = соль + вода
CuO + 2HCl = CuCl 2 + H 2 O
3K 2 O + 2H 3 PO 4 = 2K 3 PO 4 + 3H 2 O
Основный оксид + кислотный оксид = соль
MgO + CO 2 = MgCO 3
Na 2 O + N 2 O 5 = 2NaNO 3
Амфотерные оксиды
Амфотерный оксид + кислота = соль + вода
Al 2 O 3 + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2 O
ZnO + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2 O
Амфотерный оксид + щелочь = соль (+ вода)
ZnO + 2KOH = K 2 ZnO 2 + H 2 O (Правильнее: ZnO + 2KOH + H 2 O = K 2 [Zn(OH) 4 ])
Al 2 O 3 + 2NaOH = 2NaAlO 2 + H 2 O (Правильнее: Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na[Al(OH) 4 ])
Амфотерный оксид + кислотный оксид = соль
ZnO + CO 2 = ZnCO 3
Амфотерный оксид + основный оксид = соль (при сплавлении)
ZnO + Na 2 O = Na 2 ZnO 2
Al 2 O 3 + K 2 O = 2KAlO 2
Cr 2 O 3 + CaO = Ca(CrO 2 ) 2
Кислоты
Кислота + основный оксид = соль + вода
2HNO 3 + CuO = Cu(NO 3 ) 2 + H 2 O
3H 2 SO 4 + Fe 2 O 3 = Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O
Кислота + амфотерный оксид = соль + вода
3H 2 SO 4 + Cr 2 O 3 = Cr 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O
2HBr + ZnO = ZnBr 2 + H 2 O
Кислота + основание = соль + вода
H 2 SiO 3 + 2KOH = K 2 SiO 3 + 2H 2 O
2HBr + Ni(OH) 2 = NiBr 2 + 2H 2 O
Кислота + амфотерный гидроксид = соль + вода
3HCl + Cr(OH) 3 = CrCl 3 + 3H 2 O
2HNO 3 + Zn(OH) 2 = Zn(NO 3 ) 2 + 2H 2 O
Сильная кислота + соль слабой кислоты = слабая кислота + соль сильной кислоты
2HBr + CaCO 3 = CaBr 2 + H 2 O + CO 2
H 2 S + K 2 SiO 3 = K 2 S + H 2 SiO 3
2HCl + Zn = ZnCl 2 + H 2
H 2 SO 4 (разб.) + Fe = FeSO 4 + H 2
Важно: кислоты-окислители (HNO 3 , конц. H 2 SO 4 ) реагируют с металлами по-другому.
Амфотерные гидроксиды
Амфотерный гидроксид + кислота = соль + вода
2Al(OH) 3 + 3H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4 ) 3 + 6H 2 O
Be(OH) 2 + 2HCl = BeCl 2 + 2H 2 O
Амфотерный гидроксид + щелочь = соль + вода (при сплавлении)
Zn(OH) 2 + 2NaOH = Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O
Al(OH) 3 + NaOH = NaAlO 2 + 2H 2 O
Амфотерный гидроксид + щелочь = соль (в водном растворе)
Zn(OH) 2 + 2NaOH = Na 2 [Zn(OH) 4 ]
Sn(OH) 2 + 2NaOH = Na 2 [Sn(OH) 4 ]
Be(OH) 2 + 2NaOH = Na 2 [Be(OH) 4 ]
Al(OH) 3 + NaOH = Na[Al(OH) 4 ]
Cr(OH) 3 + 3NaOH = Na 3 [Cr(OH) 6 ]
Щелочи
Щелочь + кислотный оксид = соль + вода
Ba(OH) 2 + N 2 O 5 = Ba(NO 3 ) 2 + H 2 O
2NaOH + CO 2 = Na 2 СO 3 + H 2 O
Щелочь + кислота = соль + вода
3KOH + H 3 PO 4 = K 3 PO 4 + 3H 2 O
Bа(OH) 2 + 2HNO 3 = Ba(NO 3 ) 2 + 2H 2 O
Щелочь + амфотерный оксид = соль + вода
2NaOH + ZnO = Na 2 ZnO 2 + H 2 O (Правильнее: 2NaOH + ZnO + H 2 O = Na 2 [Zn(OH) 4 ])
Щелочь + амфотерный гидроксид = соль (в водном растворе)
2NaOH + Zn(OH) 2 = Na 2 [Zn(OH) 4 ]
NaOH + Al(OH) 3 = Na[Al(OH) 4 ]
Щелочь + растворимая соль = нерастворимое основание + соль
Ca(OH) 2 + Cu(NO 3 ) 2 = Cu(OH) 2 + Ca(NO 3 ) 2
3KOH + FeCl 3 = Fe(OH) 3 + 3KCl
Щелочь + металл (Al, Zn) + вода = соль + водород
2NaOH + Zn + 2H 2 O = Na 2 [Zn(OH) 4 ] + H 2
2KOH + 2Al + 6H 2 O = 2K[Al(OH) 4 ] + 3H 2
Соль слабой кислоты + сильная кислота = соль сильной кислоты + слабая кислота
Na 2 SiO 3 + 2HNO 3 = 2NaNO 3 + H 2 SiO 3
