Структурные (графические) формулы

Основные классы неорганических соединений

Классификация неорганических соединений

Неорганические соединения - это вещества, образованные всеми химическими элементами периодической системы Д.И.Менделеева (исключение составляет большинство соединений углерода, которые относят к органическим соединениям).

Неорганические соединения

простые сложные

(образованы одним химическим (образованы двумя и более элементом) химическими элементами)

 

Простые вещества

металлы неметаллы

 

Металлы - простые вещества, образованы элементами- металлами, имеют металлическую кристаллическую решетку и металлическую химическую связь. Обладают высокими значениями электро- и теплопроводности, пластичностью, способностью хорошо отражать световые волны, что обусловливает их блеск.

Неметаллы - простые вещества, образованы элементами- неметаллами, имеют атомную или молекулярную кристаллическую решетку и не обладают характерными для металлов физическими свойствами.

Благородные (инертные) газы - химически инертны.

 

Сравнительная характеристика классов простых веществ

Класс веществ	Свойства атомов соответствующего элемента	Тип химической связи	Строение простого вещества
Металлы	Способны только к отдаче валентных электронов	металлическая	Металлическая кристаллическая решетка
Неметаллы	Способны принимать электроны на внешний энергетический уровень	Ковалентная неполярная	Атомная или молекулярная кристаллическая решетка
Благородные газы	Завершенный энергетический уровень	Отдельные атомы	Атомная кристаллическая решетка из одноатомных молекул

 

Классификация сложных веществ

Бинарные соединения Гидроксиды Соли

 

оксиды основания

пероксиды кислоты

карбиды

нитриды

сульфиды

галогениды (фториды, хлориды, бромиды, йодиды)

гидриды

 

Пероксиды – соли перекиси водорода, соединения, в которых осуществляется связь между двумя атомами кислорода: H₂O₂, H–O–O–H, K₂O₂, K–O–O–K

Карбиды - бинарные соединения, образованные углеродом в отрицательной степени окисления: СаС₂, В₄С, WC, SiC

Нитриды - бинарные соединения, образованные азотом в отрицательной степени окисления: NH₃ (аммиак), Li₃N

Cульфиды - бинарные соединения, образованные серой в отрицательной степени окисления: CuS, NaS, FeS

Хлориды - бинарные соединения, образованные хлором в отрицательной степени окисления: NaCl, FeCl₂, AlCl₃

Гидриды - бинарные соединения, образованные водородом в отрицательной степени окисления: NaH, LiH, CaH₂

 

Оксиды

Оксиды - это бинарные соединения, образованные кислородом в степени окисления -2.

 

Оксиды

 

несолеобразующие (безразличные) солеобразующие

не взаимодействуют с щелочами и взаимодействуют с щелочами или кислотами

кислотами

N₂O, NO, CO, SiO

основные кислотные амфотерные

 

Основные оксиды - это оксиды, которым соответствуют основания, образованы металлами в степенях окисления +1, +2. (Li₂O, CuO, CaO)

Кислотные оксиды - это оксиды, которым в качестве гидроксидов соответствуют кислоты. Образованы неметаллами и металлами в высших степенях окисления. (SO₂, SO₃, CO₂, Mn₂O₇,CrO₃)

Амфотерные оксиды - это оксиды, которым соответствуют амфотерные основания. Образованы переходными металлами.(Cr₂O₃, Al₂O₃, ZnO, BeO)

 

Номенклатура

Название складывается из слова оксид + название элемента, образующего оксид, с указанием его степени окисления, если элемент образует более 1 оксида.

