Кислотні оксиди - це досить велика групаскладних речовин, які вступають у реакцію із лугами. При цьому відбувається утворення солей. А от із кислотами вони не взаємодіють.
Кислотні оксиди утворюються переважно неметалами. Наприклад, до цієї групи можна віднести сірку, фосфор та хлор. Крім того, речовини з такими ж властивостями можуть утворюватися з про перехідних елементів з валентністю від п'яти до семи.
Кислотні оксиди при взаємодії із водою можуть утворювати кислоти. Кожна має відповідний оксид. Наприклад, оксиди сірки утворюють сульфатну та сульфітну кислоти, а фосфору — орто- та метафосфатну кислоту.
Кислотні оксиди та методи їх отримання
Існує кілька основних методів з
Найпоширенішим способом є окислення атомів неметалу киснем. Наприклад, при взаємодії фосфору з оксиген виходить оксид фосфору. Звичайно, такий метод можливий не завжди.
Ще одна досить поширена реакція – це так званий випал сульфідів киснів. Крім того, оксиди отримують при реакції певних солей з кислотами.
Іноді у лабораторіях використовується і трохи інша методика. Під час реакції від відповідної кислоти забирають воду – відбувається процес дегідратації. До речі, саме тому кислотні оксиди відомі під іншою назвою — ангідриди кислот.
Хімічні властивості кислотних оксидів
Як згадувалося, ангідриди можуть взаємодіяти з основними оксидами чи лугами. Внаслідок такої реакції утворюється сіль відповідної кислоти, а при реакції з основою ще й вода. Саме цей процес характеризує основні кислотні властивостіоксидів. Крім того, ангідриди не взаємодіють із кислотами.
Ще одна властивість цих речовин - це можливість реакції з амфортерними основами та оксидами. Внаслідок такого процесу також утворюються солі.
Крім того, деякі ангідриди реагують із водою. Внаслідок такого процесу спостерігається утворення відповідної кислоти. Саме таким чином лабораторних умоводержують, наприклад, сірчану кислоту.
Найпоширеніші ангідриди: коротка характеристика
Найпоширенішим і найвідомішим кислотним оксидом вважається вуглекислий газ. Ця речовина в нормальних умовахє безбарвний газбез запаху, але із слабким кислуватим смаком.
До речі, при атмосферному тискудіоксид вуглецю може існувати або в газоподібному, або в твердому стані Для того, щоб перетворити вуглецевий ангідрид на рідину, необхідно підвищити тиск. Саме цю властивість використовують для зберігання речовини.
Вуглекислий газ відноситься до групи парникових, адже активно поглинає ті, що випускаються землею, утримуючи тепло в атмосфері. Тим не менш, ця речовина дуже важлива для життя організмів. Вуглекислий газ міститься в атмосфері нашої планети. Крім того, він використовується рослинами у процесах фотосинтезу.
Сірчаний ангідрид, або триокис сірки – ще один представник цієї групи речовин. У звичайних умовахвін є безбарвною, дуже летючою рідиною з неприємним, задушливим запахом. Цей оксид дуже важливий у хімічної промисловості, Оскільки з нього виробляють основну масу сірчаної кислоти.
Оксид кремнію - ще одне досить відома речовина, яке в нормальному станіє кристалами. До речі, пісок складається саме з цієї сполуки. при нагріванні здатний розплавлятися та застигати. Це його властивість використовують під час виробництва скла. Крім того, речовина практично не проводить електричний струм, Тому його використовую як діелектрик.
Сьогодні ми починаємо знайомство з найважливішими класами неорганічних сполук. Неорганічні речовини за складом поділяються, як ви знаєте, на прості і складні.
ОКСІД |
КИСЛОТА |
ПІДСТАВА |
СІЛЬ |
Е х О у |
НnA А – кислотний залишок |
Ме(ВІН)b ВІН – гідроксильна група |
Me n A b |
Складні неорганічні речовини поділяють на чотири класи: оксиди, кислоти, основи, солі. Ми починаємо з класу оксидів.
ОКСИДИ
Оксиди
- це складні речовини, Що складаються з двох хімічних елементів, один з яких кисень, з валентністю рівною 2. Лише один хімічний елемент - фтор, з'єднуючись з киснем, утворює не оксид, а фторид кисню OF 2 .
Називаються вони просто – "оксид + назва елемента" (див. таблицю). Якщо валентність хімічного елемента є змінною, то вказується римською цифрою, укладеною в круглі дужки, після назви хімічного елемента.
Формула |
Назва |
Формула |
Назва |
оксид вуглецю (II) |
Fe 2 O 3 |
оксид заліза (III) |
|
оксид азоту (II) |
CrO 3 |
оксид хрому (VI) |
|
Al 2 O 3 |
оксид алюмінію |
оксид цинку |
|
N 2 O 5 |
оксид азоту (V) |
Mn 2 O 7 |
оксид марганцю (VII) |
Класифікація оксидів
Всі оксиди можна розділити на дві групи: солеутворюючі (основні, кислотні, амфотерні) та несолетворні або байдужі.
