Тема 1. основые классы неорганических
СОЕДИНЕНИЙ
Оксиды
Оксиды – это соединения, состоящие из двух элементов, один из которых кислород в степени окисления –2.
Названия состоят из: ● слова оксид;
● названия элемента с указанием степени окисления (если она переменная).
Классификация оксидов
Гидроксиды = вода + оксид
Основные оксиды – это оксиды металлов в низших степенях окисления (+1,+2), которым соответствуют основания, и которые взаимодействуют с кислотами, кислотными оксидами, а некоторые – с водой.
Na2O → NaOH
CaO → Ca(OH)2
BaO → Ba(OH)2
K2O → KOH
Химические свойства основных оксидов:
1) CaO + 2HCl → CaCl2 + H2O
2) СaO + CO2 → CaCO3
3) CaO + H2O → Ca(OH)2
Кислотные оксиды – это оксиды неметаллов, а также оксиды металлов в высших степенях окисления (+5, +6, +7), которым соответствуют кислоты, и которые взаимодействуют с основаниями, основными оксидами и с водой.
СO2 → H2CO3 SO3 → H2SО4
SiO2 → H2SiO3 SO2 → H2SO3
N2O5 → HNO3 Cl2O7 → HClO4
N2O3 → HNO2 CrO3 → H2CrO4
P2O5 → H3PO4 FeO3 → H2FeO4
P2O3 → H3PO3 Mn2O7 → HMnO4
Химические свойства кислотных оксидов:
1) SO3 + 2 NaOH → Na2SO4 + H2O
2) SO3 + CaO → CaSO4
3) SO3 + H2O → H2SO4
Амфотерные оксиды – это оксиды металлов в промежуточных степенях окисления (чаще всего +3,+4), которым соответствуют и основания и кислоты, поэтому они взаимодействуют как с кислотами, так и с основаниями.
Например: ZnO, BeO, Al2O3, Cr2O3.
Zn(OH)2 – основание Al(OH)3 – основание
ZnO Al2O3
H2ZnO2 – кислота кислоты:
H3AlO3 – ортоалюминиевая
HAlO2 – метаалюминиевая
Химические свойства амфотерных оксидов:
1) ZnO +2 HCl → ZnCl2 + H2O
ZnO + 2 NaOH t Na2ZnO2 + H2O
цинкат натрия
ZnO + 2 NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4]
тетрагидроксоцинкат натрия
2) Al2O3 + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2O
Al2O3 + 6 NaOH t 2 Na3AlO3 + 3 H2O
ортоалюминат натрия
Al2O3 + 2 NaOH t 2 NaAlO2 + H2O
метаалюминат натрия
Al2O3 + 6 NaOH + 3 H2O → 2 Na3[Al(OH)6]
гексагидроксоалюминат натрия
Al2O3 + 2 NaOH + 3 H2O → 2 Na[Al(OH)4]
тетрагидроксоалюминат натрия
Кислоты
Кислоты: ● соединения, состоящие из атомов водорода, способных замещаться на металл, и кислотных остатков.
● электролиты, которые при растворении в воде диссоциируют на катионы водорода (Н+) и анионы кислотных остатков.
Классификация кислот
|
1. По числу атомов водорода (основности):
HCl H2CO3 H3PO4
2. По наличию атомов кислорода:
|
|
HBr H2SO4
3. По степени растворимости в воде:
HNO3 H2SiO3
4. По степени диссоциации (α):
Необходимо запомнить 7 сильных кислот и 16 слабых, а также названия их анионов.
