mozok.click » Хімія » Склад і властивості основних класів неорганічних сполук
Інформація про новину
  • Переглядів: 3177
  • Автор: admin
  • Дата: 16-09-2017, 04:11
16-09-2017, 04:11

Склад і властивості основних класів неорганічних сполук

Категорія: Хімія

Класифікація неорганічних сполук

За певними спільними ознаками неорганічні речовини об’єднують в окремі класи (схема 1). Знаючи, до якого класу належить речовина, можна передбачити її властивості.

Схема 1. Основні класи неорганічних сполук

Оксиди

Оксиди — це бінарні сполуки з Оксигеном, у яких Оксиген виявляє ступінь _ окиснення -2.

Залежно від валентності хімічного елемента, що утворює оксид, склад оксидів може бути різним.

Загальна формула оксидів:



Розрізняють такі оксиди:

Солетворні:

• основні — оксиди, яким відповідають основи (утворені металічними елементами у ступені окиснення зазвичай +1 або +2: Na2O, FeO, CaO);

• кислотні — оксиди, яким відповідають кислоти (утворені не-металічними елементами: CO2, SO2, SO3, N2O5 та металічними елементами зі ступенем окиснення вище за +3: CrO3, Mn2O7, PbO2);

• амфотерні — оксиди, яким відповідають амфотерні гідроксиди (утворені деякими металічними елементами з проміжними між металічними та неметалічними властивостями: Al2O3, BeO, ZnO, Fe2O3,

Cr2O3);

Несолетворні: оксиди, яким не відповідають ані основи, ані кислоти (утворені деякими неметалічними елементами в проміжних ступенях окиснення: N2O, NO, CO, SiO).

Залежно від того, до якої групи належить оксид, він виявляє різні хімічні властивості (табл. 1).

Таблиця 1. Хімічні властивості оксидів*

Основні

Амфотерні

Кислотні

Взаємодія з кислотами й основами

Взаємодіють з кислотами з утворенням солі й води:

CaO + 2HCl =

= CaCl2 + H2O Не взаємодіють з основами

Взаємодіють з кислотами й основами з утворенням солі й води:

ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H2O ZnO + 2NaOH =

= Na2ZnO2 + H2O

Взаємодіють з основами з утворенням солі й води: SO3 + Ca(OH)2 =

= CaSO4 + H2O Не взаємодіють з кислотами

Взаємодія з водою

Оксиди лужних і лужноземельних елементів взаємодіють з водою з утворенням лугів:

CaO + H2O = Ca(OH)Інші оксиди з водою не реагують: FeO + H2O *

Не взаємодіють з водою

Взаємодіють з водою з утворенням кислоти (за винятком силіцій(^) оксиду):

SO3 + H2O = H2SOSiO2 + pO *

Основні

Амфотерні

Кислотні

Взаємодія з оксидами

Взаємодіють з кислотними оксидами з утворенням солі:

CaO + CO2 = CaCO3 Не взаємодіють з основними оксидами

Взаємодіють з кислотними й основними оксидами та між собою:

ZnO + SiO2 = ZnSiOZnO + CaO = CaZnOZnO + Al2O3 = Zn(AlO2)2

Взаємодіють з основними оксидами з утворенням солі: SO3 + CaO = CaSO4 Не взаємодіють з кислотними оксидами


Кислоти

Кислоти — сполуки, що складаються з атомів Гідрогену, здатних заміщуватися атомами металічних елементів, та кислотних залишків.

Загальна формула кислот:

За різними ознаками кислоти класифікують на групи:

• за числом атомів Гідрогену в молекулах (основністю): одноосновні: HCl, HNO3;

двохосновні: H2S, H2SO4; трьохосновні: H3PO4;

• за вмістом атомів Оксигену в молекулах: оксигеновмісні: HNO3, H2SO4, H3PO4; безоксигенові: HCl, H2S, HF.

Оксигеновмісні кислоти є продуктами приєднання молекули води до молекул кислотних оксидів. Безоксигенові кислоти — це розчини деяких газів у воді. Хлоридна кислота — це розчин газуватого гідроген хлориду HCl у воді, флуоридна — розчин гідроген флуориду HF тощо.

Таблиця 2. Забарвлення деяких індикаторів у розчинах з різним середовищем

Індикатор

Забарвлення в середовищі

кислотному

нейтральному

лужному

Лакмус

Червоний

Фіолетовий

Синій

Метиловий оранжевий

Червоний

Оранжевий

Жовтий

Фенолфталеїн

Безбарвний

Безбарвний

Малиновий

Основні хімічні властивості кислот наведено в таблиці 3. Таблиця 3. Хімічні властивості кислот

Хімічні властивості

Рівняння реакцій

Змінюють забарвлення індикаторів (табл. 2)

 

Взаємодіють з металами, розташованими в ряду активності лівіше від водню

Взаємодіють з основними оксидами з утворенням солі й води

Взаємодіють з основами з утворенням солі й води

Взаємодіють із солями, якщо в результаті реакції виділяється газ, утворюється осад або вода

Основи

Основи — сполуки, що складаються з атомів металічного елемента та однієї або декількох гідроксильних груп OH.

