Видеоурок: Классы неорганических соединений
Лекция: Классификация неорганических веществ. Номенклатура неорганических веществ (тривиальная и международная)
Начнем с простого деления неорганических веществ на простые и сложные. Молекулы простых состоят из атомов одного элемента, а сложных из атомов нескольких элементов. Простые делятся на металлы и неметаллы. Сложные в свою очередь подразделены на оксиды, гидроксиды, соли.
Оксиды
Оксиды - это сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород со степенью окисления -2.
Оксиды подразделяются на солеобразующие (основные, кислотные, амфотерные), несолеобразующие и солеобразные (двойные).
Основные оксиды обладают основными свойствами и способны образовать типичные металлы, имеющие степень окисления +1, +2, (Li 2 O, MgO, CaO, CuO).
Кислотные оксиды обладают кислотными свойствами и способны образовать неметаллы со степенью окисления более +2. Так же образуют металлы со степенью от +5 до +7 (SO 2 , SeO 2 , P 2 O 5 , As 2 O 3 , CO 2 , SiO 2 , CrO 3 , и Mn 2 O 7). Исключение: у оксидов NO 2 и ClO 2 нет соответствующих кислотных гидроксидов. Несмотря на это, их считают кислотными.
Амфортерные оксиды обладают и основными, и кислотными свойствами. Они образованы амфотерными металлами, имеющими степень окисления +2, +3, +4 (Cr 2 O 3 , Al 2 O 3 , GeO 2 , SnO 2 . В данной группе оксидов со степенью окисления +2 всего 4: ZnO, PbO, SnO, BeO.
Несолеобразующие оксиды не обладают ни основными, ни кислотными свойствами. К ним относятся оксиды неметаллов со степенью окисления +1, +2. Их всего 4: CO, NO, N 2 O, SiO.
Солеобразные оксиды образованы двумя элементами с разными степенями окисления. К примеру, магнитный железняк FeO·Fe 2 O 3 , который при взаимодействии с кислотами образует две соли: FeO·Fe 2 O 3 + 4H 2 SO 4 → FeSO 4 + Fe 2 (SO 4) 3 + 4H 2 O
Гидроксиды
Гидроксиды - это сложные вещества, состоящие из оксидов и воды, имеющие гидроксогруппу (OH -).
Они подразделяются на основания, кислородсодержащие кислоты и амфотерные гидроксиды.
- Основания – гидроксиды металлов со степенью окисления +1, +2, проявляющие основные свойства и состоящие из ионов металлов и гидроксид – ионов OH - .
К примеру:
- гидроксид натрия - Na + OH,
- гидроксид кальция - Ca +2 (OH) 2 ,
- гидроксид железа - Fe +3 (OH) 3 .
- Кислотные гидроксиды (кислородсодержащие кислоты) – гидроксиды неметаллов и металлов со степенью окисления +5, +6, проявляющие кислотные свойства, состоящие из гидроксоний – катионов Н 3 О + и кислотного остатка.
К примеру:
- Азотная кислота - HNO 3 ,
- Серная кислота - H 2 SO 4.
- Амфотерные гидроксиды – гидроксиды металлов со степенью окисления +2, +3, +4, проявляющие и кислотные, и основные свойства. В данной группе гидроксидов со степенью окисления +2 всего 4: Zn(OН) 2 , Pb(OН) 2 , Sn(OН) 2 , Be(OН) 2 .
Соли
Соли - сложные химические вещества, образованные атомами металлов, связанных с кислотными остатками.
К примеру:
- Хлорид натрия - NaCl,
- Сульфат натрия - Na 2 SO 4 ,
- Хлорид кальция - СаCl 2 ,
- Сульфат кальция - СаSO 4 .
Существуют следующие виды солей:
Средние соли – соли, содержащие атомы металлов и кислотного остатка. К примеру: нитрат кальция Ca(NO 3) 2 , сульфат свинца PbSO 4 , карбонат натрия Na 2 CO 3 и др.
