Repetitor_po_Khimii

Название		«Гидроксо-»	Название	Название	Валент-
основной =		или	+ кислотного +	металла +	ность
соли	«дигидроксо-» остатка			(в род. пад.)	металла

Например: СаОНСl — гидроксохлорид кальция, (CaOH)2SO4 — гидроксосульфат кальция, FeOH(NO3)2 — гидроксонитрат железа (III).

Приставка ди- используется, если в молекуле основной соли с одним атомом металла связаны две гидроксидные группы. Например: Fe(OH)2NO3 — дигидроксонитрат железа (III), [Fe(OH)3]2SO4 — дигидроксосульфат железа (III).

В некоторых учебниках и пособиях можно встретить другую номенклатуру основных солей (это связано с тем, что номенклатурные правила в химии до сих пор не устоялись). Согласно этой номенклатуре, приставки «гидроксо-» и «ди- гидроксо-» в названиях основных солей непосредственно связаны с названием металла, например:

CuOHCl — хлорид гидроксомеди (II); [Fe(OH)2]2SO4 — сульфат дигидроксожелеза (III).

Обратите внимание:

Выполнение типового упражнения

Классифицируйте и назовите следующие соли: BaSO4, (CuOH)2SO4, NaH2PO4, Ca(HS)2, FeOHCl2, AlPO4, MnOHNO3.

Модель решения

Нормальные соли: BaSO4 — сульфат бария, АlРО4 — фосфат алюминия.

70

Кислые соли: NaH2PO4 — дигидрофосфат натрия, Ca(HS)2 — гидросульфид кальция.

Основные соли: (CuOH)2SO4 — гидроксосульфат меди (II), FeOHCl2 — гидроксохлорид железа (III), MnOHNO3 — гидроксонитрат марганца (II).

Вопросы для контроля

1.Что такое соли?

2.На какие типы делятся соли?

3.Что такое нормальные (средние) соли? Приведите примеры.

4.Что такое кислые соли? Приведите примеры. Какие атомы и группы атомов входят в состав молекул кислых солей?

5.Что такое основные соли? Приведите примеры. Какие атомы и группы атомов входят в состав основных солей?

Упражнения для самостоятельной работы

1.Даны следующие вещества:

К2O, НСl, FeBr3, Cu(OH)2, (CaOH)3PO4, HNO3, MnSO4, NaHS. Выпишите формулы солей, укажите, к какому типу относится каж-

дая соль.

2.Классифицируйте и назовите следующие соли: Cu(NO3)2, (ZnOH)2S, Pb(HSO4)2, BaI2, [Al(OH)2]2SO3, Fe(H2PO4)2, Na2SiO3, KHS.

3.Напишите молекулярные и графические формулы следующих солей: а) дигидрофосфат натрия, б) сульфат алюминия, в) гидроксосульфат цинка, г) дигидроксонитрат алюминия, д) бромид железа (III), е) гидрокарбонат бария, ж) гидроксосиликат кальция, з) перманганат калия, и) дихромат натрия, к) гидросульфид железа (II).

4.Напишите молекулярные и графические формулы нормальных

икислых солей, которые могут быть получены в результате замещения: а) атомов водорода в молекуле фосфорной кислоты атомами бария; б) атомов водорода в молекуле сероводородной кислоты атомами алюминия; в) атомов водорода в молекуле фосфорной кислоты атомами железа. Назовите эти соли.

5.Напишите молекулярные и графические формулы нормальных

иосновных солей, которые могут быть получены в результате за-

мещения: а) гидроксидных групп в молекуле Аl(ОН)3 кислотными остатками серной кислоты; б) гидроксидных групп в молекуле

Са(ОН)2 кислотными остатками фосфорной кислоты. Назовите эти соли.

71

6.Напишите молекулярные и графические формулы нормальных солей, которые могут быть получены в результате замещения в молеку-

ле амфотерного гидроксида Zn(OH)2: а) гидроксидных групп кислотными остатками азотной кислоты; б) атомов водорода атомами

натрия. Назовите эти соли.

