În prezent, sunt cunoscuți peste 500 de mii de compuși anorganici, este aproape imposibil să le cunoaștem formulele, denumirile și cu atât mai mult proprietățile lor. Pentru a facilita navigarea în marea varietate de substanțe chimice, toate substanțele sunt împărțite în clase separate, inclusiv compuși care sunt similare ca structură și proprietăți.

Inițial, toate substanțele chimice sunt împărțite în simple și complexe.

Substanțele simple sunt împărțite în metale și nemetale.

Pe lângă metalele și nemetale tipice, există un grup mare de substanțe cu proprietăți intermediare, ele se numesc metaloizi .

Substanțele complexe sunt împărțite în patru clase de compuși chimici: oxizi, baze, acizi și săruri . Această clasificare a fost elaborată de chimiști remarcabili din secolele XVIII-XIX Antoine Laurent Lavoisier, Mihail Vasilyevich Lomonosov, Jons Jacob Berzelius, John Dalton.

În fig. Tabelul 8 prezintă cele mai importante clase de compuși anorganici.

Figura 8 - Cele mai importante clase de compuși anorganici

Hidroxizii sunt un tip de substanțe complexe care conțin atomi ai unui element E (cu excepția fluorului și oxigenului) și grupări hidroxil OH; formula generală a hidroxizilor E(OH) n, Unde n= 1÷6. Forma hidroxizilor E(OH) n numit orto-formă; la n> 2 hidroxid poate fi găsit și în meta-formă, care include, pe lângă atomii E și grupările OH, atomii de oxigen O, de exemplu E(OH) 3 și EO(OH), E(OH) 4 și E(OH) 6 și EO 2 (OH) 2 .

Hidroxizii sunt împărțiți în două grupe cu proprietăți chimice opuse: hidroxizi acizi și bazici.

Hidroxizii acizi conțin atomi de hidrogen, care pot fi înlocuiți cu atomi de metal, supuși regulii valenței stoichiometrice. Majoritatea hidroxizilor acizi se găsesc în meta-formă, iar atomii de hidrogen din formulele hidroxizilor acizi sunt dați pe primul loc, de exemplu, H 2 SO 4 , HNO 3 și H 2 CO 3, și nu SO 2 (OH) 2, NO 2 (OH) și CO ( OH) 2. Formula generală a hidroxizilor acizi este H X EO la, unde componenta electronegativă EO y x - numit reziduu acid. Dacă nu toți atomii de hidrogen sunt înlocuiți cu un metal, atunci ei rămân ca parte a reziduului acid.

Denumirile hidroxizilor acizi comuni constau din două cuvinte: numele propriu cu terminația „aya” și cuvântul de grup „acid”.

Denumirile acizilor și ale reziduurilor de acid sunt prezentate în tabel. Anexa A.

Numele reziduurilor acide sunt folosite pentru a construi numele sărurilor.

Hidroxizi bazici conțin ioni de hidroxid, care pot fi înlocuiți cu reziduuri acide supuse regulii valenței stoechiometrice. Toți hidroxizii bazici se găsesc în orto-formă; formula lor generală este M(OH) n, Unde n= 1,2 (mai rar 3,4) și M n+ - cation metalic.

Exemple de formule și denumiri de hidroxizi bazici:

Cea mai importantă proprietate chimică a hidroxizilor bazici și acizi este interacțiunea lor între ei pentru a forma săruri ( reacția de formare a sării), De exemplu:

Ca(OH)2 + H2SO4 = CaS04 + 2H2O

Ca(OH)2 + 2H2SO4 = Ca(HSO4)2 + 2H2O

2Ca(OH)2 + H2SO4 = Ca2S04(OH)2 + 2H2O

Săruri- tip de substanţe complexe care conţin M cationi n+ și reziduuri acide.

Săruri cu formula generală M X(EO la)n numit in medie săruri și săruri cu atomi de hidrogen nesubstituiți, - acru săruri. Uneori, sărurile conțin și ioni de hidroxid și/sau oxid; astfel de săruri se numesc principal săruri.

Iată exemple și denumiri de săruri:

Sărurile acide și bazice pot fi transformate în săruri medii prin reacție cu hidroxidul bazic și acid corespunzător, de exemplu:

Ca(HS04)2 + Ca(OH) = CaS04 + 2H2O

Ca 2 SO 4 (OH) 2 + H 2 SO 4 = 2CaSO 4 + 2H 2 O

Există, de asemenea, săruri care conțin doi cationi diferiți: sunt adesea numite săruri duble , De exemplu:

Oxizi acizi și bazici

Oxizii E X DESPRE la- produse de deshidratare completa a hidroxizilor:

Hidroxizii acizi (H2SO4, H2CO3) corespund oxizi acizi (SO 3, CO 2) și hidroxizi bazici (NaOH, Ca(OH) 2) - oxizi bazici (Na 2 O, CaO), iar starea de oxidare a elementului E nu se schimbă la trecerea de la hidroxid la oxid.

