Как определить класс неорганического вещества

Классификация неорганических веществ

Как определить класс неорганического вещества

Неорганическая химия – раздел химии, изучающий строение и химические свойства неорганических веществ.

Среди простых веществ выделяют металлы и неметаллы. Среди сложных: оксиды, основания, кислоты и соли. Классификация неорганических веществ построена следующим образом:

Большинство химических свойств мы изучим по мере продвижения по периодической таблице Д.И. Менделеева. В этой статье мне хотелось бы подчеркнуть ряд принципиальных деталей, которые помогут в дальнейшем при изучении химии.

Оксиды

Все оксиды подразделяются на солеобразующие и несолеобразующие. Солеобразующие имеют соответствующие им основания и кислоты (в той же степени окисления (СО)!) и охотно вступают в реакции солеобразования. К ним относятся, например:

  • CuO – соответствует основанию Cu(OH)2
  • Li2O – соответствует основанию LiOH
  • FeO – соответствует основанию Fe(OH)2 (сохраняем ту же СО = +2)
  • Fe2O3 – соответствует основанию Fe(OH)3 (сохраняем ту же СО = +3)
  • P2O5 – соответствует кислоты H3PO4

Солеобразующие оксиды, в свою очередь, делятся на основные, амфотерные и кислотные.

  • Основные
  • Основным оксидам соответствуют основания в той же СО. В химических реакциях основные оксиды проявляют основные свойства, образуются исключительно металлами. Примеры: Li2O, Na2O, K2O, Rb2O CaO, FeO, CrO, MnO.Основные оксиды взаимодействуют с водой с образованием соответствующего основания (реакцию идет, если основание растворимо) и с кислотными оксидами и кислотами с образованием солей. Между собой основные оксиды не взаимодействуют.Li2O + H2O → LiOH (основный оксид + вода → основание)Li2O + P2O5 → Li3PO4 (осн. оксид + кисл. оксид = соль)Li2O + H3PO4 → Li3PO4 + H2O (осн. оксид + кислота = соль + вода)Здесь не происходит окисления/восстановления, поэтому сохраняйте исходные степени окисления атомов.

  • Амфотерные (греч. ἀμφότεροι – двойственный)
  • Эти оксиды действительно имеют двойственный характер: они проявляют как кислотные, так и основные свойства. Примеры: BeO, ZnO, Al2O3, Fe2O3, Cr2O3, MnO2, PbO, PbO2, Ga2O3.С водой они не взаимодействуют, так как продукт реакции, основание, получается нерастворимым. Амфотерные оксиды реагируют как с кислотами и кислотными оксидами, так и с основаниями и основными оксидами.Fe2O3 + K2O → (t) KFeO2 (амф. оксид + осн. оксид = соль)ZnO + KOH → K2[Zn(OH)4] (амф. оксид + основание = комплексная соль)ZnO + N2O5 → Zn(NO3)2 (амф. оксид + кисл. оксид = соль; СО азота сохраняется в ходе реакции)Fe2O3 + HCl → FeCl3 + H2O (амф. оксид + кислота = соль + вода; обратите внимание на то, что СО Fe = +3 не меняется в ходе реакции)

  • Кислотные
  • Проявляют в ходе химических реакций кислотные свойства. Образованы металлами и неметаллами, чаще всего в высокой СО. Примеры: SO2, SO3, P2O5, N2O3, NO2, N2O5, SiO2, MnO3, Mn2O7.Каждому кислотному оксиду соответствует своя кислота. Это особенно важно помнить при написании продуктов реакции: следует сохранять степени окисления. Некоторым кислотным оксидам соответствует сразу две кислоты.

    • SO2 – H2SO3
    • SO3 – H2SO4
    • P2O5 – H3PO4
    • N2O5 – HNO3
    • NO2 – HNO2, HNO3

    Кислотные оксиды вступают в реакцию с основными и амфотерными, реагируют с основаниями. Реакции между кислотными оксидами не характерны.

    SO2 + Na2O → Na2SO3 (кисл. оксид + осн. оксид = соль; сохраняем СО S = +4)

    SO3 + Li2O → Li2SO4 (кисл. оксид + осн. оксид = соль; сохраняем СО S = +6)

    P2O5 + NaOH → Na3PO4 + H2O (кисл. оксид + основание = соль + вода)

    При реакции с водой кислотный оксид превращается в соответствующую ему кислоту. Исключение SiO2 – не реагирует с водой, так как продукт реакции – H2SiO3 является нерастворимой кислотой.

    Mn2O7 + H2O → HMnO4 (сохраняем СО марганца +7)

    SO3 + H2O → H2SO4 (сохраняем СО серы +6)

    SO2 + H2O → H2SO3 (сохраняем СО серы +4)

Несолеобразующие оксиды – оксиды неметаллов, которые не имеют соответствующих им гидроксидов и не вступают в реакции солеобразования. К таким оксидам относят:

Реакции несолеобразующих оксидов с основаниями, кислотами и солеобразующими оксидов редки и не приводят к образованию солей. Некоторые из несолеобразующих оксидов используют в качестве восстановителей:

FeO + CO → Fe + CO2 (восстановление железа из его оксида)

Основания

Основания – химические соединения, обычно характеризуются диссоциацией в водном растворе с образованием гидроксид-анионов. Растворимые основания называются щелочами: NaOH, LiOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2.

