Базовая классификация неорганических веществ

Оксиды.

Оксиды – это сложные химические вещества, состоящие из двух элементов, один из которых – кислород (на втором месте) со степенью окисления -2.
Оксиды имеют большинство элементов (за исключением фтора, самого кислорода и некоторых благородных газов).
Большинство оксидов получают прямым взаимодействием простых веществ с кислородом (чаще при нагревании) – это так называемые реакции горения.

В зависимости от того, атомами какого элемента образованы оксиды, они будут проявлять различные свойства. В зависимости от этих свойств оксиды делятся на 4 группы:

  1. Основные оксиды.

Как видно из названия проявляют основные свойства. Основным оксидам соответствуют основные гидроксиды (ВСТАВИТЬ).

Основные оксиды образуют ТОЛЬКО металлы со степенями окисления +1,+2. Примеры: Li2O, Na2O, Ag2O, CaO, BaO, MgO, CuO.

Но есть четыре исключения: ZnO, BeO, SnO, PbO – в этих соединениях металлы проявляют степень окисления +2, однако основными оксидами они не являются. Если не основными тогда какими они будут? Об этом позже.

  1. Кислотные оксиды.

В противоположность основным оксидам, кислотные оксиды проявляют кислотные свойства. И этим оксидам соответствуют кислоты.

Кислотные оксиды образуют:

  • Большинство неметаллов (SO2, N2O5, Cl2O7, CO2)
  • Металлы со степенями окисления +5, +6, +7 (CrO3, Mn2O3)
  1. Амфотерные оксиды.

Амфотерность – это явление, при котором соединение проявляет как кислотные, так и основные свойства. (от др. греч. ἀμφότεροι — «двойственный», «обоюдный»).

Амфотерные оксиды образуют:

  • ТОЛЬКО металлы со степенями окисления +3,+4 (Al2O3, Fe2O3, Cr2O3, MnO2)
  • Четыре исключения о которых мы упомянули в пункте про основные оксиды: Zn, Be, Pb, Sn. Их оксиды будут амфотерными не смотря на то, что степень окисления металла = +2: ZnO, BeO, PbO, SnO.
  1. Несолеобразующие оксиды.

Эти оксиды не проявляют кислотно-основных свойств вообще. Им не соответствуют ни кислоты, ни основания. Они стоят особняком от остальных оксидов. Их не так много поэтому нужно выучить все, которые встречаются в ЕГЭ: CO, N2O, NO, SiO.

Гидроксиды.

Гидроксидами называют неорганические вещества, содержащие одну или несколько групп OH.

ВАЖНО: каждому гидроксиду соответствуют свой оксид. В оксиде и соответствующем ему гидроксиде степень окисления элемента (который образует оксид и гидроксид) одинакова.

То есть оксид K2O – степень окисления +1, ему соответствует гидроксид KOH (степень окисления калия +1).

Особенно это актуально для элементов с переменной степенью окисления.

Оксиду FeO соответствует гидроксид Fe(OH)2, степень окисления +2.

Оксиду Fe2O3 соответствует гидроксид Fe(OH)3, степень окисления +3.

Соответственно гидроксиды, как и оксиды мы будем делить на три группы: основные, амфотерные, кислотные.

Несолеобразующие оксиды – это отдельная история у них нет соответствующих им гидроксидом, они стоят стороной.

Принцип классификации тот же самый.

  1. Основные гидроксиды.

Как и соответствующие им оксиды, основные гидроксиды – это гидроксиды ТОЛЬКО металлов со степенями окисления +1,+2 (KOH, NaOH, Ca(OH)2, Cu(OH)2, Fe(OH)2, Mg(OH)2).

Кроме четырех уже известных нам исключений: цинк, бериллий, свинец и олово: их гидроксиды будут амфотерными.

Основные гидроксиды часто называют основаниями. Пусть пока для вас эти понятия будут синонимами.

Основный гидроксид = основание.

По своим свойствам основные гидроксиды (основания) делятся на сильные и слабые.  Сила основания зависит от его растворимости в воде. Сильные – растворимы, слабые – нет.

Сильные основания называются щелочами. Их отличительный признак – растворимость в воде. Не нужно смотреть в таблице растворимости является ли данный гидроксид щелочью. Во-первых, не все они там есть. Во-вторых, понятие растворимости условное. В таблице растворимости указано: «М» – малорастворим. Для нас такое не годится – в ЕГЭ между растворимыми и нерастворимыми основаниями есть резкая граница.

Поэтому нужно запомнить восьмерку активных металлов, которые образуют щелочи (то есть растворимые в воде основания): это IA группа и AII, начиная с кальция. То есть: литий, натрий, калий, рубидий, цезий, кальций, стронций, барий.

Их гидроксиды – щелочи (растворимые в воде основания): LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2.