Таблица 1 – Классификация кислот по степени диссоциации
Формула кислоты | Название кислоты | Название солей |
Сильные кислоты | ||
H2SO4 | Серная | Сульфаты |
HNO3 | Азотная | Нитраты |
HCl | Соляная (хлороводородная) | Хлориды |
HBr | Бромоводородная | Бромиды |
HI | Йодоводородная | Йодиды |
HClO4 | Хлорная | Перхлораты |
HMnO4 | Марганцовая | Перманганаты |
Слабые кислоты | ||
H2SO3 | Сернистая | Сульфиты |
HNO2 | Азотистая | Нитриты |
Окончание таблицы 1 | ||
Формула кислоты | Название кислоты | Название солей |
HF (H2F2) | Димер плавиковой кислоты, Фтороводородная | Фториды |
H2S | Сероводородная | Сульфиды |
H2CO3 | Угольная | Карбонаты |
H2SiO3 | Метакремниевая | Метасиликаты |
H4SiO4 | Ортокремниевая | Ортосиликаты |
H3PO4 | Ортофосфорная | ортофосфаты |
HPO3 | Метафосфорная | Метафосфаты |
HPO2 | Метафосфористая | Метафосфиты |
H3PO3 | Ортофосфористая | Ортофосфиты |
HCN | Синильная | Цианиды |
H2CrO4 | Хромовая | Хроматы |
H2Cr2O7 | Двухромовая | Дихроматы |
CH3COOH | Уксусная | Ацетаты |
HCOOH | Муравьиная | Формиаты |
Химические свойства кислот:
1) с основаниями: H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O;
2) с основными оксидами: H2SO4 + CuO → CuSO4 + H2O;
3) с металлами (до Н) HCl и разб. H2SO4: 2 HCl + Zn → ZnCl2 + H2;
4) с солями слабых и летучих кислот: 2 HCl+Na2CO3 → 2 NaCl+H2O+CO2
3. Основания и амфотерные гидроксиды
Основания и амфотерные гидроксиды● соединения,состоящие из атомов металлов и одной или нескольких гидроксильных групп (ОН−1)
Основания ● электролиты, которые при растворении в воде диссоциируют на анионы гидроксильных групп (ОН−1) и катионы металлов
Амфотерные гидроксиды● электролиты, которые диссоциируют либо по типу кислоты, либо по типу основания
Классификация оснований
1. По числу гидроксильных групп (ОН−1):
|
|
KOH Ba(OH)2 Fe(OH)3
2.По степени растворимости в воде:
NaOH Ca(OH)2
3.По степени диссоциации (α):
Необходимо запомнить сильные основания – это основания, образованные щелочными и щелочноземельными металлами (кроме Be и Mg).
Таблица 2 - Классификация оснований по степени диссоциации
Сильные основания | Слабые основания | ||
Формула | Название | Формула | Название |
LiOH | Гидроксид лития | NH4OH или NH3 ∙ H2O | гидроксид аммония |
NaOH | Гидроксид натрия | Fe(OH)3 | гидроксид железа (III) |
KOH | Гидроксид калия | все остальные | |
RbOH | Гидроксид рубидия | ||
CsOH | Гидроксид цезия | ||
FrOH | Гидроксид франция | ||
Ca(OH)2 | Гидроксид кальция | ||
Sr(OH)2 | Гидроксид стронция | ||
Ba(OH)2 | Гидроксид бария |
Химические свойства оснований:
1) с кислотами: 2 KOH + H2SO4 → K2SO4 + 2 H2O;
2) с кислотными оксидами: 2 KOH + CO2 → K2CO3 + H2O;
3) с солями (р): 2 KOH + CuSO4 → Cu(OH)2↓ + K2SO4;
4) нерастворимые основания разлагаются при нагревании:
Cu(OH)2 t CuO + H2O;
5) амфотерные гидроксиды взаимодействуют как с кислотами, так и с основаниями: Al(OH)3 + 3 HCl → AlCl3 + 3 H2O;
Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]
4. Соли
Cредние соли: ● соединения, состоящие из атомов металла и кислотных
остатков.
● электролиты, которые при растворении в воде диссоциируют на катионы металла и анионы кислотных остатков.
Классификация солей
Al2(SO4)3 NaHCO3 MgOHCl
сульфат алюминия гидрокарбонат натрия гидроксохлорид магния
|
|
KAl(SO4)2 Ca(OCl)Cl K3[Fe(CN)6]
cульфат алюминия хлорид-гипохлорит гексацианоферрат (III)
калия кальция калия
Химические свойства средних солей:
1) с металлами (см. ряд напряжений): CuSO4 + Fe → FeSO4 + Cu;
2) с кислотами: Na2CO3 + 2 HCl → 2 NaCl + CO2 + H2O
3) с основаниями: CuSO4 + 2 KOH → Cu(OH)2↓ + K2SO4
4) с солями: AgNO3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO3
Химические свойства кислых солей:
1) с сильными кислотами: Ca(HCO3)2 +2HCl → CaCl2 +2H2O + 2CO2
2) с сильными основаниями: Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3 + 2H2O
Вывод: кислые соли проявляют амфотерные свойства
3) некоторые кислые соли подвергаются термическому разложению:
Ca(HCO3)2 t CaCO3 + CO2 + H2O
Химические свойства основных солей:
1) с сильными кислотами: CuOHCl + HCl → CuCl2 +H2O
2) с сильными основаниями: CuOHCl + NaOH → Cu(OH)2 + NaCl
Вывод: основные соли проявляют амфотерные свойства
3) некоторые соли (летучих кислот) подвергаются термическому разложению: (CuOH)2CO3 t 2CuO + CO2 + H2O
Ионные уравнения реакций
При составлении ионных уравнений реакций, помни:
· Сильные электролиты (7 сильных кислот, 9 сильных оснований и все растворимые соли) расписываем на ионы.
· Слабые электролиты, труднорастворимые и газообразные вещества записываются в виде молекул.