Оксиди металів Ме х О у |
Оксиди неметалів неме х О у |
|||
Основні |
Кислотні |
Амфотерні |
Кислотні |
байдужі |
I, II Ме |
V-VII Me |
ZnO,BeO,Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , Cr 2 O 3 |
> II ні |
I, II ні CO, NO, N 2 O |
1). Основні оксиди– це оксиди, яким відповідають основи. До основних оксидів відносяться оксиди металів 1 та 2 груп, а також металів побічних підгруп з валентністю I і II (крім ZnO - оксид цинку та BeO – оксид берилію):
2). Кислотні оксиди- Це оксиди, яким відповідають кислоти. До кислотних оксидів відносяться оксиди неметалів (крім несолетворних – байдужих), а також оксиди металів побічних підгруп з валентністю від V до VII (Наприклад, CrO 3 -оксид хрому (VI), Mn 2 O 7 - оксид марганцю (VII)):
3). Амфотерні оксиди– це оксиди, яким відповідають основи та кислоти. До них відносяться оксиди металів головних та побічних підгруп з валентністю III , іноді IV , а також цинк та берилій (Наприклад, BeO, ZnO, Al2O3, Cr2O3).
4). Несолетворні оксиди– це оксиди байдужі до кислот та основ. До них відносяться оксиди неметалів з валентністю I і II (Наприклад, N 2 O, NO, CO).
Висновок: характер властивостей оксидів насамперед залежить від валентності елемента.
Наприклад, оксиди хрому:
CrO (II- Основний);
Cr 2 O 3 (III- Амфотерний);
CrO 3 (VII- Кислотний).
Класифікація оксидів
(За розчинністю у воді)
Кислотні оксиди |
Основні оксиди |
Амфотерні оксиди |
Розчинні у воді. Виняток – SiO 2 (Не розчинний у воді) |
У воді розчиняються тільки оксиди лужних та лужноземельних металів (це метали І «А» та ІІ «А» груп, виняток Be , Mg ) |
Із водою не взаємодіють. У воді не розчиняються |
Виконайте завдання:
1. Випишіть окремо хімічні формулисолеутворюючих кислотних та основних оксидів.
NaOH, AlCl 3 , K 2 O, H 2 SO 4 , SO 3 , P 2 O 5 , HNO 3 CaO, CO.
2. Дані речовини : CaO, NaOH, CO 2 , H 2 SO 3 , CaCl 2 , FeCl 3 , Zn(OH) 2 , N 2 O 5 , Al 2 O 3 , Ca(OH) 2 , CO 2 , N 2 O, FeO,
SO 3 , Na 2 SO 4 , ZnO, CaCO 3 , Mn 2 O 7 , CuO, KOH, CO, Fe(OH) 3
Одержання оксидів
Тренажер "Взаємодія кисню з простими речовинами"
1. Горіння речовин (Окислення киснем) |
а) простих речовин Тренажер |
2Mg +O 2 =2MgO |
б) складних речовин |
2H 2 S+3O 2 =2H 2 O+2SO 2 |
|
2.Розкладання складних речовин (використовуйте таблицю кислот, див. додатки) |
а) солей СІЛЬt= ОСНОВНИЙ ОКСИД+КИСЛОТНИЙ ОКСИД |
СаCO 3 = CaO+CO 2 |
б) Нерозчинних основ Ме(ВІН)bt= Me x O y+ H 2 O |
Cu (OH) 2 t = CuO + H 2 O |
|
в) кисневмісних кислот НnA =КИСЛОТНИЙ ОКСИД + H 2 O |
H 2 SO 3 =H 2 O+SO 2 |
Фізичні властивості оксидів
При кімнатній температурібільшість оксидів - тверді речовини (СаО, Fe 2 O 3 та ін), деякі - рідини (Н 2 Про, Сl 2 Про 7 та ін) та гази (NO, SO 2 та ін).
Хімічні властивості оксидів
ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ОСНОВНИХ ОКСИДІВ 1. Основний оксид + Кислотний оксид = Сіль (р. з'єднання) CaO + SO 2 = CaSO 3 2. Основний оксид + Кислота = Сіль + Н 2 О (р. обміну) 3 K 2 O + 2 H 3 PO 4 = 2 K 3 PO 4 + 3 H 2 O 3. Основний оксид + Вода = луг (р. з'єднання) Na 2 O + H 2 O = 2 NaOH |
ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ КИСЛОТНИХ ОКСИДІВ 1. Кислотний оксид + Вода = Кислота (р. з'єднання) З O 2 + H 2 O = H 2 CO 3 , SiO 2 – не реагує 2. Кислотний оксид + Основа = Сіль + Н 2 О (р. обміну) P 2 O 5 + 6 KOH = 2 K 3 PO 4 + 3 H 2 O 3. Основний оксид + Кислотний оксид = Сіль (р. з'єднання) CaO + SO 2 = CaSO 3 4. Менш леткі витісняють летючі їх солей CaCO 3 + SiO 2 = CaSiO 3 + CO 2 |
ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ АМФОТЕРНИХ ОКСИДІВ Взаємодіють як із кислотами, і з лугами. ZnO + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2 O ZnO + 2 NaOH + H 2 O = Na 2 [ Zn (OH ) 4 ] (у розчині) ZnO + 2 NaOH = Na 2 ZnO 2 + H 2 O (при сплавленні) |
Застосування оксидів
Деякі оксиди не розчиняються у воді, але багато хто вступає з водою в реакції сполуки:
SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4
CaO + H 2 O = Ca( OH) 2
В результаті часто виходять дуже потрібні та корисні сполуки. Наприклад, H 2 SO 4 – сірчана кислота, Са(ОН) 2 - гашене вапно і т.д.