Слабые основания гораздо хуже растворимы в воде. Поскольку щелочи мы выучили – это восьмерка, все остальные основные гидроксиды являются слабыми (то есть нерастворимыми).

  1. Амфотерные гидроксиды.

Это гидроксиды металлов со степенью окисления +3,+4 (Al(OH)3, Cr(OH)3, Fe(OH)3, Sn(OH)4).

А также четыре гидроксида-исключения: Zn(OH)2, Be(OH)2, Sn(OH)2, Pb(OH)2. В которых металлы проявляют степень окисления +2, но тем не менее их гидроксиды проявляют амфотерные свойства. То есть сочетают в себе свойства как кислот, так и оснований.

  1. Кислотные гидроксиды.

С этими веществами, как правило бывает очень много путаницы и непонимания.

Объясню на примере. Возьмем оксид серы VI SO3 он кислотный. Степень окисления +6. Какой кислотный гидроксид ему соответствует?

Никому в голову не придет сказать, что это S(OH)6. Такого вещества нет.

Запомните и осмыслите, кислотные гидроксиды – это кислородсодержащие кислоты. В частности, для оксида серы (VI), это будет кислородсодержащая кислота, образованная серой в степени окисления +6. Это серная кислота: H2SO4.

Посмотрим на ее структурную формулу:

И видим в структуре ОН группы. Поэтому кислородсодержащие кислоты являются гидроксидами, про это часто забывают.

Кислоты.

Кислоты – это сборная группа веществ, обладающие общими свойствами. Существует много концепций кислот и оснований, в которых понятие кислоты различное.

Мы будем рассматривать классическое представление.

Кислоты – это сложные химические вещества, состоящие из кислотного остатка и атомов водорода.

Кислоты имеют свойства диссоциировать (обратимо распадаться): кислотный остаток, как бы отделяется от водорода. При этом образуются положительно заряженные ионы водорода: H+, и кислотный остаток. Соответственно кислотный остаток будет являться отрицательно заряженным ионом (анионом).

Вот именно по этому признаку: способность образовывать положительно заряженные ионы водорода (H+), мы будет относить то или иное вещество к кислотам.

Кислотный остаток – это отрицательно заряженный ион (анион), образующийся при отнятии от кислоты ионов водорода H+.

По-своему, если можно сказать происхождению, неорганические кислоты делятся на две группы: бескислородные и кислородосодержащие.

Кислородосодержащие кислоты.

Кислородосодержащие кислоты, так или иначе, содержат в строении группу ОН, как мы убедились на примере серной кислоты. Соответственно, кислородосодержащие кислоты – это кислотные гидроксиды. И им будут соответствовать кислотные оксиды.

Не путайте кислотный остаток и кислотный оксид!

Кислотный оксид – это оксид элемента, который образует данную кислородосодержащую кислоту. Степень окисления элемента в кислоте и кислотном оксиде, который ей соответствует, одинаковая.

Кислотный остаток – это НЕ ВЕЩЕСТВО, это группа атомов (ион, имеющий отрицательный заряд).

Название кислородсодержащей кислоты (кислотного гидроксиды)ФормулаКислотный остатокКислотный оксид, соответствующий кислотному гидроксиду.Степень окисления элемента, образующего кислоту
СернаяH2SO4SO42-SO3+6
CернистаяH2SO3SO32-SO2+4
АзотнаяHNO3NO3N2O5+5
АзотистаяHNO2NO2N2O3+3
УгольнаяH2CO3CO32-CO2+4
Ортофосфорная (фосфорная)H3PO4PO43-P2O5+5
БорнаяH3BO3BO33-B2O3+3
ХлорноватистаяHClOClOCl2O+1
ХлористаяHClO2ClO2Cl2O3+3
ХлорноватаяHClO3ClO3Cl2O5+5
ХлорнаяHClO4ClO4Cl2O7+7
МарганцоваяHMnO4MnO4Mn2O7+7
ХромоваяH2CrO4CrO42-CrO3+6
КремниеваяH2SiO3SiO32-SiO2+4

 

Бескислородные кислоты.

Бескислородные кислоты – это неорганические вещества, которые не относятся к классу кислотных гидроксидов, но тем не менее, вследствие своих индивидуальных особенностей способны образовывать ионы водорода (H+) с отщеплением кислотного остатка.

Есть вещества: HF (фтороводород), HCl (хлороводород), HBr (бромоводород), HI (иодоводород), H2S (сероводород), которые при нормальных условиях находятся в газообразном состоянии. Эти вещества растворяясь в воде, образуют соответствующие кислоты.