FeO - оксид железа (II)

Fe₂O₃ - оксид железа (III)

 

 

Получение

1. Взаимодействие простых веществ с кислородом (исключение - благородные газы, галогены, золото и платина):

4Р + 5О₂ = 2Р₂О₅

t

S + O₂ = SO₂

t

C + O₂ = CO₂

2Na +O₂ = Na₂O₂ и далее Na₂O_{2 +} 2Na = 2Na₂O

2. Окисление (горение) сложных веществ6

t

2H₂S +3O₂ = 2SO₂ +2H₂O

t

CS₂ + 3O₂ = CO₂ + 2SO₂

t

4FeS₂ +11O₂ = 2Fe₂O₃ +8SO₂

t

4NH₃ + 3O₂ = 2N₂ + 6H₂O

 

t, kat

4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 6H₂O

 

3. Разложение сложных веществ:

а) солей:

СаСО₃ = СаО + СО₂
2NaHCO₃ = Na₂CO₃ + H₂O + CO₂

(CuOH)₂CO₃ = 2CuO +CO₂ + H₂O

2AgNO₃=2Ag +2NO₂ + O₂

(NH₄)₂Cr₂O₇ = N₂ + Cr₂O₃ + 4H₂O

б) нерастворимых оснований и амфотерных гидроксидов:

Cu(OH)₂ = CuO + H₂O

2Al(OH)₃ = Al₂O₃ + 3H₂O

в) кислородсодержащих кислот:

4HNO₃ = 2 H₂O + 4NO₂ + O₂

2H₃BO₃ =B₃O₃ + 3H₂O

H₂SiO₃ = SiO₂ + H₂O

г) высших оксидов до низших:

4СrO₃ = 2Cr₂O₃ + 3O₂

 

Химические свойства

1. Взаимодействие с гидроксидами противоположного класса

основные оксиды

MgO + 2HNO₃ = Mg(NO₃)₂ + H₂O

Na₂O + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂O

кислотные оксиды

CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃ + H₂O

2NO₂ +2NaOH = NaNO₂ + NaNO₃ +H₂O

амфотерные оксиды

ZnO +H₂SO₄ =ZnSO₄ +H₂O

ZnO + 2NaOH +H₂O = Na₂[Zn(OH)₄]

2. Взаимодействие с оксидами противоположного класса

основные оксиды

CaO + SiO₂ = CaSiO₃

CrO + SO₃ = CrSO₄

BaO + CO₂ = BaCO₃

кислотные оксиды

SO₂ +K₂O = K₂SO₃

B₂O₃ + Na₂O = 2Na BO₂

N₂O₃ + CaO = Ca(NO₃)₂

амфотерные оксиды

ZnO + Na₂O = Na₂ZnO₂

3. Взаимодействие с водой

с образованием щелочей

SrO + H₂O = Sr(OH)₂

Li₂O +H₂O = 2LiOH

c образованием кислот

P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄

4. Окислительно-восстановительные свойства

FeO +CO =Fe + CO₂

SiO₂ + 2 Mg = Si + 2MgO

2Cu₂O + O₂ = 4CuO

P₂O₃ + O₂ = P₂O₅

Cu₂O + H₂SO_4(разб) = CuSO₄ + Cu + H₂O

2ClO₂ + H₂O = HClO₂ + HClO₃

Структурные (графические) формулы

FeO Fe = O

 

P₂O₃ O = P Р = O

O

 

Кислоты

Кислоты - электролиты, при диссоциации которых в качестве катионов образуются только ионы водорода.

 

HCl ↔ H⁺ + Cl^-

H₂SO₄ ↔ 2H⁺ + SO₄^2-

 

Кислоты

 

 

кислородсодержащие бескислородные

H₂SO₄ HNO₃ HClO₄ HCl H₂S HI

 

Основность кислоты - число ионов водорода, способных отделяться от молекулы кислоты при диссоциации

H₂SO₄ - двухосновная

HCl - одноосновная

Номенклатура

HClO₄ - хлорная

HClO₃ - хлорноватая

HClO₂ - хлористая

HClO - хлорноватистая

HNO₃ - азотная

HNO₂ - азотистая

НРО₃ - метафосфорная

НРО₄ - ортофосфорная

HCl - хлороводородная

H₂S - сероводородная

 