7.Назовите вещества: Zn(OH)2, MgO, P2O3, NaHCO3, Н3РО3, Fe2(SO4)3, КОН, (AIOH)3(PO4)2, Ba(MnO4)2, CO, HI. Укажите, к какому классу относится каждое вещество.

8.Напишите молекулярные и графические формулы следующих веществ и укажите, к какому классу относится каждое вещество: а) гидроксокарбонат меди (II), б) оксид азота (V), в) гидроксид никеля (II), г) гидрофосфат бария, д) хлорная кислота, е) гидроксид хрома (III), ж) хлорат калия, з) сероводородная кислота, и) цинкат натрия.

Тест № 1 по теме: «Состав, номенклатура и классификация

неорганических веществ»

(Число правильных ответов — 10)

Вариант I

1. Какую общую формулу имеют оксиды?

.	Ме(ОН)		y	.	m		n
А				Б	Э О
.	x	(Ас)		.	x	(Ас)		у
В	H			Г	Ме

2. Какой из оксидов является несолеобразующим?

.	2	О	3	.	СО	2
А	Аl			Б
.	CO			.	2	O	3
В				Г	Fe

3. Какое из оснований является однокислотным?

.	Cu(OH)		2	.	NaOH
А				Б
.	Fe(OH)	3		.	Fe(OH)	2
В				Г

4. Какая из кислот является одноосновной?

.	2	S		.	НСl
А	H			Б
.	2	SO	4	.	2	SO	3
В	H			Г	H

5. Какая из солей является нормальной (средней) солью?

.		2	PO		4	.	2	HPO		4
А	NaH					Б	Na
.	3	PO		4		.	CaHPO		4
В	Na					Г

72

6. Какова валентность кислотообразующего элемента в молекуле сернистой кислоты?

.	III	.	II
А		Б
.	IV	.	VI
В		Г

7.Какой из кислот соответствует название «фосфористая кислота»?

.	4	2	О		7	.	НРО		3
А	Н	Р				Б
.	3	РО		3		.	3	РО		4
В	Н					Г	Н

8. Какой соли соответствует название «силикат свинца (II)»?

.	2		SiO	3	.		3	)	2
А	(PbOH)				Б	Pb(HSiO
.	3	)	2		.	PbSiO	3
В	Pb(SiO				Г

9.Какой соли соответствует название «гидрокарбонат железа (II)»?

.	3	)	3	.	FeOHCO		3
А	Fe(HCO			Б
.	3	)	2	.	2	CO		3
В	Fe(HCO			Г	(FeOH)

10. Какой соли соответствует название «дигидроксосульфат висмута (III)»?

.

BiOHSO

3

.

[Bi(OH)

2

2

SO

4

А

Б

]

.

BiOHSO

4

.

2

2

SO

3

В

Г

[Bi(OH)

]

Вариант II

1. Какую общую формулу имеют основания?

.

Ме(ОН)

y

.

x

(Ас)

А

Б

H

.

m

О

n

.

x

(Ас)

у

В

Э

Г

Ме

2. Какой из оксидов является амфотерным?

.

ZnO

.

SiO

2

А

Б

.

SiO

.

2

O

В

Г

Na

3. Какое из оснований является двухкислотным?

.

КОН

.

Bi(OH)

3

А

Б

.

4

OH

.

Sr(OH)

2

В

NH

Г

4. Какая из кислот является двухосновной?

.

HNO

2

.

НВr

А

Б

.

2

СО

3

.

3

ВO

3

В

Н

Г

Н

73

5. Какая из солей является кислой солью?

А	[Fe(OH)	]	CO	3	Б	Fe(HCO				)	3
.	2	2			.	2	3	3
.	FeOHCO	3			.			)	3
В					Г	Fe	(CO

6.Какова валентность кислотообразующего элемента в молекуле хлорноватой кислоты?

.	II	.	III
А		Б
.	IV	.	V
В		Г

7.Какой из кислот соответствует название «сернистая кислота»?