Exemple de formule și denumiri de oxizi:

Oxizii acizi și bazici păstrează proprietățile de formare de sare ale hidroxizilor corespunzători atunci când interacționează cu hidroxizi cu proprietăți opuse sau între ei:

N2O5 + 2NaOH = 2NaNO3 + H2O

3CaO + 2H3PO4 = Ca3(PO4)2 + 3H2O

La 2 O 3 + 3SO 3 = La 2 (SO 4) 3

Oxizi și hidroxizi amfoteri

Amfoteritate hidroxizi și oxizi - o proprietate chimică constând în formarea a două rânduri de săruri de către aceștia, de exemplu, pentru hidroxid de aluminiu și oxid de aluminiu:

(a) 2Al(OH) 3 + 3SO 3 = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O

(b) 2Al(OH) 3 + Na 2 O = 2NaAlO 2 + 3H 2 O

Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O

Astfel, hidroxidul și oxidul de aluminiu în reacțiile (a) prezintă proprietățile principal hidroxizi și oxizi, adică reacționează cu hidroxizi și oxid acizi, formând sarea corespunzătoare - sulfat de aluminiu Al 2 (SO 4) 3, în timp ce în reacțiile (b) prezintă și proprietățile acid hidroxizi și oxizi, adică reacţionează cu hidroxidul şi oxidul bazic, formând o sare - dioxoaluminat de sodiu (III) NaAlO 2. În primul caz, elementul aluminiu prezintă proprietatea unui metal și face parte din componenta electropozitivă (Al 3+), în al doilea - proprietatea unui nemetal și face parte din componenta electronegativă a formulei sării ( AlO 2 -).

Dacă aceste reacții apar într-o soluție apoasă, atunci compoziția sărurilor rezultate se schimbă, dar prezența aluminiului în cation și anion rămâne:

2Al(OH)3 + 3H2S04 = 2 (SO4)3

Al(OH)3 + NaOH = Na

Aici, ionii complecși 3+ - cationul hexaacualuminiu(III), - - ionul tetrahidroxoaluminat(III) sunt evidențiați între paranteze drepte.

Elementele care prezintă proprietăți metalice și nemetalice în compuși sunt numite amfotere, acestea includ elemente din grupele A ale tabelului periodic - Be, Al, Ga, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, Po etc., ca precum și majoritatea elementelor grupelor B - Cr, Mn, Fe, Zn, Cd, Au etc. Oxizii amfoteri sunt numiți la fel ca și cei de bază, de exemplu:

Hidroxizii amfoteri (dacă starea de oxidare a elementului depășește + II) pot fi găsiți în orto- sau și) meta- forma.

Exemple de hidroxizi amfoteri:

Oxizii amfoteri nu corespund întotdeauna hidroxizilor amfoteri, deoarece atunci când se încearcă obținerea acestora din urmă, se formează oxizi hidratați, de exemplu:

Dacă un element amfoter dintr-un compus are mai multe stări de oxidare, atunci amfoteritatea oxizilor și hidroxizilor corespunzători (și, în consecință, amfoteritatea elementului însuși) va fi exprimată diferit. Pentru stările de oxidare scăzută, hidroxizii și oxizii au o predominanță a proprietăților de bază, iar elementul în sine are proprietăți metalice, deci este aproape întotdeauna inclus în compoziția cationilor. Pentru stările de oxidare ridicată, dimpotrivă, hidroxizii și oxizii au o predominanță a proprietăților acide, iar elementul în sine are proprietăți nemetalice, deci este aproape întotdeauna inclus în compoziția anionilor.

Oxizi care formează sare:

1). Oxizii bazici sunt oxizi cărora le corespund bazele. Principalii oxizi includ oxizi ai metalelor din grupele 1 și 2, precum și metale din subgrupele secundare cu valență I și II (cu excepția ZnO - oxid de zinc și BeO - oxid de beriliu): oxid de litiu Li 2 O; oxid de sodiu Na20; oxid de potasiu K2O; oxid de cupru CuO; oxid de argint Ag2O; oxid de magneziu MgO; oxid de calciu CaO; oxid de stronțiu SrO; oxid de cesiu Cs20; oxid de mercuric (2) HgO; oxid de rubidio Rb20; oxid de fier(2) FeO; oxid de crom CrO; Oxid de nichel NiO.

2). Oxizii acizi sunt oxizi care corespund acizilor. Oxizii acizi includ oxizi de nemetale (cu excepția celor care nu formează sare - indiferenți), precum și oxizi de metale din subgrupele secundare cu valență de la V la VII:
monoxid de carbon (IV) CO2; oxid de sulf(IV) S02; oxid de sulf(VI) S03; oxid de siliciu (IV) Si02; oxid de fosfor(V) P205; dioxid de crom(VI) Cr03; dioxid de mangan(VII) Mn207; oxid nitric NO 2; oxizi de clor Cl 2 O 5 şi Cl 2 O 3.