Cl^-, SO₄^2- - кислотные остатки

Формула кислоты	Название кислоты	Кислотный остаток	Название солей
H2SO4	Серная	SO4-2	сульфаты
H2SO3	Сернистая	SO3-2	сульфиты
HNO3	Азотная	NO3-	Нитраты
HNO2	Азотистая	NO2-	Нитриты
H3PO4	(орто)Фосфорная	PO4-3	Фосфаты
HClO4	Хлорная	ClO4-	Перхлораты
H2CO3	Угольная	CO3-2	Карбонаты
H2SiO3	Кремнеевая	SiO3-2	Силикаты
HF	Фтороводородная(плавиковая)	F-	Фториды
HCl	Хлороводородная(соляная)	Cl-	Хлориды
HJ	Йодоводородная	J-	Йодиды
HBr	Бромоводородная	Br-	Бромиды
H2S	Сероводородная	S-2	сульфиды
H3BO3 (В(ОН)3)	Борная	BO3 -3	бораты

 

Получение

Бескислородные кислоты

H₂ + Cl₂ = 2HCl, далее растворение в воде

NaCl_(тверд) + H₂SO_4(конц) = NaHSO₄ + HCl↑

Кислородные кислоты

Сa₃(PO₄)_{2(тверд)} + H₂SO_4(конц) = CaSO₄ + 2H₃PO₄

P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄

SO₃ + H₂O = H₂SO₄

Na₂SiO₃ + 2HCl = ↓H₂SiO₃ + 2NaCl

 

Химические свойства

1. Взаимодействие с металлами

Взаимодействие с металлами (кроме азотной и концентрированной серной кислот)

С металлами, стоящими в ряду активности (см.Приложение 1) до водорода c образованием соли и водорода:

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑

Zn + H₂SO_4(разб) = ZnSO₄ + H₂↑

С металлами, стоящие в ряду активности после водорода, не реагируют

Cu +HCl ≠

Cu+ H₂SO_4(разб) ≠

Взаимодействие с металлами концентрированной серной кислоты

с активными металлами

3Zn + 4H₂SO_4(конц) = 3ZnSO₄ + S↓ (H₂S↑) +4 H₂O

 

с неактивными металлами

Cu +2H₂SO_4(конц) = CuSO₄ + SO₂↑ +2 H₂O

Пассивирует Fe, Al, Cr

Не взаимодействует с благородными металлами (Au, Pt, Pd и др.)

 

Взаимодействие с металлами разбавленной азотной кислоты

с металлами, стоящими в ряду активности до водорода c образованием соли и NH₃, NH₄NO₃, N₂, N₂O

4Fe + 9HNO_3(разб) = 4Fe(NO₃)₂ + NH₃↑ + 3H₂O

с металлами, стоящими в ряду активности после водорода c образованием соли и NО

3Cu + 8HNO_3(разб) = 3Cu(NO₃)₂ + 2NО ↑ +4H₂O

не взаимодействует с благородными металлами (Au, Pt, Pd.)

 

Взаимодействие с металлами концентрированной азотной кислоты

с металлами, стоящими в ряду активности до водорода c образованием соли и NО

Fe + 4HNO_3(конц) = Fe(NO₃)₂ + NО ↑ + 2H₂O

с металлами, стоящими в ряду активности после водорода c образованием соли и NО₂

Ag + 2HNO_3(конц) = AgNO₃ + NО₂ ↑ +H₂O

не взаимодействует с благородными металлами (Au, Pt, Pd.)

Пассивирует Fe, Al, Cr

 

 

2. Взаимодействие с основными и амфотерными оксидами с образованием соли и воды

CuO + H₂SO₄= CuSO₄ + H₂O

ZnO + 2HCl = ZnCl₂ + H₂O

3. Взаимодействие с основаниями с образованием соли и воды (реакция нейтрализации)

LiOH + HCl = LiCl + H₂O

2Al(OH)₃ + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O

4. Взаимодействие с солями

K₂SiO₃ + 2HNO₃ = 2KNO₃ + ↓H₂SiO₃

 

12	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: