Relația genetică între clasele de substanțe anorganice. Relația genetică între clasele de substanțe anorganice Exe Relația chimică a substanțelor anorganice

Relația și relația transformărilor chimice este confirmată de relația genetică dintre clase nu materie organică. O substanță simplă, în funcție de clasă și de proprietățile chimice, formează un lanț de transformări substanțe complexe- serii genetice.

substante anorganice

Compușii care nu au un schelet de carbon caracteristic substanțelor organice se numesc substanțe anorganice sau minerale. Toți compușii minerali sunt clasificați în două grupe mari:

simplu, format din atomi ai unui element;
complex, incluzând atomi ai două sau mai multe elemente.

Orez. unu. Clasificare generala substante.

Conexiunile simple includ:

metale (K, Mg, Ca);
nemetale (O2, S, P);
gaze inerte (Kr, Xe, Rn).

Substanțele complexe au o clasificare mai ramificată dată în tabel.

Orez. 2. Clasificarea substanţelor complexe.

Metalele amfotere formează oxizii și hidroxizii corespunzători. Compușii amfoteri prezintă proprietățile acizilor și bazelor.

serie genetică

Substanțele simple - metale și nemetale - formează lanțuri de transformări care reflectă relația genetică a substanțelor anorganice. Prin reacții chimice adunări, substituții și descompuneri, se formează noi compuși mai simpli sau mai complecși.

Fiecare verigă din lanț este asociată cu prezența anterioară a unei substanțe simple. Diferența dintre cele două tipuri de serii genetice constă în reacția cu apa: metalele formează baze solubile și insolubile, nemetalele formează acizi.

Principalele lanțuri de transformări sunt descrise în tabel.

*Substanţă*	*serie genetică*	*Exemple*
	Metal activ → oxid bazic → alcali → sare	2Ca + O2 → 2CaO; CaO + H20 → Ca (OH)2; Ca (OH)2 + 2HCI → CaCI2 + 2H2O
	Metal inactiv → oxid bazic → sare → bază insolubilă → oxid bazic → metal	2Cu + O 2 → 2CuO; CuO + 2HCI → CuCI2 + H20; CuCl2 + 2KOH → Cu(OH)2 + 2KCI; Cu(OH)2 → CuO + H20; CuO + H2 → Cu + H2O
Metaloid	→ oxid acid → acid solubil (puternic) → sare	4P + 5O2 → 2P2O5; P205 + 3H20 → 2H3PO4; H3P04 + 3NaOH → Na3P04 + 3H2O
Metaloid	→ oxid acid → sare → acid insolubil (slab) → oxid acid → nemetal	Si + O2 → Si02; Si02 + 2NaOH → Na2Si03 + H20; Na2SiO3 + 2HCI → H2SiO3 + 2NaCI; H2Si03 → Si02 + H20; SiO 2 + 2Zn → 2ZnO + Si

Orez. 3. Diagrama relației genetice dintre clase.

Cu ajutorul unui lanț de transformare se pot obține săruri medii (normale) sau acide. Sărurile complexe pot include mai mulți atomi metalici și nemetalici.

Ce am învățat?

legătura genetică arată relaţia dintre clasele de substanţe anorganice. Se caracterizează printr-o serie genetică - o serie de transformări substanțe simple. Substanțele simple includ metale și nemetale. Metalele formează baze solubile și insolubile în funcție de activitate. Nemetalele sunt transformate în puternice sau acizi slabi. Prin reacții de adunare, substituție și descompunere se formează noi substanțe complexe ale seriei.

Test cu subiecte

Raport de evaluare

Rata medie: 4.7. Evaluări totale primite: 111.

Clasificarea substanţelor anorganice se bazează pe compoziție chimică- cea mai simplă și mai constantă caracteristică în timp. Compoziția chimică a unei substanțe arată ce elemente sunt prezente în ea și în ce raport numeric pentru atomii lor.

Elementeîmpărțit convențional în elemente cu proprietăți metalice și nemetalice. Prima dintre acestea este întotdeauna inclusă în cationi substanțe cu mai multe elemente (metal proprietăți), al doilea - în compoziție anionii (nemetalice proprietăți). În conformitate cu Legea periodicăîn perioade și grupuri dintre aceste elemente sunt elemente amfotere care prezintă simultan metalice și nemetalice într-un grad sau altul (amfoter, proprietăți duale). Elementele grupului VIIIA continuă să fie luate în considerare separat (gaze nobile), deși pentru Kr, Xe și Rn s-au găsit în mod clar proprietăți nemetalice (elementele He, Ne, Ar sunt inerte chimic).

Clasificarea substanțelor anorganice simple și complexe este dată în tabel. 6.

Mai jos sunt definițiile (definițiile) claselor de substanțe anorganice, cele mai importante ale acestora Proprietăți chimiceși metodele de obținere.

substante anorganice- legaturi formate de toti elemente chimice(cu excepția celor mai multe compusi organici carbon). Impartit de compoziție chimică:

Substanțe simple formată din atomi ai aceluiași element. Ele sunt împărțite în funcție de proprietățile lor chimice:

Metalele- substanţe simple ale elementelor cu proprietăţi metalice (electronegativitate scăzută). Metale tipice:

Metalele au o capacitate mare de reducere în comparație cu nemetalele tipice. În seria electrochimică de tensiuni, acestea sunt mult la stânga hidrogenului, înlocuiesc hidrogenul din apă (magneziu - în timpul fierberii):

Substanțele simple ale elementelor Cu, Ag și Ni sunt denumite și metale, deoarece oxizii lor CuO, Ag 2 O, NiO și hidroxizii Cu (OH) 2, Ni (OH) 2 sunt dominați de proprietățile de bază.

nemetale- substanţe simple ale elementelor cu proprietăţi nemetalice (electronegativitate mare). Nemetale tipice: F2, CI2, Br2, I2, O2, S, N2, P, C, Si.

Nemetalele au o putere de oxidare mare în comparație cu metalele tipice.

Amfigenele- substanţe simple amfotere formate din elemente cu proprietăţi amfotere (duale) (electronegativitatea este intermediară între metale şi nemetale). Amfigene tipice: Be, Cr, Zn, Al, Sn, Pb.