Кислые соли – соли, содержащие атомы металлов, кислотного остатка и водорода. Атомы металла образуются при нейтрализации основания избытком кислоты. Чтобы образовать название какой - либо кислой соли, необходимо к названию соли добавить приставку гидро - или дигидро -. Приставка зависит от числа атомов водорода, входящих в состав кислой соли. Пример : KHCO 3 – гидрокарбонат калия, КH 2 PO 4 – дигидроортофосфат калия. Так же необходимо помнить, что кислые соли способны образовывать две и более основные кислоты. Ими могут быть как кислородсодержащие, так и бескислородные кислоты.
Основные соли – соли, содержащие атомы металлов, кислотного остатка и гидроксогруппы (OH−). Чтобы определить название основной соли, необходимо к названию обычной соли добавить приставку гидроксо- или дигидроксо. Приставка будет зависеть от количества ОН - групп, входящих в состав соли. К примеру, (CuOH) 2 CO 3 - гидроксокарбонат меди (II). Так же следует знать, что основные соли образуют основания, содержащие в составе две и более гидроксогрупп.
Двойные соли – соли, содержащие катионы двух металлов и кислотный остаток. К примеру, сульфат алюминия - калия KAl(SO 4) 2 ·12H 2 O
Смешанные соли – соли, содержащие анионы двух металлов и кислотный остаток. К примеру, дигидроксокарбонат меди (II) Cu 2 (OH) 2 CO 3 .
Гидратные соли – соли, содержащие молекулы кристаллизационной воды. К примеру, декагидрат сульфата натрия Na 2 SO 4 10H 2 O
Построение формул и названий определяются химической тривиальной и международной номенклатурой. Тривиальные названия – это исторически сложившиеся традиционные названия.
Формула | Тривиальные названия | Международные названия |
Поваренная соль | Хлорид натрия |
|
Едкий натр | Гидроксид натрия |
|
Сода, кальцинированная сода | Карбонат натрия |
|
Питьевая сода | Гидрокарбонат натрия |
|
Жидкое стекло | Силикат натрия |
|
Негашеная известь | Оксид кальция |
|
Гашеная известь | Гидроксид кальция |
|
Известняк, мел, мрамор | Карбонат кальция |
|
Фторид кальция |
||
Графит, алмаз | ||
Угарный газ | Монооксид углерода |
|
Углекислый газ | Диоксид углерода |
|
Едкое кали | Гидроксид калия |
|
Карбонат калия |
||
Калийная селитра | Нитрат калия |
|
Бертолетова соль | Хлорат калия |
|
Желтая кровяная соль | Гексацианоферрат (II) калия |
|
Красная кровяная соль | Гексацианоферрат (III) калия |
|
Жженая магнезия Оксид магния | Оксид магния |
|
Магнезит Карбонат магния | Карбонат магния |
|
Оксид железа (III) |
||
Железный колчедан, пирит | Дисульфид железа |
|
Fe 4 3 | Берлинская лазурь | Гексацианоферрат (II) железа (III) |
Железный купорос | Гептагидрат сульфата железа (II) |
|
Медный блеск | Сульфид меди (I) |
|
Cu 2 (OH) 2 CO 3 | Карбонат гидроксомеди (II) |
|
Медный купорос | Пентагидрат сульфата меди (II) |
Возник вопрос по теме? Задавайте его репетитору по химии 👉
| |
В настоящее время известно более 500 тысяч неорганических соединений, знать их формулы, названия, а тем более свойства практически невозможно. Для того чтобы легче ориентироваться в огромном многообразии химических веществ, все вещества разделены на отдельные классы, включающие соединения, сходные по строению и свойствам.
Первоначально все химические вещества делятся на простые и сложные.
Простые вещества подразделяются на металлы и неметаллы.
Помимо типичных металлов и неметаллов есть большая группа веществ, обладающая промежуточными свойствами, их называют металлоидами.
