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
Солеобразующие	Основные -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 оксиды	Кислотные оксиды
Взаимодействие с водой
Образуется основание: Na2O + H2O = 2NaOH CaO + H2O = Ca(OH)2	Образуется 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 + H2O	При 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 + H2O	с 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

Щёлочи	Нерастворимые 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 + H2O	Cu(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)	одноосновная	хлорид
HBr – бромистоводородная	одноосновная	бромид
HI – йодистоводородная	одноосновная	йодид
HF — фтористоводородная (плавиковая)	одноосновная	фторид
H2S – сероводородная	двухосновная	сульфид
Кислородсодержащие:
HNO3 – азотная	одноосновная	нитрат
H2SO3 – сернистая	двухосновная	сульфит
H2SO4 – серная	двухосновная	сульфат
H2CO3 – угольная	двухосновная	карбонат
H2SiO3 – кремниевая	двухосновная	силикат
H3PO4 – ортофосфорная	трёхосновная	ортофосфат

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⁺ +SO₄^2-

CaCl₂ = Ca²⁺ + 2Cl^—

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

NaHCO₃ = Na⁺ + HCO₃^— = Na⁺ + H⁺ + CO₃^2-

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⁺ + 2SO₄^2-

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