Amfigenele au o putere de reducere mai mică în comparație cu metalele tipice. În seria electrochimică de tensiuni, ele se alătură hidrogenului în stânga sau stau în spatele lui în dreapta.

Aerogeni- gaze nobile, substanțe monoatomice simple ale elementelor grupei VIIIA: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn. Dintre aceștia, He, Ne și Ar sunt pasivi chimic (nu s-au obținut compuși cu alte elemente), în timp ce Kr, Xe și Rn prezintă unele dintre proprietățile nemetalelor cu electronegativitate ridicată.

Substanțe complexe format din atomi de diferite elemente. Împărțit după compoziție și proprietăți chimice:

oxizi- compuși ai elementelor cu oxigen, starea de oxidare a oxigenului în oxizi este întotdeauna egală cu (-II). Împărțit după compoziție și proprietăți chimice:

Elementele He, Ne și Ar nu formează compuși cu oxigenul. Compușii elementelor cu oxigen în alte stări de oxidare nu sunt oxizi, ci compuși binari, de exemplu O + II F 2 -I și H 2 + I O 2 -I. Nu se aplică la oxizi și compuși binari amestecați, de exemplu S + IV Cl 2 -I O -II.

Oxizii bazici- produsele de deshidratare completa (reala sau conditionata) a hidroxizilor bazici pastreaza proprietatile chimice ale acestora din urma.

Dintre metalele tipice, numai Li, Mg, Ca și Sr formează oxizii Li2O, MgO, CaO și SrO atunci când sunt arse în aer; oxizii de Na 2 O, K 2 O, Rb 2 O, Cs 2 O şi BaO se obţin prin alte metode.

Oxizii CuO, Ag2O și NiO sunt, de asemenea, clasificați ca bazici.

Oxizii acizi- produsele deshidratării complete (reale sau condiționate) a hidroxizilor acizi, păstrează proprietățile chimice ale acestora din urmă.

Dintre nemetalele tipice, numai S, Se, P, As, C și Si formează oxizi SO 2 , SeO 2 , P 2 O 5 , As 2 O 3 , CO 2 și SiO 2 atunci când sunt arse în aer; oxizii Cl 2 O , Cl 2 O 7 , I 2 O 5 , SO 3 , SeO 3 , N 2 O 3 , N 2 O 5 şi As 2 O 5 se obţin prin alte metode.

Excepție: NO 2 și ClO 2 oxizi nu au hidroxizi acizi corespunzători, dar sunt considerați acizi, deoarece NO 2 și ClO 2 reacţionează cu alcalii, formând săruri a doi acizi, iar ClO 2 cu apa, formând doi acizi:

a) 2NO 2 + 2NaOH \u003d NaNO 2 + NaNO 3 + H 2 O

b) 2ClO 2 + H 2 O (rece) = HClO 2 + HClO 3

2ClO 2 + 2NaOH (rece) = NaClO 2 + NaClO 3 + H 2 O

Oxizii CrO3 și Mn2O7 (crom și mangan în cel mai înalt grad oxidare) sunt de asemenea acide.

Oxizi amfoteri- produsele deshidratării complete (reale sau condiționate) a hidroxizilor amfoteri păstrează proprietățile chimice ale hidroxizilor amfoteri.

Amfigenele tipice (cu excepția Ga) atunci când sunt arse în aer formează oxizii BeO, Cr2O3, ZnO, Al2O3, GeO2, SnO2 și PbO; oxizii amfoteri Ga 2 O 3 , SnO şi PbO 2 se obţin prin alte metode.

oxizi dubli sunt formate fie din atomi ai unui element amfoter în diferite stări de oxidare, fie din atomi ai două elemente diferite (metalice, amfoter), ceea ce determină proprietățile lor chimice. Exemple:

(Fe II Fe 2 III) O 4 , (Рb 2 II Pb IV) O 4 , (MgAl 2 ) O 4 , (CaTi) O 3 .

Oxidul de fier se formează prin arderea fierului în aer, oxidul de plumb - prin încălzirea slabă a plumbului în oxigen; oxizii a două metale diferite se obțin prin alte metode.

Oxizi care nu formează sare- oxizi nemetalici care nu au hidroxizi acizi și nu intră în reacții de formare a sărurilor (diferență față de oxizii bazici, acizi și amfoteri), de exemplu: CO, NO, N 2 O, SiO, S 2 O.

Hidroxizi- compuși ai elementelor (cu excepția fluorului și oxigenului) cu grupări hidroxo O -II H, pot conține și oxigen O -II. La hidroxizi, starea de oxidare a unui element este întotdeauna pozitivă (de la +I la +VIII). Numărul grupelor hidroxo este de la 1 la 6. Ele sunt împărțite după proprietăți chimice:

Hidroxizi bazici (baze) format din elemente cu proprietăţi metalice.

Obținut prin reacțiile oxizilor bazici corespunzători cu apa:

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)

Excepție: Hidroxizii de Mg(OH) 2, Cu(OH) 2 și Ni(OH) 2 se obțin prin alte metode.

Când este încălzită, are loc o deshidratare reală (pierderea de apă) pentru următorii hidroxizi:

2LiOH \u003d Li 2O + H 2O

M (OH) 2 \u003d MO + H 2 O (M \u003d Mg, Ca, Sr, Ba, Cu, Ni)

Hidroxizii bazici își înlocuiesc grupările hidroxo cu reziduuri acide pentru a forma săruri; elementele metalice își păstrează starea de oxidare în cationi de sare.

Hidroxizii bazici care sunt ușor solubili în apă (NaOH, KOH, Ca (OH) 2, Ba (OH) 2 etc.) se numesc alcaline,întrucât cu ajutorul lor se creează un mediu alcalin în soluție.

Hidroxizi acizi (acizi) format din elemente cu proprietăţi nemetalice. Exemple:

La disociere în diluat soluție apoasă se formează cationii H + (mai precis, H 3 O +) și următorii anioni, sau reziduuri acide:

Acizii pot fi obținuți prin reacțiile oxizilor acizi corespunzători cu apa (următoarele sunt reacțiile reale care au loc):

Cl2O + H2O \u003d 2HClO

E 2 O 3 + H 2 O \u003d 2NEO 2 (E \u003d N, As)

Ca 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)

Excepție: Oxidul de S02 ca hidroxid acid corespunde polihidratului de S02 n H 2 O („acid sulfuros H 2 SO 3” nu există, dar reziduurile acide HSO 3 - și SO 3 2- sunt prezente în săruri).

