Классификация неорганических веществ — Знание-сила

Классификация неорганических веществ

Простые вещества. Молекулы состоят из атомов одного вида (атомов одного элемента). В химических реакциях не могут разлагаться с образованием других веществ.

Сложные вещества (или химические соединения). Молекулы состоят из атомов разного вида (атомов различных химических элементов). В химических реакциях разлагаются с образованием нескольких других веществ.

Металлы обладают выраженными восстановительными свойствами, а неметаллы — окислительными. Резкой границы между металлами и неметаллами нет, т.к. есть простые вещества, проявляющие двойственные свойства.

ОСНОВНЫЕ КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

ОКСИДЫ

Оксиды — это сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород.

ОКСИДЫ 
Несолеобразующие
CO, N2O, NO
СолеобразующиеОсновные
-это оксиды металлов, в которых последние проявляют наибольшую степень окисления +1, +2
Na2O; MgO; CuO
 Амфотерные
(обычно для металлов со степенью окисления  +3, +4). В качестве гидратов им соответствуют амфотерные гидроксиды
ZnO; Al2O3; Cr2O3; SnO2
 Кислотные
-это оксиды неметаллов и металлов со степенью окисления  от +5 до +7
SO2; SO3; P2O5; Mn2O7; CrO3
 
Основным оксидам
соответствуют основания,
кислотным – кислоты,
амфотерным – и те и другие

Получение

  1. Взаимодействие простых и сложных веществ с кислородом:

2Mg + O2 = 2MgO

4P + 5O2 = 2P2O5

S + O2 = SO2

2CO + O2 = 2CO2

2CuS + 3O2 = 2CuO + 2SO2

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O

4NH3  + 5O2  =  4NO + 6H2O

2. Разложение некоторых кислородсодержащих веществ (оснований, кислот, солей) при нагревании:

Cu(OH)2  =  CuO + H2O

(CuOH)2CO3  =  2CuO + CO2 + H2O

2Pb(NO3)2  =  2PbO + 4NO2 + O2

2HMnO4  =  Mn2O7 + H2O

Химические свойства

Основные оксидыКислотные оксиды
Взаимодействие с водой
Образуется основание: Na2O + H2O = 2NaOH CaO + H2O = Ca(OH)2Образуется кислота: SO3 + H2O = H2SO4 P2O5 + 3H2O = 2H3PO4
Взаимодействие с кислотой или основанием:
При реакции с кислотой образуется соль и вода MgO + H2SO4   =  MgSO4 + H2O CuO + 2HCl  = CuCl2 + H2OПри реакции с основанием образуется соль и вода CO2 + Ba(OH)2 = BaCO3 + H2O SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O
Амфотерные оксиды взаимодействуют
с кислотами как основные: ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2Oс основаниями как кислотные: ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2O (ZnO + 2NaOH + H2O = Na2[Zn(OH)4])
Взаимодействие основных и кислотных оксидов между собой приводит к солям.
Na2O + CO2 = Na2CO3
Восстановление до простых веществ:
3CuO + 2NH3 = 3Cu + N2 + 3H2O P2O5 + 5C = 2P + 5CO

 ОСНОВАНИЯ

Основания — сложные вещества, в которых атомы металлов соединены с одной или несколькими гидроксильными группами (с точки зрения теории электролитической диссоциации, основания — сложные вещества, при диссоциации которых в водном растворе образуются катионы металла (или NH4+) и гидроксид — анионы OH).

Классификация. Растворимые в воде (щёлочи) и нерастворимые. Амфотерные основания проявляют также свойства слабых кислот.

Получение

  1. Реакции активных металлов ( щелочных и щелочноземельных металлов) с водой:

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2­

Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2­

2. Взаимодействие оксидов активных металлов с водой:

BaO + H2O = Ba(OH)

3. Электролиз водных растворов солей

2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2­ + Cl2­

 

Химические свойства

ЩёлочиНерастворимые основания
Действие на индикаторы.
лакмус — синий метилоранж — жёлтый фенолфталеин – малиновый––
Взаимодействие с кислотными оксидами.
2KOH + CO2 = K2CO3 + H2O
KOH + CO2 = KHCO3
––
Взаимодействие с кислотами (реакция нейтрализации)
NaOH + HNO3 = NaNO3 + H2OCu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + 2H2O
Обменная реакция с солями
Ba(OH)2 + K2SO4 = 2KOH + BaSO4
3KOH+Fe(NO3)3 = Fe(OH)3 + 3KNO3
––
Термический распад.
––Cu(OH)2  =  CuO + H2O

КИСЛОТЫ

Кислоты — сложные вещества, состоящие из атомов водорода и кислотного остатка. (С точки зрения теории электролитической диссоциации: кислоты — электролиты, которые при диссоциации в качестве катионов образуют только H+).