.	2	S		.	2	2	O		3
А	H			Б	H	S
.	2	SO	3	.	2	SO		4
В	H			Г	H

8.Какой соли соответствует название «карбонат висмута (III)»?

.	ВiOНСО	3		.	2	3	)	3
А				Б	Bi	(CO
В	Bi(HCO	)	3	Г	Bi(OH)		]		CO	3
.	3			.		2		2

9.Какой соли соответствует название «гидросульфат висмута (III)»?

.	4	)	3		.	3	)		3
А	Bi(HSO				Б	Bi(HSO
.	Bi(OH)SO			4	.	2			2	SO	4
В					Г	[Bi(OH)		]

10. Какой соли соответствует название «дигидроксосульфит алюминия»?

.	2	2	SO	4	.	AlOHSO	3
А	[Al(OH)	]			Б
.	2	2	SO	3	.	AlOHSO	4
В	[Al(OH)	]			Г

Раздел З

ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА. СТРОЕНИЕ АТОМА.

ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ

Периодический закон Д. И. Менделеева является основой современной химии. Изучение строения атомов вскрывает физический смысл периодического закона и объясняет закономерности изменения свойств элементов в периодах и в группах периодической системы. Знание строения атомов является необходимым для понимания причин образования химической связи. Природа химической связи в молекулах определяет свойства веществ. Поэтому данный раздел является одним из важнейших разделов общей химии.

§3.1. Периодический закон

ипериодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

Периодический закон — один из важнейших законов химии.

Этот закон открыл в 1869 г. великий русский ученый-хи- мик Дмитрий Иванович Менделеев (1834—1907).

В середине XIX в. было известно около 60 химических элементов. Д. И. Менделеев полагал, что должен существо-

вать закон, который объединяет все химические элементы. Менделеев считал, что главной характеристикой элемента является его атомная масса. Поэтому он расположил все из-

вестные элементы в один ряд в порядке увеличения их атомной массы.

В табл. 8 вы видите часть этого ряда (первые 16 элементов). Внимательно посмотрите, как изменяются свойства эле-

75

ментов и их соединений. В ряду от Li до F металлические свойства элементов ослабляются, а неметаллические свойства усиливаются. Аналогично изменяются свойства элементов в ряду от Na до Сl. Следующий элемент К, как Li и Na, является типичным металлом.

Высшая валентность элементов увеличивается от I у Li до V у N (кислород и фтор имеют постоянную валентность, соответственно II и I) и от I у Na до VII у Сl. Следующий элемент К, как Li и Na, имеет валентность I.

В ряду оксидов от Li2O до N2O3 и гидроксидов от LiOH до HNO3 основные свойства ослабляются, а кислотные свойства усиливаются. Аналогично изменяются свойства оксидов и гидроксидов в ряду от Na2O и NaOH до Сl2О7 и НСlO4. Оксид калия К2О, как и оксиды лития и натрия Li2O и Na2O, является основным оксидом, а гидроксид калия КОН, как и гидроксиды лития и натрия LiOH и NaOH, является типичным основанием.

Аналогично изменяются формы и свойства водородных соединений неметаллов от СН4 до HF и от SiH4 до НСl.

Такой харатер изменения свойств элементов и их соеди-

нений, какой наблюдается при увеличении атомной массы элементов, называется периодическим изменением. Свойства

всех химических элементов при увеличении атомной массы

изменяются периодически.

Это периодическое изменение называется периодической зависимостью свойств элементов и их соединений от вели-

чины атомной массы.

Поэтому Д. И. Менделеев сформулировал открытый им закон так:

• Свойства элементов, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомной массы элементов.

Менделеев расположил периоды элементов (см. табл. 8) друг под другом и в результате составил периодическую систему элементов.

76

Таблица 8

Периодическое изменение свойств химических элементов и их соединений

Ar (a. e. м.)