Якщо оксиди нерозчинні у воді, то люди вміло використовують і це їхня властивість. Наприклад, оксид цинку ZnO– речовина білого кольорутому використовується для приготування білої олійної фарби (цинкові білила). Оскільки ZnO практично не розчиняється у воді, то цинковими білилами можна фарбувати будь-які поверхні, у тому числі й ті, що піддаються впливу атмосферних опадів. Нерозчинність та неотруйність дозволяють використовувати цей оксид при виготовленні косметичних кремів, пудри. Фармацевти роблять з нього в'яжучий і порошок, що підсушує, для зовнішнього застосування.
Такими ж цінними властивостямимає оксид титану (IV) - TiO 2 . Він також має гарний білий колір і застосовується для виготовлення титанових білил. TiO 2 не розчиняється у воді, а й у кислотах, тому покриття з цього оксиду особливо стійкі. Цей оксид додають до пластмаси для надання їй білого кольору. Він входить до складу емалей для металевого та керамічного посуду.
Оксид хрому (III) – Cr 2 O 3 – дуже міцні кристали темно-зеленого кольору, які не розчиняються у воді. Cr 2 O 3 використовують як пігмент (фарбу) при виготовленні декоративного зеленого скла та кераміки. Відома багатьом паста ГОІ (скорочення від найменування "Державний оптичний інститут") застосовується для шліфування та полірування оптики, металевих виробів у ювелірній справі.
Завдяки нерозчинності та міцності оксиду хрому (III) його використовують і в поліграфічних фарбах (наприклад, для фарбування грошових купюр). Взагалі, оксиди багатьох металів застосовуються як пігменти для найрізноманітніших фарб, хоча це далеко не єдине їх застосування.
Завдання для закріплення
1. Випишіть окремо хімічні формули солеутворювальних кислотних та основних оксидів.
NaOH, AlCl 3 , K 2 O, H 2 SO 4 , SO 3 , P 2 O 5 , HNO 3 CaO, CO.
2. Дані речовини : CaO, NaOH, CO 2 , H 2 SO 3 , CaCl 2 , FeCl 3 , Zn(OH) 2 , N 2 O 5 , Al 2 O 3 , Ca(OH) 2 , CO 2 , N 2 O, FeO, SO 3 , Na 2 SO 4 , ZnO, CaCO 3 , Mn 2 O 7 , CuO, KOH, CO, Fe(OH) 3
Виберіть із переліку: основні оксиди, кислотні оксиди, байдужі оксиди, амфотерні оксиди та дайте їм назви.
3. Закінчіть УХР, вкажіть тип реакції, назвіть продукти реакції
Na 2 O + H 2 O =
N 2 O 5 + H 2 O =
CaO + HNO 3 =
NaOH + P 2 O 5 =
K 2 O + CO 2 =
Cu(OH) 2 =? +?
4. Здійсніть перетворення за схемою:
1) K → K 2 O → KOH → K 2 SO 4
2) S→SO 2 →H 2 SO 3 →Na 2 SO 3
3) P→P 2 O 5 →H 3 PO 4 →K 3 PO 4
Сучасна хімічна наукає безліч різноманітних галузей, і кожна з них, крім теоретичної базимає велике прикладне значення, практичне. Чого не торкнися, все навколо - продукти хімічного виробництва. Головні розділи - це неорганічна та органічна хімія. Розглянемо, які основні класи речовин відносять до неорганічних і які властивості вони мають.
Головні категорії неорганічних сполук
До таких прийнято відносити такі:
- Оксиди.
- Солі.
- Підстави.
- Кислоти.
Кожен із класів представлений великою різноманітністю сполук неорганічної природи та має значення практично у будь-якій структурі господарської та промислової діяльностілюдини. Всі основні властивості, характерні для цих сполук, перебування в природі та отримання вивчаються в шкільному курсіхімії в обов'язковому порядку, у 8-11 класах.
Існує загальна таблицяоксидів, солей, основ, кислот, в якій представлені приклади кожної з речовин та їх агрегатний стан, знаходження у природі. А також показані взаємодії, що описують хімічні властивості. Однак ми розглянемо кожен із класів окремо та детальніше.
