Общая характеристика химических элементов и их соединений

 

Различают простые и сложные вещества. Простые вещества образованы атомами одного и того же элемента. Их условно разделяют на металлы и неметаллы. К неметаллам относят 22 элемента: благородные газы, галогены и H, B, C, N, O, Si, P, S. Остальные элементы относят к металлам.

Сложные вещества состоят из атомов различных элементов. В зависимости от состава и свойств сложные вещества подразделяют на классы: 1) оксиды; 2) гидроксиды; 3) соли.

Оксидами называют сложные вещества, состоящие из кислорода и какого-либо химического элемента Э_nO_m.

Оксиды различают солеобразующие и несолеобразующие. К последним принадлежат СО, N₂O, NO, SiO. Они не образуют солей, не реагируют с водой, другими оксидами. Солеобразующие оксиды подразделяют на основные – оксиды металлов с низкой степенью окисления +1, +2 (Na₂O, CaO, CuO);

кислотные – оксиды металлов, имеющие степень окисления +5, +6, +7 и неметаллы (SO₃, Cl₂O₅, CrO₃, Mn₂O₇);

амфотерные – оксиды металлов, проявляющие основные и кислотные свойства, например: BeO, Al₂O₃, Cr₂O₃, PbO₂, ZnO, SnO.

Гидратные формы оксидов называют гидроксидами. В зависимости от химических свойств их делят на основные (основания),кислотные(кислоты) и амфотерные. Все гидроксиды содержат в своем составе группы Э–О–Н. В основаниях связь Э–О слабее, чем О–Н: Э–О–Н = Э⁺ + (ОН)^–. В кислотах связь Э–О прочнее, чем О–Н: Э–О–Н = (ЭО) ^– + Н⁺. В амфотерных гидроксидах связи по прочности почти равноценны:

(ЭО) ^– + Н⁺ = Э–О–Н = Э⁺ + (ОН)^–

Например,

Гидроксиды

основные	кислотные	амфотерные
NaOH	H2SO4	Be(OH)2 и H2BeO2
Са(ОН)2	HClO4	Zn(OH)2 и H2ZnO2
Cu(OH)2	H2CrO4	Al(OH)3 и H3AlO3
Ni(OH)2	HMnO4	Cr(OH)3 и H3CrO3

 

Соли – химические соединения, представляющие собой продукт полного или частичного замещения атома водорода у кислот на катионы металла (или аммония). Соли делят на:

 

средние	кислые	основные
Al2(SO4)3	NaHCO3	CuOHCl
Cu(NO3)2	КНS	(FeOH)2SO4
NiCl2	Na2НРO4	NiOHNO3

 

Химические свойства неорганических соединений

С водой реагируют: а) основные оксиды, образованные щелочными и щелочноземельными металлами, б) кислотные оксиды.

Между собой реагируют соединения с противоположными свойствами. Например:

1) кислотные оксиды и кислоты реагируют:

а) с основными оксидами и основаниями:

SO₃ + Na₂O = Na₂SO₄; H₂SO₄ + CuO = CuSO₄ + H₂O;

SO₃ + NaOН = Na₂SO₄ + H₂O; H₂SO₄ + Mg(OH)₂ = MgSO₄ + 2H₂O.

б) с амфотерными оксидами и гидроксидами:

SO₃ + ZnO = ZnSO₄; H₂SO₄ + ZnO = ZnSO₄ + H₂O;

SO₃ + Zn(OH)₂ = ZnSO₄ + H₂O; H₂SO₄ + Zn(OH)₂ = ZnSO₄ + 2H₂O.

 

2) основные оксиды и основания взаимодейтсвуют:

а) с кислотными оксидами и кислотами;

б) оксиды щелочных металлов и щелочи взаимодействуют с амфотерными оксидами и гидроксидами:

Na₂O + ZnO = Na₂ZnO₂; 2 NaOН + ZnO = Na₂ZnO₂ + H₂O;

Na₂O + Zn(OH)₂ = Na₂ZnO₂ + H₂O; 2NaOН + Zn(OH)₂ = Na₂ZnO₂ + 2H₂O

 

3) кислоты и щелочи реагируют с солями, если в результате образуются труднорастворимые, газообразные или слабодиссоциирующие соединения.

