Основные классы неорганических соединений

КИСЛОТЫ
 
Кислоты - сложные вещества, состоящие из атомов водорода и кислотного остатка. (С точки зрения теории электролитической диссоциации: кислоты - электролиты, которые при диссоциации в качестве катионов образуют только H+).
 Классификация 

    1.      По составу: бескислородные и кислородсодержащие.
    2.      По числу атомов водорода, способных замещаться на металл: одно-, двух-, трёхосновные...

 

Бескислородные:   Название соли
HCl - хлористоводородная (соляная) одноосновная хлорид
HBr - бромистоводородная одноосновная бромид
HI - йодистоводородная одноосновная йодид
HF - фтористоводородная (плавиковая) одноосновная фторид
H2S - сероводородная двухосновная сульфид
     
Кислородсодержащие:    
HNO3 - азотная одноосновная нитрат
H2SO3 - сернистая двухосновная сульфит
H2SO4 - серная двухосновная сульфат
H2CO3 - угольная двухосновная карбонат
H2SiO3 - кремниевая двухосновная силикат
H3PO4 - ортофосфорная трёхосновная ортофосфат


 Получение 

    1.      Взаимодействие кислотного оксида с водой (для кислородсодержащих кислот):

 SO3 + H2O ® H2SO4
P2O5 + 3H2O ® 2H3PO4

 
    2.      Взаимодействие водорода с неметаллом и последующим растворением полученного продукта в воде (для бескислородных кислот):

 H2 + Cl2 ® 2HCl
H2 + S ® H2

    3.      Реакциями обмена соли с кислотой

 Ba(NO3)2 + H2SO4 ® BaSO4¯ + 2HNO3

     
    в том числе, вытеснение слабых, летучих или малорастворимых кислот из солей более сильными кислотами:

 Na2SiO3 + 2HCl ® H2SiO3¯ + 2NaCl
2NaCl(тв.) + H2SO4(конц.)  -t°®  Na2SO4 + 2HCl­
 
Химические свойства

 
    1.      Действие на индикаторы.
     
    лакмус - красный
    метилоранж - розовый
 
    2.      Взаимодействие с основаниями (реакция нейтрализации):

 H2SO4 + 2KOH ® K2SO4 + 2H2O
2HNO3 + Ca(OH)2 ® Ca(NO3)2 + 2H2

    3.      Взаимодействие с основными оксидами:

 CuO + 2HNO3  -t°®  Cu(NO3)2 + H2

    4.      Взаимодействие с металлами:

 Zn + 2HCl ® ZnCl2 + H2­
2Al + 6HCl ® 2AlCl3 + 3H2­
(металлы, стоящие в ряду напряжений до водорода, кислоты-неокислители). 

    5.      Взаимодействие с солями (реакции обмена), при которых выделяется газ или образуется осадок:

 H2SO4 + BaCl2 ® BaSO4¯ +2HCl
2HCl + K2CO3 ® 2KCl + H2O + CO2­ 
 СОЛИ 
Соли - сложные вещества, которые состоят из атомов металла и кислотных остатков. Это наиболее многочисленный класс неорганических соединений.
 Классификация

СОЛИ
  Средние
Кислые
Основные
Двойные
Смешанные
Комплексные


 
Средние. При диссоциации дают только катионы металла (или NH4+)
 Na2SO4 « 2Na+ +SO42-
CaCl2 « Ca2+ + 2Cl- 
Кислые. При диссоциации дают катионы металла (NH4+), ионы водорода и анионы кислотного остатка.
 NaHCO3 « Na+ + HCO3- « Na+ + H+ + CO32- 
Продукты неполного замещения атомов водорода многоосновной кислоты на атомы металла.
Основные. При диссоциации дают катионы металла, анионы гидроксила и кислотного остатка.
 Zn(OH)Cl « [Zn(OH)]+ + Cl- « Zn2+ + OH- + Cl- 
Продукты неполного замещения групп OH соответствующего основания на кислотные остатки.
 
Двойные. При диссоциации дают два катиона и один анион.
 KAl(SO4)2 « K+ + Al3+ + 2SO42- 
Смешанные. Образованы одним катионом и двумя анионами:
 CaOCl2 « Ca2+ + Cl- + OCl- 
Комплексные. Содержат сложные катионы или анионы.
 [Ag(NH3)2]Br « [Ag(NH3)2]+ + Br -
Na[Ag(CN)2] « Na+ + [Ag(CN)2]-
 
Средние соли Получение 
Большинство способов получения солей основано на взаимодействии веществ с противоположными свойствами:

 
    1)     металла с неметаллом:

 2Na + Cl2 ® 2NaCl 

    2)     металла с кислотой:

 Zn + 2HCl ® ZnCl2 + H2

­ 

    3)     металла с раствором соли менее активного металла

 Fe + CuSO4 ® FeSO4 + Cu 

    4)     основного оксида с кислотным оксидом:

 MgO + CO2 ® MgCO3

 
    5)     основного оксида с кислотой

 CuO + H2SO4  -t°®  CuSO4 + H2

    6)     основания с кислотным оксидом

 Ba(OH)2 + CO2 ® BaCO3¯ + H2

    7)     основания с кислотой:

 Ca(OH)2 + 2HCl ® CaCl2 + 2H2

    8)     соли с кислотой:

 MgCO3 + 2HCl ® MgCl2 + H2O + CO2­
BaCl2 + H2SO4 ® BaSO4¯ + 2HCl 

    9)     раствора основания с раствором соли:

 Ba(OH)2 + Na2SO4 ® 2NaOH + BaSO4¯ 

    10)  растворов двух солей

 3CaCl2 + 2Na3PO4 ® Ca3(PO4)2¯ + 6NaCl
 
Химические свойства

 
    1.      Термическое разложение.

 CaCO3 ® CaO + CO2­
2Cu(NO3)2 ® 2CuO + 4NO2­ + O2­
NH4Cl ® NH3­ + HCl­ 

    2.      Гидролиз.

 Al2S3 + 6H2O « 2Al(OH)3¯ + 3H2
FeCl3 + H2O « Fe(OH)Cl2 + HCl
Na2S + H2O « NaHS +NaOH 

    3.      Обменные реакции с кислотами, основаниями и другими солями.

 AgNO3 + HCl ® AgCl¯ + HNO3
Fe(NO3)3 + 3NaOH ® Fe(OH)3¯ + 3NaNO3
CaCl2 + Na2SiO3 ® CaSiO3¯ + 2NaCl 

    4.      Окислительно-восстановительные реакции, обусловленные свойствами катиона или аниона.

 2KMnO4 + 16HCl ® 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2­ + 8H2O
 
Кислые соли Получение 

    1.      Взаимодействие кислоты с недостатком основания.

 KOH + H2SO4 ® KHSO4 + H2

    2.      Взаимодействие основания с избытком кислотного оксида

 Ca(OH)2 + 2CO2 ® Ca(HCO3)2

 
    3.      Взаимодействие средней соли с кислотой

 Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 ® 3Ca(H2PO4)2 Химические свойства.

 
    1.      Термическое разложение с образованием средней соли

 Ca(HCO3)2 ® CaCO3¯ + CO2­ + H2

    2.      Взаимодействие со щёлочью. Получение средней соли.

 Ba(HCO3)2 + Ba(OH)2 ® 2BaCO3¯ + 2H2O
 
Основные соли Получение 

    1.      Гидролиз солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой

 ZnCl2 + H2O ® [Zn(OH)]Cl + HCl 

    2.      Добавление (по каплям) небольших количеств щелочей к растворам средних солей металлов

 AlCl3 + 2NaOH ® [Al(OH)2]Cl + 2NaCl 

    3.      Взаимодействие солей слабых кислот со средними солями

 2MgCl2 + 2Na2CO3 + H2O ® [Mg(OH)]2CO3¯ + CO2­ + 4NaCl Химические свойства.

