mozok.click

Классификация неорганических соединений

По некоторым общим признакам неорганические вещества объединяют в отдельные классы (схема 1). Зная, к какому классу относится вещество, можно предугадать его свойства.

Схема 1. Основные классы неорганических соединений

Оксиды

Оксиды — это бинарные соединения с Оксигеном, в которых Оксиген проявляет степень окисления -2.

В зависимости от валентности химического элемента, который образует оксид, состав оксидов может быть различным.

Общая формула оксидов:

Различают следующие оксиды:

Солеобразующие:

• основные — оксиды, которым соответствуют основания (образованы металлическими элементами в степени окисления обычно +1 или +2: Na2O, FeO, CaO;

• кислотные — оксиды, которым соответствуют кислоты (образованы неметаллическими элементами: CO2, SO2, N2O5 и металлическими элементами со степенью окисления выше +3: CrO3, Mn2O7, PbO2);

• амфотерные — оксиды, которым соответствуют амфотерные гидроксиды (образованы некоторыми металлическими элементами с промежуточными между металлическими и неметаллическими свойствами: Al2O3, BeO, ZnO, Fe2O3, Cr2O3).

Несолеобразующие: оксиды, которым не соответствуют ни основания, ни кислоты (образованы некоторыми неметаллическими элементами в промежуточных степенях окисления: N2O, NO, CO, SiO).

В зависимости от того, к какой группе относится оксид, он проявляет различные химические свойства (табл. 1).

Таблица 1. Химические свойства оксидов

Основные	Амфотерные	Кислотные
Взаимодействие с кислотами и основаниями
Взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды:	Взаимодействуют с кислотами и основаниями с образованием соли и воды:	Взаимодействуют с основаниями с образованием соли и воды:
Не взаимодействуют с основаниями
		Не взаимодействуют с кислотами
Взаимодействие с водой
Оксиды щелочных и щелочноземельных элементов взаимодействуют с водой с образованием щелочей:	Не взаимодействуют с водой	Взаимодействуют с водой с образованием кислоты (за исключением силиций(^) оксида):
Другие оксиды с водой не реагируют

Основные	Амфотерные	Кислотные
Взаимодействие с оксидами
Взаимодействуют с кислотными оксидами с образованием соли:	Взаимодействуют с кислотными и основными оксидами и между собой:	Взаимодействуют с основными оксидами с образованием соли:
Не взаимодействуют с основными оксидами		Не взаимодействуют с кислотными оксидами

Кислоты

Кислоты — соединения, состоящие из атомов Гидрогена, способных замещаться атомами металлических элементов, и кислотных остатков.

Общая формула кислот:

По различным признакам кислоты классифицируют на группы:

• по числу автомов Гидрогена в молекулах (основности): 

1. одноосновные: HCl, HNO3;;
2. двухосновные: H2S, H2SO4;
3. трехосновные: H3PO4;

• по содержанию автомов Оксигена в молекулах: 

1. оксигенсодержащие: HNO3, H2SO4, H3PO4;
2. безоксигеновые: HCl, H2S, HF.

Оксигенсодержащие кислоты являются продуктами присоединения молекул воды к молекулам кислотных оксидов. Безоксигеновые кислоты — это растворы некоторых газов в воде. Хлоридная кислота — это раствор газообразного гидроген хлорида НС1 в воде, флуоридная — раствор гидроген флуорида HF и т. п.

Таблица 2. Цвет некоторых индикаторов в растворах с разной средой

Основные химические свойства кислот приведены в таблице 3.

Таблица 3. Химические свойства кислот

Химические свойства	Уравнения реакций
Изменяют цвет индикаторов (табл. 2)
Взаимодействуют с металлами, расположенными в ряду активности левее водорода
Взаимодействуют с основными оксидами с образованием соли и воды
Взаимодействуют с основаниями с образованием соли и воды
Взаимодействуют с солями, если в результате реакции выделяется газ, образуется осадок или вода

Основания

Основания — соединения, состоящие из атомов металлического элемента и одной или нескольких гидроксильных групп OH.

Общая формула оснований:

По растворимости в воде основания классифицируют на две группы:

• растворимые (щелочи): LiOH, NаОН, КОН, RbOH, CsOH, FrOH, Са(ОН)₂, Sr(OH)₂, Ва(ОН)₂, Ra(OH)₂;

• нерастворимые гидроксиды: Fe(OH)₂, Mg(OH)₂ и др.

Основания обычно проявляют свойства, противоположные кислотам, то есть взаимодействуют с веществами с кислотными свойствами (табл. 4).

Таблица 4. Химические свойства оснований

Щелочи	Нерастворимые гидроксиды
Изменяют цвет индикаторов (табл. 2)	Не изменяют цвет индикаторов
Взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды (реакция нейтрализации):	Взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды:

Щелочи	Нерастворимые гидроксиды
Взаимодействуют с кислотными оксидами:	Взаимодействуют с кислотными оксидами, которые соответствуют сильным кислотам:
Взаимодействуют с амфотерными оксидами и гидроксидами:	Взаимодействуют с амфотерными оксидами и гидроксидами при сплавлении:
Взаимодействуют с растворами солей, если образуется нерастворимое соединение (выпадает осадок):	С растворами солей обычно не взаимодействуют
Гидроксиды щелочных элементов устойчивы к нагреванию (не разлагаются); гидроксиды щелочноземельных элементов разлагаются, но при значительно более высоких температурах, чем нерастворимые гидроксиды:	При нагревании разлагаются с образованием оксида и воды:

Соли

Соли можно рассматривать как продукты замещения в кислоте атомов Гидрогена атомами металлических элементов или замещения в основаниях гидроксид-ионов кислотным остатком.

Соли — соединения, состоящие из атомов металлических элементов и кислотных остатков.

Общая формула солей:

Соли обычно вступают в реакции обмена с другими веществами (табл. 5, с. 10). Реакции обмена происходят при условии, если в результате взаимодействия образуется осадок, газ или вода.

Таблица 5. Химические свойства солей

Химические свойства	Уравнения реакций
Взаимодействуют с кислотами, если образуется более слабая или нестойкая кислота либо осадок
Растворимые соли взаимодействуют со щелочами, если образуется осадок
Растворимые соли вступают в реакции обмена друг с другом, если образуется осадок
Разлагаются при нагревании, если образуются летучие оксиды
Более активные металлы вытесняют менее активные из растворов солей

Контрольные вопросы

1. Дайте определение оксидам, кислотам, основаниям и солям. По каким признакам их классифицируют на группы? Приведите примеры.

2. Какие металлы способны вытеснять водород из кислот?

3. Сформулируйте условия, при которых происходят реакции обмена в водных растворах. Приведите примеры реакций.

4. Какие соединения относятся к амфотерным? Приведите примеры.

Задания для усвоения материала

5. Составьте формулы оксидов: калий оксид, фосфор(Ш) оксид, аргентумО) оксид, феррум(П) оксид, хлор(^) оксид, цинк оксид, аурум(Ш) оксид.

6. Дополните схемы реакций, подберите коэффициенты, запишите названия продуктов реакций:

7. Составьте уравнения реакций между кислотой и гидроксидом, в результате которых образуются вещества: K₂SO₄, Mg(NO₃)₂, ZnSO₄, CaQ₂, Al(NO₃)₃.

8. Составьте уравнения реакций, соответствующие превращениям:

9. Сравните объемы сульфур (IV) оксида (н. у.), который можно получить из серы массой 480 г и натрий сульфита массой 630 г.

10. Вычислите массу фосфора, которую необходимо ввести в ряд превращений для получения кальций ортофосфата массой 15,5 г.

11. Для побелки стволов плодовых деревьев используют известковое молоко: смесь 2 кг гашеной извести Са(ОН)₂ и 10 л воды. Вычислите массу кальций оксида, необходимого для получения соответствующего количества гашеной извести.

12. Для очистки канализационных труб используют жидкое средство, содержащее 40 % натрий гидроксида, в количестве 250 г раствора на каждое место очистки. Одна упаковка с таким сухим средством содержит 70 г NaOH. Определите, сколько таких упаковок вам нужно купить, чтоб прочистить трубы: раковину на кухне, рукомойник в ванной, слив в ванной.

Это материал учебника Химия 9 класс Григорович