Класификация на неорганичните съединения и техните свойства. Неорганични вещества: примери и свойства. Класификация на сложни вещества по състав
Класификация на неорганични вещества с примери за съединения
Сега нека анализираме по-подробно схемата за класификация, представена по-горе.
Както виждаме, на първо място, всички неорганични вещества са разделени на простоИ комплекс:
Прости вещества Това са вещества, които са образувани от атоми само на един химичен елемент. Например прости вещества са водород H2, кислород O2, желязо Fe, въглерод C и др.
Сред простите вещества има метали, неметалиИ благородни газове:
Металиобразувани от химически елементи, разположени под диагонала бор-астат, както и всички елементи, разположени в странични групи.
Благородни газовеобразувани от химични елементи от група VIIIA.
Неметалисе образуват съответно от химични елементи, разположени над диагонала бор-астат, с изключение на всички елементи от странични подгрупи и благородни газове, разположени в група VIIIA:
Имената на простите вещества най-често съвпадат с имената на химичните елементи, от чиито атоми са образувани. Но за много химични елементи явлението алотропия е широко разпространено. Алотропията е явлението, когато един химичен елемент е способен да образува няколко прости вещества. Например в случая на химичния елемент кислород е възможно съществуването на молекулни съединения с формули O 2 и O 3 . Първото вещество обикновено се нарича кислород по същия начин като химичния елемент, чиито атоми се образува, а второто вещество (O 3) обикновено се нарича озон. Простото вещество въглерод може да означава всяка негова алотропна модификация, например диамант, графит или фулерени. Простото вещество фосфор може да се разбира като неговите алотропни модификации, като бял фосфор, червен фосфор, черен фосфор.
Сложни вещества
Сложни вещества са вещества, образувани от атоми на два или повече химични елемента.
Например сложни вещества са амоняк NH 3, сярна киселина H 2 SO 4, гасена вар Ca (OH) 2 и безброй други.
Сред сложните неорганични вещества има 5 основни класа, а именно оксиди, основи, амфотерни хидроксиди, киселини и соли:
Оксиди - сложни вещества, образувани от два химични елемента, единият от които е кислород в степен на окисление -2.
Общата формула на оксидите може да бъде записана като E x O y, където E е символът на химичен елемент.
Номенклатура на оксидите
Името на оксида на химичен елемент се основава на принципа:
Например:
Fe 2 O 3 - железен (III) оксид; CuO—меден(II) оксид; N 2 O 5 - азотен оксид (V)
Често можете да намерите информация, че валентността на даден елемент е посочена в скоби, но това не е така. Така например степента на окисление на азота N 2 O 5 е +5, а валентността, колкото и да е странно, е четири.
Ако даден химичен елемент има едно положително състояние на окисление в съединенията, тогава степента на окисление не е посочена. Например:
Na 2 O - натриев оксид; H 2 O - водороден оксид; ZnO - цинков оксид.
Класификация на оксидите
Оксидите, според способността им да образуват соли при взаимодействие с киселини или основи, се разделят съответно на солеобразуващиИ несолеобразуващи.
Има малко несолеобразуващи оксиди; всички те са образувани от неметали в степен на окисление +1 и +2. Трябва да се помни списъкът на не-солеобразуващите оксиди: CO, SiO, N 2 O, NO.
Солеобразуващите оксиди от своя страна се делят на основен, киселиненИ амфотерни.
Основни оксидиТова са оксиди, които при взаимодействие с киселини (или киселинни оксиди) образуват соли. Основните оксиди включват метални оксиди в степен на окисление +1 и +2, с изключение на оксидите BeO, ZnO, SnO, PbO.
Киселинни оксидиТова са оксиди, които при взаимодействие с основи (или основни оксиди) образуват соли. Киселинните оксиди са почти всички оксиди на неметали с изключение на несолеобразуващите CO, NO, N 2 O, SiO, както и всички метални оксиди във високи степени на окисление (+5, +6 и +7).
Амфотерни оксидисе наричат оксиди, които могат да реагират както с киселини, така и с основи и в резултат на тези реакции образуват соли. Такива оксиди проявяват двойна киселинно-алкална природа, тоест те могат да проявяват свойствата както на киселинни, така и на основни оксиди. Амфотерните оксиди включват метални оксиди в степени на окисление +3, +4, както и оксидите BeO, ZnO, SnO и PbO като изключение.
Някои метали могат да образуват и трите вида солеобразуващи оксиди. Например, хромът образува основния оксид CrO, амфотерния оксид Cr 2 O 3 и киселинния оксид CrO 3.
Както можете да видите, киселинно-алкалните свойства на металните оксиди директно зависят от степента на окисляване на метала в оксида: колкото по-висока е степента на окисление, толкова по-изразени са киселинните свойства.
Причини
Причини - съединения с формула Me(OH) x, където хнай-често е равно на 1 или 2.
Изключения: Be(OH) 2, Zn(OH) 2, Sn(OH) 2 и Pb(OH) 2 не са основи, въпреки степента на окисление на метала +2. Тези съединения са амфотерни хидроксиди, които ще бъдат разгледани по-подробно в тази глава.