Група сполук - оксиди
4. Реакції, внаслідок яких елементи змінюють СО
Me + n O + C = Me 0 + CO
1. Реагент вода: утворення кислот (SiO 2 виняток)
КО + вода = кислота
2. Реакції з основами:
CO 2 + 2CsOH = Cs 2 CO 3 + H 2 O
3. Реакції з основними оксидами: утворення солі
P 2 O 5 + 3MnO = Mn 3 (PO 3) 2
4. Реакції ОВР:
CO 2 + 2Ca = C + 2CaO,
Виявляють подвійні властивості, взаємодіють за принципом кислотно-основного методу (з кислотами, лугами, основними оксидами, оксидами кислотними). З водою у взаємодію не вступають.
1. З кислотами: утворення солей та води
АТ + кислота = сіль + Н2О
2. З основами (лугами): утворення гідроксокомплексів
Al 2 O 3 + LiOH + вода = Li
3. Реакції з кислотними оксидами: одержання солей
FeO + SO 2 = FeSO 3
4. Реакції з ГО: утворення солей, сплавлення
MnO + Rb 2 O = подвійна сіль Rb 2 MnO 2
5. Реакції сплавлення з лугами та карбонатами лужних металів: утворення солей
Al 2 O 3 + 2LiOH = 2LiAlO 2 + H 2 O
Кожен вищий оксид, Утворений як металом, так і неметалом, розчиняючись у воді, дає сильну кислоту або луг.
Кислоти органічні та неорганічні
У класичному звучанні (ґрунтуючись на позиціях ЕД - електролітичної дисоціації- Сванте Арреніуса) кислоти - це сполуки, водному середовищідисоціюючі на катіони Н + та аніони залишків кислоти An - . Однак сьогодні ретельно вивчені кислоти і у безводних умовах, тому існує багато різних теорійдля гідроксидів.
Емпіричні формули оксидів, основ, кислот, солей складаються лише з символів, елементів та індексів, що вказують їх кількість у речовині. Наприклад, неорганічні кислоти виражаються формулою H + кислотний залишок n-. Органічні речовинимають інше теоретичне відображення. Крім емпіричної, для них можна записати повну та скорочену структурну формулу, яка відображатиме не тільки склад і кількість молекули, а й порядок розташування атомів, їх зв'язок між собою та головну функціональну групу для карбонових кислот -СООН.
У неорганіці всі кислоти поділяються на дві групи:
- безкисневі - HBr, HCN, HCL та інші;
- кисень (оксокислоти) - HClO 3 і все, де є кисень.
Також неорганічні кислоти класифікуються за стабільністю (стабільні чи стійкі – всі, крім вугільної та сірчистої, нестабільні чи нестійкі – вугільна та сірчиста). За силою кислоти можуть бути сильними: сірчана, соляна, азотна, хлорна та інші, а також слабкими: сірководнева, хлорновата та інші.
Зовсім не така різноманітність пропонує органічна хімія. Кислоти, які мають органічну природу, відносяться до карбоновим кислотам. Їх загальна особливість- Наявність функціональної групи-СООН. Наприклад, НСООН (мурашина), СН 3 СООН (оцтова), 17 Н 35 СООН (стеаринова) та інші.
Існує ряд кислот, на які особливо ретельно робиться наголос при розгляді цієї теми в шкільному курсі хімії.
- Соляні.
- Азотна.
- Ортофосфорний.
- Бромоводородна.
- Вугільна.
- Йодоводнева.
- Сірчана.
- Оцтова, або етанова.
- Бутанова, або олійна.
- Бензойна.
Дані 10 кислот з хімії є основними речовинами відповідного класу як у шкільному курсі, так і загалом у промисловості та синтезах.
Властивості неорганічних кислот
До основних фізичних властивостей слід віднести насамперед різний агрегатний стан. Адже існує низка кислот, що мають вигляд кристалів або порошків (борна, ортофосфорна) за звичайних умов. Переважна більшість відомих неорганічних кислот є різними рідинами. Температури кипіння та плавлення також варіюються.
Кислоти здатні викликати важкі опіки, оскільки мають силу, що руйнує органічні тканини і шкірний покрив. Для виявлення кислот використовують індикатори:
- метилоранж (у звичайному середовищі - помаранчевий, у кислотах - червоний),
- лакмус (у нейтральній – фіолетовий, у кислотах – червоний) або деякі інші.
До найважливіших хімічних властивостей можна віднести здатність вступати у взаємодію як із простими, і зі складними речовинами.
