Неорганічних сполуки їх будова і класи

Неорганічних сполуки їх будова і класи. Вчитель хімії ХЛ № 60 м. Харків ЄМЕЦь Ю

Вступ. У природі налічується понад п’ять мільйонів неорганічних сполук. Щоб простіше було їх вивчати й досліджувати, речовини розподіляють за різними ознаками на класи. Клас сполук – група речовин, що об’єднані за певною спільною ознакою. Неорганічні сполуки – це сполуки, які утворюються всіма хімічними елементами (крім більшості органічних сполук Карбону). За хімічним складом неорганічні речовини поділяються на прості і складні. Прості речовини (утворені атомами одного хімічного елемента) за хімічними властивостями поділяються на метали та неметали. Складні речовини (утворені атомами різних хімічних елементів) за складом та хімічними властивостями поділяються на оксиди, основи, кислоти та солі.

Оксиди. Оксиди – складні речовини або бінарні сполуки, які складаються з двох хімічних елементів один з яких є Оксиген з валентністю ІІ. Серед оксидів виділяють солетворні та несолетворні оксиди. Солетворні оксиди – оксиди, яким відповідають основні або кислотні сполуки. Солетворні оксиди поділяють на такі групи: Несолетворні оксиди – оксиди, яким не відповідає ані кислота, ані основа. До них належать: NO, N2 O, CO, Si. O.

Загальна формула і види оксидів. Загальна формула оксидів – Ex. Oy. Назви оксидів складають так: Для елементів зі сталою валентністю: Назва елемента + слово «оксид»Наприклад: Na2 O – натрій оксид, Ca. O – кальцій оксид. Для елементів зі змінною валентністю: Назва елемента + валентність + слово «оксид»Наприклад: CO – карбон (ІІ) оксид, SO2 – сульфур (ІV) оксид.

Види Солетворних Оксидів. Кислотні оксиди – оксиди, гідрати яких є кислотами. До цієї групи належать більшість оксидів неметалічних елементів та оксиди металічних елементів зі ступенем окиснення, більшим ніж +3, наприклад: SO3, CO2, NO2, Cr. O3, Mn2 O7. Кислотні оксиди називають ангідридами кислот, тобто «безводними кислотами»;Основні оксиди – оксиди, гідрати яких є основами. До цієї групи належать оксиди металічних елементів зі ступенем окиснення, не більшим ніж +3, наприклад: Ca. O, Na2 O, Mg. O, Ba. O, Fe. O;Амфотерні оксиди – оксиди, що виявляють властивості як кислотних, так і основних оксидів. До них належать: Be. O, Zn. O, Al2 O3, Fe2 O3, Cr2 O3.

Хімічні властивості основних оксидів1. Реакція з водою:. Ca. O + H2 O → Ca(OH)2 (реакція, відома як вапнування, звільняє велику кількість тепла!)2. Реагують з кислотами: Ca. O + H2 SO4 → Ca. SO4 + H2 O (кристали цієї речовини Ca. SO4 скрізь відомі як "штукатурка Парижа").3. Реагують з кислотними оксидами: утворюють соліCa. O + CO2 → Ca. CO3 (ця речовина відома як крейда!)4. Взаємодіють з воднем з утворенням металу і води : Cu. O + H2 → Cu + H2 O (реакція відновлення).5. Взаємодіють з вуглецем і карбон (II) оксидом. Fe2 O3 + C = Fe + CO2; Fe2 O3 + 3 CO = 2 Fe + 3 CO2

Хімічні властивості кислотних оксидів1. Хімічна реакція з водою з утворенням кислоти. CO2 + H2 O → H2 CO32. Реакція з лугами (основами): CO2 + 2 Na. OH → Na2 CO3 + H2 O3. Реакція з основними оксидами: CO2 + Mg. O → Mg. CO3

Хімічні властивості амфотерних оксидів1. Реакція з кислотою: ZNO + H2 CO3 → Zn. CO3 + H2 O2. Реакція з основами: Zn. O + 2 Na. OH → Na2 Zn. O2 + H2 OКислотні й основні оксиди можуть взаємодіяти між собою з утворенням солі. Са. O + Р2 O5 = Са3(РO4)2

Кислоти. Кислоти – сполуки, молекули яких містять атоми Гідрогену, що можуть заміщуватися в хімічних реакціях на атоми (йони) металічних елементів. Mg + 2 HCl = Mg. Cl2 + H2↑ KOH + HCl = KCl + Н2 О. Номенклатура кислот Назви кислот складаються з двох слів: перше слово – прикметник у називному відмінку, який характеризує склад кислоти і походить від кислототворного елемента, друге слово «кислота». Назви безоксигенових кислот мають суфікс -ид або -ід, оксигеновмісних -іт-, -ит- або -ат-.