Класификация на основите
Базите се класифицират според броя на хидроксилните групи в една структурна единица.
Основи с една хидроксо група, т.е. тип MeOH се нарича монокиселинни основи,с две хидроксо групи, т.е. тип Me(OH) 2, съответно, дикиселинаи т.н.
Основите също се делят на разтворими (алкали) и неразтворими.
Алкалите включват изключително хидроксиди на алкални и алкалоземни метали, както и талиев хидроксид TlOH.
Номенклатура на базите
Името на фондацията се основава на следния принцип:
Например:
Fe(OH) 2 - железен (II) хидроксид,
Cu(OH) 2 - меден (II) хидроксид.
В случаите, когато металът в сложните вещества има постоянно състояние на окисление, не е необходимо да го посочвате. Например:
NaOH - натриев хидроксид,
Ca(OH) 2 - калциев хидроксид и др.
Киселини
Киселини - сложни вещества, чиито молекули съдържат водородни атоми, които могат да бъдат заменени с метал.
Общата формула на киселините може да бъде написана като H x A, където H са водородни атоми, които могат да бъдат заменени с метал, а A е киселинният остатък.
Например киселините включват съединения като H2SO4, HCl, HNO3, HNO2 и др.
Класификация на киселините
Според броя на водородните атоми, които могат да бъдат заменени с метал, киселините се делят на:
- О основни киселини: HF, HCI, HBr, HI, HNO3;
- д основни киселини: H2SO4, H2SO3, H2CO3;
- T рехобазни киселини: H3PO4, H3BO3.
Трябва да се отбележи, че броят на водородните атоми в случая на органичните киселини най-често не отразява тяхната основност. Например оцетната киселина с формула CH 3 COOH, въпреки наличието на 4 водородни атома в молекулата, не е четириосновна, а едноосновна. Основността на органичните киселини се определя от броя на карбоксилните групи (-СООН) в молекулата.
Също така, въз основа на наличието на кислород в молекулите, киселините се разделят на безкислородни (HF, HCl, HBr и др.) И съдържащи кислород (H 2 SO 4, HNO 3, H 3 PO 4 и др.) . Кислородсъдържащите киселини се наричат още оксокиселини.
Можете да прочетете повече за класификацията на киселините.
Номенклатура на киселини и киселинни остатъци
Следният списък с имена и формули на киселини и киселинни остатъци трябва да се научи.
В някои случаи някои от следните правила могат да улеснят запаметяването.
Както може да се види от таблицата по-горе, конструкцията на систематичните имена на безкислородни киселини е както следва:
Например:
HF—флуороводородна киселина;
HCl - солна киселина;
H2S е хидросулфидна киселина.
Имената на киселинните остатъци на безкислородните киселини се основават на принципа:
Например Cl - - хлорид, Br - - бромид.
Имената на кислородсъдържащите киселини се получават чрез добавяне на различни наставки и окончания към името на киселинообразуващия елемент. Например, ако киселиннообразуващият елемент в кислородсъдържаща киселина има най-висока степен на окисление, тогава името на такава киселина се конструира, както следва:
Например сярна киселина H 2 S +6 O 4, хромова киселина H 2 Cr +6 O 4.
Всички кислородсъдържащи киселини също могат да бъдат класифицирани като киселинни хидроксиди, тъй като съдържат хидроксилни групи (ОН). Например, това може да се види от следните графични формули на някои кислородсъдържащи киселини:
Така сярната киселина иначе може да се нарече серен (VI) хидроксид, азотната киселина - азотен (V) хидроксид, фосфорната киселина - фосфорен (V) хидроксид и т.н. В този случай числото в скоби характеризира степента на окисляване на киселинно образуващия елемент. Тази версия на имената на кислородсъдържащите киселини може да изглежда изключително необичайна за мнозина, но понякога такива имена могат да бъдат намерени в реални KIM на Единния държавен изпит по химия в задачи за класификация на неорганични вещества.
Амфотерни хидроксиди
Амфотерни хидроксиди - метални хидроксиди, проявяващи двойна природа, т.е. способен да проявява както свойствата на киселини, така и свойствата на основи.
Металните хидроксиди в степени на окисление +3 и +4 са амфотерни (както и оксидите).
Също така, като изключение, амфотерните хидроксиди включват съединенията Be (OH) 2, Zn (OH) 2, Sn (OH) 2 и Pb (OH) 2, въпреки степента на окисление на метала в тях +2.
За амфотерни хидроксиди на три- и четиривалентни метали е възможно съществуването на орто- и мета-форми, които се различават една от друга с една водна молекула. Например алуминиевият(III) хидроксид може да съществува в ортоформата Al(OH)3 или метаформата AlO(OH) (метахидроксид).
Тъй като, както вече беше споменато, амфотерните хидроксиди проявяват както свойствата на киселините, така и свойствата на основите, тяхната формула и име също могат да бъдат написани по различен начин: или като основа, или като киселина. Например:
соли
соли - това са сложни вещества, които съдържат метални катиони и аниони на киселинни остатъци.
Например, солите включват съединения като KCl, Ca(NO 3) 2, NaHCO 3 и др.