Сложные вещества подразделяются на четыре класса химических соединений: оксиды , основания, кислоты и соли. Эта классификация разработана выдающимися химиками XVIII-XIX веков Антуаном Лораном Лавуазье , Михаилом Васильевичем Ломоносовым , Йёнсом Якобом Берцелиусом , Джоном Дальтоном .
На рис. 8 приведены важнейшие классы неорганических соединений.
Рисунок 8 - Важнейшие классы неорганических соединений
Гидроксиды - тип сложных веществ, в состав которых входят атомы некоторого элемента Е (кроме фтора и кислорода) и гидроксогруппы ОН; общая формула гидроксидов Е(ОН) n , где n = 1÷6. Форма гидроксидов Е(ОН) n называется орто -формой; при n > 2 гидроксид может находиться также в мета -форме, включающей кроме атомов Е и групп ОН еще атомы кислорода О, например Е(ОН) 3 и ЕО(ОН), Е(ОН) 4 и Е(ОН) 6 и ЕО 2 (ОН) 2 .
Гидроксиды делят на две противоположные по химическим свойствам группы: кислотные и основные гидроксиды.
Кислотные гидроксиды содержат атомы водорода , которые могут замещаться на атомы металла при соблюдении правила стехиометрической валентности. Большинство кислотных гидроксидов находится в мета -форме, причем атомы водорода в формулах кислотных гидроксидов ставят на первое место, например H 2 SO 4 , HNO 3 и H 2 CO 3 , а не SO 2 (OH) 2 , NO 2 (OH) и CO(OH) 2 . Общая формула кислотных гидроксидов - Н х ЕО у , где электроотрицательную составляющую ЕО у х - называют кислотным остатком. Если не все атомы водорода замещены на металл, то они остаются в составе кислотного остатка.
Названия распространенных кислотных гидроксидов состоят из двух слов: собственного названия с окончанием «ая» и группового слова «кислота».
Названия кислот и кислотного остатка представлены в табл. Приложения А.
Названия кислотных остатков используют при построении названий солей.
Основные гидроксиды содержат гидроксид-ионы, которые могут замещаться на кислотные остатки при соблюдении правила стехиометрической валентности. Все основные гидроксиды находятся в орто -форме; их общая формула М(ОН) n , где n = 1,2 (реже 3,4) и М n +- катион металла.
Примеры формул и названий основных гидроксидов:
Важнейшим химическим свойством основных и кислотных гидроксидов является их взаимодействие их между собой с образованием солей (реакция солеобразования ), например:
Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 = CaSO 4 + 2H 2 O
Ca(OH) 2 + 2H 2 SO 4 = Ca(HSO 4) 2 + 2H 2 O
2Ca(OH) 2 + H 2 SO 4 = Ca 2 SO 4 (OH) 2 + 2H 2 O
Соли - тип сложных веществ, в состав которых входят катионы М n + и кислотные остатки.
Соли с общей формулой М х (ЕО у ) n называют средними солями, а соли с незамещенными атомами водорода, - кислыми солями. Иногда соли содержат в своем составе также гидроксид - или (и) оксид - ионы; такие соли называют основными солями.
Приведем примеры и названия солей:
Кислые и основные соли могут быть превращены в средние соли взаимодействием с соответствующим основным и кислотным гидроксидом, например:
Ca(HSO 4) 2 + Ca(OH) = CaSO 4 + 2H 2 O
Ca 2 SO 4 (OH) 2 + H 2 SO 4 = 2CaSO 4 + 2H 2 O
Встречаются также соли, содерхащие два разных катиона: их часто называют двойными солями , например:
Кислотные и осн?вные оксиды
Оксиды Е х О у - продукты полной дегидратации гидроксидов:
Кислотным гидроксидам (H 2 SO 4 , H 2 CO 3) отвечают кислотные оксиды (SO 3 , CO 2), а основным гидроксидам (NaOH, Ca(OH) 2) - основные оксиды (Na 2 O, CaO), причем степень окисления элемента Е не изменяется при переходе от гидроксида к оксиду.