Când unii acizi sunt încălziți, are loc o deshidratare reală și se formează oxizii acizi corespunzători:

2HAsO 2 \u003d Ca 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 Ca 2 O 5 + H 2 O

H 2 SeO 4 \u003d SeO 3 + H 2 O

Când hidrogenul (real și formal) al acizilor este înlocuit cu metale și amfigene, se formează săruri, reziduurile acide își păstrează compoziția și se încarcă în săruri. Acizii H 2 SO 4 şi H 3 RO 4 într-o soluţie apoasă diluată reacţionează cu metalele şi amfigenii care se află în seria de tensiuni la stânga hidrogenului, în timp ce sărurile corespunzătoare se formează şi se eliberează hidrogen (acidul HNO 3 nu intră în astfel de reacții; mai jos sunt metale tipice, cu excepția faptului că Mg nu sunt enumerați deoarece reacţionează cu apa în condiții similare):

M + H 2 SO 4 (pasb.) \u003d MSO 4 + H 2 ^ (M \u003d Be, Mg, Cr, Mn, Zn, Fe, Ni)

2M + 3H 2 SO 4 (razb.) \u003d M 2 (SO 4) 3 + 3H 2 ^ (M \u003d Al, Ga)

3M + 2H 3 PO 4 (dif.) \u003d M 3 (PO 4) 2 v + 3H 2 ^ (M \u003d Mg, Fe, Zn)

Spre deosebire de acizii anoxici, se numesc hidroxizi acizi acizi oxigenați sau oxoacizi.

Hidroxizi amfoteri format din elemente cu proprietăți amfotere. Hidroxizi amfoteri tipici:

Be(OH) 2 Sn(OH) 2 Al(OH) 3 AlO(OH)

Zn(OH) 2 Pb(OH) 2 Cr(OH) 3 CrO(OH)

El se formează din oxizi amfoteri și apă, dar suferă o deshidratare reală și formează oxizi amfoteri:

Excepție: pentru fier(III) se cunoaște numai metahidroxid FeO(OH), „hidroxid de fier(III) Fe(OH) 3” nu există (nu se obține).

Hidroxizii amfoteri prezintă proprietățile hidroxizilor bazici și acizi; formează două tipuri de săruri, în care elementul amfoter face parte fie din cationii de sare, fie din anionii acestora.

Pentru elementele cu mai multe stări de oxidare, se aplică regula: cu cât starea de oxidare este mai mare, cu atât este mai pronunțată proprietăți acide hidroxizi (și/sau oxizi corespunzători).

sare- conexiuni formate din cationi hidroxizi bazici sau amfoteri (în rol de bazic) şi anionii(reziduuri) de hidroxizi acizi sau amfoteri (în rol de acid). Spre deosebire de sărurile anoxice, sărurile considerate aici se numesc săruri oxigenate sau oxosăruri. Ele sunt împărțite în funcție de compoziția cationilor și anionilor:

Săruri medii conţin reziduuri acide medii CO 3 2- , NO 3 - , PO 4 3- , SO 4 2- şi altele; de exemplu: K2CO3, Mg (NO3)2, Cr2(SO4)3, Zn3(PO4)2.

Dacă prin reacții care implică hidroxizi se obțin săruri medii, atunci reactivii se iau în cantități echivalente. De exemplu, sarea K 2 CO 3 poate fi obținută luând reactivii în rapoartele:

2KOH și 1H2CO3, 1K2O și 1H2CO3, 2KOH și 1CO2.

Reacții pentru formarea sărurilor medii:

Baza + Acid > Sare + Apa

1a) hidroxid bazic + hidroxid acid >...

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) hidroxid amfoter + hidroxid acid >...

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) hidroxid bazic + hidroxid amfoter >...

NaOH + Al (OH) 3 \u003d NaAlO 2 + 2H 2 O (în topitură)

2NaOH + Zn(OH) 2 = Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O (în topitură)

Oxid de bază + acid = sare + apă

2a) oxid bazic + hidroxid acid >...

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) oxid amfoter+ hidroxid acid >...

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) oxid bazic + hidroxid amfoter >...

Na 2 O + 2Al (OH) 3 \u003d 2NaAlO 2 + ZN 2 O (în topitură)

Na 2 O + Zn(OH) 2 = Na 2 ZnO 2 + H 2 O (în topitură)

Baza + Oxid acid > Sare + Apa

Pentru) hidroxid bazic + oxid acid > ...

2NaOH + SO 3 \u003d Na 2 SO 4 + H 2 O

Ba (OH) 2 + CO 2 \u003d BaCO 3 + H 2 O

3b) hidroxid amfoter + oxid acid >...

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) hidroxid bazic + oxid amfoter >...

2NaOH + Al 2 O 3 \u003d 2NaAlO 2 + H 2 O (în topitură)

2NaOH + ZnO = Na 2 ZnO 2 + H 2 O (în topitură)

Oxid bazic + Oxid acid > Sare

4a) oxid bazic + oxid acid >...

Na 2 O + SO 3 \u003d Na 2 SO 4, BaO + CO 2 \u003d BaCO 3

4b) oxid amfoter + oxid acid >...

Al 2 O 3 + 3SO 3 \u003d Al 2 (SO 4) 3, ZnO + N 2 O 5 \u003d Zn (NO 3) 2

4c) oxid bazic + oxid amfoter >...

Na 2 O + Al 2 O 3 \u003d 2NaAlO 2, Na 2 O + ZnO \u003d Na 2 ZnO 2

Reacțiile 1c, dacă continuă în soluţie, însoțită de formarea altor produse - săruri complexe:

NaOH (conc.) + Al(OH)3 = Na

KOH (conc.) + Cr (OH) 3 \u003d K 3

2NaOH (conc.) + M (OH) 2 \u003d Na 2 (M \u003d Be, Zn)

KOH (conc.) + M (OH) 2 \u003d K (M \u003d Sn, Pb)

Toate sărurile medii din soluție sunt electroliți puternici (se disociază complet).