Загальна формула основ:

За розчинністю у воді основи класифікують на дві групи:

Основи зазвичай виявляють властивості, протилежні кислотам, тобто взаємодіють з речовинами з кислотними властивостями (табл. 4).

Таблиця 4. Хімічні властивості основ

Луги

Нерозчинні гідроксиди

Змінюють забарвлення індикаторів (табл. 2)

Не змінюють забарвлення індикаторів

Взаємодіють з кислотами з утворенням солі й води (реакція нейтралізації):

2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O

Взаємодіють з кислотами з утворенням солі й води:

Fe(OH)2 + H2SO4 = FeSO4 + 2H2O

Луги

Нерозчинні гідроксиди

Взаємодіють з кислотними оксидами:

Взаємодіють з кислотними оксидами, які відповідають сильним кислотам:

Взаємодіють з амфотерними оксидами й гідроксидами:

Взаємодіють з амфотерними оксидами й гідроксидами під час сплавляння:

Взаємодіють з розчинами солей, якщо утворюється нерозчинна речовина (випадає осад):

Із розчинами солей зазвичай не взаємодіють

Гідроксиди лужних елементів під час нагрівання не розкладаються; гідроксиди лужноземельних розкладаються, але за значно більшої температури, ніж нерозчинні гідроксиди:

Під час нагрівання розкладаються з утворенням оксиду та води:

Солі

Солі можна розглядати як продукти заміщення в кислоті атомів Гідрогену на атоми металічних елементів або заміщення в основах гідроксид-іонів на кислотний залишок.

Солі — сполуки, що складаються з атомів металічних елементів і кислотних залишків.

Загальна формула солей:

Солі зазвичай вступають у реакції обміну з іншими речовинами (табл. 5, с. 10). Реакції обміну відбуваються за умови, якщо в результаті взаємодії утворюється осад, газ чи вода.

Таблиця 5. Хімічні властивості солей

Хімічні властивості

Рівняння реакцій

Взаємодіють з кислотами, якщо утворюється слабкіша чи нестійка кислота або осад

Розчинні солі взаємодіють з лугами, якщо утворюється осад

Розчинні солі вступають у реакції обміну одна з одною, якщо утворюється осад

Розкладаються під час нагрівання, якщо утворюються леткі оксиди

Активніші метали здатні витісняти менш активні метали з розчинів солей


Контрольні запитання

1. Дайте визначення оксидам, кислотам, основам і солям. За якими ознаками іх класифікують на групи? Наведіть приклади.

2. Які метали здатні витісняти водень з кислот?

3. Сформулюйте умови, за яких відбуваються реакції обміну у водних розчинах. Наведіть приклади реакцій.

4. Які сполуки належать до амфотерних? Наведіть приклади.

Завдання для засвоєння матеріалу

5. Складіть формули таких оксидів: калій оксид, фосфор(ііі) оксид, аргентум(І) оксид, ферум(іі) оксид, хлор(іУ) оксид, нітроген(У) оксид, цинк оксид, аурум(ііі) оксид.

6. Доповніть схеми реакцій, доберіть коефіцієнти, запишіть назви продуктів реакцій:

7. Складіть рівняння реакцій між кислотою та гідроксидом, у результаті яких утворюються такі солі: K2SO4, Mg(NO3)2, ZnSO4, CaCl2, Al(NO3)3.

8. Складіть рівняння реакцій, що відповідають таким перетворенням:

9. Порівняйте об'єми сульфур(іУ) оксиду (н. у.), який можна добути із сірки масою 480 г та натрій сульфіту масою 630 г.

10. Обчисліть масу фосфору, яку необхідно ввести в низку перетворень для добування кальцій ортофосфату масою 15,5 г.

11. Для побілки стовбурів плодових дерев використовують вапняне молоко: суміш 2 кг гашеного вапна Са(ОН)2 та 10 л води. Обчисліть масу кальцій оксиду, необхідного для добування гашеного вапна такої кількості.

12. Для чищення каналізаційних труб використовують рідкий засіб, що містить 40 % натрій гідроксиду, у кількості 250 г розчину на кожне місце очищення. Одне упакування з таким сухим засобом містить 70 г натрій гідроксиду. Визначте, скільки таких упакувань вам необхідно придбати, щоб прочистити труби: раковину на кухні, рукомийник у ванній, злив душової кабінки.






^