З чим взаємодіють | Приклад реакції |
1. З простими речовинами-металами. Обов'язкова умова: метал повинен стояти в ЕХРНМ до водню, оскільки метали, що стоять після водню, не здатні витіснити його зі складу кислот. В результаті реакції завжди утворюється водень у вигляді газу та сіль. | |
2. З основами. Підсумком реакції є сіль та вода. Подібні реакції сильних кислот із лугами звуться реакцій нейтралізації. | Будь-яка кислота (сильна) + розчинна основа= сіль та вода |
3. З амфотерними гідроксидами. Підсумок: сіль та вода. | 2HNO 2 + гідроксид берилію = Be(NO 2) 2 (сіль середня) + 2H 2 O |
4. Із основними оксидами. Підсумок: вода, сіль. | 2HCL + FeO = хлорид заліза (II) + H 2 O |
5. З амфотерними оксидами. Підсумковий ефект: сіль та вода. | 2HI + ZnO = ZnI 2 + H 2 O |
6. З солями, утвореними більше слабкими кислотами. Підсумковий ефект: сіль та слабка кислота. | 2HBr + MgCO 3 = магнію бромід + H 2 O + CO 2 |
При взаємодії з металами однаково реагують в повному обсязі кислоти. Хімія (9 клас) у школі передбачає вельми неглибоке вивчення таких реакцій, проте і такому рівні розглядаються специфічні властивості концентрованої азотної і сірчаної кислоти при взаємодії з металами.
Гідроксиди: луги, амфотерні та нерозчинні основи
Оксиди, солі, основи, кислоти - всі ці класи речовин мають спільну хімічну природу, що пояснюється будовою кристалічних ґрат, і навіть взаємним впливом атомів у складі молекул. Однак якщо для оксидів можна було дати цілком конкретне визначення, то для кислот та основ це зробити складніше.
Так само, як і кислоти, основами по теорії ЕД називаються речовини, здатні в водному розчинірозпадатися на катіони металів Ме n+ та аніони гідроксогруп ОН - .
- Розчинні або луги ( сильні основи, що змінюють колір індикаторів). Утворені металами І, ІІ груп. Приклад: КОН, NaOH, LiOH (тобто враховуються елементи лише головних підгруп);
- Малорозчинні або нерозчинні (середньої сили, що не змінюють фарбування індикаторів). Приклад: гідроксид магнію, заліза (II), (III) та інші.
- Молекулярні (слабкі основи, у водному середовищі оборотно дисоціюють на іони-молекули). Приклад: N 2 H 4, аміни, аміак.
- Амфотерні гідроксиди (проявляють подвійні основно-кислотні властивості). Приклад: берилію, цинку тощо.
Кожна представлена група вивчається у шкільному курсі хімії у розділі "Підстави". Хімія 8-9 класу має на увазі докладне вивченнялугів та малорозчинних сполук.
Головні характерні властивості основ
Всі луги та малорозчинні сполуки знаходяться у природі у твердому кристалічному стані. При цьому температури плавлення їх, як правило, невисокі і малорозчинні гідроксиди розкладаються при нагріванні. Колір підстав різний. Якщо луги білого кольору, то кристали малорозчинних та молекулярних основ можуть бути самою різного забарвлення. Розчинність більшості сполук даного класуможна подивитися в таблиці, в якій представлені формули оксидів, основ, кислот, солей, показано їх розчинність.
Луги здатні змінювати забарвлення індикаторів в такий спосіб: фенолфталеїн - малиновий, метилоранж - жовтий. Це забезпечується вільною присутністю гідроксогруп у розчині. Саме тому малорозчинні основи такої реакції не дають.
Хімічні властивості кожної групи підстав різні.
Хімічні властивості | ||
лугів | Малорозчинних основ | Амфотерних гідроксидів |
I. Взаємодіють з КО (підсумок -сіль та вода): 2LiOH + SO 3 = Li 2 SO 4 + вода ІІ. Взаємодіють з кислотами (сіль та вода): звичайні реакції нейтралізації (дивіться кислоти) ІІІ. Взаємодіють з АТ з утворенням гідроксокомплексу солі та води: 2NaOH + Me + n O = Na 2 Me + n O 2 + H 2 O, або Na 2 IV. Взаємодіють з амфотерними гідроксидами з утворенням гідроксокомплексних солей: Те саме, що і з АТ, тільки без води V. Взаємодіють із розчинними солями з утворенням нерозчинних гідроксидівта солей: 3CsOH + хлорид заліза (III) = Fe(OH) 3 + 3CsCl VI. Взаємодіють з цинком та алюмінієм у водному розчині з утворенням солей та водню: 2RbOH + 2Al + вода = комплекс з гідроксидом іоном 2Rb + 3H 2 | I. При нагріванні здатні розкладатися: нерозчинний гідроксид = оксид + вода ІІ. Реакції з кислотами (підсумок: сіль та вода): Fe(OH) 2 + 2HBr = FeBr 2 + вода ІІІ. Взаємодіють із КО: Me + n (OH) n + КО = сіль + H 2 O | I. Реагують з кислотами з утворенням солі та води: (II) + 2HBr = CuBr 2 + вода ІІ. Реагують з лугами: результат - сіль і вода (умова: сплавлення) Zn(OH) 2 + 2CsOH = сіль + 2H 2 O ІІІ. Реагують із сильними гідроксидами: результат - солі, якщо реакція йде у водному розчині: Cr(OH) 3 + 3RbOH = Rb 3 |
Це більшість хімічних властивостей, які виявляють основи. Хімія основ досить проста і підкоряється загальним закономірностямвсіх неорганічних сполук.