3). Oxizii amfoteri sunt oxizi, care corespund bazelor și acizilor. Format din metale de tranziție. Metalele din oxizi amfoteri prezintă de obicei o stare de oxidare de la +3 la +4, cu excepția ZnO, BeO, SnO, PbO: oxid de zinc ZnO; oxid de crom(III) Cr203; oxid de aluminiu Al203; oxid de staniu(II) SnO; oxid de staniu(IV) Sn02; oxid de plumb(II) PbO; oxid de plumb(IV) Pb02; oxid de titan(IV) Ti02; oxid de mangan(IV) Mn02; oxid de fier(III) Fe203; oxid de beriliu BeO.

Oxizi care nu formează sare

1). Oxizi care nu formează sare– sunt oxizi indiferenți la acizi și baze. Acestea includ oxizi nemetalici cu valență I și II:
monoxid de carbon(II) CO; oxid nitric (II) NO; oxid nitric (I) N2O; oxid de siliciu (II) SiO, oxid de sulf (I) S20; oxid de hidrogen H2O.

Terenuri. Clasificarea bazelor

Bazele sunt hidroxizi care se disociază (se descompun) într-o grupare hidroxil și un cation încărcat pozitiv. Formula generală a bazelor este E(OH)m, unde m este starea de oxidare a metalului.

Clasificarea bazelor după putere:

1). Motive puternice.
Bazele solubile în apă se numesc alcaline:
NaOH - hidroxid de sodiu (sodă caustică); KOH - hidroxid de potasiu (potasiu caustic); LiOH - hidroxid de litiu; Ba(OH)2 - hidroxid de bariu; Ca(OH) 2 - hidroxid de calciu (var stins).

2). Motive slabe:
Mg(OH)2 - hidroxid de magneziu; Fe(OH)2 - hidroxid de fier (II); Zn(OH)2 - hidroxid de zinc; NH4OH - hidroxid de amoniu; A1 (OH) 3 - hidroxid de aluminiu; Fe(OH) 3 - hidroxid de fier (III) etc. (majoritatea hidroxizilor metalici).

Clasificarea bazelor după solubilitate

O clasificare mai acceptabilă a bazelor se bazează pe solubilitatea lor în apă.

1) Baze solubile. Alcaline- Acestea sunt baze care sunt solubile în apă. Alcaliile includ hidroxizi ai metalelor alcaline și alcalino-pământoase: LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, CaOH) 2, Sr(OH) 2, Ba(OH) 2.

2). Baze insolubile- aceștia sunt așa-numiții hidroxizi amfoteri, care, atunci când interacționează cu acizii, acționează ca baze, iar cu alcalii - ca acizi.

Clasificarea bazelor în funcție de numărul de grupări hidroxil (OH):

1). Baze unice acide (n = 1)- aceasta este o bază care conține o grupă - (OH): LiOH, KOH, NaOH, NH4OH.

2). Baze diacide - (n = 2)- aceasta este o bază care conține două grupe - (OH): Ba(OH) 2, Mg(OH) 2, Zn(OH) 2, Fe(OH) 2.

3). Baze triacide - (n = 3)- aceasta este o bază, care include trei grupe - (OH): Fe(OH) 3, A1(OH) 3 etc.

Acizi. Clasificarea acizilor

Acid este o substanță complexă a cărei moleculă conține unul sau mai mulți atomi de hidrogen și un reziduu acid. Acizii sunt clasificați după următoarele criterii: a) după prezența sau absența oxigenului în moleculă și b) după numărul de atomi de hidrogen.

a) Clasificarea acizilor în funcție de prezența sau absența oxigenului în moleculă:

1). Acizi care conțin oxigen: H2S04 - acid sulfuric; H2S03 - acid sulfuros; HNO3 - acid azotic; H3PO4 - acid fosforic; H2CO3 - acid carbonic; H2Si03 - acid silicic; HClO 4 - acid percloric; HCIO3 - trioxoclorat de hidrogen (V) (acid cloric); HCIO2 - dioxoclorat de hidrogen (III) (acid cloros); HClO - oxoclorat(I) de hidrogen (acid hipocloros); H2Cr2O7 - heptaoxodicromat(VI) dihidrogen (acid dicromic); H2S4O6 - hexaoxotetrasulfat dihidrogen (acid tetrationic); H2B4O6 - hexaoxotetraborat dihidrogen (acid tetrametaboric); H - hidrogen hexahidroxostibat(V); H3PO3S - acid tiofosforic; HbS03S - acid tiosulfuric; H3PO3 - acid fosforic (fosfonic).