Название бескислородной кислотыФормулаКислотный остатокСтепень окисления элемента, образующего кислоту
Фтороводородная (плавиковая)HFF-1
Хлороводородная (соляная)HClCl-1
БромоводороднаяHBrBr-1
ИодоводороднаяHII-1
СероводороднаяH2SS2--2

Возьмем, к примеру, хлороводород – это газ. Растворим его в воде – получим хлороводородную кислоту. Никаких химических преобразований не происходит, простое растворение.

Как вы можете убедиться на этом примере, то в каком состоянии находится вещество (например, в растворе или в чистом виде) значительно влияет на свойства, которые будет проявлять данное вещество.

Кислоты, как и основания делятся на слабые и сильные. Принадлежность кислоты к категории сильных или слабых нужно запомнить. Это важный момент.

Сильные кислотыСлабые кислоты
1.       Серная

2.       Азотная

3.       Хлорноватая

4.       Хлорная

5.       Марганцовая

6.       Хромовая

7.       Хлороводородная

8.       Бромоводородная

9.       Иодоводородная

1.       Сернистая

2.       Азотистая

3.       Угольная

4.       Сероводородная

5.       Фтороводородная

6.       Фосфорная

7.       Кремниевая

8.       Хлорноватистая

9.       Хлористая

10.   Борная

 

Соли.

Соли – это производные кислот, в которых атомы водорода замещаются на металлы. То есть соль состоит из двух частей: металл и кислотный остаток.

Название соли складывается из названия кислотного остатка (аниона) и металла.

Кислотный остаток (анион)Называние анионаПример солиНазвание соли
SO42-Сульфат-ионK2SO4Сульфат калия
SO32-Сульфит-ионK2SO3Сульфит калия
NO3Нитрат-ионKNO3Нитрат калия
NO2Нитрит-ионKNO2Нитрит калия
CO32-Карбонат-ионK2CO3Карбонат калия
PO43-Ортофосфат-ион

(Фосфат-ион)

K3PO4Ортофосфат

(Фосфат) калия

BO33-Борат-ионK3BO3Борат калия
ClOГипохлорит-ионKClOГипохлорит калия
ClO2Хлорит-ионKClO2Хлорит калия
ClO3Хлорат-ионKClO3Хлорат калия
ClO4Перхлорат-ионKClO4Перхлорат калия
MnO4Перманганат-ионKMnO4Перманганат калия
CrO42-Хромат-ионK2CrO4Хромат калия
SiO32-Силикат-ионK2SiO3Силикат калия
FФторид-ионKFФторид калия
ClХлорид-ионKClХлорид калия
BrБромид-ионKBrБромид калия
IИодид-ионKIИодид калия
S2-Сульфид-ионK2SСульфид калия

 

Сводная таблица кислот и их солей:

Название кислотыФормулаФормула кислотного остаткаНазвание кислотного остатка (и соли)Формула кислотного оксида, который соответствует кислотеНазвание кислотного оксидаСлабая?Степень окисления элемента, образующего кислоту
БорнаяH3BO3BO33-боратB2O3Оксид бораДа+3
АзотнаяHNO3NO3нитратN2O5Оксид азота (V)+5
АзотистаяHNO2NO2нитритN2O3Оксид азота (III)Да+3
СернаяH2SO4SO42-сульфатSO3Оксид серы (VI) – серный ангидрид+6
СернистаяH2SO3SO32-сульфитSO2Оксид серы (IV) – сернистый ангидрид, сернистый газДа+4
Фосфорная (ортофосфорная)H3PO4PO43-Фосфат (ортофосфат)P2O5Оксид фосфора (V)Да+5
УгольнаяH2CO3CO32-КарбонатCO2Оксид углерода (IV), углекислый газДа+4
ХромоваяH2CrO4CrO42-ХроматCrO3Оксид хрома (Vl)+6
МарганцеваяHMnO4MnO4ПерманганатMn2O7Оксид марганца (VII)+7
ХлорноватистаяHClOClOгипохлоритCl2OОксид хлора (I)Да+1
ХлористаяHClO2HClO2хлоритCl2O3Оксид хлора (III)Да+3
ХлорноватаяHClO3ClO3хлоратCl2O5Оксид хлора (V)+5
ХлорнаяHClO4ClO4перхлоратCl2O7Оксид хлора (Оксид хлора (VII)+6
КремниеваяH2SiO3SiO32-СиликатSiO2Оксид кремния (IV)Да+4
Соляная (хлороводородная)HClClхлорид-1
Фтороводородная (плавиковая)HFFфторидДа-1
ИодоводороднаяHIIИодид-1
БромоводороднаяHBrBrбромид-1
СероводороднаяH2SS2-сульфидДа-2

Проверь себя – пройди тестирование!

Тренажер по классификации неорганических веществ

Авторизация
*
*

Регистрация
*
*
*
Пароль не введен
*
Генерация пароля

himiyaklas.ru cможет принять любую посещаемость благодаря кешированию WP Super Cache