Пример формул и названий оксидов:
Кислотные и основные оксиды сохраняют солеобразующие свойства соответствующих гидроксидов при взаимодействии с противоположными по свойствам гидроксидами или между собой:
N 2 O 5 + 2NaOH = 2NaNO 3 + H 2 O
3CaO + 2H 3 PO 4 = Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2 O
La 2 O 3 + 3SO 3 = La 2 (SO 4) 3
Амфотерные оксиды и гидроксиды
Амфотерность гидроксидов и оксидов - химическое свойство, заключающееся в образовании ими двух рядов солей, например, для гидроксида и оксида алюминия:
(а) 2Al(OH) 3 + 3SO 3 = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O
Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O
(б) 2Al(OH) 3 + Na 2 O = 2NaAlO 2 + 3H 2 O
Al 2 O 3 + 2NaOH = 2NaAlO 2 + H 2 O
Так, гидроксид и оксид алюминия в реакциях (а) проявляют свойства основных гидроксидов и оксидов, т.е. реагируют с кислотными гидроксидам и оксидом, образуя соответствующую соль - сульфат алюминия Al 2 (SO 4) 3 , тогда как в реакциях (б) они же проявляют свойства кислотных гидроксидов и оксидов, т.е. реагируют с основными гидроксидом и оксидом, образуя соль - диоксоалюминат (III) натрия NaAlO 2 . В первом случае элемент алюминий проявляет свойство металла и входит в состав электроположительной составляющей (Al 3+), во втором - свойство неметалла и входит в состав электроотрицательной составляющей формулы соли (AlO 2 -).
Если указанные реакции протекают в водном растворе, то состав образующихся солей меняется, но присутствие алюминия в катионе и анионе остаётся:
2Al(OH) 3 + 3H 2 SO 4 = 2 (SO 4) 3
Al(OH) 3 + NaOH = Na
Здесь квадратными скобками выделены комплексные ионы 3+ - катион гексаакваалюминия(III), - - тетрагидроксоалюминат(III)-ион.
Элементы, проявляющие в соединениях металлические и неметаллические свойства, называют амфотерными, к ним относятся элементы А-групп периодической системы - Be, Al, Ga, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, Po и др., а также большинство элементов Б-групп - Cr, Mn, Fe, Zn, Cd, Au и др. Амфотерные оксиды называют так же, как и основные, например:
Амфотерные гидроксиды (если степень окисления элемента превышает + II) могут находиться в орто - или (и) мета - форме.
Примеры амфотерных гидроксидов:
Амфотерным оксидам не всегда соответствуют амфотерные гидроксиды, поскольку при попытке получения последних образуются гидратированные оксиды, например:
Если амфотерному элементу в соединениях отвечает несколько степеней окисления, то амфотерность соответствующих оксидов и гидроксидов (а следовательно, и амфотерность самого элемента) будет выражена по-разному. Для низких степеней окисления у гидроксидов и оксидов наблюдается преобладание основных свойств, а у самого элемента - металлических свойств, поэтому он почти всегда входит в состав катионов. Для высоких степеней окисления, напротив, у гидроксидов и оксидов наблюдается преобладание кислотных свойств, а у самого элемента - неметаллических свойств, поэтому он почти всегда входит в состав анионов.
Оксиды – соединения элементов с кислородом, степень окисления кислорода в оксидах всегда равна -2.
Оснóвные оксиды образуют типичные металлы со С.О. +1,+2 (Li 2 O, MgO, СаО,CuO и др.).
Кислотные оксиды образуют неметаллы со С.О. более +2 и металлы со С.О. от +5 до +7 (SO 2 , SeO 2 , Р 2 O 5 , As 2 O 3 , СO 2 ,SiO 2 , CrO 3 и Mn 2 O 7). Исключение: у оксидов NO 2 и ClO 2 нет соответствующих кислотных гидроксидов, но их считают кислотными.