Гидроксиды щелочных металлов (Ia группа) называются едкими: едкий натр – NaOH, едкое кали – KOH.

Основания классифицируются по количеству гидроксид-ионов в молекуле на одно-, двух- и трехкислотные.

Так же, как и оксиды, основания различаются по свойствам. Все основания хорошо реагируют с кислотами, даже нерастворимые основания способны растворяться в кислотах. Также нерастворимые основания при нагревании легко разлагаются на воду и соответствующий оксид.

NaOH + HCl → NaCl + H2O (основание + кислота = соль + вода – реакция нейтрализации)

Mg(OH)2 → (t) MgO + H2O (при нагревании нерастворимые основания легко разлагаются)

Если в ходе реакции основания с солью выделяется газ, выпадает осадок или образуется слабый электролит (вода), то такая реакция идет. Нерастворимые основания с солями почти не реагируют.

Ba(OH)2 + NH4Cl → BaCl2 + NH3 + H2O (в ходе реакции образуется нестойкое основание NH4OH, которое распадается на NH3 и H2O)

LiOH + MgCl2 → LiCl2 + Mg(OH)2↓

KOH + BaCl2 ↛ реакция не идет, так как в продуктах нет газа/осадка/слабого электролита (воды)

В растворах щелочей pH > 7, поэтому лакмус окрашивает их в синий цвет.

Амфотерные оксиды соответствуют амфотерным гидроксидам. Их свойства такие же двойственные: они реагирую как с кислотами – с образованием соли и воды, так и с основаниями – с образованием комплексных солей.

Al(OH)3 + HCl → AlCl3 + H2O (амф. гидроксид + кислота = соль + вода)

Al(OH)3 + KOH → K[Al(OH)4] (амф. гидроксид + основание = комплексная соль)

При нагревании до высоких температур комплексные соли не образуются.

Al(OH)3 + KOH → (t) KAlO2 + H2O (амф. гидроксид + основание = (прокаливание) соль + вода – при высоких температурах вода испаряется, и комплексная соль образоваться не может)

Кислоты

Кислота – химическое соединение обычно кислого вкуса, содержащее водород, способный замещаться металлом при образовании соли. По классификации кислоты подразделяются на одно-, двух- и трехосновные.

Кислоты отлично реагируют с основными оксидами, основаниями, растворяя даже те, которые выпали в осадок (реакция нейтрализации). Также кислоты способны вступать в реакцию с теми металлами, которые стоят в ряду напряжений до водорода (то есть способны вытеснить его из кислоты).

H3PO4 + LiOH → Li3PO4 + H2O (кислота + основание = соль + вода – реакция нейтрализации)

Zn + HCl → ZnCl2 + H2↑ (реакция идет, так как цинк стоил в ряду активности левее водорода и способен вытеснить его из кислоты)

Cu + HCl ↛ (реакция не идет, так как медь расположена в ряду активности правее водорода, менее активна и не способна вытеснить его из кислоты)

Существуют нестойкие кислоты, которые в водном растворе разлагаются на кислотный оксид (газ) и воду – угольная и сернистая кислоты:

  • H2CO3 → H2O + CO2↑
  • H2SO3 → H2O + SO2↑

Записать эти кислоты в растворе в виде “H2CO3 или H2SO3” – будет считаться ошибкой. Пишите угольную и сернистую кислоты в разложившемся виде – виде газа и воды.

Все кислоты подразделяются на сильные и слабые. Напомню, что мы составили подробную таблицу сильных и слабых кислот (и оснований!) в теме гидролиз. В реакции из сильной кислоты (соляной) можно получить более слабую, например, сероводородную или угольную кислоту.

Однако невозможно (и противоречит законам логики) получить из более слабой кислоты сильную, например из уксусной – серную кислоту. Природу не обманешь 🙂

K2S + HCl → H2S + KCl (из сильной – соляной кислоты – получили более слабую – сероводородную)

K2SO4 + CH3COOH ↛ (реакция не идет, так как из слабой кислоты нельзя получить сильную: из уксусной – серную)

Подчеркну важную деталь: гидроксиды это не только привычные нам NaOH, Ca(OH)2 и т.д., некоторые кислоты также считаются кислотными гидроксидами, например серная кислота – H2SO4. С полным правом ее можно записать как кислотный гидроксид: SO2(OH)2

В завершении подтемы кислот предлагаю вам вспомнить названия основных кислот и их кислотных остатков.

Соли

Соль – ионное соединение, образующееся вместе с водой при нейтрализации кислоты основанием (не единственный способ). Водород кислоты замещается металлом или ионом аммония (NH4). Наиболее известной солью является поваренная соль – NaCl.

По классификации соли бывают:

  • Средние – продукт полного замещения атомов водорода в кислоте на металл: KNO3, NaCl, BaSO4, Li3PO4
  • Кислые – продукт неполного замещения атомов водорода: LiHSO4, NaH2PO4 и Na2HPO4 (гидросульфат лития, дигидрофосфат и гидрофосфат натрия)
  • Основные – продукт неполного замещения гидроксогрупп на кислотный остаток: CrOHCl (хлорид гидроксохрома II)
  • Двойные – содержат два разных металла и один кислотный остаток (NaCr(SO4)2
  • Смешанные – содержат один металл и два кислотных остатка MgClBr (хлорид-бромид магния
  • Комплексные – содержат комплексный катион или анион – атом металла, связанный с несколькими лигандами: Na[Cr(OH)4] (тетрагидроксохромат натрия)

Растворы или расплавы солей могут вступать в реакцию с металлом, который расположен левее металла, входящего в состав соли. В этом случае более активный металл вытеснит менее активный из раствора соли. Например, железо способно вытеснить медь из ее солей:

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu (железо стоит левее меди в ряду активности и способно вытеснить медь из ее солей)

Замечу важную деталь: исход реакции основание + кислота иногда определяет соотношение. Запомните, что если двух- или трехосновная кислота дана в избытке – получается кислая соль, если же в избытке дано основание – средняя соль.

NaOH + H2SO4 → NaHSO4 (кислота дана в избытке)

2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O (основание дано в избытке)

Если в ходе реакции соли с кислотой, основанием или другой солью выпадает осадок, выделяется газ или образуется слабый электролит (вода), то такая реакция идет. Кислую соль также можно получить в реакции соли с соответствующей двух-, трехосновной кислотой.

Na2CO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2↑ (сильная кислота – соляная, вытесняет слабую – угольную)

MgCl2 + LiOH → Mg(OH)2↓ + LiCl

K2SO4 + H2SO4 → KHSO4 (средняя соль + кислота = кислая соль)

Чтобы сделать из кислой соли – среднюю соль, нужно добавить соответствующее основание:

KHSO4 + KOH → K2SO4 + H2O (кислая соль + основание = средняя соль)

Источник: https://studarium.ru/article/161

Неорганические вещества: примеры и свойства

Как определить класс неорганического вещества

Ежедневно человек взаимодействует с большим количеством предметов. Они изготовлены из разных материалов, имеют свою структуру и состав. Все, что окружает человека можно разделить на органическое и неорганическое. В статье рассмотрим, что представляют собой такие вещества, приведем примеры. Также определим, какие встречаются неорганические вещества в биологии.

Описание

Неорганическими называются такие вещества, в составе которых нет углерода. Они противоположны органическим. Также к этой группе относят несколько углеродосодержащих соединений, например:

  • цианиды;
  • оксиды углерода;
  • карбонаты;
  • карбиды и другие.

Примеры неорганических веществ:

  • вода;
  • разные кислоты (соляная, азотная, серная);
  • соль;
  • аммиак;
  • углекислый газ;
  • металлы и неметаллы.

Неорганическая группа отличается отсутствием углеродного скелета, который характерен для органических веществ. Неорганические вещества по составу принято делить на простые и сложные. Простые вещества составляют немногочисленную группу. Всего их насчитывается примерно 400.

Простые неорганические соединения: металлы

Металлы – простые вещества, соединение атомов которых основывается на металлической связи. Эти элементы имеют характерные металлические свойства: теплопроводность, электропроводность, пластичность, блеск и другие. Всего в этой группе выделяют 96 элементов. К ним относятся:

  • щелочные металлы: литий, натрий, калий;
  • щелочноземельные металлы: магний, стронций, кальций;
  • переходные металлы: медь, серебро, золото;
  • легкие металлы: алюминий, олово, свинец;
  • полуметаллы: полоний, московий, нихоний;
  • лантаноиды и лантан: скандий, иттрий;
  • актиноиды и актиний: уран, нептуний, плутоний.

В основном в природе металлы встречаются в виде руды и соединений. Чтобы получить чистый металл без примесей, проводится его очистка. При необходимости возможно проведение легирования или другой обработки. Этим занимается специальная наука – металлургия. Она подразделяется на черную и цветную.

Простые неорганические соединения: неметаллы

Неметаллы – химические элементы, которые не обладают металлическими свойствами. Примеры неорганических веществ:

  • вода;
  • азот;
  • сера;
  • кислород и другие.

Неметаллы отличаются большим числом электронов на внешнем энергетическом уровне их атома. Это обуславливает некоторые свойства: повышается способность присоединять дополнительные электроны, проявляется более высокая окислительная активность.

В природе можно встретить неметаллы в свободном состоянии: кислород, хлор, фтор, водород. А также твердые формы: йод, фосфор, кремний, селен.

Некоторые неметаллы имеют отличительное свойство – аллотропию. То есть они могут существовать в различных модификациях и формах. Например:

  • газообразный кислород имеет модификации: кислород и озон;
  • твердый углерод может существовать в таких формах: алмаз, графит, стеклоуглерод и другие.

Сложные неорганические соединения

Эта группа веществ более многочисленна. Сложные соединения отличаются наличием в составе вещества нескольких химических элементов.

Рассмотрим подробнее сложные неорганические вещества. Примеры и классификация их представлены ниже в статье.

1. Оксиды – соединения, одним их элементов которых является кислород. В группу входят:

2. Кислоты – вещества, в состав которых входят ионы водорода и кислотные остатки. Например, азотная кислота, серная кислота, сероводород.

3. Гидроксиды – соединения, в составе которых присутствует группа –ОН. Классификация:

  • основания – растворимые и нерастворимые щелочи – гидроксид меди, гидроксид натрия;
  • кислородосодержащие кислоты – диводород триоксокарбонат, водород триоксонитрат;
  • амфотерные – гидроксид хрома, гидроксид меди.

4. Соли – вещества, в составе которых есть ионы металла и кислотные остатки. Классификация:

  • средние: хлорид натрия, сульфид железа;
  • кислые: гидрокарбонат натрия, гидросульфаты;
  • основные: нитрат дигидроксохрома, нитрат гидроксохрома;
  • комплексные: тетрагидроксоцинкат натрия, тетрахлороплатинат калия;
  • двойные: алюмокалиевые квасцы;
  • смешанные: сульфат алюминия калия, хлорид меди калия.

5. Бинарные соединения – вещества, состоящие из двух химических элементов:

  • бескислородные кислоты;
  • бескислородные соли и другие.

Неорганические соединения, содержащие углерод

Такие вещества традиционно относятся к группе неорганических. Примеры веществ:

  • Карбонаты – эфиры и соли угольной кислоты – кальцит, доломит.
  • Карбиды – соединения неметаллов и металлов с углеродом – карбид бериллия, карбид кальция.
  • Цианиды – соли цианистоводородной кислоты – цианид натрия.
  • Оксиды углерода – бинарное соединение углерода и кислорода – угарный и углекислый газы.
  • Цианаты – являются производными от циановой кислоты – фульминовая кислота, изоциановая кислота.
  • Карбонильные металлы – комплекс металла и монооксида углерода – карбонил никеля.

Свойства неорганических веществ

Все рассмотренные вещества отличаются индивидуальными химическими и физическими свойствами. В общем виде можно выделить отличительные черты каждого класса неорганических веществ:

1. Простые металлы:

  • высокая тепло- и электропроводность;
  • металлический блеск;
  • отсутствие прозрачности;
  • прочность и пластичность;
  • при комнатной температуре сохраняют твердость и форму (кроме ртути).

2. Простые неметаллы:

  • простые неметаллы могут быть в газообразном состоянии: водород, кислород, хлор;
  • в жидком состоянии встречается бром;
  • твердые неметаллы имеют немолекулярное состояние и могут образовывать кристаллы: алмаз, кремний, графит.

3. Сложные вещества:

  • оксиды: вступают в реакцию с водой, кислотами и кислотными оксидами;
  • кислоты: вступают в реакцию с водой, основными оксидами и щелочами;
  • амфотерные оксиды: могут вступать в реакции с кислотными оксидами и основаниями;
  • гидроксиды: растворяются в воде, имеют широкий диапазон температур плавления, могут менять цвет при взаимодействии с щелочами.

Органические и неорганические вещества клетки

Клетка любого живого организма состоит из множества компонентов. Некоторыми из них являются неорганические соединения:

  • Вода. Например, количество воды в клетке составляет от 65 до 95%. Она необходима для осуществления химических реакций, перемещения компонентов, процесса терморегуляции. Также именно вода определяет объем клетки и степень ее упругости.
  • Минеральные соли. Могут присутствовать в организме как в растворенном виде, так и в нерастворенном. Важную роль в процессах клетки играют катионы: калий, натрий, кальций, магний – и анионы: хлор, гидрокарбонаты, суперфосфат. Минералы необходимы для поддержания осмотического равновесия, регуляции биохимических и физических процессов, образования нервных импульсов, поддержания уровня свертываемости крови и многих других реакций.

Для поддержания жизнедеятельности важны не только неорганические вещества клетки. Органические компоненты занимают 20-30 % ее объема.

Классификация:

  • простые органические вещества: глюкоза, аминокислоты, жирные кислоты;
  • сложные органические вещества: белки, нуклеиновые кислоты, липиды, полисахариды.

Органические компоненты необходимы для выполнения защитной, энергетической функции клетки, они служат источником энергии для клеточной активности и запасают питательные вещества, проводят синтез белков, передают наследственную информацию.

В статье были рассмотрены сущность и примеры неорганических веществ, их роль в составе клетки. Можно сказать, что существование живых организмов было бы невозможным без групп органических и неорганических соединений. Они важны в каждой сфере человеческой жизни, а также в существовании каждого организма.

Источник: https://FB.ru/article/373948/neorganicheskie-veschestva-primeryi-i-svoystva

АТОМНО-МОЛЕКУЛЯРНОЕ УЧЕНИЕ

Как определить класс неорганического вещества

Все вещества делятся на простые (элементарные) и сложные. Простые вещества состоят из одного элемента, в состав сложных входит два или более элементов. Простые вещества, в свою очередь, разделяются на металлы и неметаллы.

Металлы отличаются характерным «металлическим» блеском, ковкостью, тягучестью, могут прокатываться в листы или вытягиваться в проволоку, обладают хорошей теплопроводностью и электрической проводимостью. При комнатной температуре все металлы (кроме ртути) находятся в твердом состоянии.

Неметаллы не обладают характерным для металлов блеском, хрупки, очень плохо проводят теплоту и электричество. Некоторые из них при обычных условиях газообразны.

Сложные вещества делят на органические, неорганические и элементоорганические. Неорганическая химия охватывает химию всех элементов периодической системы. Свойства органических соединений существенно отличаются от свойств неорганических, а элементоорганические соединения, с учетом их специфики, занимают промежуточное положение.

Неорганические вещества разделяются на классы либо по составу (двухэлементные, или бинарные, соединения и многоэлементные соединения; кислородсодержащие, азотсодержащие и т.п.), либо по химическим свойствам, т.е. по функциям (кислотно-основным, окислительно-восстановительным и т.д.), которые эти вещества осуществляют в химических реакциях, – по их функциональным признакам.

Бинарные соединения

К важнейшим бинарным соединениям относятся любые соединения только двух различных элементов.

Например:

  • бинарными соединениями азота и кислорода являются: N2O, NO, N2O3, NO2, N2O5;
  • бинарные соединения меди и серы: Cu2S, CuS, CuS2.

В формулах бинарных соединений металлы всегда предшествуют неметаллам: SnCl2, Al3N. Если бинарное соединение образовано двумя неметаллами, то на первом месте ставится символ того элемента, который располагается левее в следующей последовательности:

В, Si, С, As, Р, Н, Те, Se, S, I, Вr, Cl, N, О, F

Например:СВr4, Н20, SF6.

Если бинарное соединение состоит из двух металлов, то первым указывается металл, располагающийся в большом периоде раньше (от начала периода). Если оба металла находятся в одной группе, то первым указывается элемент с большим порядковым номером.

Например:CuZn, АuСu3.

Бинарные соединения подразделяются на классы в зависимости от типа неметалла, а остальные бинарные соединения относят к соединениям между металлами – интерметаллидам.

Классы бинарных соединений в зависимости от типа неметалла

КлассНеметаллПример формулы соединенияНазвание
    ГалогенидыF, Cl, Вr, IKClхлорид калия
    ОксидыОFeOоксид железа (II)
    ХалькогенидыS, Se, ТеZnSсульфид цинка
    ПниктогенидыN, Р, AsLi3Nнитрид лития
    ГидридыНCaH2гидрид кальция
    КарбидыСSiCкарбид кремния
    СилицидыSiFeSiсилицид железа
    БоридыВMg3B2борид магния

Названия бинарных соединений образуются из латинского корня названия неметалла с окончанием «ид» и русского названия менее электроотрицательного элемента в родительном падеже. Если менее электроотрицательный элемент может находиться в разных окислительных состояниях, то после его названия в скобках указывают римскими цифрами его степень окисления.

Например:Сu2О – оксид меди (I), СuО – оксид меди (II), СО – оксид углерода (II), СО2 – оксид углерода (IV), SF6 – фторид серы (VI).

Можно также вместо степени окисления указывать с помощью греческих числительных приставок (моно-, ди-, три-, тетра-, пента-, гекса- и т. д.) стехиометрический состав соединения.

Например:СО – монооксид углерода (приставку «моно» часто опускают), СО2 – диоксид углерода, SF6 – гексафторид серы, Fe304 – тетраоксид трижелеза.

Для отдельных бинарных соединений сохраняют традиционные названия: Н2О – вода, NH3 – аммиак, РН3 – фосфин.

Из бинарных соединений наиболее известны оксиды. По функциональным признакам оксиды подразделяются на солеобразующие и несолеобразующие (безразличные). Солеобразующие оксиды, в свою очередь, подразделяются на основные, кислотные и амфотерные.

Основными называются оксиды, взаимодействующие с кислотами (или с кислотными оксидами) с образованием солей. Присоединяя (непосредственно или косвенно) воду, основные оксиды образуют основания.

Например: оксид кальция СаО реагирует с водой, образуя гидроксид кальция Са(ОН)2:

СаО + Н20 = Са(ОН)2

Оксид магния MgO – тоже основной оксид. Он малорастворим в воде, но ему соответствует основание – гидроксид магния Mg(OH)2, который можно получить из MgO косвенным путем.

Кислотными называются оксиды, взаимодействующие с основаниями (или с основными оксидами) с образованием солей. Присоединяя (непосредственно или косвенно) воду, кислотные оксиды образуют кислоты.

Например: триоксид серы SO3 взаимодействует с водой, образуя серную кислоту H2SO4:

SO3 + H2O = H2SO4

Диоксид кремния SiO2 – тоже кислотный оксид. Хотя он не взаимодействует с водой, ему соответствует кремниевая кислота Н2SiO3, которую можно получить из SiO2 косвенным путем.

Один из способов получения кислотных оксидов – отнятие воды от соответствующих кислот. Поэтому кислотные оксиды иногда называют ангидридами кислот.

Амфотерными называются оксиды, образующие соли при взаимодействии как с кислотами, так и с основаниями. К таким оксидам относятся, например, Al2O3, ZnO, РbO2, Сr2O3.

Несолеобразующие оксиды, как видно из их названия, не способны взаимодействовать с кислотами или основаниями с образованием солей. К ним относятся N2O, NO и некоторые другие оксиды.

Существуют вещества – соединения элементов с кислородом, которые, относясь по составу к классу оксидов, по строению и свойствам относятся к классу солей.

К таким веществам принадлежат, в частности, пероксиды металлов, например, пероксид бария ВаO2. По своей природе пероксиды представляют собой соли очень слабой кислоты – пероксида (перекиси) водорода Н2О2.

К солеобразным соединениям относятся и такие вещества, как Рb2O3 и Рb3O4.

Многоэлементные соединения

Среди многоэлементных соединений важную группу составляют гидроксиды – вещества, содержащие гидроксогруппы ОН. Некоторые из них (основные гидроксиды) проявляют свойства оснований – NaOH, Ва(ОН)2 и т.п.

; другие (кислотные гидроксиды) проявляют свойства кислот – HNO3, Н3РO4 и другие; существуют и амфотерные гидроксиды, способные в зависимости от условий проявлять как основные, так и кислотные свойства – Zn(OH)2, Аl(OН)3 и т. п. Кислотные гидроксиды называются по правилам, установленным для кислот.

Названия основных гидроксидов составляются из слова «гидроксид» и русского названия элемента в родительном падеже с указанием, если необходимо, степени окисления элемента (римскими цифрами в скобках).

Например:LiOH – гидроксид лития, Fe(OH)2 – гидроксид железа (II).

Растворимые основные гидроксиды называются щелочами. Важнейшие щелочи – гидроксид натрия NaOH, гидроксид калия КОН, гидроксид кальция Са(ОН)2.

Классификация по функциональным признакам

К важнейшим классам неорганических соединений, выделяемым по функциональным признакам, относятся кислоты, основания и соли.

Кислотами с позиций теории электролитической диссоциации называются вещества, диссоциирующие в растворах с образованием ионов водорода.

С точки зрения протонной теории кислот и оснований к кислотам относятся вещества, способные отдавать ион водорода, т.е. быть донорами протонов.

Наиболее характерное химическое свойство кислот – их способность реагировать с основаниями (а также с основными и амфотерными оксидами) с образованием солей.

Например:

H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2Н2O;
2HNO3 + FeO = Fe(NO3)2 + H2O;
2HCl + ZnO = ZnCl2 + H2O

Кислоты классифицируют по их силе, по основности и по наличию или отсутствию кислорода в составе кислоты. По силе кислоты делятся на сильные и слабые. Важнейшие сильные кислоты – азотная HNO3, серная H2SO4 и соляная НС1. По наличию кислорода различают кислородсодержащие кислоты (HNO3, Н3РO4 ит. п.) и бескислородные кислоты (НС1, H2S, HCN и т.п.).

По основности, т.е. по числу атомов водорода в молекуле кислоты, способных замещаться атомами металла с образованием соли, кислоты подразделяют на одноосновные (например, НС1, HNO3), двухосновные (H2S, H2SO4), трехосновные (Н3РO4) и т.д.

Названия бескислородных кислот составляют, добавляя к корню русского названия кислотообразующего элемента (или к названию группы атомов, например CN – циан) суффикс «о» и окончание «водород»: НС1 – хлороводород, H2Se – селеноводород, HCN – циановодород.

Названия кислородсодержащих кислот также образуются от русского названия соответствующего элемента с добавлением слова «кислота». При этом название кислоты, в которой элемент находится в высшей степени окисления, оканчивается на «ная» или «овая».

Например:H2SO4 – серная кислота, НСlO4 – хлорная кислота, H3AsO4 – мышьяковая кислота. С понижением степени окисления кислотообразующего элемента окончания изменяются в следующей последовательности:

  • «оватая» (НСlO3 – хлорноватая кислота);
  • «истая» (HClO2 – хлористая кислота);
  • «оватистая» (НOС1 – хлорноватистая кислота).

Если элемент образует кислоты, находясь только в двух степенях окисления, то название кислоты, отвечающее низшей степени окисления элемента, получает окончание «истая» (HNO3 – азотная кислота, HNO2 – азотистая кислота).

Одному и тому же кислотному оксиду (например, Р2О5) могут соответствовать несколько кислот, содержащих по одному атому данного элемента в молекуле (например, НРО3 и Н3РО4).

В подобных случаях к названию кислоты, содержащей наименьшее число атомов кислорода, добавляется приставка «мета», а к названию кислоты, содержащей наибольшее число атомов кислорода – приставка «орто» (НРО3 – метафосфорная кислота, Н3РО4 – ортофосфорная кислота).

Если же молекула кислоты содержит несколько атомов кислотообразующего элемента, то название кислоты снабжается соответствующей греческой числительной приставкой.

Например:Н4Р2О7 – дифосфорная кислота, Н2В4О7 – тетраборная кислота.

Некоторые кислоты содержат в своем составе группировку атомов -О-О-. Такие кислоты рассматриваются как производные пероксида водорода и называются пероксокислотами (старое название – надкислоты). Названия подобных кислот снабжаются приставкой «пероксо» и, если необходимо, греческой числительной приставкой, указывающей число атомов кислотообразующего элемента в молекуле кислоты.

