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.
|
Неорганические вещества |
|
|
Простые |
Металлы |
|
Неметаллы |
|
|
Сложные |
Оксиды |
|
Основания |
|
|
Кислоты |
|
|
Соли |
|
Резкой границы между металлами и неметаллами нет, т.к. есть простые вещества, проявляющие двойственные свойства.
1.1 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 NH 4 + ) и гидроксид — анионы OH— ).
Классификация. Растворимые в воде (щёлочи) и нерастворимые. Амфотерные ос
Получение
1. Реакции активных металлов ( щелочных и щелочноземельных металлов) с водой:
2Na + 2H 2 O => 2NaOH + H2
Ca + 2H 2 O => Ca(OH)2 + H2
2. Взаимодействие оксидов активных металлов с водой:
BaO + H 2 O => Ba(OH)2
3. Электролиз водных растворов солей
2NaCl + 2H 2 O => 2NaOH + H2 + Cl2
Химические свойства
|
Щёлочи |
Нерастворимые основания |
|
1. Действие на индикаторы. |
|
|
лакмус — синий метилоранж — жёлтый фенолфталеин — малиновый |
–– |
|
2. Взаимодействие с кислотными оксидами. |
|
|
2KOH + CO 2 => K2 CO3 + H2 O KOH + CO 2 => KHCO3 |
–– |
|
3. Взаимодействие с кислотами (реакция нейтрализации) |
|
|
NaOH + HNO 3 => NaNO3 + H2 O |
Cu(OH) 2 + 2HCl => CuCl2 + 2H2 O |
|
4. Обменная реакция с солями |
|
|
Ba(OH) 2 + K2 SO4 => 2KOH + BaSO4 ¯ 3KOH+Fe(NO 3 )3 => Fe(OH)3 ¯ + 3KNO3 |
–– |
|
5. Термический распад. |
|
|
–– |
Cu(OH) 2 –t° => CuO + H2 O |
1.2 ОКСИДЫ
Оксиды — это сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород.
|
ОКСИДЫ |
|
|
Несолеобразующие |
CO, N 2 O, NO |
|
Солеобразующие |
Основные -это оксиды металлов, в которых последние проявляют небольшую степень окисления +1, +2 Na 2 O; MgO; CuO |
|
Амфотерные (обычно для металлов со степенью окисления +3, +4). В качестве гидратов им соответствуют амфотерные гидроксиды ZnO; Al 2 O3 ; Cr2 O3 ; SnO2 |
|
|
Кислотные -это оксиды неметаллов и металлов со степенью окисления от +5 до +7 SO 2 ; SO3 ; P2 O5 ; Mn2 O7 ; CrO3 |
|
Получение:
1. Взаимодействие простых и сложных веществ с кислородом:
2Mg + O 2 => 2MgO
4P + 5O 2 => 2P2 O5
S + O 2 => SO2
2CO + O 2 => 2CO2
2CuS + 3O 2 => 2CuO + 2SO2
CH 4 + 2O2 => CO2 + 2H2 O
4NH 3 + 5O2 –кат. => 4NO + 6H2 O
2. Разложение некоторых кислородсодержащих веществ (оснований, кислот, солей) при нагревании:
Cu(OH) 2 –t° => CuO + H2 O
(CuOH) 2 CO3 –t° => 2CuO + CO2 + H2 O
2Pb(NO 3 )2 –t° => 2PbO + 4NO2 + O2
2HMnO 4 –t°;H2SO4(конц.) => Mn2 O7 + H2 O
Химические свойства
|
Основные оксиды |
Кислотные оксиды |
|
1. Взаимодействие с водой |
|
|
Образуется основание: Na 2 O + H2 O => 2NaOH CaO + H 2 O => Ca(OH)2 |
Образуется кислота: SO 3 + H2 O => H2 SO4 P 2 O5 + 3H2 O => 2H3 PO4 |
|
2. Взаимодействие с кислотой или основанием: |
|
|
При реакции с кислотой образуется соль и вода MgO + H 2 SO4 –t° => MgSO4 + H2 O CuO + 2HCl – t° => CuCl2 + H2 O |
При реакции с основанием образуется соль и вода CO 2 + Ba(OH)2 => BaCO3 + H2 O SO 2 + 2NaOH => Na2 SO3 + H2 O |
|
Амфотерные оксиды взаимодействуют |
|
|
с кислотами как основные: ZnO + H 2 SO4 => ZnSO4 + H2 O |
с основаниями как кислотные:
(ZnO + 2NaOH + H 2 O => Na2 [Zn(OH)4 ]) |
|
3. Взаимодействие основных и кислотных оксидов между собой приводит к солям. |
|
|
Na 2 O + CO2 => Na2 CO3 |
|
|
4. Восстановление до простых веществ: |
|
|
3CuO + 2NH 3 => 3Cu + N2 + 3H2 O P 2 O5 + 5C => 2P + 5CO |
|
1.3 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 + ).