Клас неорганічних солей. Класифікація, фізичні властивості
Спираючись на положення ЕД, солями можна назвати неорганічні сполуки, що у водному розчині дисоціюють на катіони металів Ме +n і аніони кислотних залишків An n- . Так можна уявити солі. Визначення хімія дає не одне, проте це найточніше.
При цьому за своєю хімічною природою всі солі поділяються на:
- Кислі (що мають у складі катіон водню). Приклад: NaHSO 4.
- Основні (що мають у складі гідроксогрупу). Приклад: MgOHNO 3 FeOHCL 2 .
- Середні (складаються тільки з катіону металу та кислотного залишку). Приклад: NaCL, CaSO 4.
- Подвійні (включають два різних катіона металу). Приклад: NaAl(SO 4) 3.
- Комплексні (гідроксокомплекси, аквакомплекси та інші). Приклад: До 2 .
Формули солей відображають їх хімічну природу, а також говорять про якісне та кількісному складімолекули.
Оксиди, солі, основи, кислоти мають різною здатністюдо розчинності, яку можна переглянути у відповідній таблиці.
Якщо ж говорити про агрегатному станісолей, потрібно помітити їх одноманітність. Вони існують лише у твердому, кристалічному або порошкоподібному стані. Колірна гама досить різноманітна. Розчини комплексних солей зазвичай мають яскраві насичені фарби.
Хімічні взаємодії класу середніх солей
Мають схожі хімічні властивості основи, кислоти, солі. Оксиди, як ми вже розглянули, дещо відрізняються від них за цим фактором.
Усього можна виділити 4 основні типи взаємодій для середніх солей.
I. Взаємодія з кислотами (тільки сильними з погляду ЕД) з утворенням іншої солі та слабкої кислоти:
KCNS + HCL = KCL + HCNS
ІІ. Реакції з розчинними гідроксидами з появою солей та нерозчинних основ:
CuSO 4 + 2LiOH = 2LiSO 4 сіль розчинна + Cu(OH) 2 нерозчинна основа
ІІІ. Взаємодія з іншою розчинною сіллю з утворенням нерозчинної соліта розчинної:
PbCL 2 + Na 2 S = PbS + 2NaCL
IV. Реакції з металами, що стоять в ЕХРНМ ліворуч від того, що утворює сіль. При цьому метал, що вступає в реакцію, не повинен за звичайних умов вступати у взаємодію з водою:
Mg + 2AgCL = MgCL 2 + 2Ag
Це основні типи взаємодій, які притаманні середніх солей. Формули солей комплексних, основних, подвійних і кислих самі за себе говорять про специфічність хімічних властивостей.
Формули оксидів, основ, кислот, солей відображають хімічну сутністьвсіх представників даних класів неорганічних сполук, а крім того, дають уявлення про назву речовини та її фізичні властивості. Тому на їх написання слід звертати особлива увага. Величезна різноманітність з'єднань пропонує нам загалом дивовижна наука- Хімія. Оксиди, основи, кислоти, солі - це лише частина неосяжного різноманіття.
Оксидаминазиваються складні речовини, до складу молекул яких входять атоми кисню в степні окислення – 2 та якогось іншого елемента.
можуть бути отримані при безпосередньому взаємодії кисню з іншим елементом, і непрямим шляхом (наприклад, при розкладанні солей, основ, кислот). У звичайних умовах оксиди бувають у твердому, рідкому та газоподібному стані, цей тип сполук дуже поширений у природі. Оксиди містяться в Земна кора. Іржа, пісок, вода, вуглекислий газ – це оксиди.
Вони бувають солеутворюючими та несолетворними.
Солеутворюючі оксиди– це такі оксиди, що у результаті хімічних реакцій утворюють солі. Це оксиди металів та неметалів, які при взаємодії з водою утворюють відповідні кислоти, а при взаємодії з основами – відповідні кислі та нормальні солі. Наприклад,оксид міді (CuO) є оксидом солеутворюючим, тому що, наприклад, при взаємодії її з соляною кислотою(HCl) утворюється сіль:
CuO + 2HCl → CuCl 2 + H 2 O.
В результаті хімічних реакцій можна отримувати інші солі:
CuO + SO 3 → CuSO 4 .
Несолетворними оксидаминазиваються такі оксиди, які утворюють солей. Прикладом можуть бути СО, N 2 O, NO.
Солеобразующие оксиди своєю чергою бувають 3-х типів: основними (від слова «
підстава »
), кислотними та амфотерними.
Основними оксидаминазиваються такі оксиди металів, яким відповідають гідроксиди, що належать до класу основ. До основних оксидів відносяться, наприклад, Na 2 O, K 2 O, MgO, CaO і т.д.
Хімічні властивості основних оксидів
1. Розчинні у воді основні оксиди вступають у реакцію з водою, утворюючи підстави:
Na 2 O + H 2 O → 2NaOH.
