Валентність атомів деяких елементів у сполуках

Валентність	Хімічні еленменти	Приклади
Зі сталою валентністю
I	H Na K Li	H2O Na2O
II	Be Mg Ca Ba Zn	MgO CaO
III	Al B	Al2O3
Із змінною валентністю
I II	Cu Hg	Cu2O CuO
II III	Fe Co Ni	FeO Fe2O3
II IV	Sn Pb C Si N	SnO SnO2
II V	P N	PH3 P2O5
II III IV	Cr	CrO Cr2O3 CrO3
II IV VI	S	H2S SO2 SO3
II IV VII	Mn
VII	CI

*Визначте валентність елементів у оксидах:

TiO₂, BaO, K₂O, Mn₂O₇, P₂O₃, CrO₃, N₂O₅, RuO₄, СoO, Au₂O₃, XeO₄, As₂O₅, La₂O₃, I₂O₇.

*Визначте валентність елементів-металів у основах:

FrOH, Fe(OH)₃, Ni(OH)₂, Ge(OH)₄, Mn(OH)₂, Cr(OH)₃, CuOH.

*Визначте валентність кислотних залишків у солях:

NaNO₃, K₂S, Na₃(PO₄), CaSO₄, BaI₂, AlCl₃, FeBr₂, Na₂CO₃.

*Визначте валентність металів у солях:

FeCl₃, Cu₂SO₄, Pb₃(PO₄)₂, Cr(NO₃)₃, MnCl₂,CrPO₄, Sn(NO₃)₄.

*користуючись таблицею складіть формули речовин:

сульфат барію,сульфіт калію,оксид сульфуру(IV)

*3 хімічних елементів К, S, О, Н, С, Р, Al, Zn, Сl, Са складіть усі можливі формули складних речовин і назвіть їх:

а) оксиди;б) кислоти;в) основи;г) солі.

Ступінь окиснення – це умовний заряд атома в речовині, який виник би на атомі за умови, що спільні електронні пари повністю змістилися б до більш електронегативного елемента, тобто, що сполука складається з йонів

Для визначення ступеня окиснення елемента в сполуці треба знати такі правила.

Ступінь окиснення атомів елемента в простій речовині дорівнює нулю:

Fe⁰, H₂⁰, O₂⁰, P₄⁰, S₈⁰.

Ступінь окиснення атомів елемента у вигляді одноатомного йона дорівнює заряду йона:

Na⁺¹I^-1, Mg⁺²Cl₂^-1, Al⁺³F₃^-1

Ступінь окиснення атомів Гідрогену в усіх сполуках +1, за винятком гідридів металів, де -1:

H₂⁺¹S^-2, N^-3H₃⁺¹, Na⁺¹H^-1, Ca⁺²H₂^-1

Ступінь окиснення атомів Флуору завжди -1, а Хлору, Брому, Йоду переважно -1.

Ступінь окиснення атомів Оксигену в більшості сполук дорівнює -2, а в оксиген флуориді ОF₂ +2, в гідроген пероксиді Н₂О₂ -1 (проте валентність 2, Н-О-О-Н):

O⁺²F₂^-1, Mg⁺²O^-2, H₂⁺¹O₂^-1.

Ступінь окиснення атомів лужних металів завжди +1, а елементів ІІА групи +2.

Найвищий ступінь окиснення атомів елемента в його сполуках дорівнює номеру групи періодичної системи, в якій знаходиться елемент, а найвищий негативний ступінь окиснення для елементів-неметалів дорівнює 8 мінус номер групи

*Які з наведених реакцій належать до окисно-відновних?
а) KCl+H₂SO₄ = K₂SO₄+2HCl
б) H₂SO₄+Br₂+H₂O = H₂SO₄+2HBr
в) NH₄NO₃+KOH = KNO₃+NH₃+H₂O
г) As₂S₃+HNO₃ = H₃AsO₄+H₂SO₄+NO₂+H₂O

*Складіть рівняння реакцій, використовуючи метод електронного балансу?

а) Na₂SO₃+KIO₃+H₂SO₄ = Na₂SO₄+I₂+K₂SO₄+?
б) SO₂+K₂Cr₂O₇+H₂SO₄ = K₂SO₄+Cr₂(SO₄)₃+?
в) KNO₂+KMnO₄+H₂SO₄ = KNO₃+K₂SO₄+MnSO₄+?
г) Na₂SO₃+KMnO₄+H₂O =? + MnO₂+KOH

*Скільки атомів Гідрогену й Оксигену міститься у воді Н₂О кількістю речовини 1 моль.

* Скільки атомів містить: а) мідь кількістю речовини 3 моль; б) залізо кількістю речовини 0,5 моль?

*Скільки молекул і атомів містить азот N₂ кількістю речовини 2 моль?

*Яку кількість речовини становить: а) З•10²³ атомів Сульфуру; б) 18•10²³ молекул брому Вr₂?

Класифікація неорганічних сполук

 

Оксиди

Оксиди –бінарні оксигеновмісні сполуки,в яких Оксиген проявляє негативний ступіньокиснення

Класифікація

Несолетворні:CO₂,N₂O,NO Солетворні:здатні утворювати солі

Основні	Кислотні	Амфотерні
– це оксидиметалів,Nа2O,Сu	– це оксидинеметалів, SO2, SO3	– це оксиди які, проявляють властивостіяк основних так і кислотних оксидів:Аl2O3,ZnO.

Добування

1)Взаємодія простих і складних речовин с киснем:

2Mg + O₂® 2MgO

S + O₂® SO₂

2CO + O₂® 2CO₂

CH₄ + 2O₂® CO₂ + 2H₂O

2)Розклад деяких речовин, які містять кисень (основ, кислот, солей) при нагріванні:

Cu(OH)₂ –^t°® CuO + H₂O

2Pb(NO₃)₂ –^t°® 2PbO + 4NO₂ + O₂

2HMnO₄ –^{t°;H2SO4(конц.)}® Mn₂O₇ + H₂O

Хімічні властивості

 

Основні оксиди	Кислотні оксиди
1. Взаємодія з водою
Утворюється основа: Na2O + H2O ® 2NaOH CaO + H2O ® Ca(OH)2	Утворюється кислота: SO3 + H2O ® H2SO4 P2O5 + 3H2O ® 2H3PO4
2. Взаємодія з кислотою або основою:
В реакції с кислотою утворюється сіль та вода MgO + H2SO4 –^t^°® MgSO4 + H2O CuO + 2HCl –^t^°® CuCl2 + H2O	В реакції с основою утворюється сіль та вода CO2 + Ba(OH)2®BaCO3 + H2O SO2 + 2NaOH ® Na2SO3 + H2O
Амфотерні оксиди взаємодіють:
з кислотами як основні: ZnO + H2SO4 ® ZnSO4 + H2O	с основами як кислотні: ZnO + 2NaOH ® Na2ZnO2 + H2O
3. Взаємодія основних і кислотних оксидів між собою - утворюється сіль.
Na2O + CO2® Na2CO3
4. Відновлення до простих речовин:
3CuO + 2NH3® 3Cu + N2 + 3H2O P2O5 + 5C ® 2P + 5CO

*Допишіть рівняння, розставте коефіцієнти.

a) Li₂0 + H₂O →...;ж)K₂O + H₂O →...;

б) SO₂ + H₂O →...;з) SO₂+H₂O →...;

в) FeO + H₂O →...;і) Fe(OH)₃ →... + Н₂O;

г) Р₂O₆ + Н₂O →...;ї)... → СO₂ + Н₂O;

д) ВаО + Н₂O →...; и) … + Н₂O→ Sr(ОН)₂;

є) SiO₂ + H₂O →.....

*Напишіть рівняння реакцій, які відбуваються між:

а) оксидом міді та оксидом вуглецю (IV);
б) оксидом алюмінію та оксидом сірки (IV);
в) оксидом натрію та оксидом фосфору (V);
г) оксидом алюмінію та соляною кислотою.

* Які з перелічених оксидів взаємодіють між собою: оксид натрію, оксид цинку, оксид сірки (IV)?

* Які оксиди утворюють елементи: Са(ІІ), Al(III), Рb(V), Мn(VII), Сu(II), С(IV), Р(V). Визначити їх хімічний характер і написати графічні формули.

* За допомогою яких реагентів можна розрізнити оксид кальцію, оксид алюмінію, оксид фосфору(V). Напишіть рівняння і назвіть продукти реакцій.

* Які з перелічених оксидів будуть взаємодіяти з водою: CaO, SiO₂, Р₂O₅, Мn₂O₇, К₂О, FeО? Напишіть відповідні реакції і назвіть продукти.

Основи

Основи - це складні речовини, в яких атоми металів з’єднані з одною або декількома гідроксильними группами (з точки зору теорії електролітичної дисоціації, основи - складні речовини, при дисоціації яких в водному розчині утворюютьсяя катіони металу (або NH₄⁺) і гідроксид - аніони OH^-).

Класифікація

Розчинні в воді (луги) і нерозчинні, а мфотерні основи (виявляють властивості слабких кислот).

Добування

1. Реакції активних металів (лужних та лужно-земельних металів) з водою:

2Na + 2H₂O ® 2NaOH + H₂­

Ca + 2H₂O ® Ca(OH)₂ + H₂­

2. Взаємодія оксидів активних металів з водою:

BaO + H₂O ® Ba(OH)₂

3. Електроліз водних розчинів солей

2NaCl + 2H₂O ® 2NaOH + H₂­ + Cl₂­

Хімічні властивості

 

Луги	Нерозчинні основи
1. Дія на індикатори
лакмус - синій метилоранж - жовтий фенолфталеїн - малиновий	––
2. Взаємодія з кислотними оксидами.
2KOH + CO2® K2CO3 + H2O KOH + CO2® KHCO3	––
3. Взаємодія з кислотами (реакція нейтралізації)
NaOH + HNO3® NaNO3 + H2O	Cu(OH)2+2HCl®CuCl2+2H2O
4. Реакція обміну з солями
Ba(OH)2 + K2SO4® 2KOH + BaSO4¯ 3KOH+Fe(NO3)3® Fe(OH)3¯ + 3KNO3	––
5. Термічний розклад.
––	Cu(OH)2 –^t^°® CuO + H2O

*Допишіть рівняння, розставте коефіцієнти.

а)? +? = Ba(NО₃)₂+H₂О; г)? +? = Na₂ZnО₂+H₂О;

б)? +? = Ca(OH)₂;д)? +? = NaCl + H₂О + CО₂;

в)? +? = SО₃; е)? +? = Al(OH₃) + KNО₃;

Кислоти

Кислоти –складніречовини,якіскладаютьсяізатомівводнютакислотногозалишку.

(Зточкизорутеоріїелектролітичноїдисоціації: кислоти - електроліти, якіпридисоціаціївякостікатіонівутворюютьтількиH⁺).

Класифікація

1. За оксигеновмісністю:

безоксигенові та оксигеновмісні.

2. За числом атомів водню, які можуть заміщуватися на метал:

одно-, двох-, трьохосновні...

Добування

1. Взаємодія кислотного оксиду з водою (для оксигеновміснихкислот):

SO₃ + H₂O ®

P₂O₅ + 3H₂O ®

2. Взаємодія водню с неметалами і подальшим розчиненням отриманого продукту в воді (для безоксигеновмісних кислот):

H₂ + Cl₂ ®

H₂ + S ®

3. Реакція обміну солі с кислотой

Ba(NO₃)₂ + H₂SO₄®

в тому числі, витіснення слабких, летучих або малорозчинних кислот із солей більш сильними кислотами:

Na₂SiO₃ + 2HCl ® H₂SiO₃¯ + 2NaCl

2NaCl(тв.) + H₂SO₄(конц.) –^t°® Na₂SO₄ + 2HCl­

Хімічні властивості

1. Дія на індикатори.

*пригадайте,як змінюється колір індикаторів в присутності кислот

Лакмус-

Метилоранж-

Фенолфталеїн-

2. Взаємодія з основами (реакція нейтралізації):

H₂SO₄ + 2KOH ®

2HNO₃ + Ca(OH)₂®

3. Взаємодія з основними оксидами:

CuO + 2HNO₃ –^t°®

4. Взаємодія з металами:

*з якими металами кислоти не взаємодіють?

Zn + 2HCl®

2Al + 6HCl®

(метали, які стоять в витискувальному ряді металів до водню).

5. Взаємодія з солями (реакції обміну), при яких виділяється газ або утворюється осад:

H₂SO₄ + BaCl₂® BaSO₄¯ +2HCl

2HCl + K₂CO₃® 2KCl + H₂O + CO₂­

*З якими з перелічених речовин буде реагувати сульфатна кислота?

