1.1. Основные классы неорганических соединений

Методические советы

Свойства химических соединений в первую очередь определяются их составом, поэтому надо четко разбираться в закономерностях составления простых химических формул, отражающих этот состав. Основной принцип составления формулы молекулы — подбор таких соотношений атомов или групп атомов, чтобы обеспечить электронейтральность молекулы.

Важнейшими классами неорганических соединений являются оксиды, основания, кислоты и соли.

ЛИТЕРАТУРА: 4, гл. 1, 3, 16, с. 37—45.

1.1.1. Оксиды

Наиболее простыми соединениями являются соединения из двух элементов (бинарные). Названия таким веществам дают по названию неметалла, образующего такое соединение, с прибавлением суффикса — ид. Если в соединении два неметалла, то, как правило, для составления названия берут название более активного неметалла. Таким образом среди бинарных соединений мы различаем гидриды (MаН, СаН₂), галогениды: хлориды, бромиды, фториды (MаС1, КВг, СаF₂), оксиды (Nа₂О, SО₂), нитриды (ВN) и т. д. Для процессов, имеющих место в живых организмах и в почвах, наибольшее значение имеют вещества, образующие соединения с водой. Примером таких бинарных веществ являются оксиды. Классификация остальных рассмотренных ниже неорганических соединений (кислоты, основания, соли) по характеру их диссоциации рассматриваются в непосредственной связи со свойствами оксидов.

Принципы классификации имеют особое значение в естественных науках. Изучая классы неорганических соединений, выделяйте признак или свойство, положенное в основу классификации.

Оксиды — это продукты соединения элемента с кислородом, в которых кислород имеет степень окисления 2~. Например:

1+ 2+ 3+ 4+ 5+ 6+ 7+

Na₂O, CaO, Al₂O₃, CO₂, P₂O₅, SO₃, Mn₂O₇

На примере оксидов удобно вспомнить составление формул по валентности*.

Глубокому пониманию принципов составления формул по валентности участвующих в соединении элементов способствует графическое изображение формул.

При составлении графической формулы каждый атом обозначается символом своего элемента, а каждая валентная связь между атомами - черточкой. Таким образом, химических знаков элемента в графическом изображении столько, сколько соответствующих атомов.

Перед построением графической формулы целесообразно определить степень окисления атомов, входящих в состав молекулы.

Как правило, можно соединять только атом, имеющий положительную степень окисления, с атомами, имеющими отрицательные степени окисления.

Так, в молекуле СО₂ атом углерода имеет заряд 4+, кислород 2~ (вся молекула должна быть электронейтральной).

Поэтому, от С должно исходить 4 черточки: C

В электронейтральной молекуле все валентные связи должны быть «замкнуты». Значит, два атома О «замкнут» по две черточки каждый: О = С = О. Графическая формула показывает, в каком порядке и каким количеством валентных связей атомы связаны друг с другом.

Продукты соединения оксидов с водой, полученные непосредственно иди косвенным путем, называют гидроксидами. В зависимости от их свойств в водных растворах гидроксиды делят на основания, амфотерные основания и кислоты. Вода, слабый электролит, способна диссоциировать по уравнению: Н₂О =Н⁺+ОН^-*. В зависимости от того, какие ионы образуются при диссоциации гидроксидов, и проводится их разделение на классы.

Основания образуют анионы ОН^- так же, как анионы воды Н2О=Н^++ОН^-

Амфотерные основания образуют как ион Н^+ так и ионы ОН^-

Кислоты образуют катионы Н^+ также, как и катионы воды Н2О=ОН^-+Н^+