Урок 08- 09.06.2020 С-12 Химия
1. Изучите материал:
Выполните задания после материала.
Тема: Основные классы неорганических соединений
Как известно, все неорганические вещества делят на простые (образованы атомами одного химического элемента) и сложные (образованы атомами двух и более элементов).
Простые вещества подразделяют на неметаллы и металлы, в особый класс выделяют благородные (инертные) газы. Такая классификация основана на различиях в строении и свойствах самих простых веществ и атомов, образующих эти вещества.
Сложные вещества подразделяют на ряд классов. К основным классам относят оксиды, основания (гидроксиды), кислоты и соли. Выделяют также пероксиды, гидриды, фосфиды, нитриды и многие другие; их изучение не входит в программу курса.
Оксиды
Оксиды — это сложные вещества, состоящие из атомов кислорода в степени окисления −2 и какого-либо другого элемента.
К оксидам относятся, например, соединения состава K2O, CaO, Fe2O3, CO2, P2O5, SO3, Cl2O7, OsO4. Все химические элементы, кроме гелия, неона и аргона, образуют оксиды.
Давая названия оксидам, придерживаются следующих правил:
1) сначала указывают слово «оксид», затем в родительном падеже — название второго элемента, например: BaO — оксид бария, К2О — оксид калия;
2) если элемент может образовывать несколько оксидов, то после названия элемента в скобках римской цифрой указывают его валентность, например: N2O5 — оксид азота(V), N2O — оксид азота(I), FeO — оксид железа(II), Fe2O3 — оксид железа(III);
3) при написании формул оксидов символ кислорода всегда ставят на второе место (кроме OF2), например NO.
По химическим свойствам оксиды делят на солеобразующие и несолеобразующие.
К несолеобразующим относятся, например, оксиды N2O, NO, SiO — они не взаимодействуют ни с основаниями, ни с кислотами и не образуют солей.
Солеобразующие оксиды делят на осно́вные, кислотные и амфотерные.
Осно́вные оксиды. Оксиды, которым соответствуют основания, называют осно́вными. Например, оксиды Na2O, CuO являются осно́вными, так как им соответствуют основания NaOH, Cu(OH)2. Осно́вными являются оксиды металлов I и II группы Периодической системы.
Кислотные оксиды. Оксиды, которым соответствуют кислоты, называют кислотными. К кислотным относятся оксиды неметаллов и металлов в высших степенях окисления. Например, оксиды состава N2O3, P2O5, CrO3, Mn2O7, CO2, V2O5, Cl2O7 — кислотные, так как им соответствуют кислоты HNO2, H3PO4, H2CrO4, HMnO4 и т. д.
Амфотерные оксиды. Оксиды металлов, которые могут проявлять и осно́вные, и кислотные свойства, т. е. реагируют и с кислотами, и основаниями, называют амфотерными.
Амфотерные оксиды характерны для металлов, проявляющих несколько степеней окисления (например, для железа и хрома). В этом случае в зависимости от степени окисления металла его оксиды и гидроксиды обладают разными свойствами:
· в низшей степени окисления — осно́вные свойства (осно́вные оксиды и гидроксиды железа(II) FeO, Fe(OН)2 и хрома(II) CrO, Cr(OН)2);
· в промежуточной степени окисления — амфотерные свойства (амфотерные оксиды и гидроксиды железа(III) Fe2O3, Fe(OН)3 и хрома(III) Cr2O3, Cr(OН)3);
· в высшей степени окисления — кислотные свойства (кислотный оксид и кислоты хрома(VI) CrO3, Н2CrO4, Н2Cr2O7; ферраты К2FeO4, ВаFeO4 — соли «железной кислоты»).
Основания (гидроксиды)
Основания (гидроксиды) — это сложные вещества, которые состоят из атомов металла и одной или нескольких гидроксогрупп OH−.
Согласно международной номенклатуре соединения, содержащие гидроксогруппу, называют гидроксидами. Если металл проявляет переменную валентность, то после названия гидроксида в скобках указывают валентность металла; например, CuOH — гидроксид меди(I); Cu(OH)2 — гидроксид меди(II).
Гидроксиды делятся на гидроксиды, которые растворяются в воде (растворимые), и гидроксиды, которые не растворяются в воде (нерастворимые). Растворимые гидроксиды, образованные щелочными и щелочноземельными металлами, называют щелочами.
Гидроксиды, которые могут проявлять свойства и кислот, и оснований, называют амфотерными.
К амфотерным можно отнести гидроксиды Zn(OH)2, Al(OH)3, Pb(OH)2, Sn(OH)2, Cr(OH)3, Mn(OH)4 и др.
Кислоты
Кислоты — это сложные вещества, которые состоят из атомов водорода, способных замещаться на атомы металла, и кислотных остатков.
По наличию атомов кислорода в молекуле кислоты делят на кислородсодержащие и бескислородные.
Название кислородсодержащей кислоты зависит от степени окисления атома элемента ее образующего: если кислота содержит элемент в высшей степени окисления, то к названию этого элемента добавляют - ная или - овая и слово кислота. Название кислоты, которая содержит элемент в низшей степени окисления, имеет суффикс и окончание - истая.
