Склад і властивості основних класів неорганічних сполук

 
 

§ 1. Склад і властивості основних класів неорганічних сполук

Класифікація неорганічних сполук

За певними спільними ознаками неорганічні речовини об’єднують в окремі класи (схема 1). Знаючи, до якого класу належить речовина, можна передбачити її властивості.

Схема 1. Основні класи неорганічних сполук

Оксиди

Оксиди — це бінарні сполуки з Оксигеном, у яких Оксиген виявляє ступінь окиснення -2.

Залежно від валентності хімічного елемента, що утворює оксид, склад оксидів може бути різним.

Загальна формула оксидів:

Розрізняють такі оксиди:

Солетворні:

• основні — оксиди, яким відповідають основи (утворені металічними елементами у ступені окиснення зазвичай +1 або +2: Na2O, FeO, CaO);

• кислотні — оксиди, яким відповідають кислоти (утворені неметалічними елементами: CO2, SO2, SO3, N2O5 та металічними елементами зі ступенем окиснення вище за +3: CrO3, Mn2O7, PbO2);

• амфотерні — оксиди, яким відповідають амфотерні гідроксиди (утворені деякими металічними елементами з проміжними між металічними та неметалічними властивостями: Al2O3, BeO, ZnO, Fe2O3, Cr2O3);

Несолетворні: оксиди, яким не відповідають ані основи, ані кислоти (утворені деякими неметалічними елементами в проміжних ступенях окиснення: N2O, NO, CO, SiO).

Залежно від того, до якої групи належить оксид, він виявляє різні хімічні властивості (табл. 1).

Таблиця 1. Хімічні властивості оксидів*

Основні

Амфотерні

Кислотні

Взаємодія з кислотами й основами

Взаємодіють з кислотами з утворенням солі й води:

CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O

Не взаємодіють з основами

Взаємодіють з кислотами й основами з утворенням солі й води:

ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H2O

ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2O

Взаємодіють з основами з утворенням солі й води:

SO3 + Ca(OH)2 = CaSO4 + H2O

Не взаємодіють з кислотами

Взаємодія з водою

Оксиди лужних і лужноземельних елементів взаємодіють з водою з утворенням лугів:

CaO + H2O = Ca(OH)2

Інші оксиди з водою не реагують: FeO + H2O ≠

Не взаємодіють з водою

Взаємодіють з водою з утворенням кислоти (за винятком силіцій (IV) оксиду):

SO3+ H2O = H2SO4

SiO2 + H2O ≠

* Хімічні властивості несолетворних оксидів ви вивчатимете в 11 класі.

Основні

Амфотерні

Кислотні

Взаємодія з оксидами

Взаємодіють з кислотними оксидами з утворенням солі:

CaO + CO2 = CaCO3

Не взаємодіють з основними оксидами

Взаємодіють з кислотними й основними оксидами та між собою:

ZnO + SiO2= ZnSiO3

ZnO + CaO = CaZnO2

ZnO + Al2O3 = Zn(AlO2)2

Взаємодіють з основними оксидами з утворенням солі:

SO3 + CaO = CaSO4

Не взаємодіють з кислотними оксидами


Кислоти

Кислоти — сполуки, що складаються з атомів Гідрогену, здатних заміщуватися атомами металічних елементів, та кислотних залишків.

Загальна формула кислот:

За різними ознаками кислоти класифікують на групи:

• за числом атомів Гідрогену в молекулах (основністю):

одноосновні: HCl, HNO3;

двохосновні: H2S, H2SO4;

трьохосновні: H3PO4;

• за вмістом атомів Оксигену в молекулах:

оксигеновмісні: HNO3, H2SO4, H3PO4;

безоксигенові: HCl, H2S, HF.

Оксигеновмісні кислоти є продуктами приєднання молекули води до молекул кислотних оксидів. Безоксигенові кислоти — це розчини деяких газів у воді. Хлоридна кислота — це розчин газуватого гідроген хлориду HCl у воді, флуоридна — розчин гідроген флуориду HF тощо.

