Правила пожарной безопасности

1. При проведении опытов, в которых может произойти самовозгорание, необходимо иметь под руками огнетушители, песок, войлок.

2. В случае воспламенения горючих веществ отключите электроэнергию, примите меры к тушению пожара. В случае возгорания большой площади покиньте аудиторию и вызовите специальные службы.

3. В случае воспламенения щелочных металлов, нефтепродуктов не тушите пламя водой.

Первая помощь при несчастных случаях

1. При ранении стеклом удалите осколки из раны, смажьте края раны раствором йода и перевяжите бинтом. При попадании на руки или лицо реактив, смойте реактив большим количеством воды.

2. При термическом ожоге смажьте обожженное место мазью от ожога. При химических ожогах глаз, обильно промойте глаза водой, а затем сразу обратитесь к врачу.

Лабораторная работа №1

КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Цель работы: ознакомиться с основными классами неорганических соединений, научиться их получать и называть.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Все неорганические вещества делятся на простые и сложные. Простые вещества состоят из атомов одного элемента, при этом число атомов может быть любым (Fe, Cl₂, O₃). Сложные вещества (соединения) образованы атомами разных элементов (H₂O, KOH, HNO₃, NaCl). К важнейшим классам неорганических соединений относят четыре: оксиды, основания, кислоты, соли.

Оксиды

Оксидами называются сложные вещества, состоящие из атомов двух элементов, один из которых кислород.

По химическим свойствам оксиды делятся на четыре группы: основные, кислотные, амфотерные и безразличные. Первые три группы оксидов способны образовывать соли при взаимодействии с кислотами или основаниями, поэтому их называют солеобразующими. Безразличные оксиды солей не образуют (CO, NO, N₂O).

Основным оксидам соответствуют основания, основные оксиды образуют металлы. Например, K₂O, CaO, Fe₂O₃ являются основными оксидами, т.к. им соответствуют основания KOH, Ca(OH)₂, Fe(OH)₃.

Кислотным оксидам соответствуют кислородсодержащие кислоты, к кислотным оксидам относятся оксиды типичных неметаллов и оксиды некоторых d – элементов в высших степенях окисления. Например, CO₂, SO₃, Mn₂O₇ – кислотные оксиды, т.к. им соответствуют кислоты H₂CO₃, H₂SO₄, HMnO₄ .

Амфотерные оксиды проявляют как кислотные, так и основные свойства, например, ZnO, Al₂O₃, Cr₂O₃. Амфотерные оксиды образованы только металлами.

Если металл может проявлять несколько степеней окисления, то в высшей степени окисления он образует кислотный оксид, в низшей – основной, а в промежуточной – амфотерный. Например, у хрома существует три устойчивых оксида: CrO, Cr₂O₃, CrO₃. В высшей степени окисления (+6) хром образует кислотный оксид CrO₃, в низшей (+2) - основной оксид CrO, в промежуточной (+3) – амфотерный оксид Cr₂O₃.

Номенклатура. Названия оксидов образуются из слова «оксид» и названия элемента, в скобках указывается степень окисления элементов. Например: СО – оксид углерода (II), СО₂ – оксид углерода (IV), P₂O₃ – оксид фосфора (III), P₂O₅ – оксид фосфора (V).

Химические свойства:

Оксиды
основные	кислотные	амфотерные
1) Оксиды щелочных и щелочноземельных металлов с водой образуют растворимые в воде основания (щелочи): Na2O + H2O = 2NaOH 2) Взаимодействуют с кислотами с образованием солей: FeO + 2HCl = FeCl2 + H2O 3) С кислотными оксидами образуют соли: CuO + SO3 = CuSO4 4) Не реагируют друг с другом и с основаниями.	1) Большинство с водой образуют кислоты: SO3 + H2O = H2SO4 2) Взаимодействуют со щелочами с образованием солей: CO2+ 2NaOH = = Na2CO3 + H2O 3) C основными оксидами образуют соли: SiO2 + CaO = CaSiO3 4) Взаимодействуя с амфотерными оксидами образуют соли: P2O5+Al2O3 2AlPO4 5) Не реагируют друг с другом и с кислотами.	1) Взаимодействуют с кислотами: Al2O3+ 6HCl = 2AlCl3 +3H2O 2) Взаимодействуют с щелочами: Al2O3+2NaOH+3H2O = = 2Na[Al(OH)4]

Основания

Основания – сложные вещества, в состав которых входят катион металла (или ион аммония – NH₄­⁺) и одна или несколько гидроксильных групп – KOH, Cu(OH)₂, Al(OH)₃. Растворимые в воде основания называют щелочами, это гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов (NaOH, KOH, Ca(OH)₂).

Номенклатура. Названия оснований образуются из слова «гидроксид» и названия металла, в скобках указывается степень окисления металла (для металлов с постоянной степенью окисления ее не указывают) . Например: NaOH – гидроксид натрия, Fe(OH)₂ – гидроксид железа (II), Fe(OH)₃ – гидроксид железа (III).