Хімічні властивості кислот.1.  Дія кислот на індикатори. Водні розчини кислот змінюють забарвлення індикаторів. У кислому середовищі фіолетовий лакмус, метилоранж і універсальний індикатор стають червоними. Забарвлення деяких індикаторів в різних середовищах

Взаємодія кислот з металами. Кислоти взаємодіють з металами, що стоять в ряду активності металів лівіше водню. В результаті реакції утворюється сіль і виділяється водень. 

Взаємодія кислот. Взаємодія кислот з основними і амфотерними оксидами. Ca. O+2 HNO3=Ca(NO3)2+H2 O;Al2 O3+3 H2 SO4=Al2(SO4)3+3 H2 O.4. Взаємодія кислот з основами і з амфотерними гідроксидами Na. OH+HNO3=Na. NO3+H2 O;Al(OH)3+3 HCl=Al. Cl3+3 H2 O. Реакції між кислотами і основами називають реакціями нейтралізації.5. Взаємодія кислот з солями. Реакції між кислотами і солями можливі, якщо в результаті утворюється практично нерозчинна у воді речовина (випадає осад) або утворюється летка речовина (газ). Кислоти реагують з розчинами солей, якщо в результаті реакції один з продуктів випадає в осад. H2 SO4+Ca. Cl2=Ca. SO4↓+2 HCl;K2 Si. O3+2 HNO3=H2 Si. O3↓+2 KNO3.   

Основи. Основами називають складні речовини, до складу яких входять металічні хімічні елементи, сполучені з однією або декількома гідроксогрупами (групами атомів —OH). Виходячи з цього, загальну хімічну формулу основ можна зобразити наступним чином: M(OH)n,де M — знак металічного хімічного елемента,а n — індекс, чисельно співпадаючий з валентністю металу. Номенклатура основ. Назва основи складається з назви металічного хімічного елемента у називному відмінку і слова «гідроксид». Якщо металічний елемент має змінну валентність, то вона вказується римськими цифрами в дужках без пробілу одразу після назви металу.

Класифікація основ

Хімічні властивості основ1. Нерозчинні основи взаємодіють з кислотами, утворюючи сіль і воду. Cu(OH)2+H2 SO4=Cu. SO4+2 H2 O. Fe(OH)3+3 HCl=Fe. Cl3+3 H2 O2. Деякі нерозчинні основи можуть взаємодіяти з деякими кислотними оксидами, утворюючи сіль і воду. Cu(OH)2+SO3=t°Cu. SO4+H2 O3. Нерозчинні основи при нагріванні розкладаються на оксид металу і воду. Cu(OH)2=t°Cu. O+H2 O.2 Fe(OH)3=t°Fe2 O3+3 H2 O

СоліСолями називають продукти заміщення атомами металічних елементів атомів Гідрогену у молекулах кислот. Солі — складні речовини, що складаються з металічних елементів і кислотних залишків. Номенклатура солей: при складанні називається назва металічного елемента у називному відмінку + назва килотного залишку, наприклад кальцій сульфат.

Хімічні властивості солей1. Солі можуть взаємодіяти з металами. Fe+Cu. SO4=Fe. SO4+Cu.2. Солі можуть взаємодіяти з кислотами. Ca. Cl2+H2 SO4=Ca. SO4↓+2 HCl.3. Розчинні у воді солі можуть взаємодіяти з лугами. Zn(NO3)2+2 Na. OH=Zn(OH)2⏐↓+2 Na. NO3.4. Розчинні у воді солі можуть вступати в реакцію обміну з іншими розчинними у воді солями, якщо в результаті утворюється хоча б одна практично нерозчинна у воді речовина. Ba. Cl2+2 Ag. NO3=Ba(NO3)2+2 Ag. Cl⏐↓.5. Деякі солі при нагріванні розкладаються. Ca. CO3⇄t°Ca. O+CO2↑.

Поширення у природі Неорганічні сполуки складають основу Землі: ними є широко розповсюджені вода та пісок; переважна більшість мінералів, а також розчинених солей у водоймах так само має неорганічну природу. Атмосфера Землі містить незначні сліди CO2, NO, NO2 та води. Поверхня супутника Землі Місяця складається з оксидів Si. O2, Fe2 O3, Mg. O, Al2 O3, Cr2 O3, Ti. O2 та ін. У міжпланетному просторі можуть бути знайдені неорганічні сполуки CO2, CO, Al. Cl, CS, CP, Fe. O, моносилан, хлориди натрію та калію, гідрид літію, аміак, хлороводень тощо.

Висновок. Усі неорганічні сполуки за подібністю їхнього складу та хімічних властивостей об’єднують в окремі групи, або класи. Проте жоден з використовуваних принципів поділу не є вичерпним. За функціональними ознаками серед неорганічних сполук, так само як і серед органічних, розрізняють основи, кислоти, солі. Також існують амфотерні основи, які можуть проявляти властивості як основ, так і кислот.