Например:H2SO5 – пероксосерная кислота, H2S2O8 – пероксодисерная кислота.

Основаниями с позиций теории электролитической диссоциации являются вещества, диссоциирующие в растворах с образованием гидроксид-ионов, т.е. основные гидроксиды.

Наиболее характерное химическое свойство оснований – их способность взаимодействовать с кислотами (а также с кислотными и амфотерными оксидами) с образованием солей, например:

КОН + НС1 = КС1 + Н2О
Са(ОН)2 + СO2 = СаСО3 + Н2O
2NaOH + ZnO = Na2ZnO2 + Н2O

С позиций протонной теории кислот и оснований к основаниям относятся вещества, способные присоединять ионы водорода, т.е. быть акцепторами протонов. С этой точки зрения к основаниям относится, например, аммиак, который, присоединяя протон, образует аммоний-ион NH4+. Подобно основным гидроксидам аммиак взаимодействует с кислотами, образуя соли, например:

2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4

В зависимости от числа протонов, которые может присоединить основание, различают однокислотные основания (LiOH, КОН, NH3 и т.п.), дикислотные [Ва(ОН)2, Fe(OH)2] и т.д. По силе основания делятся на сильные и слабые; к сильным основаниям относятся все щелочи.

К солям относятся вещества, диссоциирующие в растворах с образованием положительно заряженных ионов, отличных от ионов водорода, и отрицательно заряженных ионов, отличных от гидроксид-ионов.

Соли можно рассматривать как продукты замещения атомов водорода в кислоте атомами металлов (или группами атомов, например, группа атомов NH4) или как продукты замещения гидроксогрупп в основном гидроксиде кислотными остатками.

При полном замещении получаются средние (или нормальные) соли. При неполном замещении водорода кислоты получаются кислые соли, при неполном замещении гидроксогрупп основания – основные соли.

Кислые соли могут быть образованы только кислотами, основность которых равна двум или больше, а основные соли – гидроксидами, содержащими не менее двух гидроксогрупп. Примеры образования солей:

Са(ОН)2 + H2SO4 = CaSO4 + 2Н2O

CaSO4 (сульфат кальция) – нормальная соль.

КОН + H2SO4 – KHSO4 + Н2O

KHSO4 (гидросульфат калия) – кислая соль.

Mg(OH)2 + НС1 = Mg(OH)Cl + Н2O

Mg(OH)Cl (хлорид гидроксомагния) – основная соль.

Соли, образованные двумя металлами и одной кислотой, называются двойными солями; соли, образованные одним металлом и двумя кислотами, – смешанными солями.

Примером двойной соли может служить сульфат калия-алюминия (алюмокалиевые квасцы) KA1(SO4)2·12H2O.

К смешанным солям относится, например, хлорид-гипохлорит кальция СаСl(ОСl) (или СаОСl2) – кальциевая соль соляной (НС1) и хлорноватистой (НОС1) кислот.

Источник: http://proofgen.ru/Atmodoct/Atmodoct6.html

Как определить класс неорганического вещества

Как определить класс неорганического вещества

06.04.2018

Существует множество неорганических веществ, которые подразделяются на классы.

Для того чтобы правильно классифицировать предложенные соединения, необходимо иметь представление об особенностях строения каждой группы веществ, которых всего четыре. Это оксиды, кислоты, основания и соли.

Задания на определение веществ разных классов могут быть на всех видах контроля по химии, включая единый государственный экзамен (ЕГЭ).

  • Кислоты. Сюда относятся сложные соединения, которые состоят из атомов водорода и кислотного остатка. Атомы водорода в формуле находятся на первом месте, причем их может быть различное количество. Исходя из этого, кислоты, в свою очередь, подразделяются на одноосновные: HCl — хлороводородная кислота (соляная);HNO3 — азотная кислота.Двухосновные:H2SO4 — серная кислота;H2S — сероводородная кислота.Трехосновные:H3PO4 — ортофосфорная кислота;H3ВO3 — борная кислота.
  • Основания. Это сложные вещества, которые состоят из атомов металлов и гидроксильных групп. Количество последних определяется по валентности металла. Основания могут быть растворимыми в воде: КOН — гидроксид калия;Ca(OН)2 — гидроксид кальция; и нерастворимыми:Zn(OН)2 — гидроксид цинка;Al(OН)3 — гидроксид алюминия.
  • К классу оксидов относятся сложные вещества, которые состоят только из двух химических элементов, одним из которых будет являться кислород, стоящий в формуле на втором месте. Оксиды имеют собственную классификацию. В основные оксиды входят вещества, которые соответствуют основаниям. В составе химической формулы они имеют атомы металлов.ВaO — оксид бария;К2O — оксид калия;Li2O — оксид лития.К кислотным можно отнести оксиды, которым соответствуют кислоты. В их формулу входят атомы неметаллов.SO3 — оксид серы (VI);SO2 — оксид серы (IV);СO2 — оксид углерода (IV);Р2O5 — оксид фосфора (V).К амфотерным относятся оксиды, в состав которых входят переходные элементы, такие как цинк, алюминий, бериллий и др.:BeO — оксид бериллия;ZnO — оксид цинка;Al2O3 — оксид алюминия.
  • Соли – это сложные вещества, состоящие из атомов металлов и кислотных остатков. На первом месте в их формулах стоят металлы.КCl — хлорид калия;CaSO4 — сульфат кальция;Al(NO3)3 — нитрат алюминия;Ba3(PO4)2 — ортофосфат бария.