BaCO 3 + 2HCl = BaCl 2 + H 2 O + CO 2 (H 2 CO 3 )
Растворимая соль + растворимая соль = нерастворимая соль + соль
Pb(NO 3 ) 2 + K 2 S = PbS + 2KNO 3
СaCl 2 + Na 2 CO 3 = CaCO 3 + 2NaCl
Растворимая соль + щелочь = соль + нерастворимое основание
Cu(NO 3 ) 2 + 2NaOH = 2NaNO 3 + Cu(OH) 2
2FeCl 3 + 3Ba(OH) 2 = 3BaCl 2 + 2Fe(OH) 3
Растворимая соль металла (*) + металл (**) = соль металла (**) + металл (*)
Zn + CuSO 4 = ZnSO 4 + Cu
Cu + 2AgNO 3 = Cu(NO 3 ) 2 + 2Ag
Важно: 1) металл (**) должен находиться в ряду напряжений левее металла (*), 2) металл (**) НЕ должен реагировать с водой.
Возможно, вам также будут интересны другие разделы справочника по химии:
Блог преподавателя Курбанисмаиловой А.С.
Естествознание. Химия. Лекция №3. Классы неорганических соединений и их свойства. Виды химических реакции.
- Получить ссылку
- Электронная почта
- Другие приложения
Классы неорганических соединений и их свойства. Виды химических реакции.
Основными классами неорганических соединений являются оксиды, кислоты, соли и основания.
Оксиды представляют собой соединения элементов с кислородом. Оксиды подразделяют на солеобразующие и несолеобразующие. Солеобразующие оксиды делят на основные (образуют соли с основаниями), кислотные (образуют соли с кислотами) и амфотерные (образуют соли как с кислотами, так и с основаниями).
Гидроксиды (основания) – сложные неорганические вещества, состоящие из атомов металлов, и одной или нескольких гидроксогрупп OH . Их классифицируют по их силе (сильные – все щелочи кроме NH 4 OH и слабые), а также по растворимости в воде (растворимые – щелочи и нерастворимые). Важнейшими щелочами являются КОН (едкий калий) и NaOH (едкий натрий).
Пример : NaOH , Mg ( OH )2, CaOH , Al ( OH )3.
Кислоты — сложные неорганические вещества, состоящие из одного или нескольких атомов водорода и кислотного остатка. Коэффициент х, отвечающий количеству атомов водорода, а, следовательно, равный валентности кислотного остатка. Кислоты классифицируют по их силе ( H 2 SO 4 , HNO 3 – сильные кислоты; HCN – слабая кислота), на кислородсодержащие ( H 2 SO 4 , HNO 3 ) и бескислородные ( HCN , HI );
Соли являются продуктом замещения водорода в кислоте на металл или гидроксогрупп в основании на кислотный остаток. Соли делятся на:
1. Средние (нормальные) соли K 2 SO 4 , Ca ( Cl )2
2. Кислые соли NaHS , KHCO 3 (гидросульфид натрия и гидрокарбонат натрия)
3. Основные соли MgOHCl , CaOHCl (хлориды гидроксо магния и кальция);
HCl – соляная кислота; Ca ( Cl )2 — хлорид Ca ;
H 2 S – сероводородная кислота; Na 2 S – сульфид Na ;
HNO 3 – азотная кислота; К NO 3 – нитрат К;
HNO 2 — азотистая кислота; NaNO 2 – нитрит Na ;
Виды химических реакций.
По числу и составу исходных веществ и продуктов реакции, химические реакции можно разделить на следующие типы: разложение, соединение, обмен, замещение.
1. Реакции соединения , в результате которых из исходных веществ получается одно новое вещество:
2. Реакции разложения , в результате которых из исходного вещества образуются два или более новых веществ:
3. Реакции обмена , в течении которых происходит обмен атомами, входящими в состав молекулы.