Таблиця 2. Забарвлення деяких індикаторів у розчинах з різним середовищем

Індикатор

Забарвлення в середовищі

кислотному

нейтральному

лужному

Лакмус

Червоний

Фіолетовий

Синій

Метиловий оранжевий

Червоний

Оранжевий

Жовтий

Фенолфталеїн

Безбарвний

Безбарвний

Малиновий

Основні хімічні властивості кислот наведено в таблиці 3.

Таблиця 3. Хімічні властивості кислот

Хімічні властивості

Рівняння реакцій

Змінюють забарвлення індикаторів (табл. 2)

Взаємодіють з металами, розташованими в ряду активності лівіше від водню

H2SO4+ Zn = ZnSO4+ H2

Взаємодіють з основними оксидами з утворенням солі й води

H2SO4 + FeO = FeSO4 + H2O

Взаємодіють з основами з утворенням солі й води

H3PO4 + 3NaOH = Na3PO4 + 3H2O

H2SO4 + Fe(OH)2 = FeSO4 + 2H2O

Взаємодіють із солями, якщо в результаті реакції виділяється газ, утворюється осад або вода

H2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2HCl

2HI + CaCO3 = CaI2 + CO2↑ + H2O

Основи

Основи — сполуки, що складаються з атомів металічного елемента та однієї або декількох гідроксильних груп OH.

Загальна формула основ:

За розчинністю у воді основи класифікують на дві групи:

• розчинні (луги): LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, FrOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2, Ra(OH)2;

• нерозчинні гідроксиди: Fe(OH)2, Mg(OH)2тощо.

Основи зазвичай виявляють властивості, протилежні кислотам, тобто взаємодіють з речовинами з кислотними властивостями (табл. 4).

Таблиця 4. Хімічні властивості основ

Луги

Нерозчинні гідроксиди

Змінюють забарвлення індикаторів (табл. 2)

Не змінюють забарвлення індикаторів

Взаємодіють з кислотами з утворенням солі й води (реакція нейтралізації):

2KOH + H2SO4= K2SO4+ 2H2O

Взаємодіють з кислотами з утворенням солі й води:

Fe(OH)2+ H2SO4= FeSO4+ 2H2O

Луги

Нерозчинні гідроксиди

Взаємодіють з кислотними оксидами:

2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O

Взаємодіють з кислотними оксидами, які відповідають сильним кислотам:

Cu(OH)2+ SO3= CuSO4+ H2O

Взаємодіють з амфотерними оксидами й гідроксидами:

2NaOH + ZnO =t Na2ZnO2 + H2O (під час нагрівання)

KOH + Al(OH)3= KAl(OH)(у розчині)

Взаємодіють з амфотерними оксидами й гідроксидами під час сплавляння:

Fe(OH)2+ ZnO =t FeZnO2 + H2O

Fe(OH)2 + 2Al(OH)3 =t Fe(AlO2)2 + 4H2O

Взаємодіють з розчинами солей, якщо утворюється нерозчинна речовина (випадає осад):

2NaOH + CuSO4= Cu(OH)2↓+ Na2SO4

Із розчинами солей зазвичай не взаємодіють

Гідроксиди лужних елементів під час нагрівання не розкладаються; гідроксиди лужноземельних розкладаються, але за значно більшої температури, ніж нерозчинні гідроксиди:

Ca(OH)2 =t CaO + H2O

Під час нагрівання розкладаються з утворенням оксиду та води:

Fe(OH)=t FeO + H2O

Солі

Солі можна розглядати як продукти заміщення в кислоті атомів Гідрогену на атоми металічних елементів або заміщення в основах гідроксид-іонів на кислотний залишок.

Солі — сполуки, що складаються з атомів металічних елементів і кислотних залишків.

Загальна формула солей:

Солі зазвичай вступають у реакції обміну з іншими речовинами (табл. 5, с. 10). Реакції обміну відбуваються за умови, якщо в результаті взаємодії утворюється осад, газ чи вода.