2). Acizii anoxici: HF - acid fluorhidric; HCl - acid clorhidric (acid clorhidric); HBr - acid bromhidric; HI - acid iodhidric; H2S - acid hidrosulfurat; HAuCl4 - hidrogen tetracloroaurat(III) (acid clorauric); HSCN - acid hidrotiocianat; HN3 - acid hidroazidic.

b) Clasificarea acizilor în funcție de numărul de atomi de hidrogen:

1). Acizi monobazici- sunt acizi care contin un ion (H +): HNO 3 - acid azotic; HF - acid fluorhidric; HCl - acid clorhidric; HBr - acid bromhidric; HI - acid iodhidric; HClO 4 - acid percloric; HCIO3 - trioxoclorat de hidrogen (V) (acid cloric); HCIO2 - dioxoclorat de hidrogen (III) (acid cloros); HClO - oxoclorat(I) de hidrogen (acid hipocloros); HAuCl 4 - hidrogen tetracloroaurat(III) (acid clorauric); H - hidrogen hexahidroxostibat(V); HSCN - acid hidrotiocianat.

2). Acizi dibazici- sunt acizi care contin doi ioni (H +): H 2 SO 4 - acid sulfuric; H2S03 - acid sulfuros; H2S - acid hidrosulfurat; H2CO3 - acid carbonic; H2Si03 - acid silicic; H2Cr2O7 - heptaoxodicromat(VI) dihidrogen (acid dicromic); H2S4O6 - hexaoxotetrasulfat dihidrogen (acid tetrationic); H2B4O6 - hexaoxotetraborat dihidrogen (acid tetrametaboric); H2SO3S - acid tiosulfuric.

3). Acizi tribazici- sunt acizi care contin trei ioni (H +): H 3 PO 4 - acid fosforic; H3BO3 - acid boric; H3AsO4 - acid arsenic; H3PO3S - acid tiofosforic; H3AlO3 - acid ortoaluminiu; H3PO3 - acid fosforic (fosfonic).

4). Acizi polibazici (polibazici).- sunt acizi care conţin patru sau mai mulţi ioni (H +): H 4 SiO 4 - acid ortosilicic; H4CO4 - acid ortocarbonic; H4P2O7 - acid difosforic (pirofosforic); H6P6O18 - acid hexafosforic; H 6 TeO 6 - acid teluric.

Alte clasificări ale acizilor:

Prin puterea acidului:
Acizi tari - se disociază aproape complet, constantele de disociere sunt mai mari decât 1 . 10-3 (HN03); Acid clorhidric; H2S04);
Acizi slabi - constantă de disociere mai mică de 1 . 10-3 (acid acetic Kd = 1,7 . 10 -5).

Din punct de vedere al stabilității:
Acizi stabili (H2S04);
Acizi instabili (H 2 CO 3).

Prin apartenența la clasele de compuși chimici:
Acizi anorganici: (HBr); (H2S04);
Acizi organici: (HCOOH,CH3COOH).

Prin volatilitate:
Acizi volatili: (HNO3,H2S);
Acizi nevolatili: (H2SO4).

În funcție de solubilitatea în apă:
Acizi solubili (H2SO4);
Acizi insolubili (H 2 SiO 3).

Sare.

Sărurile sunt substanțe în care atomii de metal sunt legați de reziduuri acide. Excepție fac sărurile de amoniu, în care nu atomii de metal, ci particulele de NH4+ sunt asociate cu reziduuri acide, de exemplu, (NH4)2SO4 - sulfat de amoniu.

Clasificarea sărurilor:

1). Săruri medii.
Săruri medii- acestea sunt substanțe complexe care se disociază în soluții apoase în cationi metalici și anioni ai reziduurilor acide, adică. sunt produse ale înlocuirii tuturor cationilor de hidrogen din moleculele acide cu cationi metalici (Na 2 CO 3, K 3 PO 4).

2). Săruri acide.
Săruri acide- sunt produse de înlocuire parțială a cationilor de hidrogen din acizi cu cationi metalici (NaHCO 3, KH 2 PO 4, K 2 HPO 4). Ele se formează atunci când o bază este neutralizată printr-un exces de acid (adică în condiții de lipsă de bază sau un exces de acid).

3). Săruri de bază.
Săruri de bază- sunt produse de substituţie incompletă a grupărilor hidroxil ale bazei (OH -) cu resturi acide (CuOH) 2 CO 3, CoNO 3 (OH). Ele se formează în condiții de exces de bază sau lipsă de acid.

4). Săruri complexe.
Săruri complexe- săruri având cationi sau anioni complecşi în care legătura este formată printr-un mecanism donor-acceptor. Ionii complecși, combinându-se cu alți ioni, formează săruri complexe, de exemplu, K 4, Cl, K 2, (Na 2) etc.

Clasificarea sărurilor în funcție de numărul de cationi și anioni prezenți în structură

Se disting următoarele tipuri de săruri:

1). Săruri simple.
Săruri simple- acestea sunt săruri formate dintr-un tip de cationi și un tip de anioni (NaCl).