К реакциям обмена относиться и реакции нейтрализации:
4. Реакции замещения , в результате которых происходит замещение одних атомов, содержащихся в молекуле, на другие. В данную реакцию вступают одно сложное вещество и одно простое вещество. В результате этой реакции образуется новое простое и сложное вещество:
В зависимости от теплового эффекта реакции подразделяются на экзотермические и эндотермические.
Экзотермическими называют реакции, протекающие с выделением энергии:
Реакции, сопровождающиеся поглощением энергии, называют эндотермическими:
Выделение или поглощение энергии может быть обозначено в уравнении реакции соответственно знаком + Q или – Q . Реакции разложения обычно протекают с поглощением энергии, а присоединения – с выделением энергии.
По обратимости реакции различают необратимые и обратимые реакции.
Необратимые реакции протекают до полного превращения исходных веществ в продукты:
Признаками обратимости реакции в растворах является образование малодиссоциирующего вещества (осадка, газа или воды).
Обратимые реакции протекают как в сторону получения продуктов реакции, так и в сторону получения исходных веществ:
Урок 12 Бесплатно Основные классы неорганических соединений
Начало
Вы уже неоднократно встречались с различными типами соединений.
На этом уроке мы приведём эти знания в единую систему.
Среди неорганических химических соединений выделяют 4 основных класса:
- оксиды
- основания
- кислоты
- соли
Отнесение вещества к определенному классу происходит на основании его состава и химических свойств.
Конечно, каждое вещество обладает своими уникальными свойствами, но на этом уроке мы рассмотрим те их свойства, на основании которых вещества разделяют на классы.
Оксиды
Оксиды – это соединения двух элементов, один из которых – кислород.
Все химические элементы могут образовывать оксиды.
Некоторые химические элементы могут образовывать несколько оксидов, проявляя в них разные степени окисления.
При этом образуются совершенно непохожие друг на друга вещества.
Например, азот (N) образует пять оксидов:
Химическая формула
Валентность азота в веществе
Краткое описание вещества
Бесцветный газ со сладковатым привкусом. «Веселящий газ». Слаботоксичен. Используется в медицине для наркоза.
Бесцветный газ без запаха. Токсичен – вызывает удушье.
Синяя жидкость. «Азотистый ангидрид». Токсичен – вызывает ожоги кожи. Применяется в лабораторных условиях для получения азотной кислоты.
Бурый газ с резким запахом. «Лисий хвост». Токсичен – вызывает удушье и ожог легких. Применяется как окислитель ракетного топлива, а также в промышленности при получении азотной кислоты.
Бесцветные кристаллы. «Азотный ангидрид». Токсичен. Взрывоопасен.
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
Оксидов не образуют всего несколько элементов:
фтор F
гелий He
неон Ne
аргон Ar
криптон Kr
При нормальных условиях оксиды могут быть:
- газами
- жидкостью
- твёрдым веществом
Химическая формула
Систематическое и тривиальное название
Внешний вид
Применение
Бесцветная жидкость без вкуса
Бесцветные кристаллы с горьким вкусом
Флюс в металлургии
Оксид углерода (IV)
Бесцветный газ без запаха
Наполнитель в пищевой промышленности
Бесцветный газ со сладковатым привкусом
Наркоз в медицине
Оксиды разделяют на три группы:
- Кислотные (оксиды неметаллов). Кислотным оксидам соответствуют кислоты.
- Основные (оксиды металлов). Основным оксидам соответствуют основания.
- Амфотерные (оксиды переходных металлов),которые занимают примерно середину периодической таблицы элементов Менделеева.
Амфотерные оксиды обычно нерастворимы в воде, а растворимы в кислотах или в основаниях. В химических реакциях с кислотами они ведут себя как основные оксиды, а в реакциях с основаниями как кислотные.
Разделение основано на том, вещество какого типа способен образовывать данный оксид:
- кислоту
- основание
- кислоту и основание
Оксид водорода (H2O) или воду не относят ни к одному из этих типов, так как вода является основой жизни на Земле.
Оксиды легко вступают в реакцию с водой.
При этом получаются
- кислоты SO3 + H2O → H2SO4
- основания 2Na + 2H2O → 2 NaOH + H2↑
Кислоты и основания также называют гидроксидами.
Это слово состоит из двух корней: гидро («вода») + оксид.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Основания
Основание — сложное вещество, которое состоит из атома металла или иона аммония (NH4+) и гидроксогруппы (-OH)
Ca(OH)2 гидроксид кальция
NH4OH гидроксид аммония
Основания образуются при реакции основного оксида с водой
Не все оксиды реагируют с водой!