Таблиця 5. Хімічні властивості солей*

Хімічні властивості

Рівняння реакцій

Взаємодіють з кислотами, якщо утворюється слабкіша чи нестійка кислота або осад

FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S↑

CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2↑ + H2O

Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3

Розчинні солі взаємодіють з лугами, якщо утворюється осад

CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + 2NaCl

Розчинні солі вступають у реакції обміну одна з одною, якщо утворюється осад

AgNO3 + NaCl = AgCl↓ + NaNO3

BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4↓ + 2NaCl

CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaCl

Розкладаються під час нагрівання, якщо утворюються леткі оксиди

CuSO4 —>t CuO + SO3

2Cu(NO3)2 —>t 2CuO + 4NO2↑ + O2

Активніші метали здатні витісняти менш активні метали з розчинів солей

CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu↓

* У 9 класі вивчають властивості тільки середніх солей.

Контрольні запитання

1. Дайте визначення оксидам, кислотам, основам і солям. За якими ознаками іх класифікують на групи? Наведіть приклади.

2. Які метали здатні витісняти водень з кислот?

3. Сформулюйте умови, за яких відбуваються реакції обміну у водних розчинах. Наведіть приклади реакцій.

4. Які сполуки належать до амфотерних? Наведіть приклади.

Завдання для засвоєння матеріалу

5. Складіть формули таких оксидів: калій оксид, фосфор(III) оксид, аргентум(І) оксид, ферум(II) оксид, хлор(IV) оксид, нітроген(V) оксид, цинк оксид, аурум(III) оксид.

6. Доповніть схеми реакцій, доберіть коефіцієнти, запишіть назви продуктів реакцій:

а) ... + H2O —> Ba(OH)2;

б) Fe(OH)3 —> ... + H2O;

в) ... —> CO+ H2O;

г) K2O + H2O —> ...;

д) SO+ H2O —> ...;

е) H2SiO3 —> SiO2 + ... .

7. Складіть рівняння реакцій між кислотою та гідроксидом, у результаті яких утворюються такі солі: K2SO4, Mg(NO3)2, ZnSO4, CaCl2, Al(NO3)3.

8. Складіть рівняння реакцій, що відповідають таким перетворенням:

а) Mg —> MgSO4 —> Mg(NO3)2 —> MgCO3;

б) Ca —> Ca(OH)2 —> CaCO3 —> CaO —> CaCl2 —> CaCO3;

в) Al —> Al2O3 —> AlCl3 —> Al(OH)3 —> Na3AlO3.

9. Порівняйте об'єми сульфур(IV) оксиду (н. у.), який можна добути із сірки масою 480 г та натрій сульфіту масою 630 г.

10. Обчисліть масу фосфору, яку необхідно ввести в низку перетворень для добування кальцій ортофосфату масою 15,5 г.

11. Для побілки стовбурів плодових дерев використовують вапняне молоко: суміш 2 кг гашеного вапна Са(ОН)2 та 10 л води. Обчисліть масу кальцій оксиду, необхідного для добування гашеного вапна такої кількості.

12. Для чищення каналізаційних труб використовують рідкий засіб, що містить 40 % натрій гідроксиду, у кількості 250 г розчину на кожне місце очищення. Одне упакування з таким сухим засобом містить 70 г натрій гідроксиду. Визначте, скільки таких упакувань вам необхідно придбати, щоб прочистити труби: раковину на кухні, рукомийник у ванній, злив душової кабінки.

скачать dle 11.0фильмы бесплатно

Популярне з Хімії за 9 клас

Добавити коментар

Автору дуже потрібно знати, чи Вам допоміг даний матеріал?!

    • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
      heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
      winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
      worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
      expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
      disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
      joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
      sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
      neutral_faceno_mouthinnocent
оновити, якщо не видно коду

Коментарів 0


Ми створили сайт TEXTBOOKS з метою розміщення матеріалів (шкільних підручників) Міністерства Освіти України, для покращення освітнього процесу учнів у школах та вузах України.
Онлайн перегляд шкільного матеріалу допоможе Вам знайти якісну відповідь на поставлені питання вчителя.
Використовуйте Наш ресур для підготовки до ЗНО 2021, адже у нас присутні підготовчі курси з математики, української мови та літератури, англіської мови та історії України.