2). Săruri duble.
Săruri duble sunt săruri care conțin două tipuri diferite de cationi. exemple de săruri duble sunt (KAl(SO4)2 . 12H2O) (aun de potasiu), KAl(SO4)2 (sulfat de aluminiu-potasiu), MgK2 (SO4)2, AgK(CN)2. Sărurile duble există numai sub formă solidă.

3). Săruri amestecate.
Săruri amestecate- acestea sunt săruri care conțin doi anioni diferiți (Ca(OCl)Cl), Fe(NH 4) 2 (SO 4) 2 [sulfat de fier diamoniu (II)], LiAl(SiO 3) 2 (metasilicat de aluminiu- litiu), Ca(ClO)Cl (clorură de calciu-hipoclorit), Na 3 CO 3 (HCO 3) (carbonat acid de sodiu), Na 2 IO 3 (NO 3) (iodat de azotat de sodiu)

4). Săruri hidratate (hidrati cristalini).
Săruri hidratate sau hidrați cristalini- acestea sunt săruri care conțin molecule de apă de cristalizare, de exemplu, Na 2 SO 4 10 H 2 O, CaSO 4 · 2H20 (gipps), MgCI2 · KCl · 6H20 (carnalit), CuSO4 · 5H20 (sulfat de cupru), FeS04 · 7H20 (sulfat de fier), Na2CO3 · 10H2O (sodă cristalină).

5). Săruri interne.
Săruri interne- acestea sunt săruri care sunt formate din ioni bipolari, adică molecule care conțin atât un atom încărcat pozitiv, cât și unul negativ (+) NH 3 -CH 2 -COO (-) (ion bipolar al aminoacidului glicină), (+) ) NH3-C6H4-SO3 (-) (acid sulfanilic sau taurină). taurină- un acid sulfonic format în organism din aminoacidul cisteină.

Clasificarea substanțelor anorganice se bazează pe capacitatea lor de a se descompune. Substanțele simple, formate din atomi ai unui singur element chimic (O 2, H 2, Mg), nu se descompun. Substanțele complexe formate din atomi din două sau mai multe elemente (CO 2, H 2 SO 4, NaOH, KCl) se descompun ușor.

Simplu

Clasificarea claselor de substanțe anorganice include:

• metale - elemente cu conductivitate termica si electrica, ductilitate mare, maleabilitate si luciu metalic;
• nemetale - elemente care sunt mai fragile decât metalele, nu au conductivitate electrică și prezintă proprietăți oxidante.

Orez. 1. Schema de clasificare a substanțelor anorganice.

Metalele sunt situate în colțul din stânga jos al tabelului periodic, nemetalele sunt situate în colțul din dreapta sus și includ gazele nobile.

Orez. 2. Localizarea metalelor și nemetalelor în tabelul periodic.

Multe elemente chimice simple au alotropie - proprietatea de a forma mai multe substanțe simple. De exemplu, când se adaugă încă un atom la oxigen, se formează o substanță simplă (O 3) carbon, în funcție de numărul de atomi, formează grafit, cărbune sau diamant.

Complex

Substanțele complexe sunt clasificate în următoarele clase:

• oxizi - consta din două elemente, dintre care unul este oxigen;
• acizi - constau din atomi de hidrogen si un reziduu acid;
• temeiuri - constau dintr-un metal si una sau mai multe grupari hidroxil;
• sare - constau din metal si reziduu acid.

Separat, se izolează hidroxizii amfoteri, care prezintă proprietățile acizilor și bazelor. Acestea sunt solide care sunt electroliți slabi. Acestea includ hidroxizi metalici cu stări de oxidare +3 și +4. Excepții sunt Be(OH)2, Zn(OH)2, Sn(OH)2, Pb(OH)2.

O clasificare mai detaliată a substanțelor complexe este prezentată în tabel cu exemple.

Orez. 3. Lista denumirilor acizilor.

Legăturile genetice dintre clase se bazează pe transformarea reciprocă a substanțelor. În timpul reacțiilor chimice, atomii se deplasează de la o substanță la alta, formând serii genetice (serii de transformări). Când un metal este adăugat la oxigen, acesta formează un oxid care, atunci când reacţionează cu apa, se transformă într-o bază. Un oxid acid se formează dintr-un nemetal, care reacționează cu apa pentru a forma un acid. Orice serie genetică se termină cu sare.

Ce am învățat?

Substanțele anorganice includ compuși simpli și complecși. Substanțele simple sunt formate din atomi ai aceluiași element. Acestea includ metale și nemetale. Compușii complecși includ substanțe formate din mai multe elemente. Acestea includ oxizi, acizi, baze, săruri și hidroxizi amfoteri. Toate substanțele sunt legate genetic între ele. Dintr-o substanță simplă poți obține o substanță mai complexă. Sărurile sunt considerate cele mai complexe substanțe.