Из оксида кальция образуется гидроксид кальция:
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
Вы можете самостоятельно провести опыт.
Для него вам понадобится вода, фенолфталеин и негашеная известь.
Фенолфталеин можно достать в аптеке под названием «пурген» – это индикатор, т.е. вещество, которое изменяет свой цвет в основаниях или в кислотах.
Негашеную известь можно достать в строительном магазине или в семенном (она используется для раскисления почв в сельском хозяйстве).
Добавьте в воду немного фенолфталеина и всыпьте щепотку негашёной извести.
При этом раствор слегка нагреется, а фенолфталеин станет малиновым.
Вы увидели сразу два признака химической реакции: выделение тепла и изменение цвета.
- растворимые в воде
- нерастворимые в воде
Из за этого их свойства различаются.
Растворимые в воде основания называют щёлочи.
Щёлочи образуют металлы I и II групп периодической системы элементов и некоторые другие металлы.
Слово «щёлочь» происходит от древнего слова «selok», обозначающего «стирать», потому что щёлочи с древних времён использовали в стирке: они хорошо растворяют белки, жиры и песок.
Например, гидроксид натрия (NaOH) вы можете найти в составе средств для прочистки труб.
Щелочи известны с давних времен.
Поэтому для них характерны и исторически сложившиеся (тривиальные) названия:
КОН – едкое кали
NaOH – едкий натр
Са(ОН)2 – в твёрдом виде называется гашеная известь, раствор — известковая вода
Ва(ОН)2 – баритовая вода.
Основные свойства гидроксидов увеличиваются сверху вниз: гидроксид цезия CsOH намного более едкий, чем гидроксид натрия NaOH, но не находит широкого применения из-за малой распространенности цезия в природе.
Основания находят широкое применение в быту и в промышленности.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Кислоты
Кислота – это сложное вещество, в молекуле которого имеется атом водорода и кислотный остаток.
Пример: серная кислота H2SO4
Ее состав можно написать так H + (HSO4) —
Видим, что она состоит из атома водорода H + и кислотного остатка (HSO4) — . Значит, это соединение — кислота!
Кислоты могут образовываться реакцией кислотных оксидов с водой.
Так образуется серная кислота H2SO4
Иначе H2SO4 можно записать в виде гидроксида SO2(OH)2
Кроме этих веществ кислотами в химии также называют множество органических кислот.
Органические кислоты – это те, которые образуются в живых организмах (например, муравьиная, уксусная, лимонная, щавелевая, яблочная, винная).
Их подробно изучает отдельная область химии – органическая химия.
Общие признаки кислот- это сложные вещества, а в их составе всегда есть водород.
Все кислоты в разной степени — это едкие вещества.
Карбонаты являются очень неустойчивыми в кислотах – разлагаются с выделением углекислого газа:
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
Своё название кислоты получили из-за их кислого вкуса, который мы ощущаем из-за раздражающего воздействия кислот на вкусовые рецепторы.
А английское название acid произошло скорее всего от латинского названия уксусной кислоты – acetum, поскольку уксусная кислота была первой выделенной человеком кислотой.
Ещё алхимики, когда им нужна была кислая среда, использовали именно уксус.
Существует легенда о том, как падишах потребовал от своего придворного алхимика испытать принесённый ему жемчуг.
На что алхимик посоветовал опустить жемчуг в крепкий уксус, и если жемчуг в нём растворится, то он настоящий.
Поговаривают, что после такого совета падишах опустил в крепкий уксус не жемчуг, а алхимика.
На самом деле всё просто: жемчуг – это карбонат кальция (продукт реакции извести с углекислым газом).
Современные ученые доказали, что царица Египта Клеопатра удивляла своих гостей тем, что с легкостью выпивала уксус, в который перед этим бросала жемчуг.
Причина в том же: жемчуг, растворяясь, нейтрализовал большую часть уксуса.
Алхимики часто использовали «царскую водку» – смесь азотной и соляной кислот.
При их смешивании происходит химическая реакция:
Образующийся нитрозилхлорид – очень агрессивное вещество, оно даже реагирует с металлами, не растворяющимися в чистых кислотах: золотом, платиной и палладием.
Поэтому «царская водка» – одно из самых агрессивных химических веществ.
В лаборатории её обычно используют для очистки химической посуды от сильных загрязнений.
Кислота внутри нас.
Газ хлороводород, растворенный в воде, называют соляной кислотой.
Желудочный сок животных и человека содержит соляную кислоту HCl.
Вы могли встретиться уже с этим названием, поскольку соляная кислота свободно продаётся в хозяйственных магазинах.
Она используется в быту как чистящее средство.
- в быту
- в лаборатории
- в технике
- в промышленности в качестве исходных веществ для получения каких-либо других или в качестве промежуточных в ходе химических производств, также они могут являться конечным результатом производства.
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
Желудочный сок человека достаточно агрессивен!
Он может полностью растворить бритвенное лезвие за несколько дней.
Внимание! Сaution! Achtung! Attenzione! 注意力
При работе с кислотами следует помнить, что это едкие вещества, и соблюдать осторожность!
Не допускать попадания кислот на кожу, а особенно на слизистые оболочки – глаза, рот!
При попадании кислоты на кожу или в глаза следует промыть большим количеством проточной воды!
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ
Классы неорганических соединений
Это очень важная тема в неорганической химии и в учебниках, и в интернете, но здесь я хочу показать именно практическое применение классификации. Так что, давайте разбираться!
Основные классы неорганических соединений:
простые вещества;
сложные вещества:
- оксиды;
- основания;
- кислоты;
- соли
Давайте сразу разберем эту схему на примерах:
У нас есть простые вещества:
- металлы: Na, например
- неметаллы: S
При взаимодействии с кислородом (O2) образуются оксиды:
- из металлов образуются основные оксиды: 4Na + O2 = 2Na2O
- из переходных элементов (диагональ о Be к At) — амфотерные оксиды — Al2O3
- из неметаллов образуются кислотные оксиды — SO2
- также из неметаллов образуются несолеобразующие оксиды: 2С + O2 = 2CO
Названия оксидов очень логичны — из основных оксидов образуются основания — соединения с- OH — группой:
Na2O + H2O = NaOH
( Me(OH)x — общая формула. Х= степени окисления металла. Заряд группы -OH= -1)
Систематическое названия — гидроксиды;
Растворимые основания называются щелочи.
Кислотные оксиды при взаимодействии с водой дают кислоты — соединения, у которых в начале молекулы стоит Н — водород: SO2 + H2O = H2SO3
(Когда пишите уравнения взаимодействия, то просто складываете атомы: сначала H, потом неметалл, потом кислород)
Кислоты и основания при взаимодействии друг с другом дают соли: 2NaOH + H2SO3 = Na2SO3 + 2H2O
Эта реакция называется реакцией нейтрализации, т.к. кислота и щелочь дают соль и воду — «нейтрализуется» действие каждого из реагентов.
Амфотерные оксиды и несолеобразующие лучше разобрать отдельно… у них своя запутанная история
Есть еще одна довольно удобная табличка по взаимодействиям основных классов неорганических соединений:
Правый столбец — все, что относится к металлам и их соединениям.
Левый столбец — неметаллы и их соединения.
ВНУТРИ СТОЛБЦА РЕАКЦИИ НЕ ИДУТ!
(есть некоторые исключения — например, реакции оксидов и металлов d-элементов)
Т.е. основной оксид с основанием взаимодействовать не будет: Na2O + NaOH —> реакция не идет
кислота с кислотным оксидом взаимодействовать не будут: SO2 + H2SO3 —> реакция не идет
ВЕЩЕСТВА ИЗ РАЗНЫХ СТОЛБЦОВ РЕАГИРУЮТ МЕЖДУ СОБОЙ
Давайте эти реакции разберем подробнее…
1. Идем по синим стрелочкам
1. Металл + неметалл = соль :
2Na+ Cl2 = 2NaCl — хлорид натрия
2Na + S = Na2S — сульфид натрия
2. металл + кислотный оксид = оксид металла + неметалл/несолеобразующий оксид :
2Na + CO2 = Na2O + CO
Na + SO2 = Na2O + S
здесь суть в том, что металл окисляется кислородом кислотного оксида, а оксид, соответственно, восстанавливается металлом.
3. металл + кислота = соль + …
- Если металл стоит ДО ВОДОРОДА Н, то он вытесняет водород из кислот: 2Na + 2HCl =2 NaCl + H2
- Если металл стоит ПОСЛЕ ВОДОРОДА, то реакция идет без выделения H2: Сu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + NO2 +2 H2O
4. металл + соль = другая соль + другой металл
И опят нам нужен ряд активности металлов. Только предыдущий металл может вытеснить последующий из его соли:
2Na + MgCl2 = 2NaCl + Mg
Na + CaCl2 —> реакция не идет!
