Връзката и връзката на химичните трансформации се потвърждават от генетичната връзка между класовете не органична материя. Едно просто вещество, в зависимост от класа и химичните свойства, образува верига от трансформации сложни вещества- генетични серии.
неорганични вещества
Съединения, които нямат въглероден скелет, характерен за органичните вещества, се наричат неорганични или минерални вещества. Всички минерални съединения се класифицират в две големи групи:
- прости, състоящи се от атоми на един елемент;
- комплекс, включващ атоми на два или повече елемента.
Ориз. един. Обща класификациявещества.
Простите връзки включват:
- метали (K, Mg, Ca);
- неметали (O 2 , S, P);
- инертни газове (Kr, Xe, Rn).
Сложните вещества имат по-разклонена класификация, дадена в таблицата.
Ориз. 2. Класификация на сложните вещества.
Амфотерните метали образуват съответните оксиди и хидроксиди. Амфотерните съединения проявяват свойствата на киселини и основи.
генетична серия
Простите вещества - метали и неметали - образуват вериги от трансформации, които отразяват генетичната връзка на неорганичните вещества. През химична реакцияприсъединявания, замествания и разпадания се образуват нови по-прости или по-сложни съединения.
Всяка връзка във веригата е свързана с предишното присъствие на просто вещество. Разликата между двата вида генетични серии се състои в реакцията с вода: металите образуват разтворими и неразтворими основи, неметалите образуват киселини.
Основните вериги от трансформации са описани в таблицата.
вещество |
генетична серия |
Примери |
Активен метал → основен оксид → алкален → сол |
2Ca + O 2 → 2CaO; CaO + H 2 O → Ca (OH) 2; Ca (OH) 2 + 2HCl → CaCl 2 + 2H 2 O |
|
Неактивен метал → основен оксид → сол → неразтворима основа → основен оксид → метал |
2Cu + O 2 → 2CuO; CuO + 2HCl → CuCl 2 + H 2 O; CuCl 2 + 2KOH → Cu(OH) 2 + 2KCl; Cu(OH) 2 → CuO + H 2 O; CuO + H 2 → Cu + H 2 O |
|
Неметални |
→ киселинен оксид → разтворима (силна) киселина → сол |
4P + 5O 2 → 2P 2 O 5; P 2 O 5 + 3H 2 O → 2H 3 PO 4; H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O |
→ киселинен оксид → сол → неразтворима (слаба) киселина → киселинен оксид → неметал |
Si + O 2 → SiO 2; SiO 2 + 2NaOH → Na 2 SiO 3 + H 2 O; Na 2 SiO 3 + 2HCl → H 2 SiO 3 + 2NaCl; H 2 SiO 3 → SiO 2 + H 2 O; SiO 2 + 2Zn → 2ZnO + Si |
Ориз. 3. Диаграма на генетичната връзка между класовете.
С помощта на трансформационна верига могат да се получат средни (нормални) или киселинни соли. Комплексните соли могат да включват няколко метални и неметални атома.
Какво научихме?
генетична връзкапоказва връзката между класовете неорганични вещества. Характеризира се с генетична серия - поредица от трансформации прости вещества. Простите вещества включват метали и неметали. Металите образуват разтворими и неразтворими основи в зависимост от активността. Неметалите се трансформират в силни или слаби киселини. Нови сложни вещества от серията се образуват чрез реакции на добавяне, заместване и разлагане.
Тематическа викторина
Доклад за оценка
Среден рейтинг: 4.7. Общо получени оценки: 111.
Класификацията на неорганичните вещества се основава на химичен състав- най-простата и постоянна характеристика във времето. Химичният състав на дадено вещество показва кои елементи присъстват в него и в какво числено съотношение за техните атоми.
Елементиусловно разделени на елементи с метални и неметални свойства. Първият от тях винаги е включен в катионимногоелементни вещества (металсвойства), вторият - в състава аниони (неметаленИмоти). В съответствие със Периодичен законв периоди и групи между тези елементи има амфотерни елементи, които едновременно показват метални и неметални в една или друга степен (амфотерни,двойни) свойства. Елементите на VIIIA-групата продължават да се разглеждат отделно (благородни газове),въпреки че за Kr, Xe и Rn са открити ясно неметални свойства (елементите He, Ne, Ar са химически инертни).
Класификацията на прости и сложни неорганични вещества е дадена в табл. 6.
По-долу са дефинициите (дефинициите) на класове неорганични вещества, техните най-важни Химични свойстваи методи за получаване.
неорганични вещества- връзки, създадени от всички химически елементи(с изключение на повечето органични съединениявъглерод). Разделена на химичен състав:
Прости веществасъставен от атоми на един и същи елемент. Те се разделят според техните химични свойства:
![](https://i1.wp.com/k2x2.info/himija/himija_polnyi_spravochnik_dlja_podgotovki_k_egye/i_032.png)
Метали- прости вещества от елементи с метални свойства (ниска електроотрицателност). Типични метали:
![](https://i0.wp.com/k2x2.info/himija/himija_polnyi_spravochnik_dlja_podgotovki_k_egye/i_033.png)
Металите имат висока редукционна способност в сравнение с типичните неметали. В електрохимичната серия от напрежения те са много вляво от водорода, изместват водорода от водата (магнезий - по време на кипене):
Простите вещества на елементите Cu, Ag и Ni също се наричат метали, тъй като техните оксиди CuO, Ag 2 O, NiO и хидроксиди Cu (OH) 2, Ni (OH) 2 имат основни свойства.
неметали- прости вещества от елементи с неметални свойства (висока електроотрицателност). Типични неметали: F 2, Cl 2, Br 2, I 2, O 2, S, N 2, P, C, Si.
Неметалите имат висока окислителна способност в сравнение с типичните метали.
Амфигени- амфотерни прости вещества, образувани от елементи с амфотерни (двойни) свойства (електроотрицателността е междинна между металите и неметалите). Типични амфигени: Be, Cr, Zn, Al, Sn, Pb.
Амфигените имат по-ниска редуцираща способност в сравнение с типичните метали. В електрохимичната серия от напрежения те граничат с водорода отляво или стоят зад него отдясно.
Аерогени- благородни газове, едноатомни прости вещества от елементи от група VIIIA: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn. От тях He, Ne и Ar са химически пасивни (съединения с други елементи не са получени), докато Kr, Xe и Rn проявяват някои от свойствата на неметалите с висока електроотрицателност.
Сложни веществаизградени от атоми на различни елементи. Разделени по състав и химични свойства:
![](https://i2.wp.com/k2x2.info/himija/himija_polnyi_spravochnik_dlja_podgotovki_k_egye/i_035.png)
оксиди- съединения на елементи с кислород, степента на окисление на кислорода в оксидите винаги е равна на (-II). Разделени по състав и химични свойства:
![](https://i1.wp.com/k2x2.info/himija/himija_polnyi_spravochnik_dlja_podgotovki_k_egye/i_036.png)
Елементите He, Ne и Ar не образуват съединения с кислорода. Съединенията на елементи с кислород в други степени на окисление не са оксиди, а бинарни съединения, например O + II F 2 -I и H 2 + I O 2 -I. Не се прилага за оксиди и смесени бинарни съединения, например S + IV Cl 2 -I O -II.
Основни оксиди- продуктите на пълна дехидратация (реална или условна) на основни хидроксиди запазват химичните свойства на последните.
От типичните метали само Li, Mg, Ca и Sr образуват оксиди Li 2 O, MgO, CaO и SrO при изгаряне във въздуха; оксиди на Na 2 O, K 2 O, Rb 2 O, Cs 2 O и BaO се получават по други методи.
Оксидите CuO, Ag 2 O и NiO също се класифицират като основни.
Киселинни оксиди- продукти от пълна дехидратация (реална или условна) на киселинни хидроксиди, запазват химичните свойства на последните.