Амфотерные оксиды образованы амфотерными металлами со С.О. +2,+3,+4 (BeO, Cr 2 O 3 , ZnO, Al 2 O 3 , GeO 2 , SnO 2 и РЬО).
Несолеобразующие оксиды – оксиды неметаллов со С.О.+1,+2 (СО, NO, N 2 O, SiO).
Основания (осно́вные гидрокси́ды ) - сложные вещества, которые состоят из иона металла (или иона аммония) и гидроксогруппы (-OH).
Кислотные гидроксиды (кислоты) — сложные вещества, которые состоят из атомов водорода и кислотного остатка.
Амфотерные гидроксиды образованы элементами с амфотерными свойствами.
Соли – сложные вещества, образованные атомами металлов, соединёнными с кислотными остатками.
Средние (нормальные) соли - все атомы водорода в молекулах кислоты замещены на атомы металла.
Кислые соли - атомы водорода в кислоте замещены атомами металла частично. Они получаются при нейтрализации основания избытком кислоты. Чтобы правильно назвать кислую соль, необходимо к названию нормальной соли прибавить приставку гидро- или дигидро- в зависимости от числа атомов водорода, входящих в состав кислой соли.
Например, KHCO 3 – гидрокарбонат калия, КH 2 PO 4 – дигидроортофосфат калия
Нужно помнить, что кислые соли могут образовывать только двух и более основные кислоты.
Осно́вные соли - гидроксогруппы основания (OH −) частично замещены кислотными остатками. Чтобы назвать основную соль, необходимо к названию нормальной соли прибавить приставку гидроксо- или дигидроксо- в зависимости от числа ОН — групп, входящих в состав соли.
Например, (CuOH) 2 CO 3 — гидроксокарбонат меди (II).
Нужно помнить, что основные соли способны образовывать лишь основания, содержащие в своём составе две и более гидроксогрупп.
Двойные соли - в их составе присутствует два различных катиона, получаются кристаллизацией из смешанного раствора солей с разными катионами, но одинаковыми анионами. Например,KAl(SO 4) 2 , KNaSO 4.
Смешанные соли - в их составе присутствует два различных аниона. Например, Ca(OCl)Cl.
Гидратные соли (кристаллогидраты ) - в их состав входят молекулы кристаллизационной воды. Пример: Na 2 SO 4 ·10H 2 O.
Тривиальные названия часто употребляемых неорганических веществ:
Формула | Тривиальное название |
NaCl | галит, каменная соль, поваренная соль |
Na 2 SO 4 *10H 2 O | глауберова соль |
NaNO 3 | Натриевая, чилийская селитра |
NaOH | едкий натр, каустик, каустическая сода |
Na 2 CO 3 *10H 2 O | кристаллическая сода |
Na 2 CO 3 | Кальцинированная сода |
NaHCO 3 | пищевая (питьевая) сода |
K 2 CO 3 | поташ |
КОН | едкое кали |
KCl | калийная соль, сильвин |
KClO 3 | бертолетова соль |
KNO 3 | Калийная, индийская селитра |
K 3 | красная кровяная соль |
K 4 | желтая кровяная соль |
KFe 3+ | берлинская лазурь |
KFe 2+ | турнбулева синь |
NH 4 Cl | Нашатырь |
NH 3 *H 2 O | нашатырный спирт, аммиачная вода |
(NH 4) 2 Fe(SO 4) 2 | соль Мора |
СаO | негашеная (жженая) известь |
Са(OH) 2 | гашеная известь, известковая вода, известковое молоко, известковое тесто |
СaSO 4 *2H 2 O | Гипс |
CaCO 3 | мрамор, известняк, мел, кальцит |