2. Идем по зеленым стрелочкам
1. Основной оксид + неметалл = металл/ оксид с меньшей степенью окисления + кислотный оксид/ несолеобразующий оксид
Na2O + S = 2Na + SO2
Fe2O3 + C = 2FeO + CO
здесь идет окислительно-восстановительный процесс — неметалл восстанавливает основной оксид, сам при этом окисляется
2. Основной оксид + кислотный оксид = соль
Na2O + SO2 = Na2SO3 — сульфит натрия (просто «складываем» количество атомов )
3. Основной оксид + соль —> реакция не идет
3. Идем по желтым стрелочкам
1. основание + неметалл =…
Обычно такие реакции не идут. Исключение составляет NaOH и Cl2:
2. основание + кислотный оксид = соль
2NaOH + SO2 = Na2SO3 + H2O
3. основание + кислота = соль — РЕАКЦИЯ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ
NaOH + HCl = NaCl + H2O
4 . основание + соль —> реакция идет, если образуется газ, осадок или малодиссоциирующее вещество
Как видите, в большинстве случаев реакции между веществами из двух столбцов приводят к образованию соли . Ну а исключения надо отдельно все разобрать, а некоторые выучить.
в ЕГЭ это задания:
- А7 — классификация органических и неорганических веществ.
- А8 — свойства простых веществ.
- А9 — химические свойства оксидов.
- А10 — свойства оснований и кислот.
- А11 — химические свойства солей.
- А12 — взаимосвязь неорганических соединений.
в ГИА (ОГЭ) по химии:
- А9 — Химические свойства простых веществ: металлов и неметаллов
- А10 — Химические свойства оксидов: основных, амфотерных, кислотных
- А11 — Свойства оснований и кислот
- А12 — Химические свойства солей (средних)
Обсуждение: «Классы неорганических соединений»
Здравствуйте, это снова я. И как всегда с вопросами))) Нужно составить структурные формулы следующих веществ:HClO4, HNO2, HBrO3, BCl3/ Или где посмотреть. Вообще, задание заключается в том, что нужно расположить вещества по увеличении числа связей в молекуле. Но ведь, чтобы это понять нужна структурная формула или я не права?
Здравствуйте! Вам здесь всегда рады :)))
Здесь нужно смотреть по валентности (валентность=кол-во связей).
HClO4 — 1 связь у H, 7 связей у хлора и у кислорода (каждого) — двойная связь
HNO2 — у водорода, как всегда 1, у азота — 3, у кислорода — двойная,
HBrO3 — у водорода, как всегда 1, 5 у брома и двойная от каждого кислорода
Bcl3 — только 3 связи.
Получается вот такая последовательность (увеличение кол-ва связей): BCl3 — HNO2 — HBrO3 — HClO4.
Для практики можно и нарисовать — я вам письмом рисунок на почту пришлю
Здравствуйте, Лолита! Скажите пожалуйста, а почему Вы пишите, что кислотные оксиды не реагируют с кислотами? Разве сернистый и фосфорный ангидрид с азотной кислотой не взаимодействуют?
Добрый день! В этом посте рассмотрены реакции присоединения, обмена и замещения по основным классам химических соединений.Кислоты — окислители — это отдельный разговор.
Зря я, конечно, в схеме указала именно кислород-содержащие кислоты, надо будет поправить, просто
разбор окислительно-восстановительных — немного другая тема, но она тоже есть на сайте
То есть это характерно только для кислот-окислителей? А ещё я не совсем поняла про окислительно-восстановительные. Реакция фосфорного ангидрида с азотной кислотой не окислительно-восстановительная. Там же степени окисления элементов не меняются… Какой тогда там механизм будет?
Да, конечно. Такие реакции характерны только для кислот- окислителей:
P2O3 + 2HNO3 = P2O5 + 2NO2 + H2O
1*P(+3)-2e(-) -> P(+5)
2*N(+5)+1e(-) -> N(+4)
Я имела в виду оксид фосфора (V). Там степени окисления не меняются:
2HNO3 + P2O5 = N2O5 + 5HPO3
такая реакция возможна только в теории — ОЧЕНЬ разбавленная азотная кислота может отдать воду, но на практике ангидриды и кислоты не обмениваются водой, и уж тем более кислот-сильные окислители.
Понятно. А значит ли это, что написание подобной теоретической реакции в ЕГЭ будет ошибкой?
Да, в ЕГЭ такие вопросы в части А встречаются и там все по той схеме, что указана на сайте — кислотные оксиды реагируют с производными металлов — оксидами и основаниями.