Источник:

Классификация неорганических веществ — Химия для Степы

Сложные вещества обычно делят на классы: оксиды, кислоты, основания, амфотерные гидроксиды и соли. Данная классификация несовершенна, т. к. в ней нет места для аммиака, соединений металлов с фосфором, азотом, углеродом и т. д.

______________________________________________

ОКСИДЫ – это сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, один из которых — кислород. 

Оксиды могут быть солеобразующими и несолеобразующими. Солеобразующим оксидам соответствуют гидроксиды и соли с элементом в той же степени окисления, что и в оксиде. Несолеобразующие оксиды не имеют соответствующих гидроксидов и солей. Таких оксидов немного: N2O, NO, SiO, CO.

Солеобразующие оксиды в зависимости от кислотно-основного характера делятся на кислотные, амфотерные и основные.

Основные оксиды образованы металлами с небольшими степенями окисления +1, +2. Амфотерные оксиды образованы переходными металлами со степенями окисления +3, +4, а также Be, Zn, Sn, Pb. Кислотные оксиды образованы неметаллами, а также металлами со степенью окисления больше, чем +4. Рис. 3.

______________________________________________

______________________________________________

ОСНОВАНИЯ – это сложные вещества, состоящие из ионов металла и гидроксид-ионов.

Основания – это сложные вещества, состоящие из катионов металла и одного или нескольких гидроксид-анионов. В основу классификации оснований могут быть положены разные признаки. Например, их отношение к воде. По данному признаку основания делят на растворимые в воде (щелочи) и нерастворимые в воде.

______________________________________________

это сложные вещества, которые имеют свойства и кислот, и оснований, и потому их формулы можно записывать в разных формах:

Zn(OH)2 =                   H2ZnO2

форма основания      форма кислоты

______________________________________________

КИСЛОТЫ – это сложные вещества, состоящие из ионов водорода и кислотных остатков. 

Кислоты – это сложные вещества, состоящие из атомов водорода, способных замещаться на металлы, и кислотных остатков. Кислоты можно разделить на группы по содержанию кислорода: кислородосодержащие (например, HNO3, H2SO4, H3PO4) и бескислородные (HI, H2S).

______________________________________________

СОЛИ – это сложные вещества, состоящие из ионов металла и кислотных остатков. 

Средние соли состоят из катионов металла (или аммония) и анионов кислотных остатков. Кислые соли, кроме катионов металла, содержат катионы водорода и анион кислотного остатка. Основные соли в своем составе содержат гидроксид-анионы.

Если соль образована двумя видами катионов металлов и одним анионом, то ее называют двойной. Например, сульфат алюминия-калия KAl(SO4)2.

Соли с двумя разными анионами и одним катионом называют смешанными. Например, Са(OCl)Cl – хлорид-гипохлорит кальция.

В комплексных солях содержится сложный ион, который принято заключать в квадратные скобки.

______________________________________________

По материалам сайтов 

http://interneturok.ru/ru/school/chemistry/11-klass/undefined/klassifikatsiya-i-nomenklatura-neorganicheskih-veschestv

http://4oge.ru/engine/download.php?id=225

Источник:

Классы неорганических веществ

Неорганические вещества бывают простыми и сложными. Простые состоят из атомов одного вида, или, как говорят химики, одного химического элемента. К ним относятся металлы (например, Ca, Fe, Cu)и неметаллы (S, P, O2 и другие).

Сложные вещества, в отличие от простых, состоят из атомов разных химических элементов. К ним принадлежат такие классы неорганических веществ, как оксиды, гидроксиды и соли.

Рассмотрим их подробнее.

Гидроксиды

Это группа, объединяющая такие классы неорганических веществ, как основания, кислородсодержащие кислоты и амфотерные гидроксиды.

Основания — соединения, в формуле которых обязательно присутствует металл и одна или несколько гидроксогрупп. Общая формула — R(OH)x. Различают растворимые (щелочи — NaOH, Ba(OH)2) и нерастворимые (Mg(OH)2, Cu(OH)2) основания.

С точки зрения теории электролитической диссоциации щелочи — электролиты, диссоциирующие с образованием катиона металла и гидроксид-ионов, которых может быть один или несколько.

Кислоты (HxR, где R — кислотный остаток) — сложные вещества, образованные атомами водорода и кислотными остатками, или электролиты, в качестве катионов отщепляющие только катионы водорода. Кислоты бывают кислородсодержащими (HNO3, H2SO4) или бескислородными (HCl, H2S). Подробнее об этом написано в статье «Формулы кислот».

Амфотерными называют такие гидроксиды, которые могут выступать в роли как кислот, так и оснований. Они образованы гидроксогруппами и металлами в степени окисления +3 и +4. Также амфотерны гидроксиды цинка и бериллия. Формулы этих соединений пишут следующим образом: Zn(OH)2 либо H2ZnO2.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.