2. Взаємодіють із кислотними оксидами, утворюючи відповідні солі
Na 2 O + SO 3 → Na 2 SO 4 .
3. Реагують з кислотами, утворюючи сіль та воду:
CuO+H2SO4 → CuSO4+H2O.
4. Реагують з амфотерними оксидами:
Li 2 O + Al 2 O 3 → 2LiAlO 2 .
Якщо у складі оксидів як другий елемент буде неметал або метал, що виявляє вищу валентність (зазвичай виявляють від IV до VII), то такі оксиди будуть кислотними. Кислотними оксидами (ангідридами кислот) називаються такі оксиди, яким відповідають гідроксиди, що належать до класу кислот. Це, наприклад, CO 2 , SO 3 , P 2 O 5 , N 2 O 3 , Cl 2 O 5 , Mn 2 O 7 і т.д. Кислотні оксиди розчиняються у воді та лугах, утворюючи при цьому сіль та воду.
Хімічні властивості кислотних оксидів
1. Взаємодіють із водою, утворюючи кислоту:
SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4 .
Не всі кислотні оксиди безпосередньо реагують із водою (SiO 2 та інших.).
2. Реагують із заснованими оксидами з утворенням солі:
CO 2 + CaO → CaCO 3
3. Взаємодіють із лугами, утворюючи сіль та воду:
CO 2 + Ba(OH) 2 → BaCO 3 + H 2 O.
До складу амфотерного оксидувходить елемент, який має амфотерні властивості. Під амфотерністю розуміють здатність сполук виявляти залежно від умов кислотні та основні властивості.Наприклад, оксид цинку ZnO може бути як основою, так і кислотою (Zn(OH) 2 і H 2 ZnO 2). Амфотерність виявляється у тому, що в залежності від умов амфотерні оксиди виявляють або основні або кислотні властивості.
Хімічні властивості амфотерних оксидів
1. Взаємодіють з кислотами, утворюючи сіль та воду:
ZnO + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 O.
2. Реагують з твердими лугами (при сплавленні), утворюючи в результаті реакції сіль – цинкат натрію та воду:
ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O.
При взаємодії оксиду цинку з розчином лугу (те ж NaOH) протікає інша реакція:
ZnO + 2 NaOH + H 2 O => Na 2 .
Координаційне число – характеристика, що визначає число найближчих частинок: атомів чи інів у молекулі чи кристалі . До кожного амфотерного металу характерно своє координаційне число. Для Be та Zn – це 4; Для Al - це 4 або 6; Для Cr – це 6 або (дуже рідко) 4;
Амфотерні оксиди зазвичай не розчиняються у воді і не реагують із нею.
Залишились питання? Хочете знати більше про оксиди?
Щоб отримати допомогу репетитора – зареєструйтесь.
Перший урок – безкоштовно!
сайт, при повному або частковому копіюванні матеріалу посилання на першоджерело обов'язкове.
Оксиди, їх класифікація та властивості - це основа такої важливої наукияк хімія. Їх починають вивчати у перший рік навчання хімії. У таких точних науках, Як математика, фізика і хімія, весь матеріал пов'язаний між собою, саме тому незасвоєння матеріалу тягне за собою нерозуміння нових тем. Тому дуже важливо розібратися в темі оксидів та повністю в ній орієнтуватися. Про це ми з вами сьогодні і постараємося поговорити докладніше.
Що таке оксиди?
Оксиди, їх класифікація та властивості - це те, що потрібно зрозуміти першочергово. Отже, що таке оксиди? Ви пам'ятаєте це із шкільної програми?
Оксиди (або оксили) - бінарні сполуки, до складу яких входять атоми електронегативного елемента (менше електронегативний, ніж кисень) та кисню зі ступенем окислення -2.
Окисли – це неймовірно поширені на нашій планеті речовини. Приклади оксидної сполуки: вода, іржа, деякі барвники, пісок та навіть вуглекислий газ.
Утворення оксидів
Окиси можна отримати самими у різний спосіб. Освіта оксидів також вивчає така наука, як хімія. Оксиди, їх класифікація та властивості – ось, що мають знати вчені, щоб зрозуміти, як утворився той чи інший оксид. Наприклад, вони можуть бути отримані шляхом прямої сполуки атома (або атомів) кисню з хімічним елементом- Це взаємодія хімічних елементів. Однак є й опосередковане утворення оксидів, це коли оксиди утворюються шляхом розкладання кислот, солей або основ.
Класифікація оксидів
Оксиди та його класифікація залежить від цього, як вони утворилися. За своєю класифікацією окисли поділяються лише на дві групи, перша з яких солеутворюючі, а друга несолетворні. Отже, розглянемо докладніше обидві групи.
Солеутворюючі оксиди – це досить велика група, яка поділяється на амфотерні, кислотні та основні оксиди. В результаті будь-який хімічної реакціїсолеутворюючі оксиди утворюють солі. Як правило, до складу оксидів солеутворюючих входять елементи металів та неметалів, які в результаті хімічної реакції з водою утворюють кислоти, але при взаємодії з основами утворюють відповідні кислоти та солі.