Классификация
1. По составу: бескислородные и кислородсодержащие.
2. По числу атомов водорода, способных замещаться на металл: одно-, двух-, трёхосновные…
|
Бескислородные: |
Название соли |
|
|
HCl — хлористоводородная (соляная) |
одноосновная |
хлорид |
|
HBr — бромистоводородная |
одноосновная |
бромид |
|
HI — йодистоводородная |
одноосновная |
йодид |
|
HF — фтористоводородная (плавиковая) |
одноосновная |
фторид |
|
H 2 S — сероводородная |
двухосновная |
сульфид |
|
Кислородсодержащие: |
||
|
HNO 3 – азотная |
одноосновная |
нитрат |
|
H 2 SO3 — сернистая |
двухосновная |
сульфит |
|
H 2 SO4 – серная |
двухосновная |
сульфат |
|
H 2 CO3 — угольная |
двухосновная |
карбонат |
|
H 2 SiO3 — кремниевая |
двухосновная |
силикат |
|
H 3 PO4 — ортофосфорная |
трёхосновная |
ортофосфат |
Получение
1. Взаимодействие кислотного оксида с водой (для кислородсодержащих кислот):
SO 3 + H2 O => H2 SO4
P 2 O5 + 3H2 O => 2H3 PO4
2. Взаимодействие водорода с неметаллом и последующим растворением полученного продукта в воде (для бескислородных кислот):
H 2 + Cl2 => 2HCl
H 2 + S => H2 S
3. Реакциями обмена соли с кислотой
Ba(NO 3 )2 + H2 SO4 => BaSO4 ¯ + 2HNO3
в том числе, вытеснение слабых, летучих или малорастворимых кислот из солей более сильными кислотами:
Na 2 SiO3 + 2HCl => H2 SiO3 ¯ + 2NaCl
2NaCl(тв.) + H 2 SO4 (конц.) –t° => Na2 SO4 + 2HCl
Химические свойства
1. Действие на индикаторы.
лакмус — красный
метилоранж — розовый
2. Взаимодействие с основаниями (реакция нейтрализации):
H 2 SO4 + 2KOH => K2 SO4 + 2H2 O
2HNO 3 + Ca(OH)2 => Ca(NO3 )2 + 2H2 O
3. Взаимодействие с основными оксидами:
CuO + 2HNO 3 –t° => Cu(NO3 )2 + H2 O
4. Взаимодействие с металлами:
- Zn + 2HCl => ZnCl 2 + H2
2Al + 6HCl => 2AlCl 3 + 3H2
(металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода, кислоты-неокислители).
