Класи неорганічних сполук
Неорганічні сполуки поділяють на 4 класи (рис.1.4). Оксидами називаються складні речовини, які складаються з двох елементів, одним з яких є Оксисен у ступені окиснення -2. Основні оксиди містять атоми металічних елементів, кислотні – неметалічних елементів. Кислотні оксиди, яким відповідають певні кислоти, – ангідриди кислот. При взаємодії кислотних і основних оксидів утворюються солі. Основи – електроліти, при дисоціації яких в якості катіонів утворюються катіони металів та аніони гідроксиду та взаємодіють з кислотними оксидами і кислотами з утворенням солей. Деякі основні оксиди та основи (Al2O3, Al(OH)3, ZnO, Zn(OH)2) в залежності від умов можуть взаємодіяти з кислотними оксидами і кислотами. Такі основні оксиди і основи називають амфотерними. Кислоти – електроліти, при дисоціації яких в якості катіонів утворюються тільки катіони Гідрогену та аніони кислотного залишку, і взаємодіють з основними оксидами і основами з утворенням солей. Солями називаються електроліти, при дисоціації яких утворюються катіони металів (а також катіони амонію NH4+) і аніони кислотних залишків. Назви основних неорганічних сполук наведено в таблиці 1.4.
Рис. 1.4. Класифікація неорганічних сполук за складом Таблиця 1.4 – Назви неорганічних сполук
Оксиди Хімічні властивості 1. Характерні властивості 1.1. Кислотних оксидів: SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O P2O5 + 3CaO = Ca3(PO4)2 1.2. Основних оксидів: FeO + H2SO4 = FeSO4 + H2O MgO + SO3 = MgSO4 1.3. Амфотерних оксидів: ZnO +2HCl = ZnCl2 + H2O ZnO + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2O 2. Варіруючі властивості 2.1. Розклад: 4CrO3 = 2Cr2O3 + 3O2 2.2. Окиснення: 6PbO + O2 = 2Pb3O4 2SO2 + O2 = 2SO3 2.3. Заміщення: B2O3 + CoSO4 = Co(BO2)2 + SO3 (леткий!) Умова реакції: утворюється леткий продукт. 2.4. Взаємодія з водою: BaO + H2O = Ba(OH)2 P2O5 + H2O = 2HPO3 (метафосфатна) P2O5 + 3H2O = 2H3PO4 (ортофосфатна) B2O3 + 3H2O = 2H3BO3 (ортоборна) 2NO2 + H2O = HNO3 + HNO2 Умова реакції: реагують ангідриди кислот, оксиди лужних металів, оксиди Са, Ва. 2.5. Взаємодія основних оксидів з кислотними: СаО + SiO2 = CaSiO3
Одержання: - взаємодія простих речовин з киснем: 2Mg + O2 = 2MgО 4P + 5O2 = 2P2O5 - взаємодія складних речовин з киснем: 2Н2S + 3O2 = 2SО2 + H2O - нагрівання солей: Fe2(SO4)3 = Fe2O3 + 3SO3 2Pb(NO3)2 = 2PbO + 4NO + O2 - розклад оксигеновмісних кислот: 2Н3ВО3 = В2О3 + 3Н2О - розклад основ при нагріванні Mg(OH)2 = MgО + Н2О - розклад вищих оксидів: 4CrО3 = 2Cr2О3 + 3О2 - окиснення нижчих оксидів: 4FeO + O2 = 2Fe2O3 2CO + O2 = 2CO2 - витіснення леткого оксиду: Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2 Основи Хімічні властивості 1. Характерні властивості: Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O Ni(OH)2 + H2SO4 = NiSO4 + 2H2O 2. Варіруючі властивості: 2.1. Взаємодія з солями: 2КОН + МnCl2 = Mn(OH)2 + 2KCl CoSO4 + 2NaOH = Co(OH)2 + Nа2SO4 Na2CO3 + Ca(OH)2 = 2NaOH + CaCO3↓ K2SO4 + Ba(OH)2 = BaSO4↓ + 2КОН Умова: утворення осаду. 