 
    1.      Термическое разложение.

 
[Cu(OH)]2CO3(малахит) ® 2CuO + CO2­ + H2

    2.      Взаимодействие с кислотой: образование средней соли.

 Sn(OH)Cl + HCl « SnCl2 + H2O
 
Комплексные соли Строение

K4[Fe(CN)6]
K4[Fe(CN)6] - Внешняя сфера
K4[Fe(CN)6] - Внутренняя сфера
K4[Fe(CN)6] - Комплексообразователь (центральный атом)
K4[Fe(CN)6] - Координационное число
K4[Fe(CN)6] - Лиганд


 
 
Центральными атомами обычно служат ионы металлов больших периодов (Co, Ni, Pt, Hg, Ag, Cu); типичными лигандами являются OH-, CN-, NH3, CO, H2O; они связаны с центральным атомом донорно-акцепторной связью.
 Получение 

    1.      Реакции солей с лигандами:

 AgCl + 2NH3 ® [Ag(NH3)2]Cl
FeCl3 + 6KCN ® K3[Fe(CN)6] + 3KCl Химические свойства.

 
    1.      Разрушение комплексов за счёт образования малорастворимых соединений:

 2[Cu(NH3)2]Cl + K2S ® CuS¯ + 2KCl + 4NH3

 
    2.      Обмен лигандами между внешней и внутренней сферами.

 K2[CoCl4] + 6H2O ® [Co(H2O)6]Cl2 + 2KCl 
 ГЕНЕТИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
МЕЖДУ РАЗЛИЧНЫМИ КЛАССАМИ СОЕДИНЕНИЙ
 


 Примеры 

    1.      металл + неметалл ® соль

Hg + S ® HgS
2Al + 3I2 ® 2AlI3

 
    2.      основной оксид + кислотный оксид ® соль

 Li2O + CO2® Li2CO3
CaO + SiO2 ® CaSiO3

 
    3.      основание + кислота ® соль

 Cu(OH)2 + 2HCl ® CuCl2 + 2H2O

FeCl3 + 3HNO3 ® Fe(NO3)3 + 3HCl
соль   кислота   соль   кислота

 

 
    4.      металл ® основной оксид

2Ca + O2 ® 2CaO
4Li + O2 ® 2Li2

    5.      неметалл ® кислотный оксид

S + O2 ® SO2
4As + 5O2 ® 2As2O5

 
    6.      основной оксид ® основание

BaO + H2O ® Ba(OH)2
Li2O + H2O ® 2LiOH 

    7.      кислотный оксид ® кислота

P2O5 + 3H2O ® 2H3PO4
SO3 + H2O ® H2SO4

Другие записи

10.06.2016. Химическое равновесие
Обратимые реакции - химические реакции, протекающие одновременно в двух противоположных направлениях. Химическое равновесие - состояние системы, в котором скорость прямой реакции (V1)…
10.06.2016. Электрохимия
Ряд напряжений Окисленная форма +ne ---® ¬--- -ne Восстановленная форма   Каждая такая полуреакция характеризуется стандартным окислительно-восстановительным потенциалом Е0, (размерность…
10.06.2016. Теория электролитической диссоциации
1. При растворении в воде (или расплавлении) электролиты распадаются на положительно и отрицательно заряженные ионы (подвергаются электролитической диссоциации). 2. Под действием электрического…
10.06.2016. Строение атома
При химических реакциях ядра атомов остаются без изменений, изменяется лишь строение электронных оболочек вследствие перераспределения электронов между атомами. Способностью атомов отдавать или присоединять…
10.06.2016. Произведение растворимости
Определение Поместим в химический стакан какую-либо труднорастворимую соль, например, AgCl и добавим к осадку дистиллированной воды. При этом ионы Ag+ и Cl-, испытывая притяжение со стороны окружающих…