КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Основные классы

ОКСИДЫ

Оксиды – это сложные бинарные вещества, содержащие атомы кислорода в степени окисления –2.

ОКСИДЫ
Солеобразующие	Несолеобразующие (безразличные)
Основные	Амфотерные	Кислотные
Оксиды металлов в низших сте-пенях окис-ления (с.о.)+1 и +2: Na₂O, FeO, MgO	Некоторые оксиды ме-таллов в с.о. +2, +3 и +4: BeO, ZnO, PbO, SnO, Al₂O₃, Cr₂O₃	Оксиды неметаллов в с.о. +3 и выше, а также оксиды металлов в с. о. +4 и выше: В₂О₃, СО₂, P₂O₅, PbO₂, CrO₃	Оксиды неметаллов в степенях окисления +1 и +2: СО, SiO, N₂O, NO

Увеличение степени окисления неметалла приводит к изменению свойств его оксида от несолеобразующего к кислотному:

N₂O	NO	N₂O₃	NO₂	N₂O₅
Несолеобразующие оксиды	Кислотные оксиды

Увеличение степени окисления металла приводит к изменению свойств его оксида от основного к амфотерному и дальше – к кислотному:

MnO	Mn₂O₃	MnO₂	MnO₃	Mn₂O₇
Основные оксиды	Амфотерный оксид	Кислотные оксиды

Химические свойства оксидов:

1. Основные и кислотные оксиды растворяются в воде в том случае, если в результате реакции образуются растворимые в воде основания и кислоты:

Na₂O + H₂O = 2NaOH	C водой взаимодействуют оксиды щелочных и щелочноземельных металлов
CaO + H₂O = Ca(OH)₂
FeO + H₂O ¹

SO₃ + H₂O = H₂SO₄	C водой взаимодействуют кислотные оксиды, которым соответствуют растворимые кислоты
P₂O₅ + H₂O (хол.) = 2НРО₃
P₂O₅ + 3H₂O (гор.) = 2Н₃РО₄
2NO₂ + H₂O = HNO₂ + HNO₃
4NO₂ + O₂ + 2H₂O = 4HNO₃
СrO₃ + H₂O = H₂CrO₄
SiO₂ + H₂O ¹

2. Основные и кислотные оксиды взаимодействуют между собой:

Na₂O + СО₂ = Na₂СО₃	Если кислотный оксид газообразный, реакция идет при комнатной температуре
CaO + SO₂ = CaSO₃

Na₂O + SiO₂ Na₂SiO₃	Если кислотный оксид твердый, реакция идет при нагревании (сплавлении)
FeO + PbO₂ FePbO₃

3. Амфотерные оксиды взаимодействуют как с основными, так и с кислотными оксидами:

ZnO + Na₂O Na₂ZnO₂	Al₂O₃ + K₂O 2KAlO₂
	ZnO + CO₂ = ZnCO₃	Al₂O₃+3SiO₂ Al₂(SiO₃)₃

Реакции оксидов между собой в стехиометрическом соотношении возможны только в том случае, если их свойства значительно различаются.

В противном случае возможно образование соединений нестехиометрического состава:

x CaO + y Al₂O₃ = x CaO×y Al₂O₃ (двойные оксиды – основа керамик).

По составу керамики делятся на:

а) алюмосиликатные (тройные оксиды, состоящие из оксидов алюминия, кремния и двухвалентного металла)

x Al₂O₃×y SiO₂×z MO

б) магнезиальные (на основе оксида магния);

в) титанатные (на основе TiO₂) и некоторые другие.

4. Основные и амфотерные оксиды взаимодействуют с кислотами: MgO + 2HCl = MgCl₂ + H₂O

ZnO + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂O

5. Кислотные и амфотерные оксиды взаимодействуют со щелочами: SO₂ + 2NaOH = Na₂SO₃ + H₂O

ZnO + 2NaOH Na₂ZnO₂ + H₂O

ZnO + 2NaOH + H₂O Na₂[Zn(OH)₄]

Al₂O₃ + 2NaOH 2NaAlO₂ + H₂O или

Al₂O₃ + 6NaOH (изб.) 2Na₃AlO₃ + 3H₂O

Al₂O₃ + 2NaOH + 7Н₂О 2Na[Al(OH)₄(H₂O)₂] или

Al₂O₃ + 6NaOH (изб.) + 3H₂O 2Na₃[Al(OH)₆]

ОСНОВАНИЯ

Основания – это сложные вещества, которые при диссоциации образуют катионы металлов (или аммония NH₄⁺) и гидроксид-анионы ОН^–.

Классификация оснований: 1) растворимые в воде (щелочи) – это основания щелочных (элементы IA группы) и щелочноземельных (элемненты больших периодов IIA группы), например NaOH, KOH, Ca(OH)₂, Ва(ОН)₂.

2) растворимое в воде слабое олснование – гидроксид аммония, NH₄OH.

3) нерастворимые в воде основания, например Fe(OH)₂.

4) амфотерные основания, которые соответствуют амфотерным оксидам, например Zn(OH)₂, Al(OH)₃ и др.

Число групп ОН^–, входящих в состав основания, определяет его кислотность. Например, КОН – однокислотное основание, Са(ОН)₂ – двухкислотное основание, Al(OH)₃ – трехкислотное основание.

Химические свойства оснований:

Щелочи:

1) реагируют с кислотными оксидами и кислотами:

2КОН + SO₃ = K₂SO₄ + H₂O	Реакция нейтрализации
Ca(OH)₂ + 2HCl = CaCl₂ + 2H₂O

2) реагируют с солями (в том случае, если в процессе реакции образуется осадок):

2NaOH + FeCl₂ = Fe(OH)₂¯ + 2NaCl

Ba(OH)₂ + Na₂SO₄ = BaSO₄¯ + 2NaOH

NaOH + BaCl₂ ¹

3) реагируют с амфотерными оксидами и основаниями:

2NaOH + BeO Na₂BeO₂ + H₂O

3NaOH + Cr(OH)₃ Na₃[Cr(OH)₆]

Нерастворимые основания:

1) реагируют с кислотными оксидами и кислотами (реакция нейтрализации):

Fe(OH)₃ + 3HNO₃ = Fe(NO₃)₃ + 3H₂O

2) реагируют со щелочами:

CuSO₄+2NaOH=Cu(OH)₂¯+Na₂SO₄

3) разлагаются при нагревании: Cu(OH)₂ CuO + H₂O

Амфотерные основания:

1) реагируют с кислотными оксидами и кислотами (реакция нейтрализации): Zn(OH)₂ + CO₂ = ZnCO₃ + H₂O

2) реагируют со щелочами:

Sn(OH)₂+ 2NaOH = Na₂[Sn(OH)₄]

4) разлагаются при нагревании:

2Al(OH)₃ Al₂O₃ + 3H₂O

КИСЛОТЫ

Кислоты – это сложные вещества, которые при диссоциации образуют катионы водорода Н⁺ и анионы кислотного остатка. Названия некоторых из них приведены ниже:

Кислота	Название	Кислотный остаток	Название
HCl	хлороводородная (соляная)	Cl^–	хлорид
HBr	бромоводородная	Br^–	бромид
HI	иодоводородная	I^–	иодид
H₂S	сероводородная	HS^–	гидросульфид
S^2–	сульфид
H₂SO₃	сернистая	HSO₃^–	гидросульфит
SO₃^2–	сульфит
H₂SO₄	серная	HSO₄^–	гидросульфат
SO₄^2–	сульфат
HNO₂	азотистая	NO₂^–	нитрит
HNO₃	азотная	NO₃^–	нитрат
H₃PO₄	(орто)фосфорная	H₂PO₄^–	дигидрофосфат
HPO₄^2–	гидрофосфат
PO₄^3–	(орто)фосфат
HPO₃	метафосфорная	PO₃^–	метафосфат
H₂CO₃	угольная	HCO₃^–	гидрокарбонат
CO₃^2–	карбонат
H₂SiO₃	кремниевая	HSiO₃^–	гидросиликат
SiO₃^2–	силикат
CH₃COOH	уксусная	CH₃COO^–	ацетат
H₂CrO₄	хромовая	CrO₄^2–	хромат
H₂Cr₂O₇	двухромовая	Cr₂O₇^2–	дихромат
HMnO₄	марганцевая	MnO₄^–	перманганат
HClO₄	хлорная	ClO₄^–	перхлорат