Test pe tema

Evaluarea raportului

Rata medie: 4.6. Evaluări totale primite: 102.

Substanțele chimice pot fi împărțite în două grupe inegale: simple și complexe.

Substanțe simple constau din atomi ai unui element (O 2, P 4).

Substanțe complexe constau din atomi din două sau mai multe elemente (CaO, H3PO4).

Substanțele simple pot fi împărțite în metaleȘi nemetale.

Metalele- sunt substanțe simple în care atomii sunt legați între ei printr-o legătură chimică metalică. Metalele au tendința de a renunța la electroni și se caracterizează prin proprietăți metalice (lustru metalic, conductivitate electrică și termică ridicată, ductilitate etc.).

Nemetale – Acestea sunt substanțe simple în care atomii sunt legați prin legături covalente (sau intermoleculare). Nemetalele tind să accepte sau să atragă electroni. Proprietățile nemetalice sunt capacitatea de a accepta sau de a atrage electroni.

Toate elementele din Tabelul Periodic al Elementelor Chimice (PSCE) sunt situate fie în subgrupul principal, sau V latură. În diferite forme de PSCE pe termen scurt, subgrupurile principale și secundare sunt situate diferit. Există o modalitate simplă care vă va permite să determinați rapid și fiabil cărui subgrup îi aparține un element. Faptul este că toate elementele celei de-a doua perioade sunt situate în subgrupul principal. Acele elemente care se află în celulă exact sub elementele celei de-a doua perioade (la dreapta sau la stânga) aparțin subgrupului principal. Restul merg în lateral.

De exemplu , în tabelul periodic, care este folosit la examenul de stat unificat în chimie, elementul cu numărul 32, galiu, se află în celula din dreapta, exact sub elementul său de a doua perioadă corespunzător, bor. Prin urmare, galiul aparține subgrupului principal. Dar scandiul, elementul numărul 21, se află în celula din stânga. Prin urmare, scandiul aparține subgrupului secundar.

Nemetalele sunt situate în subgrupurile principale, în colțul din dreapta sus al PSHE. Toate metalele includ elemente ale subgrupurilor lateraleȘi elemente ale subgrupurilor principale situate în partea stângă jos a PSHE. Metalele și nemetalele sunt de obicei separate prin trasarea unei linii convenționale de la beriliu la astatin. Figura arată împărțirea precisă în metale și nemetale. Nemetalele sunt colorate.

Principalele clase de substanțe complexe sunt oxizi, hidroxizi, sare.

Oxizi- sunt substanțe complexe care constau din atomi a două elemente, dintre care unul este oxigenul, care are o stare de oxidare de -2.

În funcție de al doilea element, oxizii prezintă proprietăți chimice diferite. Unii oxizi corespund hidroxizilor (oxizi care formează sare), iar alții nu (oxizi care nu formează sare).

Oxizi formatori de sare împărțit în bazic, amfoter și acid.

Oxizii bazici sunt oxizi care prezintă proprietăți de bază caracteristice. Acestea includ oxizi formați din atomi metale cu starea de oxidare +1 și +2 . De exemplu, oxid de litiu Li 2 O, oxid de fier (II) FeO.

Oxizi acizi sunt oxizi care prezintă proprietăți acide. Acestea includ oxizi formați din atomi metale cu stări de oxidare +5, +6 și +7 , precum și atomi nemetalici cu orice grad de oxidare . De exemplu, oxid de clor (I) Cl 2 O, oxid de crom (VI) CrO 3.

Oxizi amfoteri sunt oxizi care prezintă atât proprietăți bazice, cât și acide. Aceștia sunt oxizi metale cu stare de oxidare +3 și +4 , precum și patru oxizi cu stare de oxidare +2: ZnO, PbO, SnO și BeO .

Oxizi care nu formează sare nu prezintă proprietăți bazice sau acide caracteristice; Patru oxizi sunt clasificați ca neformători de sare: CO, NO, N20 şi SiO .

Există și oxizi asemănători sărurilor, adică. asemănător sării (dublu).

Dubla oxizi - Aceștia sunt niște oxizi formați dintr-un element cu diferite stări de oxidare. De exemplu, magnetită (minereu de fier magnetic) FeO·Fe 2 O 3.

Algoritm pentru determinarea tipului de oxid: la început determinați ce element formează oxidul - metal sau metaloid. Dacă este un metal, atunci determinăm starea de oxidare, apoi determinăm tipul de oxid. Dacă este un nemetal, atunci oxidul este acid (cu excepția cazului în care aceasta este o excepție).

Hidroxizi- sunt substante complexe care contin grupa E-O-H. Hidroxizii includ baze, hidroxizi amfoteri și acizi care conțin oxigen.