Несолетворні оксиди - це такі оксиди, які в результаті хімічної реакції не утворюють солі. Прикладами таких оксидів можуть бути і вуглецю.
Амфотерні оксиди
Оксиди, їх класифікація та властивості - дуже важливі у хімії поняття. До складу солеутворюючих входять амфотерні оксиди.
Амфотерні оксиди – це такі оксиди, які можуть виявляти основні чи кислотні властивості, залежно від умов хімічних реакцій (проявляють амфотерність). Такі оксиди утворюються перехідними металами (мідь, срібло, золото, залізо, рутеній, вольфрам, резерфордій, титан, ітрій та багато інших). Амфотерні оксиди реагують з сильними кислотами, а результаті хімічної реакції вони утворюють солі цих кислот.
Кислотні оксиди
Або ангідриди - це такі оксиди, які в хімічних реакціях виявляють і утворюють кисневмісні кислоти. Ангідриди завжди утворюються типовими неметалами, а також деякими перехідними хімічними елементами.
Оксиди, їх класифікація та хімічні властивості - це важливі поняття. Наприклад, у кислотних оксидів хімічні властивості відрізняються від амфотерних. Наприклад, коли ангідрид взаємодіє з водою, утворюється відповідна кислота (виняток становить SiO2 - Ангідриди взаємодіють з лугами, а в результаті таких реакцій виділяється вода і сода. При взаємодії з утворюється сіль.
Основні оксиди
Основні (від слова "основа") оксиди - це оксиди хімічних елементів металів зі ступенями окиснення +1 або +2. До них відносяться лужні, лужноземельні металиа також хімічний елемент магній. Основні оксиди відрізняються від інших тим, що вони здатні реагувати з кислотами.
Основні оксиди взаємодіють із кислотами, на відміну кислотних оксидів, і навіть з лугами, водою, іншими оксидами. Внаслідок цих реакцій, як правило, утворюються солі.
Властивості оксидів
Якщо уважно вивчити реакції різних оксидів, можна зробити висновки про те, якими хімічними властивостями оксили наділені. Загальне хімічна властивістьвсіх оксидів полягає в окислювально-відновному процесі.
Але все оксиди відрізняються один від одного. Класифікація та властивості оксидів – це дві взаємопов'язані теми.
Несолетворні оксиди та їх хімічні властивості
Несолетворні оксиди - це така група оксидів, яка не виявляє ні кислотних, ні основних, ні амфотерних властивостей. В результаті хімічних реакцій з несолетворними оксидами ніяких солей не утворюється. Раніше такі оксиди називали не несолеобразующими, а байдужими та індифірентними, але такі назви не відповідають властивостям несолетворних оксидів. За своїми властивостями ці оксили цілком здатні до хімічних реакцій. Але несолебразуючих оксидів дуже мало, вони утворені одновалентними та двовалентними неметалами.
З несолетворних оксидів в результаті хімічної реакції можуть бути отримані солеутворюючі оксиди.
Номенклатура
Практично всі оксиди прийнято називати так: слово "оксид", після чого слідує назва хімічного елемента в родовому відмінку. Наприклад, Al2O3 – це оксид алюмінію. на хімічною мовоюцей оксид читається так: алюміній 2 про 3. Деякі хімічні елементи, такі як мідь, можуть мати декілька ступенів окислення, відповідно, оксиди теж будуть різними. Тоді оксид CuO – це оксид міді (два), тобто зі ступенем окислення 2, а оксид Cu2O – це оксид міді (три), який має ступінь окислення 3.
Але є й інші найменування оксидів, які виділяють за кількістю у поєднанні атомів кисню. Монооксидом або моноокис називають такі оксиди, в яких міститься всього один атом кисню. Діоксидами називають такі оксили, в яких міститься два атоми кисню, про що повідомляється приставка "ді". Триоксидами називають такі оксиди, в яких міститься вже три атоми кисню. Такі найменування як монооксид, діоксид і триоксид вже застаріли, але часто зустрічаються в підручниках, книгах та інших посібниках.
Існують і так звані тривіальні назви оксидів, тобто ті, що склалися історично. Наприклад, CO - це оксид або монооксид вуглецю, але навіть хіміки найчастіше називають цю речовину чадним газом.
Отже, оксид – це з'єднання кисню з хімічним елементом. Основною наукою, яка вивчає їх освіту та взаємодії, є хімія. Оксиди, їх класифікація та властивості - це кілька важливих тему науці хімія, не зрозумівши яку не можна зрозуміти решту. Окисли - це гази, і мінерали, і порошки. Деякі оксиди варто докладно знати не лише вченим, а й звичайним людямадже вони навіть можуть бути небезпечними для життя на цій землі. Окисли – це тема дуже цікава та досить легка. Сполуки оксидів дуже часто зустрічаються у повсякденному житті.