- •Химия общая химия
- •Содержание
- •Тема 1. Строение атома. Периодический закон и периодическая система химических элементов д. И. Менделеева
- •Тема 2. Химическая связь
- •Тема 3. Химические реакции
- •5.1 Понятие химической реакции. Признаки классификации химических реакций
- •Тема 4. Основные положения химической кинетики
- •6.2.1 Зависимость скорости реакции от природы реагирующих веществ
- •6.2.2 Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ
- •6.2.3 Зависимость скорости реакции от температуры
- •6.3 Химическое равновесие
- •6.4 Смещение химического равновесия. Принцип Ле-Шателье
- •Тема 5. Ионно-молекулярные реакции
- •7.1 Понятие электролитической диссоциации. Истинные и потенциальные электролиты
- •8.1 Ионные реакции
- •8.3 Буферные растворы
- •9.1 Гидролиз. Степень гидролиза. Константа гидролиза
- •Тема 6. Окислительно-восстановительные реакции
- •10.3 Составление уравнений овр методом электронного баланса
- •11.1 Типичные окислители и восстановители
- •11.2 Поведение в окислительно-восстановительных реакциях некоторых типичных окислителей и восстановителей
- •Тема 7. Основные классы неорганических соединений
- •12.1 Основные классы неорганических соединений
- •1 Взаимодействие оксидов с водой
- •12.6 Физические и химические свойства оснований
- •1 Диссоциация оснований
- •2 Взаимодействие оснований с кислотами
- •1 Диссоциация кислот
- •3 Взаимодействие кислот с основными оксидами:
- •4 Взаимодействие кислот с металлами:
- •5 Взаимодействие кислот с солями
- •1 Взаимодействие простого вещества с водородом
- •2 Взаимодействие оксида с водой
- •3 Взаимодействие кислоты с солью
- •14.2 Физические и химические свойства средних солей
- •14.3 Способы получения средних солей
- •1 Диссоциация солей
Тема 7. Основные классы неорганических соединений
Лекция 12
Вопросы
12.1 Основные классы неорганических соединений
12.2 Оксиды. Общая характеристика, номенклатура и классификация оксидов
12.3 Физические и химические свойства оксидов
12.4 Способы получения оксидов
12.5 Основания. Общая характеристика, номенклатура и классификация оснований
12.6 Физические и химические свойства оснований
Способы получения оснований
12.1 Основные классы неорганических соединений
Основными классами неорганических соединений являются оксиды, основания, кислоты и соли (таблица 12.1).
Таблица 12.1 – Основные классы неорганических соединений
Класс |
Отдельные представители |
Общая формула | |||
Оксиды |
K2O, BaO, Al2O3, CrO3, CO, CO2, P2O5, SO3 |
ЭmОn (m=1, 2) | |||
Основания |
NaOH, Cu(OH)2, Fe(OH)2, Fe(OH)3 |
Me(OH)n | |||
Кислоты |
HCl, HNO3, H2S, H2SO4, H3PO4 |
HmB | |||
Соли |
средние |
KCl, Na2SO4, BaSO4, Al(NO3)3 |
MemB | ||
кислые |
NaHCO3, Ca(HCO3)2, K2HPO4, KH2PO4, Ca(H2PO4)2 |
Mem (HxB)n | |||
основные |
FeOHCl2, Fe(OH)2Cl, [Al(OH)2]2SO4 |
[Me(OH)x]mBn |
Примечание – Э – элемент, Ме – металл, В – кислотный остаток
Основания и кислородсодержащие кислоты часто рассматриваются как гидраты оксидов и объединяются в единый класс гидроксидов, имеющих основный или кислотный характер.
Оксиды. Общая характеристика, номенклатура и классификация оксидов
Оксидами называют бинарные (состоящие из двух элементов) соединения, в которых один из элементов - кислород, причем атомы кислорода не связаны между собой и находятся в степени окисления -2.
Этим оксиды отличаются от пероксидов и других кислородных соединений, содержащих группировки из связанных между собой атомов кислорода, вследствие чего степень окисления кислорода в этих соединениях иная. Например, в пероксиде натрия Na2О2 она равна -1.
По международной номенклатуре название соединения любого элемента с кислородом (кроме фтора) состоит из слова оксид и названия этого элемента в родительном падеже; если элемент имеет переменную степень окисления, то она указывается после названия элемента римской цифрой в скобках.
Употребляются также названия оксидов, в которых вместо указания степени окисления элемента к слову оксид добавляют приставку, соответствующую греческому числительному, обозначающему число атомов кислорода в формуле оксида (моно-, ди-, три-, тетра-).
Для оксидов, как и для других неорганических соединений, часто употребляют исторически сложившиеся эмпирические названия, такие как СО - угарный газ, СаО - негашеная известь, SO2 - сернистый газ. В итоге, например, СО2 имеет следующие названия (в порядке, перечисленном выше): оксид углерода (IV), диоксид углерода, углекислый газ.
Оксиды делят на солеобразующие и несолеобразующие.
Солеобразующим оксидам, как видно из названия, соответствуют соли, которые образуются при взаимодействии этих оксидов с кислотами или щелочами.
Несолеобразующим оксидам (их называют также безразличными или индифферентными) соли не соответствуют: N2O, NO, CO, SiO.
В свою очередь солеобразующие оксиды по составу и химическим свойствам делятся на основные, кислотные и амфотерные.
Основными называют оксиды, которые реагируют с кислотами, образуя соли. Основным оксидам соответствуют основания (гидроксиды), например:
основной оксид |
основание |
K2O |
KOH |
MgO |
Mg(OH)2 |
Основными являются оксиды металлов в невысоких степенях окисления (+1 и +2).
Кислотными называют оксиды, которые реагируют со щелочами, образуя соли. Кислотным оксидам соответствуют кислоты, например:
кислотный оксид |
кислота |
СO2 |
H2CO3 |
P2O5 |
HPO3, H3PO4, H4P2O7 |
SO3 |
H2SO4 |
Кислотными являются все солеобразующие оксиды неметаллов, а также оксиды металлов в высоких степенях окисления (+5, +6, +7, +8).
Амфотерные оксиды обладают свойствами как основных, так и кислотных оксидов: они реагируют и с кислотами, и с основаниями, образуя соли. Амфотерным оксидам соответствуют амфотерные основания. Амфотерными являются оксиды металлов в средних степенях окисления, чаще всего +3 и +4.
Следует отметить, что приведенные выше границы между основными, амфотерными и кислотными оксидами металлов приблизительны. Например: оксид цинка (II) ZnO - амфотерный оксид, оксид скандия (III) Sc2О3 - основный оксид.
Если металл проявляет разные степени окисления и образует несколько оксидов, то чем выше степень окисления металла, тем более кислотный характер будет носить этот оксид. Так, МnО - основный оксид, МnO2 - амфотерный, а Mn2O7 - кислотный оксид.
Физические и химические свойства оксидов
Основные оксиды - твердые тугоплавкие вещества. Химическая связь в таких оксидах близка к ионной.
Кислотные оксиды могут быть при обычных условиях газообразными веществами (СО2, SO2), жидкостями (С12O7, Mn2O7) и твердыми веществами (N2O5, Р2O5). Твердые кислотные оксиды являются относительно легкоплавкими и летучими веществами. Это связано с тем, что типичные кислотные оксиды в твердом состоянии имеют молекулярную структуру. Кислотные оксиды, имеющие атомную кристаллическую решетку (SiО2, B2O3), относительно тугоплавки и нелетучи.
Химические свойства оксидов