Дефиницията, представена по-горе, описва състава на повечето соли, но има соли, които не попадат в нея. Например, вместо метални катиони, солта може да съдържа амониеви катиони или негови органични производни. Тези. соли включват съединения като например (NH4)2SO4 (амониев сулфат), + Cl-(метиламониев хлорид) и др.
Също така противоречи на определението за соли по-горе е класът на така наречените комплексни соли, които ще бъдат обсъдени в края на тази тема.
Класификация на солите
От друга страна, солите могат да се разглеждат като продукти на заместване на водородни катиони H + в киселина с други катиони или като продукти на заместване на хидроксидни йони в основи (или амфотерни хидроксиди) с други аниони.
При пълна подмяна, т.нар средно аритметичноили нормалносол. Например, при пълно заместване на водородните катиони в сярна киселина с натриеви катиони се образува средна (нормална) сол Na 2 SO 4 и при пълно заместване на хидроксидните йони в основата Ca (OH) 2 с киселинни остатъци от нитратни йони , се образува средна (нормална) сол Ca(NO3)2.
Солите, получени чрез непълно заместване на водородни катиони в двуосновна (или повече) киселина с метални катиони, се наричат кисели. Така, когато водородните катиони в сярната киселина са непълно заменени с натриеви катиони, се образува киселинната сол NaHSO 4.
Соли, които се образуват чрез непълно заместване на хидроксидни йони в двукиселинни (или повече) основи, се наричат основи. Осилни соли. Например, при непълно заместване на хидроксидните йони в основата Ca (OH) 2 с нитратни йони се образува основа Обистра сол Ca(OH)NO3.
Соли, състоящи се от катиони на два различни метала и аниони на киселинни остатъци само на една киселина, се наричат двойни соли. Така например двойните соли са KNaCO 3, KMgCl 3 и т.н.
Ако една сол се образува от един вид катиони и два вида киселинни остатъци, такива соли се наричат смесени. Например смесени соли са съединенията Ca(OCl)Cl, CuBrCl и др.
Има соли, които не попадат в дефиницията на соли като продукти на заместване на водородни катиони в киселини с метални катиони или продукти на заместване на хидроксидни йони в основи с аниони на киселинни остатъци. Това са комплексни соли. Например комплексни соли са натриев тетрахидроксоцинкат и тетрахидроксоалуминат с формули съответно Na 2 и Na. Комплексните соли най-често могат да бъдат разпознати сред другите по наличието на квадратни скоби във формулата. Трябва обаче да разберете, че за да може едно вещество да бъде класифицирано като сол, то трябва да съдържа някои катиони, различни от (или вместо) H +, а анионите трябва да съдържат някои аниони, различни от (или вместо) OH - . Например съединението Н2 не принадлежи към класа на комплексните соли, тъй като когато се дисоциира от катиони, в разтвора присъстват само водородни катиони Н+. Въз основа на вида на дисоциацията, това вещество по-скоро трябва да се класифицира като безкислородна комплексна киселина. По същия начин OH съединението не принадлежи към солите, т.к това съединение се състои от катиони + и хидроксидни йони ОН -, т.е. трябва да се счита за цялостна основа.
Номенклатура на солите
Номенклатура на средни и киселинни соли
Името на средните и киселинните соли се основава на принципа:
Ако степента на окисление на метал в сложни вещества е постоянна, тогава тя не е посочена.
Имената на киселинните остатъци бяха дадени по-горе при разглеждане на номенклатурата на киселините.
Например,
Na 2 SO 4 - натриев сулфат;
NaHSO 4 - натриев хидроген сулфат;
CaCO 3 - калциев карбонат;
Ca(HCO 3) 2 - калциев бикарбонат и др.
Номенклатура на основните соли
Имената на основните соли се основават на принципа:
Например:
(CuOH) 2 CO 3 - меден (II) хидроксикарбонат;
Fe(OH) 2 NO 3 - железен (III) дихидроксонитрат.
Номенклатура на комплексните соли
Номенклатурата на комплексните съединения е много по-сложна и за да преминете Единния държавен изпит, не е необходимо да знаете много за номенклатурата на комплексните соли.
Трябва да можете да назовавате комплексни соли, получени при взаимодействие на алкални разтвори с амфотерни хидроксиди. Например:
*Същите цветове във формулата и името обозначават съответните елементи на формулата и името.
Тривиални имена на неорганични вещества
Под тривиални имена разбираме имената на вещества, които не са свързани или слабо свързани с техния състав и структура. Тривиалните имена се определят, като правило, или от исторически причини, или от физичните или химичните свойства на тези съединения.