5. Взаимодействие с солями (реакции обмена), при которых выделяется газ или образуется осадок:
H 2 SO4 + BaCl2 => BaSO4 ¯ +2HCl
2HCl + K 2 CO3 => 2KCl + H2 O + CO2
1.4 СОЛИ
Соли — сложные вещества, которые состоят из атомов металла и кислотных остатков. Это наиболее многочисленный класс неорганических соединений.
|
СОЛИ |
|
|
Средние |
|
|
Кислые |
|
|
Основные |
|
|
Двойные |
|
|
Смешанные |
|
|
Комплексные |
|
Средние. При диссоциации дают только катионы металла (или NH 4 + )
Na 2 SO4 « 2Na+ +SO4 2-
CaCl 2 « Ca2+ + 2Cl—
Кислые. При диссоциации дают катионы металла (NH 4 + ), ионы водорода и анионы кислотного остатка.
NaHCO 3 « 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(SO 4 )2 « K+ + Al3+ + 2SO4 2-
Смешанные. Образованы одним катионом и двумя анионами:
CaOCl 2 « Ca2+ + Cl— + OCl—
Комплексные. Содержат сложные катионы или анионы.
[Ag(NH 3 )2 ]Br « [Ag(NH3 )2 ]+ + Br —
Na[Ag(CN) 2 ] « Na+ + [Ag(CN)2 ]—
Систематическое название неорганического соединения читается справа налево по изображенной формуле, записанной по определенным правилам, согласно которым на первое место всегда ставится электроположительная, а на второе – электроотрицательная составляющая.
В бинарных соединениях неметаллов на первое место ставится тот элемент, символ которого стоит раньше в следующем ряду:
|
Rn, Xe, Kr, B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, F; |
например, XeF 4 , NH3 , H2 O, Cl2 O, OF2 , IF7 , SO2 , NO, B2 O3 .
В соединениях металлов друг с другом (интерметаллидах) символы элементов указываются в порядке роста электроотрицательности: FeNi 3 , MgZn, Al4 Cu9 .
Количество одинаковых атомов или атомных групп в формуле указывается арабскими цифрами в виде правого нижнего индекса в круглых, квадратных или фигурных *) скобках; нормальный порядок для скобок – {[( )]}:
|
Cr 2 (SO4 )3 , Ca3 (PO4 )2 , La2 (C2 O4 )3 , [Cr(H2 O)6 ]Cl3 . |
В кристаллогидратах число молекул воды указывается арабскими цифрами:
|
La 2 (C2 O4 )3 ∙10H2 O, Na2 SO4 ∙10H2 O, CuSO4 ∙5H2 O. |
Фигурные скобки обычно используются в формулах координационных соединений, поскольку комплексный ион или нейтральное координационное соединение непременно заключается в квадратные скобки; рекомендуемый порядок скобок [( )], [{( )}], [{[( )]}], например,
|
[Co(NH 3 )6 ]Cl3 , [Zn{NH2 –CH2 CH(NH2 )CH2 NH2 }2 ]SO4 |
Одноатомные катионы называют по русскому названию элемента в родительном падеже и указанием степени окисления в скобках в виде арабской (+n) или римской цифры: Au + – катион золота (+I), Au3+ – катион золота (+III), P5+ – катион фосфора (+V).
Указание степени окисления опускают, если возможен только один катион: K + – катион калия, Ba2+ – катион бария.
Сложные катионы, образованные присоединением протона к нейтральной молекуле, называются с прибавлением окончания «-оний» или «-ий»: H 3 O+ – катион оксония (оксоний), NH4 + – катион аммония (аммоний), C5 H5 NH+ – катион пиридиния (пиридиний).
Сложные катионы многозарядных ионов металлов, содержащие кислород, называются с прибавлением окончания «-ил» к корню русского названия элемента: UO 2 2 + – уранил, Mo O2 2 + – молибденил, VO2 + – ванадил.
Анионы, состоящие из одного атома или нескольких одинаковых атомов, называют по элементу с окончанием «-ид»:
H — – гидрид, Cl— – хлорид, O2- – оксид, As3- – арсенид, Sb3- – антимонид, Si4- – силицид, O2 2 — – пероксид, N3 — – азид.
Некоторые многоатомные анионы имеют собственное название: OH — – гидроксид, N3 — – азид, CN— – цианид, C2 2 — – ацетиленид.