Fiecare oxid care formează sare corespunde unui hidroxid:

oxid bazic corespunde hidroxidului baza ,

oxid acid corespunde hidroxidului acid ,

oxid amfoter corespunde hidroxid amfoter .

De exemplu, oxidul de crom (II) CrO este bazic, corespunde unei baze hidroxid. Formula hidroxid este ușor de obținut prin simpla adăugare a grupării hidroxid OH la metal: Cr(OH) 2 .

Oxidul de crom (VI) este acid, corespunde acidului hidroxid H 2 CrO 4, iar reziduul acid este ionul cromat CrO 4 2-.

Dacă toți indicii sunt multipli ai lui 2, atunci împărțim toți indicii la 2.

De exemplu: N 2 O 5 + H 2 O → H 2 N 2 O 6, împărțind la 2, obținem HNO3. Deci primim meta-formula acizi. Dacă mai adăugăm o moleculă de apă, obținem formula orto acizi.

De exemplu: oxid P2O5, metaforma: HPO3. Adăugați apă, formă orto: H3PO4. Forma orto este stabilă împotriva fosforului și arsenului.

Oxidul de crom (III) - Cr 2 O 3 - este amfoter, corespunde unui hidroxid amfoter, care poate acționa atât ca bază, cât și ca acid: Cr(OH) 3 = HCrO 2, restul acid este cromit: CrO 2 -.

Relația dintre oxizi și hidroxizi:

Motive(hidroxizii bazici) sunt substanțe complexe care, atunci când sunt disociate în soluții apoase sub formă de anioni (ioni negativi), formează numai ioni de hidroxid OH - .

Bazele pot fi împărțite în solubile în apă ( alcalii ), insolubilîn apă și spontanîn descompunere .

LA se descompune în apă (instabil) bazele includ hidroxid de amoniu, hidroxid de argint (I), hidroxid de cupru (I). Într-o soluție apoasă, astfel de compuși se descompun aproape ireversibil:

NH4OH → NH3 + H2O

2AgOH → Ag2O + H2O

2CuOH → Cu2O + H2O

Baze cu o grupă OH - monoacid(De exemplu, NaOH), cu doi - diacid(Ca(OH)2) si cu trei - triacid(Fe(OH) 3).

Acizi- sunt substanţe complexe care, disociate în soluţii apoase, formează doar ioni de hidroniu H 3 O + (H +) ca cationi. Acizii constau din hidrogen H+ și un reziduu acid.

În funcție de numărul de atomi de hidrogen care pot fi înlocuiți cu metale, acizii se împart în monobază (HNO3), dibazic(H2S04), tribazic (H3PO4), etc.

De asemenea, acizii pot fi împărțiți în puternici și slabi.

Acizi tari. Acestea includ:

• Acizii anoxici: HCI, HBr, HI. Acizii fără oxigen rămași sunt de obicei slabi.
• Unii acizi cu conținut mai mare de oxigen: H2S04, HNO3, HCIO4 si etc.

Acizi slabi . Acestea includ:

• Acizi slabi și solubili : Acest H3PO4, CH3COOH, HF si etc.
• Acizi volatili sau instabili : H2S- gaz; H2CO3 H2CO3 → H2O + CO2; H2SO3- se descompune în apă și oxid: H2SO3 → H2O+ SO2.
• Acizi insolubili în apă : H2SiO3, H3BO3 si altii.

O tehnică simplă vă permite să determinați dacă acidul din fața dvs. este puternic sau slab. Scădem numărul de atomi de H din numărul de atomi de O din acid Dacă obținem numărul 2 sau 3, atunci acidul puternic. Dacă 1 sau 0 - atunci acid slab.

Săruri– substanțe complexe formate dintr-un cation metalic (sau cationi asemănătoare metalelor, de exemplu, ionul de amoniu NH 4 +) și un anion rezidual acid. Sărurile mai sunt numite și substanțe care pot fi obținute prin interacțiunea acizilor și bazelor cu eliberarea apei.

Dacă considerăm sărurile ca produși de reacție acido-bazică, apoi sărurile se împart în in medie , acruȘi de bază .

In medie sare – produse de înlocuire completă a cationilor de hidrogen în acid cu cationi metalici ( De exemplu , Na2C03, K3P04).

Acru sare – produse de înlocuire incompletă a cationilor de hidrogen în acid cu cationi metalici ( De exemplu , NaHC03, K2HP04).

De bază sare – produse de substituție incompletă a grupărilor hidroxil ale bazei cu anioni de reziduuri acide acide ( De exemplu, malachit (CuOH)2CO3).

După numărul de cationi și anioni sarurile sunt impartite in:

Săruri simple – constând dintr-un cation de un tip și un anion de un tip ( De exemplu, clorura de calciu CaCI2).

Săruri duble sunt săruri formate din doi sau mai mulți cationi diferiți și un anion de același tip ( De exemplu, alaun de potasiu - KAl(SO4) 2).