Списък с тривиални имена на неорганични вещества, които трябва да знаете:
| На 3 | криолит |
| SiO2 | кварц, силициев диоксид |
| FeS 2 | пирит, железен пирит |
| CaSO 4 ∙2H 2 O | гипс |
| CaC2 | калциев карбид |
| Al 4 C 3 | алуминиев карбид |
| KOH | каустичен калий |
| NaOH | сода каустик, сода каустик |
| H2O2 | водороден прекис |
| CuSO 4 ∙5H 2 O | меден сулфат |
| NH4CI | амоняк |
| CaCO3 | креда, мрамор, варовик |
| N2O | смехотворен газ |
| НЕ 2 | кафяв газ |
| NaHC03 | сода бикарбонат (питейна). |
| Fe3O4 | желязна скала |
| NH 3 ∙H 2 O (NH 4 OH) | амоняк |
| CO | въглероден окис |
| CO2 | въглероден двуокис |
| SiC | карборунд (силициев карбид) |
| PH 3 | фосфин |
| NH 3 | амоняк |
| KClO3 | Бертолетова сол (калиев хлорат) |
| (CuOH)2CO3 | малахит |
| CaO | негасена вар |
| Ca(OH)2 | гасена вар |
| прозрачен воден разтвор на Ca(OH) 2 | варна вода |
| суспензия на твърд Са(ОН)2 в неговия воден разтвор | варно мляко |
| K2CO3 | поташ |
| Na 2 CO 3 | калцинирана сода |
| Na 2 CO 3 ∙10H 2 O | кристална сода |
| MgO | магнезия |
Прости вещества. Молекулите са изградени от атоми от един и същи вид (атоми от един и същи елемент). При химични реакции те не могат да се разложат, за да образуват други вещества.
Сложни вещества (или химични съединения).Молекулите се състоят от различни видове атоми (атоми на различни химични елементи). При химични реакции те се разлагат, за да образуват няколко други вещества.
Няма рязка граница между металите и неметалите, т.к Има прости вещества, които проявяват двойни свойства.
Алотропия
Алотропия- способността на някои химични елементи да образуват няколко прости вещества, които се различават по структура и свойства.
C - диамант, графит, карабина.
O - кислород, озон.
S - ромбичен, моноклинен, пластичен.
P - бяло, червено, черно.
Феноменът алотропия се дължи на две причини:
1) различен брой атоми в молекулата, например кислород O 2 и озон O 3
2) образуването на различни кристални форми, например диамант и графит.
БАЗИ
Причини- сложни вещества, в които металните атоми са свързани с една или повече хидроксилни групи (от гледна точка на теорията на електролитната дисоциация, базите са сложни вещества, при дисоциация на които във воден разтвор металните катиони (или NH4 +) и се образуват хидроксид - аниони OH -) .
Класификация.Разтворим във вода (алкали) и неразтворим. Амфотерните основи също проявяват свойствата на слаби киселини.
Касова бележка
1. Реакции на активни метали (алкални и алкалоземни метали) с вода:
2Na + 2H 2 O ® 2NaOH + H 2 -
Ca + 2H 2 O ® Ca(OH) 2 + H 2 -
2. Взаимодействие на активни метални оксиди с вода:
BaO + H 2 O ® Ba(OH) 2
3. Електролиза на водни солеви разтвори
2NaCl + 2H 2 O ® 2NaOH + H 2 - + Cl 2 -
Химични свойства
| Алкали | Неразтворими основи |
| 1. Действие по индикатори. | |
| лакмус - син метил оранжево - жълто фенолфталеин - малина |
-- |
| 2. Взаимодействие с киселинни оксиди. | |
| 2KOH + CO 2 ® K 2 CO 3 + H 2 O KOH + CO 2 ® KHCO 3 |
-- |
| 3. Взаимодействие с киселини (реакция на неутрализация) | |
| NaOH + HNO 3 ® NaNO 3 + H 2 O | Cu(OH) 2 + 2HCl® CuCl 2 + 2H 2 O |
| 4. Обменна реакция със соли | |
| Ba(OH) 2 + K 2 SO 4 ® 2KOH + BaSO 4 ¯ 3KOH+Fe(NO 3) 3 ® Fe(OH) 3 ¯ + 3KNO 3 |
-- |
| 5. Термично разлагане. | |
| -- | Cu(OH) 2 - t ° ® CuO + H 2 O |
ОКСИДИТЕ
Класификация
Оксиди- това са сложни вещества, състоящи се от два елемента, единият от които е кислород.