От типичните неметали само S, Se, P, As, C и Si образуват оксиди SO 2, SeO 2, P 2 O 5, As 2 O 3, CO 2 и SiO 2 при изгаряне във въздуха; оксиди Cl 2 O, Cl 2 O 7, I 2 O 5, SO 3, SeO 3, N 2 O 3, N 2 O 5 и As 2 O 5 се получават по други методи.
Изключение: NO 2 и ClO 2 оксидите нямат съответните киселинни хидроксиди, но се считат за киселинни, тъй като NO 2 и ClO 2 реагират с алкали, образувайки соли на две киселини, и ClO 2 с вода, образувайки две киселини:
а) 2NO 2 + 2NaOH \u003d NaNO 2 + NaNO 3 + H 2 O
б) 2ClO 2 + H 2 O (студен) = HClO 2 + HClO 3
2ClO 2 + 2NaOH (студен) = NaClO 2 + NaClO 3 + H 2 O
Оксиди CrO 3 и Mn 2 O 7 (хром и манган в най-високата степенокисление) също са киселинни.
Амфотерни оксиди- продуктите на пълна дехидратация (реална или условна) на амфотерни хидроксиди запазват химичните свойства на амфотерните хидроксиди.
Типичните амфигени (с изключение на Ga) при изгаряне във въздуха образуват оксидите BeO, Cr 2 O 3, ZnO, Al 2 O 3, GeO 2, SnO 2 и PbO; амфотерните оксиди Ga 2 O 3, SnO и PbO 2 се получават по други методи.
двойни оксидисе образуват или от атоми на един амфотерен елемент в различни степени на окисление, или от атоми на два различни (метални, амфотерни) елемента, което определя техните химични свойства. Примери:
(Fe II Fe 2 III) O 4 , (Рb 2 II Pb IV) O 4 , (MgAl 2) O 4 , (CaTi) O 3 .
Железният оксид се образува при изгаряне на желязо във въздуха, оловен оксид - при слабо нагряване на олово в кислород; оксидите на два различни метала се получават по други методи.
Несолеобразуващи оксиди- неметални оксиди, които нямат киселинни хидроксиди и не влизат в реакции на образуване на соли (разлика от основни, киселинни и амфотерни оксиди), например: CO, NO, N 2 O, SiO, S 2 O.
Хидроксиди- съединения на елементи (с изключение на флуор и кислород) с хидроксо групи O -II H, могат също да съдържат кислород O -II. В хидроксидите степента на окисление на даден елемент винаги е положителна (от +I до +VIII). Броят на хидроксо групите е от 1 до 6. Те се разделят по химични свойства:
![](https://i1.wp.com/k2x2.info/himija/himija_polnyi_spravochnik_dlja_podgotovki_k_egye/i_037.png)
Основни хидроксиди (бази)образувани от елементи с метални свойства.
Получава се чрез реакциите на съответните основни оксиди с вода:
M 2 O + H 2 O \u003d 2MON (M \u003d Li, Na, K, Rb, Cs)
MO + H 2 O \u003d M (OH) 2 (M \u003d Ca, Sr, Ba)
Изключение: Mg(OH) 2, Cu(OH) 2 и Ni(OH) 2 хидроксиди се получават по други методи.
При нагряване настъпва истинска дехидратация (загуба на вода) за следните хидроксиди:
2LiOH \u003d Li 2 O + H 2 O
M (OH) 2 \u003d MO + H 2 O (M \u003d Mg, Ca, Sr, Ba, Cu, Ni)
Основните хидроксиди заместват своите хидроксо групи с киселинни остатъци, за да образуват соли; металните елементи запазват степента си на окисление в солните катиони.
Основните хидроксиди, които са лесно разтворими във вода (NaOH, KOH, Ca (OH) 2, Ba (OH) 2 и др.) се наричат алкали,тъй като с тяхна помощ в разтвора се създава алкална среда.
Киселинни хидроксиди (киселини)образувани от елементи с неметални свойства. Примери:
При дисоциация в разр воден разтворсе образуват катиони H + (по-точно H 3 O +) и следните аниони, или киселинни остатъци:
![](https://i1.wp.com/k2x2.info/himija/himija_polnyi_spravochnik_dlja_podgotovki_k_egye/i_039.png)
Киселините могат да бъдат получени чрез реакциите на съответните киселинни оксиди с вода (по-долу са действителните протичащи реакции):
Cl 2 O + H 2 O \u003d 2HClO
E 2 O 3 + H 2 O \u003d 2NEO 2 (E \u003d N, As)
As 2 O 3 + 3H 2 O \u003d 2H 3 AsO 3
EO 2 + H 2 O \u003d H 2 EO 3 (E \u003d C, Se)
E 2 O 5 + H 2 O \u003d 2HEO 3 (E \u003d N, P, I)
E 2 O 5 + 3H 2 O \u003d 2H 3 EO 4 (E \u003d P, As)
EO 3 + H 2 O = H 2 EO 4 (E = S, Se, Cr)
E 2 O 7 + H 2 O \u003d 2HEO 4 (E \u003d Cl, Mn)
Изключение: SO 2 оксид като кисел хидроксид съответства на SO 2 полихидрат н H 2 O („серна киселина H 2 SO 3“ не съществува, но киселинни остатъци HSO 3 - и SO 3 2- присъстват в солите).
Когато някои киселини се нагряват, настъпва истинска дехидратация и се образуват съответните киселинни оксиди:
2HAsO 2 \u003d As 2 O 3 + H 2 O
H 2 EO 3 \u003d EO 2 + H 2 O (E \u003d C, Si, Ge, Se)
2HIO 3 \u003d I 2 O 5 + H 2 O
2H 3 AsO 4 \u003d As 2 O 5 + H 2 O
H 2 SeO 4 \u003d SeO 3 + H 2 O
Когато (реалният и формален) водород на киселините се замени с метали и амфигени, се образуват соли, киселинните остатъци запазват своя състав и заряд в соли. Киселините H 2 SO 4 и H 3 RO 4 в разреден воден разтвор реагират с метали и амфигени, които са в поредицата от напрежения вляво от водорода, докато се образуват съответните соли и се отделя водород (HNO 3 киселината не влизат в такива реакции; по-долу са типичните метали, с изключение на Mg, които не са посочени, тъй като те реагират с вода при подобни условия):
M + H 2 SO 4 (пасб.) \u003d MSO 4 + H 2 ^ (M \u003d Be, Mg, Cr, Mn, Zn, Fe, Ni)
2M + 3H 2 SO 4 (разб.) \u003d M 2 (SO 4) 3 + 3H 2 ^ (M \u003d Al, Ga)
3M + 2H 3 PO 4 (разл.) \u003d M 3 (PO 4) 2 v + 3H 2 ^ (M \u003d Mg, Fe, Zn)
За разлика от аноксичните киселини се наричат киселинни хидроксиди оксигенирани киселини или оксокиселини.
Амфотерни хидроксидиобразувани от елементи с амфотерни свойства. Типични амфотерни хидроксиди:
Be(OH) 2 Sn(OH) 2 Al(OH) 3 AlO(OH)
Zn(OH) 2 Pb(OH) 2 Cr(OH) 3 CrO(OH)
Той се образува от амфотерни оксиди и вода, но претърпява истинска дехидратация и образува амфотерни оксиди:
Изключение: за желязо(III) е известен само метахидроксид FeO(OH), "железен(III) хидроксид Fe(OH) 3" не съществува (не се получава).
Амфотерните хидроксиди проявяват свойствата на основни и киселинни хидроксиди; образуват два вида соли, в които амфотерният елемент е част или от солни катиони, или от техните аниони.
За елементи с няколко степени на окисление важи правилото: колкото по-висока е степента на окисление, толкова по-изразено киселинни свойствахидроксиди (и/или съответните оксиди).