СаНРO 4 × 2H 2 O | Преципитат |
Са(Н 2 РO 4) 2 | двойной суперфосфат |
Са(Н 2 РO 4) 2 +2СаSO 4 | простой суперфосфат |
CaOCl 2 (Ca(OCl) 2 + CaCl 2) | хлорная известь |
MgO | жженая магнезия |
MgSO 4 *7H 2 O | английская (горькая) соль |
Al 2 O 3 | корунд, боксит, глинозем, рубин, сапфир |
C | алмаз, графит, сажа, уголь, кокс |
AgNO 3 | ляпис |
(CuОН) 2 СO 3 | малахит |
Cu 2 S | медный блеск, халькозин |
CuSO 4 *5H 2 O | медный купорос |
FeSO 4 *7H 2 O | железный купорос |
FeS 2 | пирит, железный колчедан, серный колчедан |
FeСО 3 | сидерит |
Fe 2 О 3 | красный железняк, гематит |
Fe 3 О 4 | магнитный железняк, магнетит |
FeО × nH 2 О | бурый железняк, лимонит |
H 2 SO 4 × nSO 3 | олеум раствор SO 3 в H 2 SO 4 |
N 2 O | веселящий газ |
NO 2 | бурый газ, лисий хвост |
SO 3 | серный газ, серный ангидрид |
SO 2 | сернистый газ, сернистый ангидрид |
CO | угарный газ |
CO 2 | углекислый газ, сухой лед, углекислота |
SiO 2 | кремнезем, кварц, речной песок |
CO + H 2 | водяной газ, синтез-газ |
Pb(CH 3 COO) 2 | свинцовый сахар |
PbS | свинцовый блеск, галенит |
ZnS | цинковая обманка, сфалерит |
HgCl 2 | сулема |
HgS | киноварь |
Классификация неорганических веществ основана на их способности к разложению. Простые вещества, состоящие из атомов только одного химического элемента (O 2 , H 2 , Mg), не распадаются. Легко разлагаются сложные вещества, состоящие из атомов двух и более элементов (CO 2 , H 2 SO 4 , NaOH, KCl).
Простые
Классификация классов неорганических веществ включает:
- металлы - элементы, обладающие тепло- и электропроводностью, высокой пластичностью, ковкостью, металлическим блеском;
- неметаллы - более хрупкие, чем металлы, элементы, не обладающие электропроводностью и проявляющие окислительные свойства.
Рис. 1. Схема классификации неорганических веществ.
Металлы расположены в нижнем левом углу периодической таблицы, неметаллы - в правом верхнем углу и включают благородные газы.
Рис. 2. Расположение металлов и неметаллов в таблице Менделеева.
Многие простые химические элементы обладают аллотропией - свойством образовывать несколько простых веществ. Например, при присоединении ещё одного атома к кислороду образуется простое вещество озон (О 3), углерод в зависимости от количества атомов образует графит, уголь или алмаз.
Сложные
Сложные вещества классифицируют на следующие классы:
- оксиды - состоят из двух элементов, один из которых является кислородом;
- кислоты - состоят из атомов водорода и кислотного остатка;
- основания - состоят из металла и одной или нескольких гидроксильных групп;
- соли - состоят из металла и кислотного остатка.
Отдельно выделяют амфотерные гидроксиды, которые проявляют свойства кислот и оснований. Это твёрдые вещества, являющиеся слабыми электролитами. К ним относятся гидроксиды металлов со степенью окисления +3 и +4. Исключениями являются Be(OH) 2 , Zn(OH) 2 , Sn(OH) 2 , Pb(OH) 2 .
Более подробная классификация сложных веществ представлена в таблице с примерами.