| ОКСИДИТЕ | |
| Необразуващи соли | CO, N2O, NO |
| Солеобразуващи | Основен - това са метални оксиди, в които последните проявяват малка степен на окисление +1, +2 Na20; MgO; CuO |
| |
Амфотерни (обикновено за метали със степен на окисление +3, +4). Като хидрати им отговарят амфотерните хидроксиди ZnO; А12О3; Cr2O3; SnO2 |
| |
киселинен - това са оксиди на неметали и метали със степен на окисление от +5 до +7 SO2; SO 3; P2O5; Mn2O7; CrO3 |
| |
Основни оксидибази съответстват киселинен- киселини, амфотерни- и тези и други |
Касова бележка
1. Взаимодействие на прости и сложни вещества с кислород:
2Mg + O 2 ® 2MgO
4P + 5O 2 ® 2P 2 O 5
S + O 2 ® SO 2
2CO + O 2 ® 2CO 2
2CuS + 3O 2 ® 2CuO + 2SO 2
CH 4 + 2O 2 ® CO 2 + 2H 2 O
4NH 3 + 5O 2 - кат. ® 4NO + 6H 2 O
2. Разлагане на някои кислородсъдържащи вещества (основи, киселини, соли) при нагряване:
Cu(OH) 2 - t ° ® CuO + H 2 O
(CuOH) 2 CO 3 - t ° ® 2CuO + CO 2 + H 2 O
2Pb(NO 3) 2 - t ° ® 2PbO + 4NO 2 + O 2
2HMnO 4 - t °; H 2 SO 4 (конц.) ® Mn 2 O 7 + H 2 O
Химични свойства
| Основни оксиди | Киселинни оксиди |
| 1. Взаимодействие с вода | |
| Основата се формира: Na 2 O + H 2 O® 2NaOH CaO + H 2 O ® Ca(OH) 2 |
Киселината се образува: SO 3 + H 2 O ® H 2 SO 4 P 2 O 5 + 3H 2 O ® 2H 3 PO 4 |
| 2. Взаимодействие с киселина или основа: | |
| При реакция с киселина се образуват сол и вода MgO + H 2 SO 4 - t ° ® MgSO 4 + H 2 O CuO + 2HCl - t ° ® CuCl 2 + H 2 O |
При реакция с основа се образуват сол и вода CO 2 + Ba(OH) 2 ® BaCO 3 + H 2 O SO 2 + 2NaOH ® Na 2 SO 3 + H 2 O |
| Амфотерните оксиди взаимодействат | |
| с киселини като основи: ZnO + H 2 SO 4 ® ZnSO 4 + H 2 O |
с основи като киселинни: ZnO + 2NaOH ® Na 2 ZnO 2 + H 2 O (ZnO + 2NaOH + H 2 O ® Na 2) |
| 3. Взаимодействието на основни и киселинни оксиди един с друг води до соли. | |
| Na 2 O + CO 2 ® Na 2 CO 3 | |
| 4. Намаляване до прости вещества: | |
| 3CuO + 2NH 3 ® 3Cu + N 2 + 3H 2 O P 2 O 5 + 5C ® 2P + 5CO |
|
Химията изучава трансформациите на химичните вещества, от които днес са известни повече от 20 милиона. Следователно класификацията на химичните съединения е важна, т.е. комбинирането им в групи или класове, които имат подобни свойства. Този урок ще ви помогне да изучите съвременната класификация на неорганичните вещества и ще ви запознае с правилата за съставяне на имената им с химични формули.
Тема: Основни класове съединения, техните свойства и характерни реакции
Урок: Класификация и номенклатура на неорганичните вещества
Неорганичните вещества обикновено се разделят на две групи според техния състав: малка група от прости вещества (има около 400 от тях) и много голяма група от сложни вещества. Простите вещества се състоят от един химичен елемент, докато сложните вещества се състоят от няколко.
Всички прости вещества могат да бъдат разделени на метали и неметали, тъй като техните свойства се различават значително. Металите имат метален блясък, висока топло- и електропроводимост, пластични са и проявяват възстановителни свойства. Неметалите имат много различни физични и химични свойства, но като правило в твърдо състояние те са крехки и не провеждат добре електричество и топлина.
Границата между металите и неметалите е произволна. Има вещества, които притежават свойствата както на метали, така и на неметали. Например, сивият арсен има метален блясък и електропроводимост (фиг. 1), докато друга алотропна модификация - жълтият арсен - има чисто неметални свойства.
Ориз. 1. Сив арсен
Сложните вещества обикновено се разделят на класове: оксиди, киселини, основи, амфотерни хидроксиди и соли (Фигура 2). Тази класификация е несъвършена, тъй като в нея няма място за амоняк, метални съединения с фосфор, азот, въглерод и др.
Ориз. 2. Класификация на неорганичните вещества
Оксидимогат да бъдат солеобразуващи или несолеобразуващи. Солеобразуващите оксиди съответстват на хидроксиди и соли с елемент в същата степен на окисление като в оксида. Несолеобразуващите оксиди нямат съответните хидроксиди и соли. Има няколко такива оксиди: N 2 O, NO, SiO, CO.
Солеобразуващите оксиди в зависимост от киселинно-алкалния им характер се разделят на киселинни, амфотерни и основни.
Основните оксиди се образуват от метали с малки степени на окисление +1, +2. Амфотерните оксиди се образуват от преходни метали със степен на окисление +3, +4, както и Be, Zn, Sn, Pb. Киселинните оксиди се образуват от неметали, както и от метали със степен на окисление над +4. Ориз. 3.
Ориз. 3. Класификация на оксидите
Киселините са сложни вещества, състоящи се от водородни атоми, които могат да бъдат заменени с метали и киселинни остатъци. Киселините могат да бъдат разделени на групи според съдържанието на кислород: съдържащи кислород (например HNO 3, H 2 SO 4, H 3 PO 4) и безкислородни (HI, H 2 S). Ориз. 4.
Ориз. 4. Класификация на киселините
Основите са сложни вещества, състоящи се от метални катиони и един или повече хидроксидни аниони. Класификацията на основите може да се основава на различни характеристики. Например връзката им с водата. Въз основа на този критерий основите се делят на водоразтворими (алкали) и водонеразтворими. Ориз. 5.