Химические свойства:

1) Реакция нейтрализации – взаимодействие с кислотами: NaOH + HCl = NaCl + H2O Cu(OH)2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O 2) C кислотными оксидами образуют соли: Сu(OH)2 + SO3 = CuSO4 + H2O 3) Щелочи взаимодействуют с растворами некоторых солей (если образуется нерастворимое основание): CrCl3 + 3NaOH = Cr(OH)3¯ + 3NaCl 4) Все нерастворимые основания при нагревании разлагаются: 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O 5) Щелочи взаимодействуют с некоторыми неметаллами (галогенами, фосфором, серой): 2NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO + H2O 3KOH + 4P +3H2O = PH3 + 3KH2PO3 6) Амфотерные гидроксиды взаимодействуют как с кислотами так и с щелочами: Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4]

Кислоты

Кислоты – сложные вещества, при диссоциации распадающиеся на ион водорода (протон) и кислотный остаток.

Различают кислородсодержащие (H₂SO₄, H₃PO₄, H₂CO₃) и бескислородные кислоты – HCl, HI, H₂S . По числу атомов водорода, входящих в молекулу (основности), кислоты делят на одноосновные (HCl), двухосновные (H₂CO₃), трехосновные (H₃PO₄ ).

Номенклатура. Названия бескислородных кислот производится от названия неметалла с прибавлением окончания - водородная. Например, HCl – хлороводородная, HF – фтороводородная. Названия кислородсодержащих кислот производится от названия элемента с прибавлением окончания – ная, если степень окисления неметалла равна номеру группы, в которой находится неметалл в периодической системе. Например – H₂SO₄ - серная кислота, HClO₄ – хлорная кислота. По мере понижения степени окисления элемента окончания меняются на - оватая, -истая, -оватистая. Названия кислот и кислотных остатков представлены в приложении 1.

Химические свойства:

1) Взаимодействие с металлами: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2­ 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 2) С основными и афотерными оксидами: CuO + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + H2O ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + 2H2O 3) С основаниями – реакция нейтрализации: HCl + NaOH = NaCl + H2O 4) С солями – вытесняя более слабую кислоту или образуя осадок: CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2CO3 BaCl2 + H2SO4 = BaSO4¯ + 2HCl 5) Разложение некоторых кислот при нагревании: 4HNO3 4NO2­ + 2H2O + O2­

Cоли

Соли – сложные вещества, образованные катионами металлов и анионами кислотных остатков. Соли делят на - средние, кислые и основные. Средние соли это соли, в которых все атомы водорода соответствующей кислоты замещены на атомы металлов (Na₂SO₄, Na₃PO₄). Кислые соли – атомы водорода замещены частично на атомы металлов (NaHSO₄, NaH₂PO₄, Na₂HPO₄). В основных солях группы ОН^¾ частично замещены на кислотные остатки (MgOHCl).

Номенклатура. Названия солей образуются из названия аниона (кислотного остатка) и затем название катиона, в скобках указывается степень окисления металла (для металлов с постоянной степенью окисления ее не указывают). Например: NaCl – хлорид натрия, K₂CO₃ – карбонат калия. Названия кислотных остатков приведены в таблице 1. В названия кислых солей вводится приставка «гидро», в названия основных солей вводится приставка «гидроксо». Например: NaHSO₄ – гидросульфат натрия, Fe(OH)₂Cl – дигидроксохлорид железа (III).

Названия кислот и кислотных остатков приведены в приложении 1.

Химические свойства:

1) Взаимодействие с более активным металлом: Fe + CuCl2 = FeCl2 + Cu Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu 2) Реакции обмена с кислотами: BaCl2 + H2SO4 = BaSO4¯+ 2HCl AgNO3 + HCl = AgCl¯ + HNO3 3) Реакции ионного обмена между двумя солями: Hg(NO3)2 + 2KI = HgI2¯ + 2KNO3 К2СrO4 + BaCl2 = BaCrO4¯+ 2KCl 4) Термическое разложение нитратов, карбонатов и солей аммония: СaCO3 CaO + CO2 2KNO3 2KNO2 + O2 NH4NO2 2H2O + N2

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Что называется оксидом, основанием, кислотой, солью?

2. Определите, к каким классам относятся следующие соединения: H₂O, СaCO₃, H₂SO₄, FeCl₂, AgNO₃, Na₂HPO₄, Fe(OH)₃, MgOHCl. Назовите эти соединения.

3. В чем разница в названиях следующих соединений:

а) CO и CO₂;

б) Fe(OH)₂ и Fe(OH)₃;

в) H₂SO₄ и H₂SO₃;

г) CuCl и CuCl₂?

4. Составьте формулы следующих соединений: гидроксид никеля (II), оксид азота (II), оксид азота (IV), карбонат лития, фосфат железа (II), сульфит калия, сероводородная кислота, уксусная кислота.

5. Рассчитайте молярную массу фосфата железа (III), нитрата кальция, сульфата алюминия.

6. Напишите, к какому классу неорганических соединений относятся данные вещества и дайте им названия:

	Формула	Класс	Название
	N2O
	N2O3
	Na2CO3
	Ag2SO4
	KNO2
	Li3PO4
	Na2S
	PbI2
	CaSiO3
	CuSO3
	Bi(NO3)3
	(CH3COO)2Zn
	NH4Cl
	Fe(OH)2
	Fe(OH)3

7. Составьте формулы следующих соединений: