Самостоятельная работа № 1 основные классы неорганических соединений

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА № 1

ОСНОВНЫЕ КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

ОКСИДЫ  – это сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых является кислород со степенью окисления -2

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ:

Окислением простых веществ (металлов и неметаллов) Окислением (горением) сложных веществ Разложением нерастворимых оснований Разложением кислот (угольная кислота, кремниевая кислота) Разложением солей Взаимодействием оксидов металлов с другим металлом Из оксидов с высшей или низшей степенями окисления

КЛАССИФИКАЦИЯ ОКСИДОВ:

Нормальные, в которых есть только связи между кислородом  и  другим элементом (металлом или неметаллом):  MgO;  SO3  Пероксиды (перекиси), которые представляют собой смесь двух  оксидов одного  элемента в разных степенях окисления:  Н2О2  (Н - О - О - Н) Смешанные, которые представляют собой смесь двух  оксидов одного элемента в разных степенях окисления:  Fe3O4  =  FeO · Fe2O3  Pb3O4  = 2PbO + PbO2 Кислотные или ангидриды, которые реагируют с водой, образуя  соответствующие кислоты:  SO3  (оксид серной кислоты) H2SO4  CO2  (оксид угольной кислоты) H2CO3 Основные, которые реагируют с водой, образуя  соответствующие основания:

  Nа2O (оксид гидроксида натрия) NaOH

Амфотерные, которые в зависимости от условий проявляют свойства и кислот и оснований:  ZnO;  AI2O3 Безразличные (несолеобразующие), которые  не реагируют ни с кислотами, ни с основаниями. Солей не образуют: NO;  N2O;  CO

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:

а) основные оксиды – твердые вещества разного цвета, с различной растворимостью в воде

б) кислотные оксиды – твердые или газообразные вещества с различной растворимостью в воде

в) амфотерные оксиды  - твердые вещества  разног цвета, практически не растворимые воде

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:  (запишите  уравнениями реакций самостоятельно)

Основных:

1)  Основные оксиды взаимодействуют с кислотами, получаются соль и вода:

  2)  Оксиды активных металлов взаимодействуют с водой  с образованием щёлочи:

  3)  Реагируют с кислотными оксидами:

Кислотных: Кислотные оксиды взаимодействуют с растворимыми основаниями, получаются соль и вода:   Большинство кислотных оксидов взаимодействуют с водой с образованием кислоты:  Менее летучие кислотные оксиды вытесняют более летучие из их солей: 

  СаСО3  +  SiO2  →  СаSiО3  + СО2↑

Основные и кислотные оксиды взаимодействуют между собой с образованием соли:

4.  Амфотерных  1) Реагируют с кислотами, проявляя свойства оснований:

  2) Реагируют с основаниями, проявляя свойства кислот:

ОСНОВАНИЯ  (гидроксиды)

ОСНОВАНИЯ  – это сложные вещества, состоящие из ионов металлов и связанных с ними одного или нескольких гидроксид – ионов (ОН-)

С точки зрения теории электролитической диссоциации, основания – это электролиты, при диссоциации которых в растворах образуются катионы металлов  и анионы гидроксид – ионов (ОН-)

КЛАССИФИКАЦИЯ: Растворимые в воде основания (щелочи):  LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH -  очень хорошо растворяются в воде;  Bа(OH)2  хорошо растворяется,  Са(ОН)2  малорастворим Амфотерные основания – особая группа, проявляют свойства слабых кислот и оснований:  AI(OH)3  Be(OH)2  Zn(OH)2 Нерастворимые в воде  основания:  Cu(OH)2  Fe(OH)2  Zn(OH)2  По силе электролита (ɑ - степень диссоциации, % - это отношение числа молекул, распавшихся на ионы, к общему числу растворенных молекул)

Сильные: NaOH  KOH  Ва(OH)2  (>80);  Са(ОН)2  LiOH  Sr(ОН)2  (>20)

Слабые: NH4OH  (< 2)

Очень слабые электролиты: нерастворимые в воде  (< 0,1)

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ: (запишите  уравнениями реакций самостоятельно) растворимых в воде оснований:

а) действие воды  на щелочные и щелочноземельные металлы:

б) действие воды на оксиды щелочных и щелочноземельных металлов:

нерастворимых в воде оснований и амфотерных гидроксидов:

а) действие щелочей на растворимы соли:

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА: Растворимые основания (щелочи) – твердые вещества, хорошо растворимые в воде Нерастворимые основания – твердые вещества разного цвета, практически не растворимые в воде или малорастворимые Амфотерные гидроксиды - твердые вещества разного цвета, практически не растворимые в воде или малорастворимые ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА: (запишите  уравнениями реакций самостоятельно) Растворимые основания (щелочи):

а) реагируют с кислотами, образуя соль и воду:

б) реагируют с кислотными  или амфотерными оксидами, образуя соль и воду:

в) реагируют с растворимыми солями, образуя нерастворимое основание:

г) реагируют с простыми веществами (металлами и неметаллами):

  2) Нерастворимые основания:

а) реагируют с кислотами, образуя соль и воду:

б) при нагревании разлагаются на соответствующий оксид и воду:

  3) Амфотерные гидроксиды:

а) реагируют с кислотами, образуя соль и воду:

б) реагируют с щелочами, образуя соль и воду:

в) при нагревании разлагаются на соответствующий оксид и воду:

Изменение цвета различных индикаторов

Индикатор	Цвет индикатора в среде
кислой	щелочной	нейтральной
Лакмус	Красный	Синий	Фиолетовый
Фенолфталеин	Бесцветный	Малиновый	Бесцветный
Метиловый  оранжевый	Розовый	Желтый	Оранжевый