Ориз. 5. Класификация на основите
Амфотерните хидроксиди са сложни вещества, които имат свойствата както на киселини, така и на основи, поради което техните формули могат да бъдат записани в различни форми:
Zn(OH) 2 = H 2 ZnO 2
основна форма киселинна форма
Има няколко вида соли (фиг. 6).
Ориз. 6. Видове соли
Средните соли се състоят от метални (или амониеви) катиони и аниони на киселинни остатъци. Киселинните соли, в допълнение към металните катиони, съдържат водородни катиони и анион на киселинен остатък. Основните соли съдържат хидроксидни аниони.
Ако една сол се образува от два вида метални катиони и един анион, тогава тя се нарича двойна. Например алуминиево-калиев сулфат KAl(SO 4) 2.
Солите с два различни аниона и един катион се наричат смесени. Например Ca(OCl)Cl е калциев хлорид-хипохлорит.
Комплексните соли съдържат комплексен йон, който обикновено се поставя в квадратни скоби.
Библиография
- Кузнецова N.E., Литвинова T.N., Левкин A.N. Химия: 11 клас: учебник за общообразователни ученици. заведение (профилно ниво): в 2 части Част 2. - М.: Вентана-Граф, 2008. (§55)
- Радецки А.М. Химия. Дидактически материал. 10-11 клас. - М.: Образование, 2011.
- Хомченко И.Д. Сборник задачи и упражнения по химия за средното училище. - М .: РИА “Нова вълна”: Издател Умеренков, 2008. (стр. 27-30)
- Енциклопедия за деца. Том 17. Химия / Глава. изд. В.А. Володин, Вед. научен изд. И. Леенсън. - М.: Аванта+, 2003. (с. 156-159)
Оксиди– съединения на елементи с кислород степента на окисление на кислорода в оксидите винаги е -2.
Основни оксидиобразуват типични метали с C.O. +1,+2 (Li 2 O, MgO, CaO, CuO и др.).
Киселинни оксидиобразуват неметали с S.O. повече от +2 и метали със S.O. от +5 до +7 (SO 2, SeO 2, P 2 O 5, As 2 O 3, CO 2, SiO 2, CrO 3 и Mn 2 O 7). Изключение: оксидите NO 2 и ClO 2 нямат съответните киселинни хидроксиди, но се считат за киселинни.
Амфотерни оксидиобразувани от амфотерни метали с C.O. +2,+3,+4 (BeO, Cr 2 O 3, ZnO, Al 2 O 3, GeO 2, SnO 2 и PbO).
Несолеобразуващи оксиди– неметални оксиди с CO+1,+2 (CO, NO, N 2 O, SiO).
Причини (основен хидроксиди ) - сложни вещества, които се състоят от метален йон (или амониев йон) и хидроксилна група (-ОН).
Киселинни хидроксиди (киселини)- сложни вещества, които се състоят от водородни атоми и киселинен остатък.
Амфотерни хидроксидиобразувани от елементи с амфотерни свойства.
соли- сложни вещества, образувани от метални атоми, комбинирани с киселинни остатъци.
Средни (нормални) соли- всички водородни атоми в киселинните молекули са заменени с метални атоми.
Киселинни соли- водородните атоми в киселината са частично заменени с метални атоми. Те се получават чрез неутрализиране на основа с излишък от киселина. За правилно име кисела сол,необходимо е да се добави префиксът хидро- или дихидро- към името на нормална сол, в зависимост от броя на водородните атоми, включени в киселинната сол.
Например KHCO 3 - калиев бикарбонат, KH 2 PO 4 - калиев дихидроген ортофосфат
Трябва да се помни, че киселинните соли могат да образуват само две или повече основни киселини.
Основни соли- хидроксо групите на основата (ОН -) са частично заменени с киселинни остатъци. Да наименувам основна сол,необходимо е да се добави префиксът хидроксо- или дихидроксо- към името на нормална сол, в зависимост от броя на ОН групите, включени в солта.
Например, (CuOH) 2 CO 3 е меден (II) хидроксикарбонат.
Трябва да се помни, че основните соли могат да образуват само основи, съдържащи две или повече хидроксо групи.
Двойни соли- съдържат два различни катиона; получават се чрез кристализация от смесен разтвор на соли с различни катиони, но еднакви аниони. Например KAl(SO 4) 2, KNaSO 4.
Смесени соли- съдържат два различни аниона. Например Ca(OCl)Cl.
Хидратни соли (кристални хидрати) - съдържат молекули на кристализационна вода. Пример: Na 2 SO 4 10H 2 O.
Тривиални имена на често използвани неорганични вещества:
| Формула | Тривиално име |
| NaCl | халит, каменна сол, готварска сол |
| Na 2 SO 4 * 10H 2 O | Глауберова сол |
| NaNO3 | Натрий, чилийски нитрат |
| NaOH | сода каустик, сода каустик, сода каустик |
| Na 2 CO 3 * 10H 2 O | кристална сода |
| Na 2 CO 3 | калцинирана сода |
| NaHC03 | сода бикарбонат (питейна). |
| K2CO3 | поташ |
| КОН | каустичен калий |
| KCl | калиева сол, силвит |
| KClO3 | Бертолетова сол |
| KNO 3 | Калий, индийска селитра |
| К 3 | червена кръвна сол |
| К 4 | жълта кръвна сол |
| KFe 3+ | пруско синьо |
| KFe 2+ | Търнбул синьо |
| NH4CI | Амоняк |
| NH3*H2O | амоняк, амонячна вода |
| (NH 4) 2 Fe(SO 4) 2 | сол на Мор |
| CaO | негасена (прегорена) вар |
| Ca(OH) 2 | гасена вар, варна вода, варно мляко, варено тесто |
| СaSO 4 *2H 2 O | Гипс |
| CaCO3 | мрамор, варовик, креда, калцит |
| CaHPO 4 × 2H2O | Утайка |
| Ca(H2PO4)2 | двоен суперфосфат |
| Ca(H 2 PO 4) 2 +2CaSO 4 | прост суперфосфат |
| CaOCl 2 (Ca(OCl) 2 + CaCl 2) | избелващ прах |
| MgO | магнезия |
| MgSO4*7H20 | Английска (горчива) сол |
| Al2O3 | корунд, боксит, алуминий, рубин, сапфир |
| ° С | диамант, графит, сажди, въглища, кокс |
| AgNO3 | лапис |
| (CuOH) 2 CO 3 | малахит |
| Cu2S | меден блясък, халкоцит |
| CuSO 4 * 5H 2 O | меден сулфат |
| FeSO 4 * 7H 2 O | мастилен камък |
| FeS 2 | пирит, железен пирит, серен пирит |
| FeCO 3 | сидерит |
| Fe 2 O 3 | червена желязна руда, хематит |
| Fe 3 O 4 | магнитна желязна руда, магнетит |
| FeO × nH2O | кафява желязна руда, лимонит |
| H2SO4 × nSO 3 | олеумен разтвор на SO 3 в H 2 SO 4 |
| N2O | смехотворен газ |
| НЕ 2 | браун газ, лисича опашка |
| SO 3 | серен газ, серен анхидрид |
| SO 2 | серен диоксид, серен диоксид |
| CO | въглероден окис |
| CO2 | въглероден диоксид, сух лед, въглероден диоксид |
| SiO2 | силициев диоксид, кварц, речен пясък |
| CO+H2 | воден газ, синтез газ |
| Pb(CH3COO)2 | оловна захар |
| PbS | оловен блясък, галенит |
| ZnS | цинкова смес, сфалерит |
| HgCl2 | корозивен сублимат |
| HgS | цинобър |
Неорганичните вещества се разделят на класове или по състав (бинарни и многоелементни; кислородсъдържащи, азотсъдържащи и др.) или по функционални характеристики.
Най-важните класове неорганични съединения, отличаващи се по функционални характеристики, включват соли, киселини, основи и оксиди.
соли- това са съединения, които се разпадат в разтвор на метални катиони и киселинни остатъци. Примери за соли включват, например, бариев сулфат BaSO4 и цинков хлорид ZnCl2.
Киселини– вещества, които се дисоциират в разтвори и образуват водородни йони. Примери за неорганични киселини включват солна (HCl), сярна (H 2 SO 4), азотна (HNO 3), фосфорна (H 3 PO 4) киселини. Най-характерното химично свойство на киселините е способността им да реагират с основи, за да образуват соли. Според степента на дисоциация в разредени разтвори киселините се разделят на силни киселини, киселини със средна сила и слаби киселини. Въз основа на тяхната редокс способност те разграничават окислителни киселини (HNO 3) и редуциращи киселини (HI, H 2 S). Киселините реагират с основи, амфотерни оксиди и хидроксиди, за да образуват соли.
Причини– вещества, които се дисоциират в разтвори и образуват само хидроксидни аниони (OH 1–). Основите, разтворими във вода, се наричат алкали (KOH, NaOH). Характерно свойство на основите е тяхното взаимодействие с киселини за образуване на соли и вода.
Оксиди- това са съединения на два елемента, единият от които е кислород. Има основни, киселинни и амфотерни оксиди. Основните оксиди се образуват само от метали (CaO, K 2 O) и съответстват на основи (Ca (OH) 2, KOH). Киселинните оксиди се образуват от неметали (SO 3, P 2 O 5) и метали с висока степен на окисление (Mn 2 O 7); те съответстват на киселини (H 2 SO 4, H 3 PO 4, HMnO 4) . Амфотерните оксиди, в зависимост от условията, проявяват киселинни и основни свойства и взаимодействат с киселини и основи. Те включват Al 2 O 3, ZnO, Cr 2 O 3 и редица други. Има оксиди, които не проявяват нито основни, нито киселинни свойства. Такива оксиди се наричат индиферентни (N 2 O, CO и др.)