![](https://i0.wp.com/k2x2.info/himija/himija_polnyi_spravochnik_dlja_podgotovki_k_egye/i_041.png)
сол- връзки, съставени от катиониосновни или амфотерни (в ролята на основни) хидроксиди и аниони(остатъци) от киселинни или амфотерни (в ролята на киселина) хидроксиди. За разлика от аноксичните соли, разглежданите тук соли се наричат кислородни солиили оксосоли.Те се разделят според състава на катиони и аниони:
![](https://i1.wp.com/k2x2.info/himija/himija_polnyi_spravochnik_dlja_podgotovki_k_egye/i_042.png)
Средни солисъдържат средни киселинни остатъци CO 3 2-, NO 3 -, PO 4 3-, SO 4 2- и други; например: K 2 CO 3, Mg (NO 3) 2, Cr 2 (SO 4) 3, Zn 3 (PO 4) 2.
Ако средни соли се получават чрез реакции, включващи хидроксиди, тогава реагентите се вземат в еквивалентни количества. Например сол K 2 CO 3 може да се получи чрез вземане на реагентите в съотношения:
2KOH и 1H 2 CO 3, 1K 2 O и 1H 2 CO 3, 2KOH и 1CO 2.
Реакции за образуване на средни соли:
Основа + киселина > сол + вода
1а) основен хидроксид + киселинен хидроксид >...
2NaOH + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + 2H 2 O
Cu(OH) 2 + 2HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + 2H 2 O
1b) амфотерен хидроксид + киселинен хидроксид >...
2Al (OH) 3 + 3H 2 SO 4 \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O
Zn (OH) 2 + 2HNO 3 \u003d Zn (NO 3) 2 + 2H 2 O
1c) основен хидроксид + амфотерен хидроксид >...
NaOH + Al (OH) 3 \u003d NaAlO 2 + 2H 2 O (в стопилка)
2NaOH + Zn(OH) 2 = Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O (в стопилка)
Основен оксид + киселина = сол + вода
2а) основен оксид + киселинен хидроксид >...
Na 2 O + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + H 2 O
CuO + 2HNO 3 \u003d Cu (NO 3) 2 + H 2 O
2б) амфотерен оксид+ киселинен хидроксид >…
Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O
ZnO + 2HNO 3 \u003d Zn (NO 3) 2 + H 2 O
2c) основен оксид + амфотерен хидроксид >...
Na 2 O + 2Al (OH) 3 \u003d 2NaAlO 2 + ZN 2 O (в стопилка)
Na 2 O + Zn(OH) 2 = Na 2 ZnO 2 + H 2 O (в стопилка)
Основа + киселинен оксид > сол + вода
За) основен хидроксид + киселинен оксид > ...
2NaOH + SO 3 \u003d Na 2 SO 4 + H 2 O
Ba (OH) 2 + CO 2 \u003d BaCO 3 + H 2 O
3b) амфотерен хидроксид + киселинен оксид >...
2Al (OH) 3 + 3SO 3 \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O
Zn (OH) 2 + N 2 O 5 \u003d Zn (NO 3) 2 + H 2 O
Sv) основен хидроксид + амфотерен оксид >…
2NaOH + Al 2 O 3 \u003d 2NaAlO 2 + H 2 O (в стопилка)
2NaOH + ZnO = Na 2 ZnO 2 + H 2 O (в стопилка)
Основен оксид + Киселинен оксид > Сол
4а) основен оксид + киселинен оксид >...
Na 2 O + SO 3 \u003d Na 2 SO 4, BaO + CO 2 \u003d BaCO 3
4b) амфотерен оксид + киселинен оксид >...
Al 2 O 3 + 3SO 3 \u003d Al 2 (SO 4) 3, ZnO + N 2 O 5 \u003d Zn (NO 3) 2
4c) основен оксид + амфотерен оксид >...
Na 2 O + Al 2 O 3 \u003d 2NaAlO 2, Na 2 O + ZnO \u003d Na 2 ZnO 2
Реакции 1c, ако продължат решение, придружено от образуването на други продукти - комплексни соли:
NaOH (конц.) + Al(OH) 3 = Na
KOH (конц.) + Cr (OH) 3 \u003d K 3
2NaOH (конц.) + M (OH) 2 \u003d Na 2 (M \u003d Be, Zn)
KOH (конц.) + M (OH) 2 \u003d K (M \u003d Sn, Pb)
Всички средни соли в разтвор са силни електролити (разпадат се напълно).
Киселинни солисъдържат киселинни киселинни остатъци (с водород) HCO 3 -, H 2 PO 4 2-, HPO 4 2- и др., се образуват от действието на основни и амфотерни хидроксиди или средни соли на излишък от киселинни хидроксиди, съдържащи най-малко две водородни атоми в молекулата; съответните киселинни оксиди действат по подобен начин:
NaOH + H 2 SO 4 (конц.) = NaHSO 4 + H 2 O
Ba (OH) 2 + 2H 3 RO 4 (конц.) \u003d Ba (H 2 RO 4) 2 + 2H 2 O
Zn (OH) 2 + H 3 PO 4 (конц.) \u003d ZnHPO 4 v + 2H 2 O
PbSO 4 + H 2 SO 4 (конц.) = Pb (HSO 4) 2
K 2 HPO 4 + H 3 PO 4 (конц.) \u003d 2KN 2 PO 4
Ca (OH) 2 + 2EO 2 \u003d Ca (HEO 3) 2 (E \u003d C, S)
Na 2 EO 3 + EO 2 + H 2 O \u003d 2NaHEO 3 (E \u003d C, S)
Когато се добави хидроксид на съответния метал или амфиген, киселинните соли се превръщат в средни:
NaHSO 4 + NaOH \u003d Na 2 SO 4 + H 2 O
Pb (HSO 4) 2 + Pb (OH) 2 \u003d 2PbSO 4 v + 2H 2 O
![](https://i0.wp.com/k2x2.info/himija/himija_polnyi_spravochnik_dlja_podgotovki_k_egye/i_043.png)
Почти всички киселинни соли са силно разтворими във вода, напълно се дисоциират (KHCO 3 = K + + HCO 3 -).
Основни солисъдържат OH хидроксо групи, разглеждани като отделни аниони, например FeNO 3 (OH), Ca 2 SO 4 (OH) 2, Cu 2 CO 3 (OH) 2, се образуват, когато са изложени на киселинни хидроксиди излишъкосновен хидроксид, съдържащ най-малко две хидроксо групи във формулна единица:
Co (OH) 2 + HNO 3 \u003d CoNO 3 (OH) v + H 2 O
2Ni(OH) 2 + H 2 SO 4 = Ni 2 SO 4 (OH) 2 v + 2H 2 O
2Cu(OH) 2 + H 2 CO 3 = Cu 2 CO 3 (OH) 2 v + 2H 2 O
Образуват се основни соли силни киселини, когато се добави съответният киселинен хидроксид, те влизат в средната стойност:
CoNO 3 (OH) + HNO 3 \u003d Co (NO 3) 2 + H 2 O
Ni 2 SO 4 (OH) 2 + H 2 SO 4 \u003d 2NiSO 4 + 2H 2 O
Повечето основни соли са умерено разтворими във вода; те се утаяват чрез ко-хидролиза, ако се образуват от слаби киселини:
2MgCl 2 + H 2 O + 2Na 2 CO 3 \u003d Mg 2 CO 3 (OH) 2 v + CO 2 ^ + 4NaCl
двойни солисъдържат два химически различни катиона; например: CaMg (CO 3) 2, KAl (SO 4) 2, Fe (NH 4) 2 (SO 4) 2, LiAl (SiO 3) 2. Много двойни соли се образуват (под формата на кристални хидрати) по време на кокристализацията на съответните средни соли от наситен разтвор:
K 2 SO 4 + MgSO 4 + 6H 2 O \u003d K 2 Mg (SO 4) 2 6H 2 Ov
Често двойните соли са по-малко разтворими във вода в сравнение с индивидуалните средни соли.
Двоични връзки- това са сложни вещества, които не принадлежат към класовете оксиди, хидроксиди и соли и се състоят от катиони и безкислородни аниони (реални или условни).
Химичните им свойства са разнообразни и се разглеждат в неорганична химияотделно за неметали от различни групи Периодична система; в този случай класификацията се извършва според вида на аниона.
Примери:
а) халогениди: OF 2, HF, KBr, PbI 2, NH 4 Cl, BrF 3, IF 7
б) халкогениди: H 2 S, Na 2 S, ZnS, As 2 S 3, NH 4 HS, K 2 Se, NiSe
в) нитриди: NH3, NH3H2O, Li3N, Mg3N2, AlN, Si3N4
G) карбиди: CH 4 , Be 2 C, Al 4 C 3 , Na 2 C 2 , CaC 2 , Fe 3 C, SiC
д) силициди: Li 4 Si, Mg 2 Si, ThSi 2
д) хидриди: LiH, CaH2, AlH3, SiH4
и) кислородна вода H 2 O 2, Na 2 O 2, CaO 2
з) супероксиди: HO 2, KO 2, Ba (O 2) 2
Тип химическа връзкасред тези бинарни съединения се разграничават:
ковалентен: OF 2, IF 7, H 2 S, P 2 S 5, NH 3, H 2 O 2
йонен: Nal, K 2 Se, Mg 3 N 2, CaC 2, Na 2 O 2, KO 2
Среща двойно(с два различни катиона) и смесен(с два различни аниона) бинарни съединения, например: KMgCl 3 , (FeCu)S 2 и Pb(Cl)F, Bi(Cl)O, SCl 2 O 2 , As(O)F 3 .
Всички йонни комплексни соли (с изключение на хидроксо комплексни соли) също принадлежат към този клас комплексни вещества (въпреки че обикновено се разглеждат отделно), например:
SO 4 K 4 Na 3
Cl K 3 K 2
Бинарните съединения включват ковалентни комплексни съединения без външна сфера, например, и [Na(CO) 4].
По аналогия с връзката на хидроксидите и солите, безкислородните киселини и соли се изолират от всички бинарни съединения (другите съединения се класифицират като други).
Аноксични киселинисъдържат (като оксокиселини) подвижен водород Н + и следователно проявяват някои химични свойства на киселинните хидроксиди (дисоциация във вода, участие в реакции на образуване на сол като киселина). Обичайните аноксични киселини са HF, HCl, HBr, HI, HCN и H 2 S, от които HF, HCN и H 2 S са слаби киселини, а останалите са силни.
Примериреакции на образуване на сол:
2HBr + ZnO = ZnBr 2 + H 2 O
2H 2 S + Ba (OH) 2 \u003d Ba (HS) 2 + 2H 2 O
2HI + Pb (OH) 2 \u003d Pbl 2 v + 2H 2 O
Метали и амфигени, стоящи в поредицата от напрежения отляво на водорода и не реагиращи с вода, взаимодействат със силни киселини HCl, HBr и HI (в общ изглед NG) в разреден разтвор и изместете водорода от тях (дадени са действителните реакции):
M + 2NG = MG 2 + H 2 ^ (M = Be, Mg, Zn, Cr, Mn, Fe, Co, Ni)
2M + 6NG = 2MG 3 + H 2 ^ (M = Al, Ga)
Аноксични солиобразувани от катиони на метали и амфигени (както и амониев катион NH 4 +) и аниони (остатъци) на безкислородни киселини; примери: AgF, NaCl, KBr, PbI2, Na2S, Ba(HS)2, NaCN, NH4Cl. Те показват някои химични свойства на оксосолите.
Общ начинполучаване на безкислородни соли с едноелементни аниони - взаимодействието на метали и амфигени с неметали F 2, Cl 2, Br 2 и I 2 (в обща форма G 2) и сяра S (дадени са действителните реакции):
2M + G 2 = 2MG (M = Li, Na, K, Rb, Cs, Ag)
M + G 2 \u003d MG 2 (M \u003d Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Mn, Co)
2M + ZG 2 = 2MG 3 (M = Al, Ga, Cr)
2M + S \u003d M 2 S (M \u003d Li, Na, K, Rb, Cs, Ag)
M + S = MS (M = Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Mn, Fe, Co, Ni)
2M + 3S = M 2 S 3 (M = Al, Ga, Cr)
Изключения:
а) Cu и Ni реагират само с халогени Cl 2 и Br 2 (продукти MCl 2, MBr 2)
б) Cr и Mn реагират с Cl 2, Br 2 и I 2 (продукти CrCl 3, CrBr 3, CrI 3 и MnCl 2, MnBr 2, MnI 2)
в) Fe реагира с F 2 и Cl 2 (продукти FeF 3, FeCl 3), с Br 2 (смес от FeBr 3 и FeBr 2), с I 2 (продукт FeI 2)
d) Cu реагира със S, за да образува смес от продукти Cu 2 S и CuS
Други бинарни съединения- всички вещества от този клас, с изключение на безкислородните киселини и соли, определени в отделни подкласове.
Методите за получаване на бинарни съединения от този подклас са разнообразни, най-простият е взаимодействието на прости вещества (дадени са действителните реакции):
а) халогениди:
S + 3F 2 \u003d SF 6, N 2 + 3F 2 \u003d 2NF 3
2P + 5G 2 = 2RG 5 (G = F, CI, Br)
C + 2F 2 = CF 4
Si + 2G 2 = Sir 4 (G = F, CI, Br, I)
б) халкогениди:
2As + 3S = As2S3
2E + 5S = E 2 S 5 (E = P, As)
E + 2S = ES 2 (E = C, Si)
в) нитриди:
3H 2 + N 2 2NH 3
6M + N 2 \u003d 2M 3 N (M \u003d Li, Na, K)
3M + N 2 \u003d M 3 N 2 (M \u003d Be, Mg, Ca)
2Al + N 2 = 2AlN
3Si + 2N 2 \u003d Si 3 N 4
г) карбиди:
2M + 2C \u003d M 2 C 2 (M \u003d Li, Na)
2Be + C \u003d Be 2 C
M + 2C = MC 2 (M = Ca, Sr, Ba)
4Al + 3C \u003d Al 4 C 3
д) силициди:
4Li + Si = Li 4 Si
2M + Si = M 2 Si (M = Mg, Ca)
е) хидриди:
2M + H 2 \u003d 2MH (M \u003d Li, Na, K)
M + H 2 \u003d MH 2 (M \u003d Mg, Ca)
ж) пероксиди, супероксиди:
2Na + O 2 \u003d Na 2 O 2 (изгаряне във въздуха)
M + O 2 \u003d MO 2 (M \u003d K, Rb, Cs; изгаряне във въздуха)
Много от тези вещества напълно реагират с вода (по-често те се хидролизират, без да променят степента на окисление на елементите, но хидридите действат като редуциращи агенти, а супероксидите влизат в реакции на дисмутация):
PCl 5 + 4H 2 O \u003d H 3 PO 4 + 5HCl
SiBr 4 + 2H 2 O \u003d SiO 2 v + 4HBr
P 2 S 5 + 8H 2 O \u003d 2H 3 PO 4 + 5H 2 S ^
SiS 2 + 2H 2 O \u003d SiO 2 v + 2H 2 S
Mg 3 N 2 + 8H 2 O \u003d 3Mg (OH) 2 v + 2 (NH 3 H 2 O)
Na 3 N + 4H 2 O \u003d 3NaOH + NH 3 H 2 O
Be 2 C + 4H 2 O \u003d 2Be (OH) 2 v + CH 4 ^
MC 2 + 2H 2 O \u003d M (OH) 2 + C 2 H 2 ^ (M \u003d Ca, Sr, Ba)
Al 4 C 3 + 12H 2 O \u003d 4Al (OH) 3 v + 3CH 4 ^
MH + H 2 O \u003d MOH + H 2 ^ (M \u003d Li, Na, K)
MgH 2 + 2H 2 O \u003d Mg (OH) 2 v + H 2 ^
CaH 2 + 2H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + H 2 ^
Na 2 O 2 + 2H 2 O \u003d 2NaOH + H 2 O 2
2MO 2 + 2H 2 O = 2MOH + H 2 O 2 + O 2 ^ (M = K, Rb, Cs)
Други вещества, напротив, са устойчиви на вода, сред които SF 6, NF 3, CF 4, CS 2, AlN, Si 3 N 4, SiC, Li 4 Si, Mg 2 Si и Ca 2 Si.