Săruri acide conţin resturi acide acide (cu hidrogen) HCO 3 -, H 2 PO 4 2-, HPO 4 2- etc., se formează prin acţiunea hidroxizilor bazici şi amfoteri sau a sărurilor medii ale unui exces de hidroxizi acizi care conţin cel puţin două atomi de hidrogen din moleculă; oxizii acizi corespunzători acționează în mod similar:

NaOH + H2S04 (conc.) = NaHS04 + H20

Ba (OH) 2 + 2H 3 RO 4 (conc.) \u003d Ba (H 2 RO 4) 2 + 2H 2 O

Zn (OH) 2 + H 3 PO 4 (conc.) \u003d ZnHPO 4 v + 2H 2 O

PbS04 + H2SO4 (conc.) = Pb (HSO4)2

K 2 HPO 4 + H 3 PO 4 (conc.) \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)

Când se adaugă hidroxidul metalului sau amfigenului corespunzător, sărurile acide sunt transformate în unele medii:

NaHSO4 + NaOH \u003d Na2SO4 + H2O

Pb (HSO 4) 2 + Pb (OH) 2 \u003d 2PbSO 4 v + 2H 2 O

Aproape toate sărurile acide sunt foarte solubile în apă, complet disociate (KHCO 3 = K + + HCO 3 -).

Săruri de bază conţin grupări OH hidroxo, considerate ca anioni separaţi, de exemplu FeNO 3 (OH), Ca 2 SO 4 (OH) 2, Cu 2 CO 3 (OH) 2, se formează prin acţiunea hidroxizilor acizi. exces hidroxid bazic care conține cel puțin două grupări hidroxo într-o unitate de formulă:

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

S-au format săruri de bază acizi tari, când se adaugă hidroxidul acid corespunzător, acestea intră în medie:

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

Majoritatea sărurilor de bază sunt puțin solubile în apă; sunt precipitate prin co-hidroliză dacă sunt formate din acizi slabi:

2MgCl 2 + H 2 O + 2Na 2 CO 3 \u003d Mg 2 CO 3 (OH) 2 v + CO 2 ^ + 4NaCl

săruri duble conțin doi cationi diferiți din punct de vedere chimic; de exemplu: CaMg (CO3)2, KAl (SO4)2, Fe (NH4)2 (SO4)2, LiAl (Si03)2. Se formează multe săruri duble (sub formă de hidrați cristalini) în timpul cocristalizării sărurilor medii corespunzătoare dintr-o soluție saturată:

K 2 SO 4 + MgSO 4 + 6H 2 O \u003d K 2 Mg (SO 4) 2 6H 2 Ov

Adesea, sărurile duble sunt mai puțin solubile în apă în comparație cu sărurile medii individuale.

Conexiuni binare- sunt substante complexe care nu apartin claselor de oxizi, hidroxizi si saruri si constau din cationi si anioni fara oxigen (reali sau conditionati).

Proprietățile lor chimice sunt variate și sunt considerate în Chimie anorganică separat pentru nemetale din diferite grupuri Sistem periodic; în acest caz, clasificarea se realizează în funcție de tipul de anion.

Exemple:

A) halogenuri: OF 2, HF, KBr, PbI2, NH4CI, BrF3, IF7

b) calcogenuri: H2S, Na2S, ZnS, As 2S3, NH4HS, K2Se, NiSe

în) nitruri: NH3, NH3H2O, Li3N, Mg3N2, AlN, Si3N4

G) carburi: CH4, Be2C, Al4C3, Na2C2, CaC2, Fe3C, SiC

e) siliciuri: Li4Si, Mg2Si, ThSi2

e) hidruri: LiH, CaH2, AlH3, SiH4

și) peroxid H2O2, Na202, CaO2

h) superoxizi: HO 2, KO 2, Ba (O 2) 2

Tip legătură chimică dintre acești compuși binari se disting:

covalent: OF 2, IF 7, H 2 S, P 2 S 5, NH 3, H 2 O 2

ionic: Nal, K2Se, Mg3N2, CaC2, Na2O2, KO2

Întâlni dubla(cu doi cationi diferiți) și amestecat(cu doi anioni diferiți) compuși binari, de exemplu: KMgCl3, (FeCu)S2 și Pb(Cl)F, Bi(Cl)O, SCl2O2, As(O)F3.

Toate sărurile complexe ionice (cu excepția sărurilor complexe hidroxo) aparțin și ele acestei clase de substanțe complexe (deși de obicei sunt considerate separat), de exemplu:

SO4K4Na3

CIK3K2

Compușii binari includ compuși complecși covalenti fără o sferă exterioară, de exemplu, și [Na(CO)4].

Prin analogie cu relația dintre hidroxizi și săruri, acizii și sărurile fără oxigen sunt izolați din toți compușii binari (alți compuși sunt clasificați ca alții).

Acizii anoxici conțin (ca oxoacizii) hidrogen mobil H + și, prin urmare, prezintă unele proprietăți chimice ale hidroxizilor acizi (disocierea în apă, participarea la reacțiile de formare a sărurilor ca acid). Acizii anoxici comuni sunt HF, HCl, HBr, HI, HCN și H 2 S, dintre care HF, HCN și H 2 S sunt acizi slabi, iar restul sunt puternici.

Exemple Reacții de formare a sărurilor:

2HBr + ZnO = ZnBr2 + H2O

2H 2 S + Ba (OH) 2 \u003d Ba (HS) 2 + 2H 2 O

2HI + Pb (OH) 2 \u003d Pbl 2 v + 2H 2 O

Metalele și amfigenele, aflate în seria tensiunilor la stânga hidrogenului și nereacționând cu apa, interacționează cu acizii puternici HCl, HBr și HI (în vedere generala NG) într-o soluție diluată și înlocuiți hidrogenul din ele (sunt date reacțiile reale):

M + 2NG = MG 2 + H 2 ^ (M = Be, Mg, Zn, Cr, Mn, Fe, Co, Ni)

2M + 6NG = 2MG 3 + H 2 ^ (M = Al, Ga)

Săruri anoxice format din cationi de metale și amfigeni (precum și cationul de amoniu NH 4 +) și anioni (reziduuri) de acizi fără oxigen; exemple: AgF, NaCI, KBr, PbI2, Na2S, Ba(HS)2, NaCN, NH4CI. Ele prezintă unele proprietăți chimice ale oxosărurilor.