Вид |
Номенклатура |
Химические свойства |
Пример |
Оксиды - Е х О у |
Оксид элемента (степень окисления) |
Выделяют основные оксиды, которые при взаимодействии с кислотами образуют соли, и кислотные оксиды, образующие при взаимодействии с основаниями кислоты. Отдельно выделяют амфотерные оксиды, взаимодействующие с кислотами и основаниями (образуется соль) |
Na 2 O - оксид натрия, Fe 2 O 3 - оксид железа (III), N 2 O 5 - оксид азота (V) |
Основания - Ме(ОН) х |
Гидроксид металла (степень окисления) |
В соответствии с растворимостью выделяют щёлочи и нерастворимые в воде основания. Щёлочи взаимодействуют с неметаллами и кислотными оксидами. Нерастворимые основания взаимодействуют с кислотами и способны разлагаться при высоких температурах |
Fe(OH) 2 - гидроксид железа (II), Cu(OH) 2 - гидроксид меди (II), NaOH - гидроксид натрия |
Кислоты - H n Ac |
Читается в зависимости от кислотного остатка |
Взаимодействуют с металлами, стоящими левее водорода в ряде активности, с оксидами, солями. Способны разлагаться при высоких температурах |
H 2 SO 4 - серная кислота, HCl - соляная кислота, HNO 3 - азотная кислота |
Соли - Ме х (Ас) у |
Кислотный остаток металла (степень окисления) |
Реагируют с кислотами, щелочами, металлами и солями |
Na 2 SO 4 - сульфат натрия, CaCO 3 - карбонат кальция, KCl - хлорид калия |
Рис. 3. Список названий кислот.
Генетические связи между классами основаны на взаимном превращении веществ. При химических реакциях атомы переходят от одного вещества к другому, образуя генетические ряды (ряды превращений). Металл при присоединении кислорода образует оксид, который при взаимодействии с водой превращается в основание. Из неметалла образуется кислотный оксид, который, взаимодействуя с водой, образует кислоту. Любой генетический ряд заканчивается солью.
Что мы узнали?
Неорганические вещества включают простые и сложные соединения. Простые вещества состоят из атомов одного и того же элемента. К ним относятся металлы и неметаллы. Сложные соединения включают вещества, состоящие из нескольких элементов. К ним относятся оксиды, кислоты, основания, соли и амфотерные гидроксиды. Все вещества генетически связаны между собой. Из простого вещества можно получить более сложное вещество. Наиболее сложными веществами считаются соли.
Тест по теме
Оценка доклада
Средняя оценка: 4.6 . Всего получено оценок: 102.
На данный момент определено более пятисот тысяч неорганических соединений. Классификация и номенклатура неорганических веществ - важный вопрос, позволяющий разбираться в многообразии соединений.
Историческая справка
В XVIII-XIX веках Антуаном Лавуазье, Михаилом Ломоносовым, Джоном Дальтоном была предложена первая классификация и номенклатура неорганических веществ. Выделялись простые и Первую группу делили на металлы и неметаллы. Также выделяли группу соединений, которые имели промежуточные свойства, называемые металлоидами. Это деление легло в основу современной классификации.
На данный момент выделяют четыре класса. Рассмотрим подробнее каждый из этих классов.
Оксиды
Ими являются многоатомные соединения, которые состоят из двух элементов, вторым в них всегда находится ион кислорода в степени окисления -2. Классификация и номенклатура неорганических веществ предполагает подразделение класса оксидов на три группы:
- основные;
- амфотерные;
- кислотные
Классификация
Первую группу составляют соединения металлов (с минимальными показателями степеней окисления) с кислородом. Например, MgO - оксид магния. Среди основных химических свойств этого соединения можно отметить их взаимодействие с кислотными оксидами, кислотами, более активными металлами.
Кислородные соединения неметаллов, а также металлических элементов с значениями степеней окисления от +4 до +7. К примеру, в данную группу входит MnO 2 , CO 2 . Среди типичных выделим взаимодействие с водой (образуется слабая угольная кислота), основными оксидами, растворимыми основаниями (щелочами).
Амфотерными (переходными) оксидами называют соединения металлов со степенью окисления +3 (а также оксида бериллия, цинка), которые способны взаимодействовать и с кислотами, и со щелочами.