А)золотом

Б)сріблом

В)натрієм

Г)калій сульфатом

напишіть рівняння відповідних реакцій

*напишіть реакцію обміну між хлоридною кислотою та арґентум нітратом

Солі

Солі – складні речовини, утворені атомами металів та кислотними залишками. Це самий багаточисельний клас неорганічних сполук.

Класифікація

Середні. При дисоціації дають лише катіони металу (або NH₄⁺)

Na₂SO₄«2Na⁺ +SO₄^2-

CaCl₂«Ca²⁺ + 2Cl^-

Кислі. При дисоціації дають катіони металу (NH₄⁺), іони водню і аніони кислотного залишку.

NaHCO₃«Na⁺ + HCO₃^-«Na⁺ + H⁺ + CO₃^2-

Основні. При дисоціації дають катіони металу, гідроксид – іони ОН^- і аніони кислотного залишку.

Zn(OH)Cl «[Zn(OH)]⁺ + Cl^-«Zn²⁺ + OH^- + Cl^-

Продукти неповного заміщення групи OH^- відповідної основи на кислотний залишок.

Подвійні. При диссоціації дають два катіона та один аніон.

KAl(SO₄)₂«K⁺ + Al³⁺ + 2SO₄^2-

Змішані. Утворенні одним катіоном і двома аніонами:

CaOCl₂«Ca²⁺ + Cl^- + OCl^-

Комплексні. До складу входять складні катіони або аніони.

[Ag(NH₃)₂]Br «[Ag(NH₃)₂]⁺ + Br ^-

Na[Ag(CN)₂] «Na⁺ + [Ag(CN)₂]^-

Середні солі

Добування

Більшість способів добування солей мають в основі взаємодію речовин з протилежними властивостями:

1) металу с неметалом:

2Na + Cl₂®

2) металу з кислотою:

Zn + 2HCl ®

3) металу з розчином солі менш активного металу

Fe + CuSO₄®

4) основного оксиду з кислотним оксидом:

MgO + CO₂®

5) основного оксиду з кислото

CuO + H₂SO₄ –^t°®

6) основи з кислотним оксидом

Ba(OH)₂ + CO₂®

7)основи з кислотою:

Ca(OH)₂ + 2HCl®

8)солі з кислотою:

MgCO₃ + 2HCl ®

BaCl₂ + H₂SO₄®

9)розчинуосновизрозчиномсолі:

Ba(OH)₂ + Na₂SO₄®

10)розчинівдвохсолей

3CaCl₂ + 2Na₃PO₄®

Хімічні властивості

1. Термічний розклад.

CaCO₃®

2Cu(NO₃)₂® 2CuO + 4NO₂­ + O₂­

NH₄Cl ® NH₃­ + HCl­

2. Гідроліз.

Al₂S₃ + 6H₂O «2Al(OH)₃¯ + 3H₂S­

FeCl₃ + H₂O «Fe(OH)Cl₂ + HCl

Na₂S + H₂O «NaHS +NaOH

3. Реакції обміну з кислотами, основами та іншими солями.

AgNO₃ + HCl ®

Fe(NO₃)₃ + 3NaOH ®

CaCl₂ + Na₂SiO₃®

Окисно-відновніреакції, обумовленнівластивостямикатіонаабоаніона.

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

*Які з речовин – SiО₂, H₂SО₄, NaOH, CuSО₄ – будуть реагувати:

а) з лугами;

б) з нерозчинними основами;
в) з розчинними солями;

г) з нерозчинними солями.

Напишіть рівняння хімічних реакцій

* Допишіть рівняння реакцій і поясніть, чому деякі з реакцій немож­ливі:

Cu + ZnS0₄=...

Zn + CuS0₄=...

СаС0₃ + НСl =...

CaC0₃ + NaOH =...

NaCl + AgNO₃=...

BaS0₄ + KN0₃ =....

* Напишіть рівняння реакцій, за допомогою яких можна здійснити наступні перетворення:

Mg→ MgO→ MgCl₂→ MgCО₃→ Mg(NО₃)₂.

Електролітична дисоціація

Процес розпаду речовини на йони при розчиненні у воді або плавленн називають електролітичною дисоціацією.