Химия. 11 класс
§ 3. Основные классы неорганических соединений
Изучаемые вещества классифицируют с учётом состава, строения, свойств и других критериев. Основными классами простых веществ являются металлы и неметаллы, сложных — оксиды, кислоты, основания и соли. Их состав, свойства и способы получения вы изучали ранее. В данном параграфе вспомним принципы номенклатуры и классификации веществ ( рис. 6 ).
Рис. 6. Классы неорганических веществ
Неорганические вещества принято делить на классы (рис. 6.1). В каждом из классов объединяют вещества, сходные по составу, строению, свойствам. Согласно одной из общепринятых классификаций, различают простые (металлы и неметаллы) и сложные вещества. Важнейшими классами сложных неорганических веществ являются оксиды, кислоты, основания и соли. Как вам известно, основания и кислородсодержащие кислоты имеют общее название — гидроксиды.
Металлы — простые твёрдые при комнатной температуре вещества (за исключением жидкой ртути), обладающие пластичностью и теплопроводностью, высокой электропроводностью. Полированные поверхности металлов всегда блестящие.
Неметаллы — простые твёрдые, жидкие или газообразные при комнатной температуре вещества. В твёрдом состоянии они, как правило, непластичные или даже хрупкие, плохо проводят тепло и электрический ток.
Оксиды — сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород (ЭхОу).
Оксиды металлов при нормальных условиях — твёрдые вещества. Оксиды неметаллов при этих же условиях могут быть в твёрдом, жидком и газообразном состояниях.
Кислород в оксидах проявляет степень окисления –2: (оксид углерода(IV), (оксид кальция).
Напомним: если атомы элемента могут существовать в разных положительных степенях окисления, эту степень в названиях или формулах оксидов, оснований, солей указывают римскими цифрами. Их ставят в скобках после названия соответствующего элемента, например: оксид железа(III), гидроксид железа(II), хлорид железа(II).
Различают солеобразующие (кислотные, амфотерные, осно́вные) и несолеобразующие оксиды (рис. 7).
Рис. 7. Классификация оксидов
К кислотным относятся оксиды, которым соответствуют кислоты. Кислотные оксиды реагируют со щелочами с образованием соли и воды:
Кислотным оксидам соответствуют кислородсодержащие кислоты: оксиду соответствует кислота (степени окисления углерода одинаковы в оксиде и кислоте).
К осно́вным относятся оксиды, которым соответствуют основания. Основные оксиды реагируют с кислотами с образованием соли и воды:
Основным оксидам соответствуют основания. Например, оксиду соответствует основание .
Амфотерные оксиды реагируют и с кислотами, и со щелочами:
Реакции амфотерных оксидов со щелочами могут протекать не только при сплавлении, но и в растворе:
Соединение относят к классу комплексных соединений. Дополнительные сведения о таких соединениях приведены в конце данного параграфа, а также в материале о свойствах амфотерных оксидов и гидроксидов в главе II и металлов в главе VII.
К несолеобразующим оксидам относят При комнатной температуре они не реагируют ни с кислотами, ни со щелочами.
Кислотами называют сложные вещества, содержащие атомы водорода и кислотные остатки, причём атомы водорода способны замещаться атомами металлов.
Кислоты также определяют как электролиты, при диссоциации которых в водных растворах в качестве катионов образуются только катионы водорода H + :
В таблицах 1 и 2 приведён состав и дана классификация кислот по различным признакам.
Таблица 1. Названия некоторых кислот и их солей
Бескислородные кислоты | Кислородсодержащие кислоты(гидроксиды) | ||||
Химическая формула | Название кислоты | Название соли | Химическая формула | Название кислоты | Название соли |
HI | Йодоводородная | Йодид | HNO3 | Азотная | Нитрат |
HBr | Бромоводородная | Бромид | HNO2 | Азотистая | Нитрит |
HCl | Хлороводородная | Хлорид | Н2SO4 | Серная | Сульфат |
HF | Фтороводородная | Фторид | H2SO3 | Сернистая | Сульфит |
H2S | Сероводородная | Сульфид | H3PO4 | Фосфорная | Фосфат |
H2CO3 | Угольная | Карбонат | |||
Н2SiO3 | Кремниевая | Силикат | |||
НСlO4 | Хлорная | Хлорная |
Таблица 2. Классификация кислот
Признак классификации | Классификационные группы | Примеры |
По происхождению | Неорганические (минеральные) | НCl, H2SO4, HNO3 |
Органические (карбоновые) | HCOOH, CH3COOH, C17H35COOH | |
По наличию атомов кислорода | Кислородсодержащие | H3PO4, H2SO4, H2CO3 |
Бескислородные | HCl, H2S, HF | |
По числу атомов водорода, способных замещаться атомами металлов | Одноосно́вные | HNO3, HF, НCl, CH3COOH |
Многоосно́вные (двухосно́вные, трёхосно́вные) | H2SO4, H2SO3, H2CO3, H3PO4 | |
По силе (способности диссоциировать на ионы в водном растворе) | Сильные | H2SO4, HNO3, НCl, HClO4 |
Слабые | H2S, H2SiO3, CH3COOH |
Основания — сложные вещества, состоящие из атомов металлов и гидроксогрупп ОН: гидроксид натрия NaOH, гидроксид железа(II) Fe(OH)2.