Наименование кислот и кислотных остатков

Бескислородные: Название соли
HCl — хлористоводородная (соляная)одноосновнаяхлорид
HBr – бромистоводороднаяодноосновнаябромид
HI – йодистоводороднаяодноосновнаяйодид
HF — фтористоводородная (плавиковая)одноосновнаяфторид
H2S – сероводороднаядвухосновнаясульфид
   
Кислородсодержащие:  
HNO3 – азотнаяодноосновнаянитрат
H2SO3 – сернистаядвухосновнаясульфит
H2SO4 – сернаядвухосновнаясульфат
H2CO3 – угольнаядвухосновнаякарбонат
H2SiO3 – кремниеваядвухосновнаясиликат
H3PO4 – ортофосфорнаятрёхосновнаяортофосфат

Получение

  1. Взаимодействие кислотного оксида с водой (для кислородсодержащих кислот):

SO3 + H2O = H2SO4

P2O5 + 3H2O = 2H3PO4

2. Взаимодействие водорода с неметаллом и последующим растворением полученного продукта в воде (для бескислородных кислот):

H2 + Cl2 = 2HCl

H2 + S = H2S

3. Реакциями обмена соли с кислотой

Ba(NO3)2 + H2SO4 = BaSO4¯ + 2HNO3

в том числе, вытеснение слабых, летучих или малорастворимых кислот из солей более сильными кислотами:

Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3¯ + 2NaCl

2NaCl(тв.) + H2SO4 =  Na2SO4 + 2HCl­

 

Химические свойства

  1. Действие на индикаторы.

лакмус — красный

метилоранж — розовый

2. Взаимодействие с основаниями (реакция нейтрализации):

H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O

2HNO3 + Ca(OH)2 = Ca(NO3)2 + 2H2O

3. Взаимодействие с основными оксидами:

CuO + 2HNO3  =  Cu(NO3)2 + H2O

Взаимодействие с металлами:

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2­

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2­

(металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода, кислоты-неокислители).

4. Взаимодействие с солями (реакции обмена), при которых выделяется газ или образуется осадок:

H2SO4 + BaCl2 = BaSO4¯ +2HCl

2HCl + K2CO3 = 2KCl + H2O + CO2­

СОЛИ

Соли — сложные вещества, которые состоят из атомов металла и кислотных остатков. Это наиболее многочисленный класс неорганических соединений.

Средние. При диссоциации дают только катионы металла (или NH4+) и анионы кислотного остатка

Na2SO4 = 2Na+ +SO42-

CaCl2 = Ca2+ + 2Cl

Кислые. При диссоциации дают катионы металла (NH4+), ионы водорода и анионы кислотного остатка.

NaHCO3 = Na+ + HCO3 = Na+ + H+ + CO32-

Продукты неполного замещения атомов водорода многоосновной кислоты на атомы металла.

Основные. При диссоциации дают катионы металла, анионы гидроксила и кислотного остатка.

Zn(OH)Cl = [Zn(OH)]+ + Cl = Zn2+ + OH + Cl

Продукты неполного замещения групп OH соответствующего основания на кислотные остатки.

Двойные. При диссоциации дают два катиона и один анион.

KAl(SO4)2 = K+ + Al3+ + 2SO42-

Смешанные. Образованы одним катионом и двумя анионами:

CaOCl2 = Ca2+ + Cl + OCl

Комплексные. Содержат сложные катионы или анионы.

[Ag(NH3)2]Br = [Ag(NH3)2]+ + Br

Na[Ag(CN)2] = Na+ + [Ag(CN)2]

Средние соли

Получение

Большинство способов получения солей основано на взаимодействии веществ с противоположными свойствами:

  1. металла с неметаллом: 2Na + Cl2 = 2NaCl
  2. металла с кислотой: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
  3. металла с раствором соли менее активного металла Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
  4. основного оксида с кислотным оксидом:MgO + CO2 = MgCO3
  5. основного оксида с кислотой CuO + H2SO4  =  CuSO4 + H2O
  6. основания с кислотным оксидом Ba(OH)2 + CO2 = BaCO3¯ + H2O
  7. основания с кислотой: Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O
  8. соли с кислотой: MgCO3 + 2HCl = MgCl2 + H2O + CO2­ BaCl2 + H2SO4 = BaSO4¯ + 2HCl
  9. раствора основания с раствором соли: Ba(OH)2 + Na2SO4 = 2NaOH + BaSO4¯
  10. растворов двух солей 3CaCl2 + 2Na3PO4 = Ca3(PO4)2¯ + 6NaCl

Кислые соли

Получение

  1. Взаимодействие кислоты с недостатком основания. KOH + H2SO4 = KHSO4 + H2O
  2. Взаимодействие основания с избытком кислотного оксида Ca(OH)2 + 2CO2 = Ca(HCO3)2
  3. Взаимодействие средней соли с кислотой Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 = 3Ca(H2PO4)2

Основные соли

Получение

  1. Гидролиз солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой ZnCl2 + H2O = [Zn(OH)]Cl + HCl
  2. Добавление (по каплям) небольших количеств щелочей к растворам средних солей металлов AlCl3 + 2NaOH = [Al(OH)2]Cl + 2NaCl
  3. Взаимодействие солей слабых кислот со средними солями 2MgCl2 + 2Na2CO3 + H2O = [Mg(OH)]2CO3¯ + CO2­ + 4NaCl

 

Комплексные соли

Строение

K4[Fe(CN)6]
K4[Fe(CN)6]– Внешняя сфера
K4[Fe(CN)6]– Внутренняя сфера
K4[Fe(CN)6]– Комплексообразователь (центральный атом)
K4[Fe(CN)6]– Координационное число
K4[Fe(CN)6]– Лиганд
Вставить формулу как
Блок
Строка
Дополнительные настройки
Цвет формулы
Цвет текста
#333333
Используйте LaTeX для набора формулы
Предпросмотр
\({}\)
Формула не набрана
Вставить
Не копируйте текст!