Основность кислоты (число атомов водорода) определяет возможность полной или неполной нейтрализации кислоты при реакции с основаниями: HCl + NaOH = NaCl + H₂O (для одноосновных кислот возможна только одна реакция нейтрализации, приводящая к образованию средних солей).

Для многоосновных кислот возможна полная и неполная нейтрализация: H₂СО₃ + 2КОН (изб.) = К₂СО₃ + 2Н₂О

(полная нейтрализация – образование средней соли)

H₂СО₃ + КОН (недост.) = КНСО₃ + Н₂О

(неполная нейтрализация – образование кислой соли)

Химические свойства кислот:

1. Изменение окраски индикаторов (лакмуса и метилоранжа).

2. Взаимодействие с металлами: Са + 2HCl = CaCl₂ + H₂

3. Взаимодействие с основными и амфотерными оксидами:

СuO + 2HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + H₂O

Al₂O₃ + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O

4. Взаимодействие с основаниями (реакция нейтрализации):

Cu(OH)₂ + 2HCl = CuCl₂ + 2H₂O

5. Взаимодействие с солями (реакции обмена):

H₂SO₄+ BaCl₂ = 2HCl + BaSO₄¯ (осадок)

2HNO₃ + СаСО₃ = Ca(NO₃)₂ + H₂O + CO₂ (газ)

HCl + KNO₂ = KCl + HNO₂ (сильная кислота вытесняет слабую из ее соли)

СОЛИ

Соли – это сложные вещества, которые при диссоциации образуют катионы металла (или NН₄⁺) и анионы кислотного остатка.

Соли можно рассматривать как продукты замещения атомов водорода в молекуле кислоты на металл или гидроксильных групп в молекуле основания на кислотный остаток.

При растворении в воде ионы соли захватывают и удерживают определенное число молекул воды. Для ряда солей силы взаимодействия с молекулами воды так велики, что последние остаются в составе соли даже при выпаривании раствора. При этом соотношение между количеством вещества соли и воды постоянны для данной соли. Такие соединения называют кристаллогидратами, а вода – кристаллизационной: BaCl₂×2H₂O – дигидрат хлорида бария, СuSO₄×5H₂O – пентагидрат сульфата меди (медный купорос).

Химические свойства солей:

1. Взаимодействие с металлами (реакции замещения – более активный металл вытесняет менее активный):

FeCl₂+ Zn = Fe + ZnCl₂.

2. Взаимодействие с неметаллами (реакции замещения – более активный неметалл вытесняет менее активный):

2NaBr + Сl₂ = Br₂ + 2NaCl.

3. Взаимодействие сo щелочами (реакции обмена):

MgCl₂ + 2NaOH = Mg(OH)₂¯ + 2NaCl.

4. Взаимодействие с недостатком щелочей (перевод средних солей в основные): CaCl₂ + NaOH (недост.) = CaOHCl + NaCl.

5. Взаимодействие с кислотами (реакции обмена):

СаCl₂ + H₂SO₄ = CaSO₄¯ + 2HCl.

6. Взаимодействие с избытком кислоты или кислотного оксида (перевод средних солей в кислые):

Na₂SO₄ + H₂SO₄ (изб.) = 2NaHSO₄

CaCO₃¯ + CO₂ + H₂O = Ca(HCO₃)₂

7. Взаимодействие солей между собой (реакции обмена):

CuCl₂ + 2AgNO₃ = 2AgCl¯ + Cu(NO₃)₂.

<123 4 5 6 7 >

Дата добавления: 2016-11-22; просмотров: 925;