Работа 2. Основные классы неорганических соединений
Цель работы: изучение способов получения и химических свойств основных классов неорганических соединений и взаимосвязи между ними.
Неорганические соединения по составу делятся на гомо- и гетеросоединения. Гомосоединения – это вещества, состоящие из атомов одного элемента. Они условно подразделяются на металлы и неметаллы. Гетеросоединения, или сложные вещества, состоят из атомов двух или более элементов. Они делятся на классы: оксиды, основания, кислоты, соли. Основания и кислородсодержащие кислоты рассматриваются как единый класс – гидроксиды.
Оксиды, их получение и свойства
Оксидами называются бинарные соединения, в которых один из элементов – кислород. Например: K2O, SO2.
Оксиды делятся:
– на несолеобразующие или безразличные (N2O, NO, CO, SiO);
– солеобразующие: а) основные; б) амфотерные; в) кислотные.
Основные оксиды – это оксидыметаллов со степенью окисления металла +1, +2. Исключение составляют оксиды BeO, ZnO, SnO, PbO, являющиеся амфотерными.
Основными называются оксиды, которые взаимодействуют с кислотами, образуя соли. Основным оксидам отвечают гидроксиды – основания. Например:
Основной оксид Na  O Ca+2O | Основание Na+1OH Ca+2(OH)2 |
Амфотерные оксиды – оксиды металлов со степенью окисления металла +3, +4 и BeO, ZnO, SnO, PbO со степенью окисления +2.
Амфотерными называются оксиды, которые взаимодействуют как с кислотами, так и с основаниями (щелочами, растворимыми в воде основаниями), образуя соли. Амфотерным оксидам отвечают гидроксиды, проявляющие как свойства кислот, так и свойства оснований. Например:
Амфотерный оксид Be+2O Cr  O3 | Основание Be+2(OH)2 Cr+3(OH)3 | Кислота H2Be+2O2 HCr+3O2 |
Кислотные оксиды – оксиды неметаллов (кроме несолеобразующих оксидов) в любой степени окисления и оксиды металлов в высоких степенях окисления (+5 и выше).
Кислотными называют оксиды, которые взаимодействуют с основаниями, образуя соли. Кислотным оксидам отвечают гидроксиды – кислоты. Например:
Кислотный оксид   | Кислота   |
Выполнение работы
Опыт 1.1. Получение оксидов непосредственным взаимодействием простых веществ.В металлическую ложечку поместите небольшое количество серы и подожгите в пламени горелки. Внесите ложечку с горящей серой в колбу. После того как горение закончится, выньте ложечку, налейте в колбу немного дистиллированной воды и добавьте несколько капель лакмуса. Как изменилась окраска лакмуса? Определите реакцию среды. Напишите уравнения соответствующих реакций.
Опыт 1.2. Получение оксидов разложением солей.В сухую пробирку поместите небольшое количество (на кончике шпателя) карбоната гидроксомеди. Нагрейте пробирку с солью в пламени горелки до полного ее разложения. Отметьте цвет образовавшегося вещества и конденсацию капель воды на холодной части пробирки. Напишите уравнение реакции разложения соли.
Опыт 1.3. Получение оксидов разложением нерастворимых оснований.В пробирку налейте 1-2 мл раствора сульфата меди и добавьте 2 н. раствор гидроксида натрия. Отметьте цвет образовавшегося осадка. Нагрейте содержимое пробирки до изменения окраски осадка. Почему изменилась окраска? Составьте уравнения происходящих реакций.
Опыт 1.4. Отношение оксидов к воде.В одну пробирку поместите немного оксида кальция, в другую – оксида меди. Налейте в каждую пробирку 1-2 мл дистиллированной воды и добавьте несколько капель фенолфталеина. Объясните изменение окраски раствора в первой пробирке. В каком случае происходит реакция оксида с водой? Напишите уравнение реакции.
Опыт 1.5. Установление характера оксида. В одну пробирку поместите небольшое количество оксида меди, в другую – оксид цинка, добавьте 1-2 мл 2 н. раствора серной кислоты, осторожно нагрейте. Напишите уравнения реакций, отметьте окраску образовавшихся растворов.
Повторите опыт, добавив к небольшому количеству (несколько кристаллов) оксидов меди и цинка по 1-2 мл 30%-ного раствора гидроксида натрия. Пробирки нагрейте. Что наблюдаете? Напишите уравнения реакций. Сделайте вывод о химической природе исследуемых оксидов.