Примерни задачи за част А, Б, В1. Простите вещества са
1) фулерен
2. Във формулни единици на реакционни продукти
Si + CF1 2 >…, Si + O 2 >…, Si + Mg >…
3. В металосъдържащи реакционни продукти
Na + H 2 O >…, Ca + H 2 O >…, Al + HCl (разтвор) >…
обща сумаброят на атомите на всички елементи е
4. Калциевият оксид може да реагира (поотделно) с всички вещества от комплекта
1) CO 2, NaOH, NO
2) HBr, SO 3, NH 4 Cl
3) BaO, SO 3, KMgCl 3
4) O 2, Al 2 O 3, NH 3
5. Ще има реакция между серен оксид (IV) и
6. При топенето се образува сол МAlO 2
2) Al 2 O 3 и KOH
3) Al и Ca (OH) 2
4) Al 2 O 3 и Fe 2 O 3
7. В молекулярно уравнениереакции
ZnO + HNO 3 > Zn(NO 3) 2 +...
сумата от коефициентите е
8. Продуктите от реакцията N 2 O 5 + NaOH > ... са
1) Na 2 O, HNO 3
3) NaNO3, H2O
4) NaNO 2, N 2, H 2 O
9. Набор от бази е
1) NaOH, LiOH, ClOH
2) NaOH, Ba (OH) 2, Cu (OH) 2
3) Ca (OH) 2, KOH, BrOH
4) Mg (OH) 2, Be (OH) 2, NO (OH)
10. Калиевият хидроксид реагира в разтвор (отделно) с веществата от комплекта
4) SO 3, FeCl 3
11–12. Остатъкът, съответстващ на посочената киселина
11. сярна
12. Азот
има формулата
13. От солна и разредена сярна киселина не подчертавагаз само метал
14. Амфотерният хидроксид е
15-16. По дадените формули на хидроксидите
15. H3PO4, Pb(OH)2
16. Cr(OH)3, HNO3
е изведена формулата за средна сол
1) Pb 3 (PO 4) 2
17. След преминаване на излишния H 2 S през разтвор на бариев хидроксид, крайният разтвор ще съдържа сол
18. Възможни реакции:
1) CaSO 3 + H 2 SO 4 >...
2) Ca(NO 3) 2 + HNO 3 >...
3) NaHCOg + K 2 SO 4 >…
4) Al(HSO 4) 3 + NaOH >…
19. В уравнението на реакцията (CaOH) 2 CO 3 (t) + H 3 PO 4 > CaHPO 4 v + ...
сумата от коефициентите е
20. Установете съответствие между формулата на веществото и групата, към която принадлежи.
![](https://i1.wp.com/k2x2.info/himija/himija_polnyi_spravochnik_dlja_podgotovki_k_egye/i_045.png)
21. Установете съответствие между изходните материали и реакционните продукти.
![](https://i1.wp.com/k2x2.info/himija/himija_polnyi_spravochnik_dlja_podgotovki_k_egye/i_046.png)
22. В схемата на трансформациите
веществата А и В са посочени в комплекта
1) NaNO 3, H 2 O
4) HNO3, H2O
23. Съставете уравнения на възможните реакции по схемата
FeS > H 2 S + PbS > PbSO 4 > Pb(HSO 4) 2
24. Направете уравнения за четири възможни реакции между веществата:
1) Азотна киселина(конц.)
2) въглерод (графит или кокс)
3) калциев оксид
Класификацията на неорганичните вещества се основава на химичен състав- най-простата и постоянна характеристика във времето. Химичният състав на дадено вещество показва кои елементи присъстват в него и в какво числено съотношение за техните атоми.
Елементиусловно разделени на елементи с метални и неметални свойства. Първият от тях винаги е включен в катионимногоелементни вещества (металсвойства), вторият - в състава аниони (неметаленИмоти). В съответствие с Периодичния закон в периоди и групи между тези елементи има амфотерни елементи, които едновременно проявяват метални и неметални в една или друга степен. (амфотерни,двойни) свойства. Елементите от група VIIIA продължават да се разглеждат отделно (благородни газове),въпреки че за Kr, Xe и Rn са открити ясно неметални свойства (елементите He, Ne, Ar са химически инертни).
Класификацията на прости и сложни неорганични вещества е дадена в табл. 6.
По-долу са дефинициите (дефинициите) на класове неорганични вещества, техните най-важни химични свойства и методи за получаване.
неорганични вещества- съединения, образувани от всички химични елементи (с изключение на повечето органични въглеродни съединения). Те се разделят според химичния си състав:
Прости веществасъставен от атоми на един и същи елемент. Те се разделят според техните химични свойства:
Метали- прости вещества от елементи с метални свойства (ниска електроотрицателност). Типични метали:
Металите имат висока редукционна способност в сравнение с типичните неметали. В електрохимичната серия от напрежения те са много вляво от водорода, изместват водорода от водата (магнезий - по време на кипене):
Простите вещества на елементите Cu, Ag и Ni също се наричат метали, тъй като техните оксиди CuO, Ag 2 O, NiO и хидроксиди Cu (OH) 2, Ni (OH) 2 имат основни свойства.
неметали- прости вещества от елементи с неметални свойства (висока електроотрицателност). Типични неметали: F 2, Cl 2, Br 2, I 2, O 2, S, N 2, P, C, Si.
Неметалите имат висока окислителна способност в сравнение с типичните метали.
Амфигени- амфотерни прости вещества, образувани от елементи с амфотерни (двойни) свойства (електроотрицателността е междинна между металите и неметалите). Типични амфигени: Be, Cr, Zn, Al, Sn, Pb.
Амфигените имат по-ниска редуцираща способност в сравнение с типичните метали. В електрохимичната серия от напрежения те граничат с водорода отляво или стоят зад него отдясно.
Аерогени- благородни газове, едноатомни прости вещества на елементи от група VIIIA‑група: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn. От тях He, Ne и Ar са химически пасивни (съединения с други елементи не са получени), докато Kr, Xe и Rn проявяват някои от свойствата на неметалите с висока електроотрицателност.
Сложни веществаизградени от атоми на различни елементи. Разделени по състав и химични свойства:
оксиди- съединения на елементи с кислород, степента на окисление на кислорода в оксидите винаги е равна на (-II). Разделени по състав и химични свойства:
Елементите He, Ne и Ar не образуват съединения с кислорода. Съединенията на елементи с кислород в други степени на окисление не са оксиди, а бинарни съединения, например O + II F 2 -I и H 2 + I O 2 -I. Не се прилага за оксиди и смесени бинарни съединения, например S + IV Cl 2 -I O -II.
Основни оксиди- продуктите на пълна дехидратация (реална или условна) на основни хидроксиди запазват химичните свойства на последните.
От типичните метали само Li, Mg, Ca и Sr образуват оксиди Li 2 O, MgO, CaO и SrO при изгаряне във въздуха; оксиди на Na 2 O, K 2 O, Rb 2 O, Cs 2 O и BaO се получават по други методи.
Оксидите CuO, Ag 2 O и NiO също се класифицират като основни.
Киселинни оксиди- продукти от пълна дехидратация (реална или условна) на киселинни хидроксиди, запазват химичните свойства на последните.
От типичните неметали само S, Se, P, As, C и Si образуват оксиди SO 2, SeO 2, P 2 O 5, As 2 O 3, CO 2 и SiO 2 при изгаряне във въздуха; оксиди Cl 2 O, Cl 2 O 7, I 2 O 5, SO 3, SeO 3, N 2 O 3, N 2 O 5 и As 2 O 5 се получават по други методи.
Изключение: NO 2 и ClO 2 оксидите нямат съответните киселинни хидроксиди, но се считат за киселинни, тъй като NO 2 и ClO 2 реагират с алкали, образувайки соли на две киселини, и ClO 2 с вода, образувайки две киселини:
а) 2NO 2 + 2NaOH \u003d NaNO 2 + NaNO 3 + H 2 O
б) 2ClO 2 + H 2 O (студен) = HClO 2 + HClO 3
2ClO 2 + 2NaOH (студен) = NaClO 2 + NaClO 3 + H 2 O
Оксидите CrO 3 и Mn 2 O 7 (хром и манган в най-високата степен на окисление) също са киселинни.
Амфотерни оксиди- продуктите на пълна дехидратация (реална или условна) на амфотерни хидроксиди запазват химичните свойства на амфотерните хидроксиди.
Типичните амфигени (с изключение на Ga) при изгаряне във въздуха образуват оксидите BeO, Cr 2 O 3, ZnO, Al 2 O 3, GeO 2, SnO 2 и PbO; амфотерните оксиди Ga 2 O 3, SnO и PbO 2 се получават по други методи.
двойни оксидисе образуват или от атоми на един амфотерен елемент в различни степени на окисление, или от атоми на два различни (метални, амфотерни) елемента, което определя техните химични свойства. Примери:
(Fe II Fe 2 III) O 4 , (Рb 2 II Pb IV) O 4 , (MgAl 2) O 4 , (CaTi) O 3 .
Железният оксид се образува при изгаряне на желязо във въздуха, оловен оксид - при слабо нагряване на олово в кислород; оксидите на два различни метала се получават по други методи.
Несолеобразуващи оксиди- неметални оксиди, които нямат киселинни хидроксиди и не влизат в реакции на образуване на соли (разлика от основни, киселинни и амфотерни оксиди), например: CO, NO, N 2 O, SiO, S 2 O.
Хидроксиди- съединения на елементи (с изключение на флуор и кислород) с хидроксогрупи O-II H, могат също да съдържат кислород O-II. В хидроксидите степента на окисление на даден елемент винаги е положителна (от +I до +VIII). Броят на хидроксо групите е от 1 до 6. Те се разделят по химични свойства:
Основни хидроксиди (бази)образувани от елементи с метални свойства.
Получава се чрез реакциите на съответните основни оксиди с вода:
M 2 O + H 2 O \u003d 2MON (M \u003d Li, Na, K, Rb, Cs)
MO + H 2 O \u003d M (OH) 2 (M \u003d Ca, Sr, Ba)
Изключение: Mg(OH) 2, Cu(OH) 2 и Ni(OH) 2 хидроксиди се получават по други методи.
При нагряване настъпва истинска дехидратация (загуба на вода) за следните хидроксиди:
2LiOH \u003d Li 2 O + H 2 O
M (OH) 2 \u003d MO + H 2 O (M \u003d Mg, Ca, Sr, Ba, Cu, Ni)
Основните хидроксиди заместват своите хидроксо групи с киселинни остатъци, за да образуват соли; металните елементи запазват степента си на окисление в солните катиони.
Основните хидроксиди, които са лесно разтворими във вода (NaOH, KOH, Ca (OH) 2, Ba (OH) 2 и др.) се наричат алкали,тъй като с тяхна помощ в разтвора се създава алкална среда.
Киселинни хидроксиди (киселини)образувани от елементи с неметални свойства. Примери:
Дисоциацията в разреден воден разтвор произвежда H + катиони (по-точно H 3 O +) и следните аниони, или киселинни остатъци:
Киселините могат да бъдат получени чрез реакциите на съответните киселинни оксиди с вода (по-долу са действителните протичащи реакции):
Cl 2 O + H 2 O \u003d 2HClO
E 2 O 3 + H 2 O \u003d 2NEO 2 (E \u003d N, As)
As 2 O 3 + 3H 2 O \u003d 2H 3 AsO 3
EO 2 + H 2 O \u003d H 2 EO 3 (E \u003d C, Se)
E 2 O 5 + H 2 O \u003d 2HEO 3 (E \u003d N, P, I)
E 2 O 5 + 3H 2 O \u003d 2H 3 EO 4 (E \u003d P, As)
EO 3 + H 2 O = H 2 EO 4 (E = S, Se, Cr)
E 2 O 7 + H 2 O \u003d 2HEO 4 (E \u003d Cl, Mn)
Изключение: SO 2 оксид като кисел хидроксид съответства на SO 2 полихидрат н H 2 O („серна киселина H 2 SO 3“ не съществува, но киселинни остатъци HSO 3 - и SO 3 2 - присъстват в солите).
Когато някои киселини се нагряват, настъпва истинска дехидратация и се образуват съответните киселинни оксиди:
2HAsO 2 \u003d As 2 O 3 + H 2 O
H 2 EO 3 \u003d EO 2 + H 2 O (E \u003d C, Si, Ge, Se)
2HIO 3 \u003d I 2 O 5 + H 2 O
2H 3 AsO 4 \u003d As 2 O 5 + H 2 O
H 2 SeO 4 \u003d SeO 3 + H 2 O
Когато (реалният и формален) водород на киселините се замени с метали и амфигени, се образуват соли, киселинните остатъци запазват своя състав и заряд в соли. Киселините H 2 SO 4 и H 3 RO 4 в разреден воден разтвор реагират с метали и амфигени, които са в поредицата от напрежения вляво от водорода, докато се образуват съответните соли и се отделя водород (HNO 3 киселината не влизат в такива реакции; по-долу са типичните метали, с изключение на Mg, които не са посочени, тъй като те реагират с вода при подобни условия):
M + H 2 SO 4 (пасб.) \u003d MSO 4 + H 2 (M \u003d Be, Mg, Cr, Mn, Zn, Fe, Ni)
2M + 3H 2 SO 4 (разб.) \u003d M 2 (SO 4) 3 + 3H 2 (M \u003d Al, Ga)
3M + 2H 3 PO 4 (разб.) \u003d M 3 (PO 4) 2 ↓ + 3H 2 (M \u003d Mg, Fe, Zn)
За разлика от аноксичните киселини се наричат киселинни хидроксиди оксигенирани киселини или оксокиселини.
Амфотерни хидроксидиобразувани от елементи с амфотерни свойства. Типични амфотерни хидроксиди:
Be(OH) 2 Sn(OH) 2 Al(OH) 3 AlO(OH)
Zn(OH) 2 Pb(OH) 2 Cr(OH) 3 CrO(OH)
Той се образува от амфотерни оксиди и вода, но претърпява истинска дехидратация и образува амфотерни оксиди:
Изключение: за желязо(III) е известен само метахидроксид FeO(OH), "железен(III) хидроксид Fe(OH) 3" не съществува (не се получава).
Амфотерните хидроксиди проявяват свойствата на основни и киселинни хидроксиди; образуват два вида соли, в които амфотерният елемент е част или от солни катиони, или от техните аниони.
За елементи с няколко степени на окисление важи правилото: колкото по-висока е степента на окисление, толкова по-изразени са киселинните свойства на хидроксидите (и/или съответните оксиди).
сол- връзки, съставени от катиониосновни или амфотерни (в ролята на основни) хидроксиди и аниони(остатъци) от киселинни или амфотерни (в ролята на киселина) хидроксиди. За разлика от аноксичните соли, разглежданите тук соли се наричат кислородни солиили оксосоли.Те се разделят според състава на катиони и аниони:
Средни солисъдържат средни киселинни остатъци CO 3 2-, NO 3 -, PO 4 3-, SO 4 2- и др.; например: K 2 CO 3, Mg (NO 3) 2, Cr 2 (SO 4) 3, Zn 3 (PO 4) 2.