Оксиды подразделяют на солеобразующие и несолеобразующие. Первая группа соответствует кислотам или основаниям, в которых у основного элемента сохраняется степень окисления. Несолеобразующая группа малочисленна, ее представители не способны образовывать солей. Например, среди несолеобразующих оксидов выделяют: N 2 O, NO, SiO, CO.
Гидроксиды
Классификация и номенклатура неорганических веществ предполагает выделение класса гидроксидов. Ими называют сложные вещества, в составе которых есть атомы какого-то элемента, а также гидроксильные группы ОН. Этот класс подразделяют на две большие группы:
- основания;
- кислоты
Кислоты имеют в составе несколько водородных атомов, способные замещаться атомами металла при соблюдении правил стехиометрической валентности. Многие находятся в мета-форме, а атомы водорода в них располагаются в начале формулы. Они имеют общий вид НхЕОу, где вторая часть называется кислотным остатком. Классификация и их номенклатура рассматривается в рамках школьного курса химии. К серной кислоты - сульфаты, азотной кислоты - нитраты, угольной кислоты - карбонаты.
В зависимости от количества атомов водорода, выделяют следующие группы:
- одноосновные;
- двухосновные;
- трехосновные кислоты
Основания в своем составе содержат катионы металла и ОН, способных в химических реакциях замещаться на остатки кислот при соблюдении правил стехиометрической валентности.
Основания находятся в орто-форме, имеют общую формулу М(ОН)n, причем n = 1или 2. При названии соединений этой группы к гидроксиду добавляют соответствующий металл.
Среди основных химических свойств, которыми обладают представители данного касса неорганических веществ, необходимо отметить их реакцию с кислотами, продуктами реакции является вода и соль.
Например, в реакции гидроксида натрия с соляной кислотой продуктами будет вода и хлорид натрия.
В зависимости от растворимости в воде, выделяют растворимые основания (щелочи) и нерастворимые гидроксиды. К первой группе относятся гидроксильные соединения металлов первой и второй групп главных подгрупп (щелочные и щелочноземельные металлы).
Например, NaOH - щелочь (гидроксид натрия); Fe(OH) 2 - гидроксид железа II (нерастворимое соединение).
Соли
Что еще включает в себя классификация и номенклатура неорганических веществ? Задания для учеников 8-9 классов предполагают разделение предлагаемого перечня соединений на отдельные классы: оксиды, основания, кислоты, соли.
Соли - это сложные вещества, в которых присутствуют катионы металла и анионы кислотного остатка. Средние соли имеют общую формулу Мх(ЕОу) n . Примером этой группы является Ca 3 (PO 4) 2 - фосфат кальция.
Если в составе появляются и катионы водорода, соли называют кислыми, а присутствие гидроксильных групп характерно для основных солей. К примеру, NaHCO 3 - гидрокарбонат натрия, а CaOHCl- гидроксохлорид кальция.
Те соли, в составе которых присутствуют катионы двух разных металлов, их называют двойными.
Комплексные соли - сложные соединения, в составе которых есть комплексообразователь и лиганды. В старшей школе рассматривается классификация и номенклатура неорганических веществ. Теория комплексных соединений изучается в рамках профильного курса общей химии. Вопросы, касающиеся номенклатуры и химических свойств комплексных солей, не включаются в тестовые вопросы единого государственного экзамена по химии за курс средней школы.
Заключение
Как используется в школьной программе классификация и номенклатура неорганических веществ? Кратко группы веществ рассматриваются в рамках программы восьмого и девятого класса, а более подробно их изучают в курсе общей химии 11 класса. Задания, касающиеся классификации неорганических соединений, сопоставления химических свойств соединений с предлагаемыми продуктами, включены в тесты итоговой аттестации по химии (ЕГЭ) для выпускников одиннадцатого класса. Для того чтобы успешно с ними справиться, ученики должны владеть базовыми знаниями по классификации неорганических соединений, навыками сопоставления предлагаемых веществ с химическими свойствами всего класса.