Mod general obținerea de săruri fără oxigen cu anioni cu un singur element - interacțiunea metalelor și amfigenilor cu nemetalele F 2, Cl 2, Br 2 și I 2 (în forma generală G 2) și sulful S (se dau reacțiile reale):

2M + G2 = 2MG (M = Li, Na, K, Rb, Cs, Ag)

M + G 2 \u003d MG 2 (M \u003d Fi, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Mn, Co)

2M + ZG2 = 2MG3 (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 = M2S3 (M = Al, Ga, Cr)

Excepții:

a) Cu și Ni reacționează numai cu halogenii Cl 2 și Br 2 (produse MCl 2, MBr 2)

b) Cr și Mn reacționează cu Cl 2, Br 2 și I 2 (produșii CrCl 3, CrBr 3, CrI 3 și MnCl 2, MnBr 2, MnI 2)

c) Fe reacţionează cu F 2 şi Cl 2 (produse FeF 3, FeCl 3), cu Br 2 (amestec de FeBr 3 şi FeBr 2), cu I 2 (produs FeI 2)

d) Cu reacționează cu S formând un amestec de produse Cu 2 S și CuS

Alți compuși binari- toate substanțele din această clasă, cu excepția acizilor și sărurilor fără oxigen alocate subclaselor separate.

Metodele de obținere a compușilor binari din această subclasă sunt diverse, cea mai simplă este interacțiunea substanțelor simple (sunt date reacții reale):

a) halogenuri:

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 + 2Г 2 = Sir 4 (Г = F, CI, Br, I)

b) calcogenuri:

2As + 3S = As2S3

2E + 5S = E 2 S 5 (E = P, As)

E + 2S = ES 2 (E = C, Si)

c) nitruri:

3H2 + N22NH3

6M + N 2 \u003d 2M 3 N (M \u003d Li, Na, K)

3M + N 2 \u003d M 3 N 2 (M \u003d Fi, Mg, Ca)

2Al + N2 = 2AlN

3Si + 2N 2 \u003d Si 3 N 4

d) carburi:

2M + 2C \u003d M 2 C 2 (M \u003d Li, Na)

2Be + C \u003d Fi 2 C

M + 2C = MC 2 (M = Ca, Sr, Ba)

4Al + 3C \u003d Al 4 C 3

e) siliciuri:

4Li + Si = Li 4 Si

2M + Si = M 2 Si (M = Mg, Ca)

f) hidruri:

2M + H 2 \u003d 2MH (M \u003d Li, Na, K)

M + H 2 \u003d MH 2 (M \u003d Mg, Ca)

g) peroxizi, superoxizi:

2Na + O 2 \u003d Na 2 O 2 (combustie în aer)

M + O 2 \u003d MO 2 (M \u003d K, Rb, Cs; ardere în aer)

Multe dintre aceste substanțe reacţionează complet cu apa (mai des sunt hidrolizate fără a modifica stările de oxidare ale elementelor, dar hidrurile acționează ca agenți reducători, iar superoxizii intră în reacții de dismutare):

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

Fii 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)

Alte substanțe, dimpotrivă, sunt rezistente la apă, printre care SF 6, NF 3, CF 4, CS 2, AlN, Si 3 N 4, SiC, Li 4 Si, Mg 2 Si și Ca 2 Si.

Exemple de sarcini pentru părțile A, B, C

1. Substantele simple sunt

1) fullerenă

2. În unitățile de formulă ale produselor de reacție

Si + CF1 2 >…, Si + O 2 >…, Si + Mg >…

3. În produșii de reacție care conțin metale

Na + H 2 O >…, Ca + H 2 O >…, Al + HCl (soluție) >…

valoare totală numărul de atomi ai tuturor elementelor este

4. Oxidul de calciu poate reacționa (individual) cu toate substanțele din set

1) CO2, NaOH, NO

2) HBr, S03, NH4CI

3) BaO, S03, KMgCI3

4) O2, Al203, NH3

5. Va avea loc o reacție între oxidul de sulf (IV) și

6. Sarea МAlO 2 se formează în timpul fuziunii

2) Al203 şi KOH

3) Al și Ca (OH) 2

4) Al2O3 şi Fe2O3

7. În ecuație moleculară reactii

ZnO + HNO 3 > Zn(NO 3) 2 +...

suma coeficienților este

8. Produșii reacției N 2 O 5 + NaOH > ... sunt

1) Na20, HNO3

3) NaN03, H20

4) NaN02, N2, H20

9. Un set de baze este

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. Hidroxidul de potasiu reacţionează în soluţie (separat) cu substanţele setului

4) S03, FeCI3

11–12. Reziduul corespunzător acidului numit

11. sulfuric

12. Azot

are formula

13. Din acizi clorhidric și sulfuric diluați nu evidențiază gaz numai metal

14. Hidroxidul amfoter este

15-16. După formulele date ale hidroxizilor

15. H3P04, Pb(OH)2

16. Cr(OH)3, HNO3

se derivă formula pentru sare medie

1) Pb 3 (PO 4) 2

17. După trecerea excesului de H 2 S printr-o soluție de hidroxid de bariu, soluția finală va conține sare

18. Reacții posibile:

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. În ecuația reacției (CaOH) 2 CO 3 (t) + H 3 PO 4 > CaHPO 4 v + ...

suma coeficienților este

20. Stabiliți o corespondență între formula substanței și grupul căruia îi aparține.

21. Stabiliți o corespondență între materiile prime și produșii de reacție.

22. În schema transformărilor

substanțele A și B sunt indicate în set

1) NaN03, H20

4) HN03, H20

23. Faceți ecuații ale reacțiilor posibile conform schemei

FeS > H2S + PbS > PbSO4 > Pb(HSO4)2

24. Faceți ecuații pentru patru reacții posibile între substanțe:

1) Acid azotic(conc.)