Название бескислородной кислоты состоит из названия неметалла с добавлением соединительной гласной о и слова водородная, например: HCl — хлороводородная кислота; H2S — сероводородная кислота.
По числу атомов водорода в молекуле, способных замещаться на атом металла, кислоты делят на одноосновные, двухосновные, трехосновные, четырехосновные и т. д.
Свойства кислот. 1. Кислоты могут быть твердыми (Н3РО4, Н3ВО3, Н2SiO3, HPO3) и жидкими (Н2SO4, HNO3, HCl и т. д.), сильными (Н2SO4, HNO3, HСl) и слабыми (H2SiO3, H2CO3, H2SO3, CH3COOH, H2S), летучими (H2CO3, H2SO3, многие бескислородные кислоты) и нелетучими (H2SO4, H3PO4).
2. Растворы кислот изменяют цвет индикаторов: синий лакмус — в красный, метиловый оранжевый — также в красный.
3. Растворы сильных кислот могут разрушать ткани и кожу.
Соли
Соли — это продукт полного или частичного замещения атомов водорода в молекуле кислоты на атомы металла или продукт полного или частичного замещения гидроксогрупп в молекуле основания на кислотный остаток.
Классификация солей. 1. Средние (нормальные) соли — это продукт полного замещения атомов водорода в молекуле кислоты на атомы металла:
2KOH + H2CO3 = K2CO3 + 2H2O
Ba(OH)2 + SO2 = BaSO3 + H2O
2. Кислые соли — это продукт неполного замещения атомов водорода в молекуле кислоты на атомы металла:
NaOH + H2CO3 = NaHCO3 + H2O
Ca(OH)2 + 2SO2(избыток) = Ca(HSO3)2
3. Осно́вные соли — это продукт неполного замещения гидроксогрупп молекулы основания на кислотный остаток:
Mg(OH)2 + HCl = Mg(OH)Cl + H2O
Al(OH)3 + H2SO4 = Al(OH)SO4 + 2H2O
4. Двойные соли — это соли, состоящие из катионов разных металлов и общего кислотного остатка:
5. Смешанные соли — соли, состоящие из катиона металла и разных кислотных остатков:
Названия солей кислородсодержащих кислот образуют из названий кислотных остатков и названий элементов металлов с указанием валентности металла в скобках римской цифрой, например:
Названия солей бескислородных кислот и соединений металлов с неметаллами образуют от названия неметалла с добавлением суффикса - ид, далее дают название металла:
Свойства солей. 1. Все соли являются твердыми кристаллическими веществами разного цвета с различной растворимостью в воде. По растворимости в воде соли можно разделить на растворимые, малорастворимые и практически нерастворимые в воде:
Следует уметь пользоваться таблицей растворимости солей и оснований в воде.
Необходимо отметить, что осно́вные соли обладают меньшей растворимостью, чем средние. Подобно средним солям они взаимодействуют с кислотами и солями.
Кислые соли обладают большей растворимостью, чем средние: например, соль Ca3(PO4)2 — нерастворима в воде, CaHPO4 — малорастворима, Ca(H2PO4)2 — растворима.
Задания
Классы неорганических веществ.
1. Запишите определения кислот, оснований, оксидов, солей.
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3. Приведенные формулы веществ распределите по классам:
НNO3, CO2, KOH, P2O5, NaNO3, CaSO4, MgO, FeCl3, Cu(OH)2, SO2, HClO4, BaO, Fe2O3, LiOH, H2SiO3, Ca(OH)2, K3PO4, NaOH, Sr(OH)2.
| оксиды | кислоты | соли | основания |
3. При помощи ПСХЭ составьте формулы оксидов и гидроксидов следующих элементов: алюминия, углерода, серы, мышьяка, цинка, железа (ΙΙ). Укажите их характер.
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4. Для элементов: Nа, Аl, Si, Вr – составьте формулы высших оксидов и гидроксидов. Расположите гидроксиды по усилению кислотных свойств.
5. Среди перечисленных оксидов укажите основные и кислотные: СаО, SО2, Р2О5, СuО, FеО, SiО2, Мn2О7, ВаО, заполните таблицу:
| основные | кислотные |
6. Среди перечисленных оснований укажите щелочи и нерастворимые основания: NаОН, Сu(ОН)2, Fе(ОН)3, Са(ОН)2, Ва(ОН)2, КОН, А1(ОН)3.
Щелочи: -
Нерастворимые основания -
7. Выберите из списка, одноосновные, двухосновные и трехосновные кислоты: Н2SО4, Н3РО4, НС1, Н2СО3, НI, НNО3, Н2S, НС1О4, заполните таблицу:
| одноосновные | двухосновные | трехосновные |
8. Выпишите из списка только формулы солей и дайте им названия: МgСО3, СаО, Мg(ОН)2, FеSО4, КС1, СuО, НF, Nа2SiО3, А1(ОН)3, Ва3(РО4)2, НРО3, Zn(ОН)2, Zn (NО3)2, Н2SО3, Nа2SО3, К2О, КВr, заполнив таблицу:
| Формула соли | Название |
| КВr (пример) | Бромид калия (пример) |