Основания — это электролиты, при диссоциации которых в качестве анионов образуются только гидроксид-ионы ОН – :
Все основания реагируют с кислотами, образуя соль и воду (реакция нейтрализации):
В основе классификации оснований лежат следующие признаки.
1. Число групп ОН. По числу групп ОН, приходящихся на один атом металла, различают однокислотные (NaOH, KOH, LiOH) и многокислотные (Mg(OH)2, Ca(OH)2, Fe(OH)2) основания.
2. Растворимость в воде. Гидроксиды металлов — твёрдые вещества. Водный раствор аммиака — гидрат аммиака (NH3 · H2O) — также обладает основными свойствами и диссоциирует с образованием гидроксид-ионов. Для того чтобы подчеркнуть это свойство, формулу гидрата аммиака часто записывают в привычном для оснований виде — NH4OH. По растворимости в воде неорганические основания делят на растворимые (щёлочи) и нерастворимые.
Щёлочи — это растворимые в воде основания. К щелочам относят растворимые гидроксиды всех элементов IА-группы и щёлочноземельных металлов: стронция, бария, радия, включая малорастворимый гидроксид кальция.
Амфотерные гидроксиды Zn(OH)2, Be(OH)2, Al(OH)3, подобно соответствующим им оксидам, реагируют как с кислотами, так и со щелочами. Взаимодействие со щелочами возможно в расплавах и растворах:
Соли — это сложные вещества, состоящие из атомов металлов и кислотных остатков.
С точки зрения теории электролитической диссоциации солями называют сложные вещества, при диссоциации которых образуются катионы металлов и анионы кислотных остатков:
К солям относят также соединения, содержащие ион аммония и кислотный остаток (хлорид аммония NH4Cl, сульфат аммония (NH4)2SO4 и др.)
В основе систематических названий солей лежат названия кислотного остатка и металла с указанием в скобках римскими цифрами степени окисления атомов металла, если она может иметь разные значения. Например, MgSO4 — сульфат магния, FeCl2 — хлорид железа(II), Fe2(SO4)3 — сульфат железа(III).
В зависимости от полноты замещения атомов водорода в кислотах различают средние и кислые соли.
Кислые соли могут образовывать многоосно́вные кислоты ( Н2 SO4, Н2 СO3, Н2 S, Н3 РO4) при частичном замещении атомов водорода в их молекулах. Наличие в составе кислой соли атомов водорода отражается в названии, например NaHCO3 — гидрокарбонат натрия (питьевая сода), Са(НСО3)2 — гидрокарбонат кальция, NaH2PO4 — дигидрофосфат натрия, NaHSO4 — гидроcульфат натрия.
На следующей схеме показана возможность полного и неполного замещения.
При неполном замещении гидроксогрупп в основании на кислотные остатки образуются осно́вные соли. В качестве примера основных солей можно привести Al(OH)2NO3. Эту соль можно рассматривать как продукт замещения одной группы ОН в основании Al(OH)3 на кислотный остаток .
Отдельную группу солей образуют так называемые комплексные соединения. В курсе химии 11-го класса вы встретитесь с некоторыми из таких соединений: Na2[Zn(OH)4] — тетрагидроксоцинкат натрия, K3[Al(OH)6] — гексагидроксоалюминат калия. Они содержат комплексные ионы, которые в химических формулах заключают в квадратные скобки.
Соли, в состав которых входят молекулы воды, называют кристаллогидратами, а вода — кристаллизационной: FeSO4 · 7H2O (железный купорос, или гептагидрат сульфата железа(II)), Na2SO4 · 10H2O (глауберова соль, или декагидрат сульфата натрия).
Из курса органической химии вам известны соли карбоновых кислот (ацетат натрия СН3СООNa, стеарат калия C17H35COOK) и соли аминов (хлорид метиламмония СН3NH3Cl, гидросульфат фениламмония С6Н5NH3HSO4).