2.2. Розклад при нагріванні: Ba(OH)2 = ВаО + Н2О Нg(ОН)2 = НgO + Н2О 2АgОН = Аg2О + Н2О 2.3. Взаємодія амфотерних основ з основами: Аl(ОН)3 + NaOH = Na[Аl(ОН)4] Zn(ОН)2 + 2KOH = K2[Zn(ОН)4] Одержання: - взаємодія лужних та лужноземельних металів та їх оксидів з Н2О: 2Na + 2Н2О = 2NaOH + Н2 Са + 2Н2О = Са(ОН)2 + Н2 СаО + Н2О = Са(ОН)2 - взаємодія солі з лугом: ZnSO4 + 2NaOH = Zn(ОН)2 + Na2SO4 Cr(NO3)3 + 3KOH = Cr(OH)3 + 3KNO3 Кислоти Хімічні властивості 1 Характерні властивості НСl + NaOH = NaСl + Н2О Н2SO4 + СаО = СаSO4 + Н2О 2. Варіруючі властивості: 2.1. Взаємодія кислоти з сіллю: NaСl(крист.) + Н2SO4(конц.) = 2НСl(летка) + Na2SO4 Умова: більш сильна кислота витісняє залишок більш слабкої або витісняється летка сполука. 2.2. Розклад оксигеновмісних кислот: 4HNO3 = 4NO2 + 2Н2О + О2 Н2СО3 = Н2О + СО2 2.3 Взаємодія з металами: НСl, Н3РО4, Н2SO4 (розв.) реагують з металами, що стоять в ряду електродних потенціалів до Гідрогену, з виділенням солі і водню. Н2SO4 (конц.), 4HNO3 (конц.) реагують з металами з виділенням солі, оксиду, води: Met + HNO3(конц.) або Н2SO4(конц.) → сіль + оксиди + Н2О Сu + 4HNO3 = Сu(NO3)2 + 2NO2 + 2Н2О 2.4. Взаємодія з неметалами: С + 2Н2SO4 = СО2 + 2SO2 + 2Н2О Одержання: - взаємодія кислоти з сіллю: NaNO3 + HPO3 = NaPO3 + HNO3 Умова: більш сильна кислота витісняє залишок більш слабкої або витісняється летка сполука. - взаємодія кислотних оксидів з водою: 2SO3 + H2O = H2SO4 N2O5 + H2O = 2HNO3 - взаємодія неметалів: S + H2 = H2S - взаємодія кислот з неметалами: 3P + 5НNO3 + 2Н2О = 3H3PO4 + 5NO Солі Хімічні властивості 1. Взаємодія з основами: Са(НСО3)2 + Са(ОН)2 = 2СаСО3 + 2Н2О МgHPO4 + NH4OH = МgNH4PO4 + Н2О Fe(NO3)3 + 3NaOH = 3NaNO3 + Fe(OH)3↓ Умова: утворення води або осаду. 2. Взаємодія з кислотами: Ni(OH)NO3 + HNO3 = Ni(NO3)2 + Н2О CaCO3 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + CO2↑ + H2O Na2SO4 + Н2SO4 = NaНSO4 + H2O Умова: утворення води або газу. 3. Взаємодія з кислотними оксидами: СаСО3 + SiO2= CaSiO3 + CO2↑ CoSO4 + B2O3 = Co(BO2)2 + SO3↑ Умова: утворення газу.
4. Взаємодія з солями: BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4↓ +2NaCl Умова: утворення осаду. 5. Взаємодія з металами: Fe(більш сильний) + CuSO4 = FeSO4 + Cu(слабкий) 6. Взаємодія з неметалами: Cl2(більш сильний) + 2KI = 2KCl + I2(більш слабкий) 7. Відношення до нагрівання: 2KNO3 = 2KNO2+O2 CaCO3 = CaO + CO2 2Ag2CO3 = 4Ag + 2CO2 + O2 Hg(NO3)2 = Hg + 2NO2 + O2 Одержання: - взаємодія простих речовин: 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 Zn + S = ZnS - нагрівання солей: 2KClO3 = 2KCl + 3O2 4Na2SO3 = Na2S + 3Na2SO4 - взаємодія оксидів: Ag2O + SO3 = Ag2SO4 - взаємодія солей з більш активними металами: Сu + Hg(NO3)2 = Cu(NO3)2 + Hg - взаємодія солей з неметалами: S + Na2SO3 = Na2S2O3 - взаємодія з солями: Ag2SO4 + 2KI = 2AgI↓ + K2SO4 Умова: утворення осаду. - взаємодія з кислотними оксидами: Cr2(SO4)3 + 3B2O3 = 2Cr(BO2)3 + 3SO3 Умова: утворення газу.
- взаємодія з кислотами: Fe(OH)2Cl + 2HCl = FeCl3 + 2Н2О 2NaCl(крист.) + Н2SO4 = Na2SO4 + 2HCl↑ СаСО3 + СО2 + Н2О = Са(НСО3)2 Умова: утворення води, газу. - взаємодія з основами: ZnCl2 + KOH = KCl + Zn(OH)Cl Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2CaCO3 + 2H2O
|