2) carbon (grafit sau cocs)

3) oxid de calciu

Elementeîmpărțit convențional în elemente cu proprietăți metalice și nemetalice. Prima dintre acestea este întotdeauna inclusă în cationi substanțe cu mai multe elemente (metal proprietăți), al doilea - în compoziție anionii (nemetalice proprietăți). În conformitate cu Legea periodică, în perioade și grupuri dintre aceste elemente există elemente amfotere care prezintă simultan metalice și nemetalice într-un grad sau altul. (amfoter, proprietăți duale). Elementele grupului VIIIA continuă să fie luate în considerare separat (gaze nobile), deși pentru Kr, Xe și Rn s-au găsit în mod clar proprietăți nemetalice (elementele He, Ne, Ar sunt inerte chimic).

Clasificarea substanțelor anorganice simple și complexe este dată în tabel. 6.

Mai jos sunt definite (definițiile) claselor de substanțe anorganice, cele mai importante proprietăți chimice ale acestora și metodele de obținere.

substante anorganice- compuși formați din toate elementele chimice (cu excepția majorității compușilor organici de carbon). Ele sunt împărțite în funcție de compoziția lor chimică:

Substanțe simple formată din atomi ai aceluiași element. Ele sunt împărțite în funcție de proprietățile lor chimice:

Metalele- substanţe simple ale elementelor cu proprietăţi metalice (electronegativitate scăzută). Metale tipice:

Substanțele simple ale elementelor Cu, Ag și Ni sunt denumite și metale, deoarece oxizii lor CuO, Ag 2 O, NiO și hidroxizii Cu (OH) 2, Ni (OH) 2 sunt dominați de proprietățile de bază.

nemetale- substanţe simple ale elementelor cu proprietăţi nemetalice (electronegativitate mare). Nemetale tipice: F2, CI2, Br2, I2, O2, S, N2, P, C, Si.

Nemetalele au o putere de oxidare mare în comparație cu metalele tipice.

Amfigenele au o putere de reducere mai mică în comparație cu metalele tipice. În seria electrochimică de tensiuni, ele se alătură hidrogenului în stânga sau stau în spatele lui în dreapta.

Aerogeni- gaze nobile, substanțe monoatomice simple ale elementelor grupei VIIIA-grup: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn. Dintre aceștia, He, Ne și Ar sunt pasivi chimic (nu s-au obținut compuși cu alte elemente), în timp ce Kr, Xe și Rn prezintă unele dintre proprietățile nemetalelor cu electronegativitate ridicată.

Substanțe complexe format din atomi de diferite elemente. Împărțit după compoziție și proprietăți chimice:

oxizi- compuși ai elementelor cu oxigen, starea de oxidare a oxigenului în oxizi este întotdeauna egală cu (-II). Împărțit după compoziție și proprietăți chimice:

Oxizii bazici- produsele de deshidratare completa (reala sau conditionata) a hidroxizilor bazici pastreaza proprietatile chimice ale acestora din urma.

Dintre metalele tipice, numai Li, Mg, Ca și Sr formează oxizii Li2O, MgO, CaO și SrO atunci când sunt arse în aer; oxizii de Na 2 O, K 2 O, Rb 2 O, Cs 2 O şi BaO se obţin prin alte metode.

Oxizii CuO, Ag2O și NiO sunt, de asemenea, clasificați ca bazici.

Oxizii acizi- produsele deshidratării complete (reale sau condiționate) a hidroxizilor acizi, păstrează proprietățile chimice ale acestora din urmă.

a) 2NO 2 + 2NaOH \u003d NaNO 2 + NaNO 3 + H 2 O

b) 2ClO 2 + H 2 O (rece) = HClO 2 + HClO 3

2ClO 2 + 2NaOH (rece) = NaClO 2 + NaClO 3 + H 2 O

Oxizii CrO 3 și Mn 2 O 7 (crom și mangan în cea mai mare stare de oxidare) sunt de asemenea acizi.

Oxizi amfoteri- produsele deshidratării complete (reale sau condiționate) a hidroxizilor amfoteri păstrează proprietățile chimice ale hidroxizilor amfoteri.

Amfigenele tipice (cu excepția Ga) atunci când sunt arse în aer formează oxizii BeO, Cr2O3, ZnO, Al2O3, GeO2, SnO2 și PbO; oxizii amfoteri Ga 2 O 3 , SnO şi PbO 2 se obţin prin alte metode.

(Fe II Fe 2 III) O 4 , (Рb 2 II Pb IV) O 4 , (MgAl 2 ) O 4 , (CaTi) O 3 .

Oxidul de fier se formează prin arderea fierului în aer, oxidul de plumb - prin încălzirea slabă a plumbului în oxigen; oxizii a două metale diferite se obțin prin alte metode.

Hidroxizi- compuși ai elementelor (cu excepția fluorului și oxigenului) cu grupări hidroxo O-II H, pot conține și oxigen O-II. La hidroxizi, starea de oxidare a unui element este întotdeauna pozitivă (de la +I la +VIII). Numărul grupelor hidroxo este de la 1 la 6. Ele sunt împărțite după proprietăți chimice:

Hidroxizi bazici (baze) format din elemente cu proprietăţi metalice.

Obținut prin reacțiile oxizilor bazici corespunzători cu apa:

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)

Excepție: Hidroxizii de Mg(OH) 2, Cu(OH) 2 și Ni(OH) 2 se obțin prin alte metode.

Când este încălzită, are loc o deshidratare reală (pierderea de apă) pentru următorii hidroxizi:

2LiOH \u003d Li 2O + H 2O

M (OH) 2 \u003d MO + H 2 O (M \u003d Mg, Ca, Sr, Ba, Cu, Ni)

Hidroxizii bazici își înlocuiesc grupările hidroxo cu reziduuri acide pentru a forma săruri; elementele metalice își păstrează starea de oxidare în cationi de sare.

Hidroxizii bazici care sunt ușor solubili în apă (NaOH, KOH, Ca (OH) 2, Ba (OH) 2 etc.) se numesc alcaline,întrucât cu ajutorul lor se creează un mediu alcalin în soluție.

Hidroxizi acizi (acizi) format din elemente cu proprietăţi nemetalice. Exemple:

Disocierea într-o soluție apoasă diluată produce cationi H + (mai precis, H 3 O +) și următorii anioni, sau reziduuri acide:

Acizii pot fi obținuți prin reacțiile oxizilor acizi corespunzători cu apa (următoarele sunt reacțiile reale care au loc):

Cl2O + H2O \u003d 2HClO

E 2 O 3 + H 2 O \u003d 2NEO 2 (E \u003d N, As)

Ca 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)

Excepție: Oxidul de S02 ca hidroxid acid corespunde polihidratului de S02 n H 2 O („acid sulfuros H 2 SO 3” nu există, dar reziduurile acide HSO 3 - și SO 3 2 - sunt prezente în săruri).