1

7

9

11

12

14

16

19

23

24

27

28

31

32

35,5

39

Элементы

Н

Li

Bc

B

C

N

O

F

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

K

типич-

Металлические свойства

типич-

типич-

Металлические свойства

типич-

типич-

Свойства

уменьшаются

уменьшаются

ный

ный

ный

ный

ный

элементов

Неметаллические свойства

Неметаллические свойства

металл

неметалл

металл

неметалл

металл

увеличиваются

увеличиваются

Высшая

I

II

III

IV

V

–

–

I

II

III

IV

V

VI

VII

I

валентность

в оксидах

77

Формулы

Li O

BeO

B O

CO

N O

–

–

Na O

MgO

Al O

SiO

P O

SO

Cl O

K O

оксидов

2

2

3

2

2

5

2

2

3

2

2

5

3

2

2

2

Характер

ОсновАмфо-

⎬ ⎭

⎬ ⎭

Амфо-

⎬ ⎭

Основ-

ный

терный

Кислотные оксиды

Основные

терный

Кислоты

ный

оксидов

оксид

оксид

оксиды

оксид

оксид

Формулы

LiOH Be(OH)2

H3BO3

Н2СО3

HNO3

–

–

NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 H2SiO3 H3PO4 H2SO4

HClO4

KOH

гидроксидов

Характер

Осно-

Амфо-

⎬ ⎭

⎬ ⎭

Амфо-

⎬ ⎭

Осно-

вание терный

Кислоты

Основания

терный

Кислоты

вание

гидроксидов

гидроксид

гидроксид

Водородные

IV

III

II

I

IV

III

II

I

соединения

–

–

–

CH4

NH3

H2O

HF

–

–

–

SiH4

PH3

H2S

HCl

1-й

2-й период

3-й период

период

Ниже вы видите часть периодической системы, которая содержит первые 16 элементов (в ней отсутствуют инертные газы Не, Ne и Аr, которые были открыты после 1869 г).

I	(H)						H
период
II	Li	Be	В	С	N	О	F
период
III	Na	Mg	Al	Si	P	S	Cl
период
IV	К
период

Периодическая система — это графическое выражение периодического закона. Современная периодическая система содержит 109 химических элементов. Каждый элемент занимает определенное место (клетку) в периодической системе и имеет свой порядковый (атомный) номер. Например:

Существуют различные формы периодической системы. Мы будем использовать и изучать короткую форму периодической системы, которая представлена на первом форзаце этой книги.

Структура периодической системы

Периодическая система состоит из семи периодов, десяти

рядов и восьми групп.

• Период — это последовательность элементов, которая начинается щелочным металлом (Li, Na, К, Rb, Cs, Fr) и заканчивается благородным газом (Hе, Ne, Аr, Кr, Хе, Rn).

78

Исключения: первый период, который начинается водо-

родом; седьмой период, который является незавершенным. Периоды разделяются на малые и большие. Малые пе-

риоды состоят из одного горизонтального ряда. Первый, второй и третий периоды являются малыми. Большие пери-

оды состоят из двух горизонтальных рядов. Четвертый, пятый и шестой периоды являются большими. Верхние ряды больших периодов называются четными, нижние ряды —

нечетными.

В шестом периоде после лантана La (Z = 57) находятся

14 элементов (Z = 58—71), которые похожи по свойствам на лантан и называются лантаноидами. Они располагаются в

нижней части периодической системы.

В незавершенном седьмом периоде после актиния Ас (Z = 89)

находятся 14 элементов (Z = 90—103), которые похожи по свойствам на актиний и называются актиноидами. Как и лан-

таноиды, они располагаются в нижней части периодической системы.

Число элементов в каждом периоде представлено в табл. 9.

		Таблица 9
	Число элементов в периодах
Номер периода	Число элементов	Название периода
1	2	Малый
2	8	Малый
3	8	Малый
4	18	Большой
5	18	Большой
6	32	Большой
7	23	Незавершенный

Вкаждом периоде слева направо металлические свойства элементов ослабляются, а неметаллические свойства усиливаются.

Вчетных рядах больших периодов находятся только металлы.

• Группа — это совокупность элементов, которые имеют одинаковую высшую валентность в оксидах и в других соединениях. Эта валентность равна номеру группы.

79