 

НCl + AgNO₃ = AgCl + НNO₃;

2 NaOН + CuSO₄ = Cu(OH)₂ + Na₂SO₄;

2 NaOН + 2 CuSO₄ = (CuOH)₂SO₄ + Na₂SO₄;

2 НNO₃ + Na₂CO₃ = 2 NaNO₃ + Н₂CO₃;

НNO₃ + Na₂CO₃ = NaNO₃ + NaНCO₃;

КOН + NН₄Cl = КCl + NН₄OН.

Способы получения кислых солей

 

1) взаимодействием кислоты или кислотного оксида с основанием или основным оксидом при недостатке последних:

Н₃РO₄ + КOН = КН₂РO₄ + Н₂O (дигидрофосфат калия);

Н₃РO₄ + Na₂O = Na₂НРO₄ + Н₂O (гидрофосфат калия);

CO₂ + NaOН = NaНCO₃ (гидрокарбонат натрия);

2) взаимодействием средней соли с кислотой:

CaSO₃ + H₂SO₃ = Ca(НSO₃)₂ (гидросульфит кальция).

Кислые соли переводят в средние добавлением основания:

Ca(НSO₃)₂ + Ca(OH)₂ = 2 CaSO₃ + 2 Н₂O.

 

Способы получения основных солей

1) взаимодействием основания с кислотным оксидом или кислотой при недостатке последних:

Cu(OH)₂ + НCl = CuOHCl + Н₂O (гидроксохлорид меди);

Fe(OH)₃ + SO₃ = FeOHSO₄ + Н₂O (гидроксосульфат железа III);

2) взаимодействием средней соли с недостатком щелочи:

Mg(NO₃)₂ + NaOН = MgOНNO₃ + NaNO₃ (гидроксонитрат магния).

Основные соли переводят в средние добавлением кислоты:

FeOHCl₂ + НCl = FeCl₃ + Н₂O.

Задания к разделу общая характеристика химических элементов

И их соединений

Напишите уравнения возможных реакций взаимодействия КOН, H₂SO₄, Н₂O, Be(OH)₂ с соединениями, приведенными ниже:

81) К₂O, NO, Na₂СО₃, Н₂SiO₃, Mg(OH)₂, НCl;

82) HBr, Ca(OH)₂, H₂CO₃, K₂S, NO₂, N₂O₃;

83) H₂SO₃, BaO, CO₂, HNO₃, Ni(OH)₂, Ca(OH)₂;

84) N₂O₅, HI, LiOH, SiO₂, SrO, CaCO₃;

85) HCl, P₂O₅, NH₄OH, MgO, Ba(OH)₂, Na₂SO₄;

86) NO, Cu(OH)₂, SO₃, HClO₄, FeO, CuSO₄;

87) N₂O, CaO, HNO₃, SO₃, Co(OH)₂, Al₂(SO₄)₃;

88) NiSO₄, KOH, HI, P₂O₃, SiO₂, Co(OH)₂;

89) HBr, K₂O, NiCl₂, Cr(OH)₃, N₂O₅, Ca(OH)₂;

90) H₂S, Zn(OH)₂, AlCl₃, MgO, NaHCO₃, NO₂;

91) (CoOH)₂SO₄, HCl, BaCl₂, CaO, SO₂, Al(OH)₃;

92) KHS, Mn(OH)₂, BaCl₂, BaO, CO₂, HCl;

93) H₃PO₄, CdCl₂, FeO, Sr(OH)₂, KHCO₃, N₂O;

94) SO₃, H₂CO₃, MgO, Cd(OH)₂, NiOHCl, NH₄Cl;

95) H₂SO₃, FeO, SnO, Fe₂(SO₄)₃, KH₂PO₄, HCl;

96) CH₃COOH, Mn₂O₇, MnO, BaCl₂, Mg(OH)₂, Al₂O₃;

97) K₂HPO₄, NH₄Cl, SO₂, NiSO₄, Fe(OH)₃, CdO;

98) NiOHNO₃, SiO₂, PbO, Cd(OH)₂, KOH, ZnSO₄;

99) HNO₃, Mg(OH)₂, KHCO₃, CO, BaCl₂, Cr(OH)₃;

100) NO, AgNO₃, SiO₂, AlOHCl₂, NiO, H₂CO₃.