КИСЛОТЫ

КИСЛОТАМИ  называются сложные вещества, молекулы которых состоят из атомов водорода и кислотных остатков

С точки зрения теории электролитической диссоциации, кислоты – это электролиты, при диссоциации которых в растворах образуются катионы водорода и анионы кислотных остатков

Название кислоты	Формула кислоты	Кислотный остаток и его валентность
Соляная кислота (хлороводородная)	HCI	CI-
Бромоводородная	HBr	Br-
Азотная кислота	HNO3	NO3-
Азотистая кислота	HNO2	NO2-
Серная кислота	H2SO4	SO42-
Сернистая кислота	H2SO3	SO32-
Угольная кислота	H2СO3	СO32-
Кремниевая кислота	H2SiO3	SiO32-
Сероводородная кислота	H2S	S2-
Фосфорная кислота	H3РO4	РO43-

КЛАССИФИКАЦИЯ КИСЛОТ

По составу кислоты делятся:
Бескислородные HI  HCI  HBr  HF  H2S	Кислородсодержащие HNO3 H2SO4 H2СO3 H3РO4
По числу содержащихся в кислотах  атомов водорода:
Одноосновные HNO3 HI  HCI  HBr  HF	Двухосновные H2SO4 H2СO3 H2SiO3	Трехосновные H3РO4
По силе электролита (степень диссоциации, %)
Сильные:  HNO3 HCI HBr (>  80 – 90) H2SO4 (> 50)	Средней силы: H3РO4  H2SO3 HF (< 50)	Слабые: H3РO3  СН3СООН  HNO2  (< 2) Очень слабые: H2S  H2СO3(< 1)

ПОЛУЧЕНИЕ КИСЛОТ: (запишите  уравнениями реакций самостоятельно) Взаимодействие металлов с неметаллами: Взаимодействие кислотных оксидов с водой: Взаимодействие сильных кислот с солями более слабых кислот: ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:

Кислоты – жидкие или твердые вещества, большинство  хорошо растворяются в воде

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА: (запишите  уравнениями реакций самостоятельно) Реакции с металлами (кроме Рb), которые стоят в электрохимичеком ряду напряжения до водорода:

а) для концентрированных HNO3 и H2SO4 реакция идет иначе:

б) для разбавленной  HNO3 и концентрированной H2SO4 реакции с неметаллами:

  2)  Реакции с основными и амфотерными оксидами:

  3) Реакции с растворимыми и нерастворимыми основаниями:

  4) Реакции с солями, если образуется газ или осадок:

  5) Некоторые кислоты при нагревании разлагаются:

СОЛИ

СОЛИ – сложные вещества, состоящие из атомов металлов и кислотных остатков

КЛАССИФИКАЦИЯ: Средними или нормальными солями называют соли, которые образуются при замещении атомами металлов всех атомов водорода в молекулах кислот:  Na3РO4  Li2SO4  K2SiO3

  С точки зрения теории электролитической диссоциации, средние соли – это электролиты,

  в  растворах и расплавах которых,  образуются катионы металлов и анионы кислотных остатков, 

  например:  фосфат калия -  К3РO4  →  3К+  +  РO43-

Кислые соли – продукт неполного замещения атомов водорода в кислотах на атомы металлов

С точки зрения теории электролитической диссоциации, кислые  соли – это электролиты, в  растворах и расплавах которых образуются катионы металлов и водорода и анионы кислотных остатков, кислые соли диссоциируют ступенчато,

например: гидрокарбонат калия  -  1 ступень:  КНСО3 → К+  + НСО3- ; 

  2 ступень:  НСО3-  →  Н+ +  СО32- 

Основные соли – продукты неполного замещения гидроксогрупп в основании на кислотные остатки.

С точки зрения теории электролитической диссоциации, основные  соли – это электролиты, в  растворах и расплавах которых образуются катионы металлов и анионы кислотных остатков и гидроксогрупп. Основные соли часто малорастворимые воде  и диссоциируют незначительно, их диссоциация происходит ступенчато: 

гидроксохлорид магния  -  1 ступень: MgOHCI  →  MgOH+  + CI-

  2 ступень: MgOH+  →  Mg2+  +  OH-

Двойные соли  - (фосфатдикалия – натрия)  К2NaPO4 – продукт замещения атомов водорода в кислотах атомами различных металлов. Двойные соли диссоциируют как средние соли, только при их диссоциации  образуются катионы двух металлов,

например:  фосфат калия динатрия  КNa2PO4  →  К+  + 2Na+  + PO43-

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА:

Твердые кристаллические вещества, различного цвета, с различной растворимостью в воде

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ: Из металлов: (запишите  уравнениями реакций самостоятельно)

  а) металл + неметалл:  б) металл + кислота:  в) металл + соль:

2) Из оксидов:

  а) основной оксид + кислота:  б) кислотный оксид + щелочь:  в) основной оксид + кислотный оксид:

3) Реакций нейтрализации: основание + кислота:

4) Из солей:  а)  соль + соль:  б) соль + щелочь:  в) соль + кислота: 

  4.  ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА: (запишите  уравнениями реакций самостоятельно)

  1) Две соли реагируют между собой, если  образуется хотя бы одна нерастворимая соль 

  2) Растворимые соль реагируют со щелочами, если  образуется нерастворимое основание

  3) Соли реагируют с кислотами, если образуется газ или осадок

  4) Растворимые соли реагируют с металлами в том случая, когда металл, входящий в состав  соли  имеет меньшую химическую активность (для этой реакции не используют  щелочные и щелочно-земельные металлы, так как они реагируют с водой)

  5) Некоторые соли при нагревании разлагаются

  6) Соли летучих кислотных оксидов реагируют с нелетучими кислотными оксидами