Când unii acizi sunt încălziți, are loc o deshidratare reală și se formează oxizii acizi corespunzători:

2HAsO 2 \u003d Ca 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 Ca 2 O 5 + H 2 O

H 2 SeO 4 \u003d SeO 3 + H 2 O

M + H 2 SO 4 (pasb.) \u003d MSO 4 + H 2 (M \u003d Be, Mg, Cr, Mn, Zn, Fe, Ni)

2M + 3H 2 SO 4 (razb.) \u003d M 2 (SO 4) 3 + 3H 2 (M \u003d Al, Ga)

3M + 2H 3 PO 4 (razb.) \u003d M 3 (PO 4) 2 ↓ + 3H 2 (M \u003d Mg, Fe, Zn)

Spre deosebire de acizii anoxici, se numesc hidroxizi acizi acizi oxigenați sau oxoacizi.

Hidroxizi amfoteri format din elemente cu proprietăţi amfotere. Hidroxizi amfoteri tipici:

Be(OH) 2 Sn(OH) 2 Al(OH) 3 AlO(OH)

Zn(OH) 2 Pb(OH) 2 Cr(OH) 3 CrO(OH)

El se formează din oxizi amfoteri și apă, dar suferă o deshidratare reală și formează oxizi amfoteri:

Excepție: pentru fier(III) se cunoaște numai metahidroxid FeO(OH), „hidroxid de fier(III) Fe(OH) 3” nu există (nu se obține).

Pentru elementele cu mai multe stări de oxidare se aplică regula: cu cât starea de oxidare este mai mare, cu atât sunt mai pronunțate proprietățile acide ale hidroxizilor (și/sau ale oxizilor corespunzători).

Săruri medii conţin resturi acide medii CO32-, NO3-, PO43-, SO42- etc.; de exemplu: K2CO3, Mg (NO3)2, Cr2(SO4)3, Zn3(PO4)2.

2KOH și 1H2CO3, 1K2O și 1H2CO3, 2KOH și 1CO2.

Reacții pentru formarea sărurilor medii:

Baza + Acid → Sare + Apa

1a) hidroxid bazic + hidroxid acid →...

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) hidroxid amfoter + hidroxid acid →...

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) hidroxid bazic + hidroxid amfoter →...

NaOH + Al (OH) 3 \u003d NaAlO 2 + 2H 2 O (în topitură)

2NaOH + Zn(OH) 2 = Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O (în topitură)

Oxid de bază + acid = sare + apă

2a) oxid bazic + hidroxid acid →...

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) oxid amfoter + hidroxid acid →...

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) oxid bazic + hidroxid amfoter →...

Na 2 O + 2Al (OH) 3 \u003d 2NaAlO 2 + ZN 2 O (în topitură)

Na 2 O + Zn(OH) 2 = Na 2 ZnO 2 + H 2 O (în topitură)

Baza + Oxid acid → Sare + Apa

Pentru) hidroxid bazic + oxid acid → ...

2NaOH + SO 3 \u003d Na 2 SO 4 + H 2 O

Ba (OH) 2 + CO 2 \u003d BaCO 3 + H 2 O

3b) hidroxid amfoter + oxid acid →...

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) hidroxid bazic + oxid amfoter →…

2NaOH + Al 2 O 3 \u003d 2NaAlO 2 + H 2 O (în topitură)

2NaOH + ZnO = Na 2 ZnO 2 + H 2 O (în topitură)

Oxid bazic + Oxid acid → Sare

4a) oxid bazic + oxid acid →…

Na 2 O + SO 3 \u003d Na 2 SO 4, BaO + CO 2 \u003d BaCO 3

4b) oxid amfoter + oxid acid →...

Al 2 O 3 + 3SO 3 \u003d Al 2 (SO 4) 3, ZnO + N 2 O 5 \u003d Zn (NO 3) 2

4c) oxid bazic + oxid amfoter →...

Na 2 O + Al 2 O 3 \u003d 2NaAlO 2, Na 2 O + ZnO \u003d Na 2 ZnO 2

Reacțiile 1c, dacă continuă în soluţie, însoțită de formarea altor produse - săruri complexe:

NaOH (conc.) + Al(OH)3 = Na

KOH (conc.) + Cr (OH) 3 \u003d K 3

2NaOH (conc.) + M (OH) 2 \u003d Na 2 (M \u003d Be, Zn)

KOH (conc.) + M (OH) 2 \u003d K (M \u003d Sn, Pb)

Toate sărurile medii din soluție sunt electroliți puternici (se disociază complet).

NaOH + H2S04 (conc.) = NaHS04 + H20

Ba (OH) 2 + 2H 3 RO 4 (conc.) \u003d Ba (H 2 RO 4) 2 + 2H 2 O

Zn (OH) 2 + H 3 PO 4 (conc.) \u003d ZnHPO 4 ↓ + 2H 2 O

PbS04 + H2SO4 (conc.) = Pb (HSO4)2

K 2 HPO 4 + H 3 PO 4 (conc.) \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)

Când se adaugă hidroxidul metalului sau amfigenului corespunzător, sărurile acide sunt transformate în unele medii:

NaHSO4 + NaOH \u003d Na2SO4 + H2O

Pb (HSO 4) 2 + Pb (OH) 2 \u003d 2PbSO 4 ↓ + 2H 2 O

Aproape toate sărurile acide sunt foarte solubile în apă, complet disociate (KHCO 3 = K + + HCO 3 -).

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

Sărurile bazice formate din acizi tari, atunci când se adaugă hidroxidul acid corespunzător, se transformă în medii:

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

Majoritatea sărurilor de bază sunt puțin solubile în apă; sunt precipitate prin co-hidroliză dacă sunt formate din acizi slabi:

2MgCl 2 + H 2 O + 2Na 2 CO 3 \u003d Mg 2 CO 3 (OH) 2 ↓ + CO 2 + 4NaCl

K 2 SO 4 + MgSO 4 + 6H 2 O \u003d K 2 Mg (SO 4) 2 6H 2 O ↓

Adesea, sărurile duble sunt mai puțin solubile în apă în comparație cu sărurile medii individuale.