Класификация на органичните съединения
Въглеродът в органичните съединения, като правило, образува стабилни структури, базирани на въглерод-въглеродни връзки. Въглеродът няма равен сред другите елементи в способността си да образува такива структури. Повечето органични молекули се състоят от две части: фрагмент, който остава непроменен по време на реакцията, и група, която претърпява трансформации. В тази връзка се определя принадлежността на органичните вещества към определен клас и серия от съединения.
Непроменен фрагмент от молекула на органично съединение обикновено се счита за ядрото на молекулата. Той може да бъде въглеводороден или хетероцикличен по природа. В това отношение могат грубо да се разграничат четири големи серии от съединения: ароматни, хетероциклични, алициклични и ациклични.
В органичната химия се разграничават и допълнителни серии: въглеводороди, азотсъдържащи съединения, кислородсъдържащи съединения, сярасъдържащи съединения, халогенсъдържащи съединения, органометални съединения, органосилициеви съединения.
В резултат на комбинацията от тези основни серии се образуват съставни серии, например: „Ациклични въглеводороди“, „Ароматни азотсъдържащи съединения“.
Наличието на определени функционални групи или атоми на елементи определя дали дадено съединение принадлежи към съответния клас. Сред основните класове органични съединения са алкани, бензени, нитро- и нитрозо съединения, алкохоли, феноли, фурани, етери и голям брой други.
Нашата задача не включва подробно описание на органичните съединения, тяхната номенклатура, структура и химични свойства. Учениците са поканени да си припомнят училищния курс по обща и органична химия или да се позоват на множество литературни източници.
Видове химични връзки
Химическата връзка е взаимодействие, което държи два или повече атома, молекули или всяка комбинация от тях заедно. По своята същност химическата връзка е електрическа сила на привличане между отрицателно заредени електрони и положително заредени атомни ядра. Големината на тази сила на привличане зависи главно от електронната конфигурация на външната обвивка на атомите.
Способността на атома да образува химични връзки се характеризира с неговата валентност. Електроните, участващи в образуването на химична връзка, се наричат валентни електрони.
Има няколко вида химични връзки: ковалентни, йонни, водородни, метални.
По време на образованието ковалентна връзка настъпва частично припокриване на електронните облаци от взаимодействащи атоми и се образуват електронни двойки. Ковалентната връзка е толкова по-силна, колкото повече взаимодействащите електронни облаци се припокриват.
Има полярни и неполярни ковалентни връзки.
Ако двуатомната молекула се състои от идентични атоми (H 2, N 2), тогава електронният облак е разпределен в пространството симетрично спрямо двата атома. Тази ковалентна връзка се нарича неполярни (хомеополярен). Ако една двуатомна молекула се състои от различни атоми, тогава електронният облак се измества към атома с по-висока относителна електроотрицателност. Тази ковалентна връзка се нарича полярен (хетерополярни). Примери за съединения с такава връзка са HCl, HBr, HJ.
В разгледаните примери всеки атом има един несдвоен електрон; При взаимодействие на два такива атома се създава обща електронна двойка – възниква ковалентна връзка. Невъзбуден азотен атом има три несдвоени електрона; благодарение на тези електрони азотът може да участва в образуването на три ковалентни връзки (NH3). Един въглероден атом може да образува 4 ковалентни връзки.
Припокриването на електронни облаци е възможно само ако те имат определена взаимна ориентация и зоната на припокриване е разположена в определена посока по отношение на взаимодействащите атоми. С други думи, ковалентната връзка има насоченост. Енергията на ковалентните връзки е в диапазона 150–400 kJ/mol.
Химическата връзка между йони, осъществявана чрез електростатично привличане, се нарича йонна връзка . Може да се разглежда като граница на полярна ковалентна връзка. Йонната връзка, за разлика от ковалентната връзка, не е насочена или наситена.
Важен тип химическа връзка е свързването на електрони в метал. Металите се състоят от положителни йони, които се задържат в местата на кристалната решетка, и свободни електрони. Когато се образува кристална решетка, валентните орбитали на съседните атоми се припокриват и електроните се движат свободно от една орбитала в друга. Тези електрони вече не принадлежат на определен метален атом, а са в гигантски орбитали, които се простират през цялата кристална решетка. Химическата връзка, която възниква в резултат на свързването на положителни йони на металната решетка със свободни електрони, се нарича метал.
Между молекулите (атомите) на веществата могат да възникнат слаби връзки. Един от най-важните - водородна връзка , което може да бъде междумолекуленИ вътрешномолекулен. Възниква водородна връзка между водороден атом на молекула (той е частично положително зареден) и силно електроотрицателен елемент на молекулата (флуор, кислород и др.). Енергията на водородната връзка е значително по-малка от енергията на ковалентната връзка и не надвишава 10 kJ/mol. Тази енергия обаче е достатъчна, за да създаде асоциации на молекули, които затрудняват отделянето на молекулите една от друга. Водородните връзки играят важна роля в биологичните молекули и до голяма степен определят свойствата на водата.
Сили на Ван дер Ваалссъщо се отнасят за слаби връзки. Те се дължат на факта, че всеки две неутрални молекули (атоми) на много близки разстояния се привличат слабо поради електромагнитните взаимодействия на електроните на една молекула с ядрата на друга и обратно.