Ако средни соли се получават чрез реакции, включващи хидроксиди, тогава реагентите се вземат в еквивалентни количества. Например сол K 2 CO 3 може да се получи чрез вземане на реагентите в съотношения:
2KOH и 1H 2 CO 3, 1K 2 O и 1H 2 CO 3, 2KOH и 1CO 2.
Реакции за образуване на средни соли:
Основа + киселина → сол + вода
1а) основен хидроксид + киселинен хидроксид →...
2NaOH + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + 2H 2 O
Cu(OH) 2 + 2HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + 2H 2 O
1b) амфотерен хидроксид + киселинен хидроксид →…
2Al (OH) 3 + 3H 2 SO 4 \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O
Zn (OH) 2 + 2HNO 3 \u003d Zn (NO 3) 2 + 2H 2 O
1c) основен хидроксид + амфотерен хидроксид →...
NaOH + Al (OH) 3 \u003d NaAlO 2 + 2H 2 O (в стопилка)
2NaOH + Zn(OH) 2 = Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O (в стопилка)
Основен оксид + киселина = сол + вода
2а) основен оксид + киселинен хидроксид →…
Na 2 O + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + H 2 O
CuO + 2HNO 3 \u003d Cu (NO 3) 2 + H 2 O
2b) амфотерен оксид + киселинен хидроксид →…
Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O
ZnO + 2HNO 3 \u003d Zn (NO 3) 2 + H 2 O
2c) основен оксид + амфотерен хидроксид →…
Na 2 O + 2Al (OH) 3 \u003d 2NaAlO 2 + ZN 2 O (в стопилка)
Na 2 O + Zn(OH) 2 = Na 2 ZnO 2 + H 2 O (в стопилка)
Основа + киселинен оксид → Сол + Вода
За) основен хидроксид + киселинен оксид → ...
2NaOH + SO 3 \u003d Na 2 SO 4 + H 2 O
Ba (OH) 2 + CO 2 \u003d BaCO 3 + H 2 O
3b) амфотерен хидроксид + киселинен оксид →…
2Al (OH) 3 + 3SO 3 \u003d Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O
Zn (OH) 2 + N 2 O 5 \u003d Zn (NO 3) 2 + H 2 O
Sv) основен хидроксид + амфотерен оксид →…
2NaOH + Al 2 O 3 \u003d 2NaAlO 2 + H 2 O (в стопилка)
2NaOH + ZnO = Na 2 ZnO 2 + H 2 O (в стопилка)
Основен оксид + Киселинен оксид → Сол
4a) основен оксид + киселинен оксид →…
Na 2 O + SO 3 \u003d Na 2 SO 4, BaO + CO 2 \u003d BaCO 3
4b) амфотерен оксид + киселинен оксид →…
Al 2 O 3 + 3SO 3 \u003d Al 2 (SO 4) 3, ZnO + N 2 O 5 \u003d Zn (NO 3) 2
4c) основен оксид + амфотерен оксид →…
Na 2 O + Al 2 O 3 \u003d 2NaAlO 2, Na 2 O + ZnO \u003d Na 2 ZnO 2
Реакции 1c, ако продължат решение, придружено от образуването на други продукти - комплексни соли:
NaOH (конц.) + Al(OH) 3 = Na
KOH (конц.) + Cr (OH) 3 \u003d K 3
2NaOH (конц.) + M (OH) 2 \u003d Na 2 (M \u003d Be, Zn)
KOH (конц.) + M (OH) 2 \u003d K (M \u003d Sn, Pb)
Всички средни соли в разтвор са силни електролити (разпадат се напълно).
Киселинни солисъдържат киселинни киселинни остатъци (с водород) HCO 3 -, H 2 PO 4 2-, HPO 4 2- и др., се образуват от действието на основни и амфотерни хидроксиди или средни соли на излишък от киселинни хидроксиди, съдържащи най-малко две водородни атоми в молекулата; съответните киселинни оксиди действат по подобен начин:
NaOH + H 2 SO 4 (конц.) = NaHSO 4 + H 2 O
Ba (OH) 2 + 2H 3 RO 4 (конц.) \u003d Ba (H 2 RO 4) 2 + 2H 2 O
Zn (OH) 2 + H 3 PO 4 (конц.) \u003d ZnHPO 4 ↓ + 2H 2 O
PbSO 4 + H 2 SO 4 (конц.) = Pb (HSO 4) 2
K 2 HPO 4 + H 3 PO 4 (конц.) \u003d 2KN 2 PO 4
Ca (OH) 2 + 2EO 2 \u003d Ca (HEO 3) 2 (E \u003d C, S)
Na 2 EO 3 + EO 2 + H 2 O \u003d 2NaHEO 3 (E \u003d C, S)
Когато се добави хидроксид на съответния метал или амфиген, киселинните соли се превръщат в средни:
NaHSO 4 + NaOH \u003d Na 2 SO 4 + H 2 O
Pb (HSO 4) 2 + Pb (OH) 2 \u003d 2PbSO 4 ↓ + 2H 2 O
Почти всички киселинни соли са силно разтворими във вода, напълно се дисоциират (KHCO 3 = K + + HCO 3 -).
Основни солисъдържат OH хидроксо групи, разглеждани като отделни аниони, например FeNO 3 (OH), Ca 2 SO 4 (OH) 2, Cu 2 CO 3 (OH) 2, се образуват, когато са изложени на киселинни хидроксиди излишъкосновен хидроксид, съдържащ най-малко две хидроксо групи във формулна единица:
Co (OH) 2 + HNO 3 \u003d CoNO 3 (OH) ↓ + H 2 O
2Ni(OH) 2 + H 2 SO 4 = Ni 2 SO 4 (OH) 2 ↓ + 2H 2 O
2Cu(OH) 2 + H 2 CO 3 = Cu 2 CO 3 (OH) 2 ↓ + 2H 2 O
Основните соли, образувани от силни киселини, когато се добави съответният киселинен хидроксид, се превръщат в средни:
CoNO 3 (OH) + HNO 3 \u003d Co (NO 3) 2 + H 2 O
Ni 2 SO 4 (OH) 2 + H 2 SO 4 \u003d 2NiSO 4 + 2H 2 O
Повечето основни соли са умерено разтворими във вода; те се утаяват чрез ко-хидролиза, ако се образуват от слаби киселини:
2MgCl 2 + H 2 O + 2Na 2 CO 3 \u003d Mg 2 CO 3 (OH) 2 ↓ + CO 2 + 4NaCl
двойни солисъдържат два химически различни катиона; например: CaMg (CO 3) 2, KAl (SO 4) 2, Fe (NH 4) 2 (SO 4) 2, LiAl (SiO 3) 2. Много двойни соли се образуват (под формата на кристални хидрати) по време на кокристализацията на съответните средни соли от наситен разтвор:
K 2 SO 4 + MgSO 4 + 6H 2 O \u003d K 2 Mg (SO 4) 2 6H 2 O ↓
Често двойните соли са по-малко разтворими във вода в сравнение с индивидуалните средни соли.
Двоични връзки- това са сложни вещества, които не принадлежат към класовете оксиди, хидроксиди и соли и се състоят от катиони и безкислородни аниони (реални или условни).
Техните химични свойства са разнообразни и се разглеждат в неорганичната химия отделно за неметали от различни групи на периодичната система; в този случай класификацията се извършва според вида на аниона.