Conexiuni binare- sunt substante complexe care nu apartin claselor de oxizi, hidroxizi si saruri si constau din cationi si anioni fara oxigen (reali sau conditionati).

Proprietățile lor chimice sunt diverse și sunt considerate în chimia anorganică separat pentru nemetale din diferite grupe ale sistemului periodic; în acest caz, clasificarea se realizează în funcție de tipul de anion.

Exemple:

A) halogenuri: OF 2, HF, KBr, PbI2, NH4CI, BrF3, IF7

b) calcogenuri: H2S, Na2S, ZnS, As 2S3, NH4HS, K2Se, NiSe

în) nitruri: NH3, NH3H2O, Li3N, Mg3N2, AlN, Si3N4

G) carburi: CH4, Be2C, Al4C3, Na2C2, CaC2, Fe3C, SiC

e) siliciuri: Li4Si, Mg2Si, ThSi2

e) hidruri: LiH, CaH2, AlH3, SiH4

și) peroxid H2O2, Na202, CaO2

h) superoxizi: HO 2, KO 2, Ba (O 2) 2

După tipul de legătură chimică dintre acești compuși binari se disting:

covalent: OF 2, IF 7, H 2 S, P 2 S 5, NH 3, H 2 O 2

ionic: Nal, K2Se, Mg3N2, CaC2, Na2O2, KO2

Întâlni dubla(cu doi cationi diferiți) și amestecat(cu doi anioni diferiți) compuși binari, de exemplu: KMgCl3, (FeCu)S2 și Pb(Cl)F, Bi(Cl)O, SCl2O2, As(O)F3.

Toate sărurile complexe ionice (cu excepția sărurilor complexe hidroxo) aparțin și ele acestei clase de substanțe complexe (deși de obicei sunt considerate separat), de exemplu:

SO4K4Na3

CIK3K2

Compușii binari includ compuși complecși covalenti fără o sferă exterioară, de exemplu, și [Na(CO)4].

Prin analogie cu relația dintre hidroxizi și săruri, acizii și sărurile fără oxigen sunt izolați din toți compușii binari (alți compuși sunt clasificați ca alții).

Exemple Reacții de formare a sărurilor:

2HBr + ZnO = ZnBr2 + H2O

2H 2 S + Ba (OH) 2 \u003d Ba (HS) 2 + 2H 2 O

2HI + Pb (OH) 2 \u003d Pbl 2 ↓ + 2H 2 O

Metalele și amfigenele, aflate în seria tensiunilor la stânga hidrogenului și nereacționând cu apa, interacționează cu acizii puternici HCl, HBr și HI (în forma generală NH) într-o soluție diluată și înlocuiesc hidrogenul din aceștia (reacțiile reale sunt dat):

M + 2NG = MG2 + H2 (M = Be, Mg, Zn, Cr, Mn, Fe, Co, Ni)

2M + 6NG = 2MG 3 + H 2 (M = Al, Ga)

Metoda generală de obținere a sărurilor fără oxigen cu anioni cu un singur element este interacțiunea metalelor și amfigenilor cu nemetalele F 2, Cl 2, Br 2 și I 2 (în forma generală G 2) și sulful S (reacții reale). sunt date):

2M + G2 = 2MG (M = Li, Na, K, Rb, Cs, Ag)

M + G 2 \u003d MG 2 (M \u003d Fi, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Mn, Co)

2M + ZG2 = 2MG3 (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 = M2S3 (M = Al, Ga, Cr)

Excepții:

a) Cu și Ni reacționează numai cu halogenii Cl 2 și Br 2 (produse MCl 2, MBr 2)

b) Cr și Mn reacționează cu Cl 2, Br 2 și I 2 (produșii CrCl 3, CrBr 3, CrI 3 și MnCl 2, MnBr 2, MnI 2)

c) Fe reacţionează cu F 2 şi Cl 2 (produse FeF 3, FeCl 3), cu Br 2 (amestec de FeBr 3 şi FeBr 2), cu I 2 (produs FeI 2)

d) Cu reacționează cu S formând un amestec de produse Cu 2 S și CuS

Alți compuși binari- toate substanțele din această clasă, cu excepția acizilor și sărurilor fără oxigen alocate subclaselor separate.

Metodele de obținere a compușilor binari din această subclasă sunt diverse, cea mai simplă este interacțiunea substanțelor simple (sunt date reacții reale):

a) halogenuri:

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 + 2Г 2 = Sir 4 (Г = F, CI, Br, I)

b) calcogenuri:

2As + 3S = As2S3

2E + 5S = E 2 S 5 (E = P, As)

E + 2S = ES 2 (E = C, Si)

c) nitruri:

6M + N 2 \u003d 2M 3 N (M \u003d Li, Na, K)

3M + N 2 \u003d M 3 N 2 (M \u003d Fi, Mg, Ca)

2Al + N2 = 2AlN

3Si + 2N 2 \u003d Si 3 N 4

d) carburi:

2M + 2C \u003d M 2 C 2 (M \u003d Li, Na)

2Be + C \u003d Fi 2 C

M + 2C = MC 2 (M = Ca, Sr, Ba)

4Al + 3C \u003d Al 4 C 3

e) siliciuri:

4Li + Si = Li 4 Si

2M + Si = M 2 Si (M = Mg, Ca)

f) hidruri:

2M + H 2 \u003d 2MH (M \u003d Li, Na, K)

M + H 2 \u003d MH 2 (M \u003d Mg, Ca)

g) peroxizi, superoxizi:

2Na + O 2 \u003d Na 2 O 2 (combustie în aer)

M + O 2 \u003d MO 2 (M \u003d K, Rb, Cs; ardere în aer)

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

Fi 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)

Alte substanțe, dimpotrivă, sunt rezistente la apă, printre care SF 6, NF 3, CF 4, CS 2, AlN, Si 3 N 4, SiC, Li 4 Si, Mg 2 Si și Ca 2 Si.

substante anorganice

serie genetică

Ce am învățat?

Test cu subiecte

Raport de evaluare

Citeste si