Примери:
а) халогениди: OF 2, HF, KBr, PbI 2, NH 4 Cl, BrF 3, IF 7
б) халкогениди: H 2 S, Na 2 S, ZnS, As 2 S 3, NH 4 HS, K 2 Se, NiSe
в) нитриди: NH3, NH3H2O, Li3N, Mg3N2, AlN, Si3N4
G) карбиди: CH 4 , Be 2 C, Al 4 C 3 , Na 2 C 2 , CaC 2 , Fe 3 C, SiC
д) силициди: Li 4 Si, Mg 2 Si, ThSi 2
д) хидриди: LiH, CaH2, AlH3, SiH4
и) кислородна вода H 2 O 2, Na 2 O 2, CaO 2
з) супероксиди: HO 2, KO 2, Ba (O 2) 2
По вида на химичната връзка между тези бинарни съединения се разграничават:
ковалентен: OF 2, IF 7, H 2 S, P 2 S 5, NH 3, H 2 O 2
йонен: Nal, K 2 Se, Mg 3 N 2, CaC 2, Na 2 O 2, KO 2
Среща двойно(с два различни катиона) и смесен(с два различни аниона) бинарни съединения, например: KMgCl 3 , (FeCu)S 2 и Pb(Cl)F, Bi(Cl)O, SCl 2 O 2 , As(O)F 3 .
Всички йонни комплексни соли (с изключение на хидроксо комплексни соли) също принадлежат към този клас комплексни вещества (въпреки че обикновено се разглеждат отделно), например:
SO 4 K 4 Na 3
Cl K 3 K 2
Бинарните съединения включват ковалентни комплексни съединения без външна сфера, например, и [Na(CO) 4].
По аналогия с връзката на хидроксидите и солите, безкислородните киселини и соли се изолират от всички бинарни съединения (другите съединения се класифицират като други).
Аноксични киселинисъдържат (като оксокиселини) подвижен водород Н + и следователно проявяват някои химични свойства на киселинните хидроксиди (дисоциация във вода, участие в реакции на образуване на сол като киселина). Обичайните аноксични киселини са HF, HCl, HBr, HI, HCN и H 2 S, от които HF, HCN и H 2 S са слаби киселини, а останалите са силни.
Примериреакции на образуване на сол:
2HBr + ZnO = ZnBr 2 + H 2 O
2H 2 S + Ba (OH) 2 \u003d Ba (HS) 2 + 2H 2 O
2HI + Pb (OH) 2 \u003d Pbl 2 ↓ + 2H 2 O
Метали и амфигени, стоящи в поредицата от напрежения отляво на водорода и не реагиращи с вода, взаимодействат със силни киселини HCl, HBr и HI (в общата форма NH) в разреден разтвор и изместват водорода от тях (действителните реакции са дадено):
M + 2NG = MG 2 + H 2 (M = Be, Mg, Zn, Cr, Mn, Fe, Co, Ni)
2M + 6NG = 2MG 3 + H 2 (M = Al, Ga)
Аноксични солиобразувани от катиони на метали и амфигени (както и амониев катион NH 4 +) и аниони (остатъци) на безкислородни киселини; примери: AgF, NaCl, KBr, PbI2, Na2S, Ba(HS)2, NaCN, NH4Cl. Те показват някои химични свойства на оксосолите.
Общият метод за получаване на безкислородни соли с едноелементни аниони е взаимодействието на метали и амфигени с неметали F 2, Cl 2, Br 2 и I 2 (в обща форма G 2) и сяра S (реални реакции са показани):
2M + G 2 = 2MG (M = Li, Na, K, Rb, Cs, Ag)
M + G 2 \u003d MG 2 (M \u003d Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Mn, Co)
2M + ZG 2 = 2MG 3 (M = Al, Ga, Cr)
2M + S \u003d M 2 S (M \u003d Li, Na, K, Rb, Cs, Ag)
M + S = MS (M = Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Mn, Fe, Co, Ni)
2M + 3S = M 2 S 3 (M = Al, Ga, Cr)
Изключения:
а) Cu и Ni реагират само с халогени Cl 2 и Br 2 (продукти MCl 2, MBr 2)
б) Cr и Mn реагират с Cl 2, Br 2 и I 2 (продукти CrCl 3, CrBr 3, CrI 3 и MnCl 2, MnBr 2, MnI 2)
в) Fe реагира с F 2 и Cl 2 (продукти FeF 3, FeCl 3), с Br 2 (смес от FeBr 3 и FeBr 2), с I 2 (продукт FeI 2)
d) Cu реагира със S, за да образува смес от продукти Cu 2 S и CuS
Други бинарни съединения- всички вещества от този клас, с изключение на безкислородните киселини и соли, определени в отделни подкласове.
Методите за получаване на бинарни съединения от този подклас са разнообразни, най-простият е взаимодействието на прости вещества (дадени са действителните реакции):
а) халогениди:
S + 3F 2 \u003d SF 6, N 2 + 3F 2 \u003d 2NF 3
2P + 5G 2 = 2RG 5 (G = F, CI, Br)
C + 2F 2 = CF 4
Si + 2G 2 = Sir 4 (G = F, CI, Br, I)
б) халкогениди:
2As + 3S = As2S3
2E + 5S = E 2 S 5 (E = P, As)
E + 2S = ES 2 (E = C, Si)
в) нитриди:
6M + N 2 \u003d 2M 3 N (M \u003d Li, Na, K)
3M + N 2 \u003d M 3 N 2 (M \u003d Be, Mg, Ca)
2Al + N 2 = 2AlN
3Si + 2N 2 \u003d Si 3 N 4
г) карбиди:
2M + 2C \u003d M 2 C 2 (M \u003d Li, Na)
2Be + C \u003d Be 2 C
M + 2C = MC 2 (M = Ca, Sr, Ba)
4Al + 3C \u003d Al 4 C 3
д) силициди:
4Li + Si = Li 4 Si
2M + Si = M 2 Si (M = Mg, Ca)
е) хидриди:
2M + H 2 \u003d 2MH (M \u003d Li, Na, K)
M + H 2 \u003d MH 2 (M \u003d Mg, Ca)
ж) пероксиди, супероксиди:
2Na + O 2 \u003d Na 2 O 2 (изгаряне във въздуха)
M + O 2 \u003d MO 2 (M \u003d K, Rb, Cs; изгаряне във въздуха)
Много от тези вещества напълно реагират с вода (по-често те се хидролизират, без да променят степента на окисление на елементите, но хидридите действат като редуциращи агенти, а супероксидите влизат в реакции на дисмутация):
PCl 5 + 4H 2 O \u003d H 3 PO 4 + 5HCl
SiBr 4 + 2H 2 O \u003d SiO 2 ↓ + 4HBr
P 2 S 5 + 8H 2 O \u003d 2H 3 PO 4 + 5H 2 S
SiS 2 + 2H 2 O \u003d SiO 2 ↓ + 2H 2 S
Mg 3 N 2 + 8H 2 O \u003d 3Mg (OH) 2 ↓ + 2 (NH 3 H 2 O)
Na 3 N + 4H 2 O \u003d 3NaOH + NH 3 H 2 O
Be 2 C + 4H 2 O \u003d 2Be (OH) 2 ↓ + CH 4
MC 2 + 2H 2 O \u003d M (OH) 2 + C 2 H 2 (M \u003d Ca, Sr, Ba)
Al 4 C 3 + 12H 2 O \u003d 4Al (OH) 3 ↓ + 3CH 4
MH + H 2 O \u003d MOH + H 2 (M \u003d Li, Na, K)
MgH 2 + 2H 2 O \u003d Mg (OH) 2 ↓ + H 2
CaH 2 + 2H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + H 2
Na 2 O 2 + 2H 2 O \u003d 2NaOH + H 2 O 2
2MO 2 + 2H 2 O = 2MOH + H 2 O 2 + O 2 (M = K, Rb, Cs)
Други вещества, напротив, са устойчиви на вода, сред които SF 6, NF 3, CF 4, CS 2, AlN, Si 3 N 4, SiC, Li 4 Si, Mg 2 Si и Ca 2 Si.