Săruri amestecate sunt săruri formate dintr-un cation de un tip și doi sau mai mulți anioni de diferite tipuri ( De exemplu, clorură de calciu-hipoclorit Ca(OCl)Cl).

Pe baza caracteristicilor structurale, ele disting, de asemenea hidrat sare și complex sare.

Săruri hidratate (hidratează cristalele) - acestea sunt săruri care conțin molecule de apă de cristalizare ( De exemplu, sulfat de sodiu decahidrat Na2S0410H20).

Săruri complexe sunt săruri care conțin un cation complex sau un anion complex ( K3, (OH)2).

În plus față de principalele clase de compuși anorganici, există un număr mare de alții. De exemplu, compuși binari ai elementelor cu hidrogen.

Compuși cu hidrogen sunt substanțe complexe formate din două elemente, dintre care unul este hidrogen. Hidrogenul formează hidruri asemănătoare sării și compuși volatili de hidrogen.

Hidruri asemănătoare sării EN x sunt compuși ai metalelor din grupa IA, IIA și aluminiu cu hidrogen. Starea de oxidare a hidrogenului este -1. De exemplu, hidrură de sodiu NaH.

Compuși volatili ai hidrogenului H x E sunt compuși ai nemetalelor cu hidrogen în care starea de oxidare a hidrogenului este +1. De exemplu, amoniac NH3, fosfină PH 3.

Chimia studiază transformările substanțelor chimice, dintre care peste 20 de milioane sunt cunoscute astăzi. Prin urmare, este importantă clasificarea compușilor chimici, adică combinarea lor în grupuri sau clase care au proprietăți similare. Această lecție vă va ajuta să studiați clasificarea modernă a substanțelor anorganice și vă va introduce în regulile de compilare a denumirilor lor folosind formule chimice.

Tema: Clasele principale de compuși, proprietățile lor și reacțiile tipice

Lecția: Clasificarea și nomenclatura substanțelor anorganice

Substanțele anorganice sunt de obicei împărțite în două grupe în funcție de compoziția lor: un grup mic de substanțe simple (sunt aproximativ 400) și un grup foarte mare de substanțe complexe. Substanțele simple constau dintr-un element chimic, în timp ce substanțele complexe constau din mai multe.

Toate substanțele simple pot fi împărțite în metale și nemetale, deoarece proprietățile lor diferă semnificativ. Metalele au un luciu metalic, conductivitate termică și electrică ridicată, sunt ductile și prezintă proprietăți de restaurare. Nemetalele au proprietăți fizice și chimice foarte diferite, dar, de regulă, în stare solidă sunt casante și nu conduc electricitatea și nu se încălzesc bine.

Granița dintre metale și nemetale este arbitrară. Există substanțe care au proprietăți atât ale metalelor, cât și ale nemetalelor. De exemplu, arsenul gri are un luciu metalic și conductivitate electrică (Fig. 1), în timp ce o altă modificare alotropică - arsenul galben - are proprietăți pur nemetalice.

Orez. 1. Arsenic gri

Substanțele complexe sunt de obicei împărțite în clase: oxizi, acizi, baze, hidroxizi amfoteri și săruri (Figura 2). Această clasificare este imperfectă, deoarece nu are loc în ea pentru amoniac, compuși metalici cu fosfor, azot, carbon etc.

Orez. 2. Clasificarea substanţelor anorganice

Oxizi poate fi formatoare de sare sau neformatoare de sare. Oxizii care formează sare corespund hidroxizilor și sărurilor cu un element în aceeași stare de oxidare ca și în oxid. Oxizii care nu formează sare nu au hidroxizi și săruri corespunzători. Există puțini astfel de oxizi: N 2 O, NO, SiO, CO.

Oxizii formatori de sare, în funcție de caracterul lor acido-bazic, se împart în acizi, amfoteri și bazici.

Oxizii bazici sunt formați din metale cu stări mici de oxidare +1, +2. Oxizii amfoteri sunt formați din metale de tranziție cu stări de oxidare +3, +4, precum și Be, Zn, Sn, Pb. Oxizii acizi sunt formați din nemetale, precum și din metale cu o stare de oxidare mai mare de +4. Orez. 3.

Orez. 3. Clasificarea oxizilor

Acizii sunt substanțe complexe formate din atomi de hidrogen care pot fi înlocuite cu metale și reziduuri acide. Acizii pot fi împărțiți în grupuri în funcție de conținutul de oxigen: care conțin oxigen (de exemplu, HNO3, H2SO4, H3PO4) și fără oxigen (HI, H2S). Orez. 4.

Orez. 4. Clasificarea acizilor

Bazele sunt substanțe complexe formate din cationi metalici și unul sau mai mulți anioni hidroxid. Clasificarea bazelor se poate baza pe diferite caracteristici. De exemplu, relația lor cu apa. Pe baza acestui criteriu, bazele sunt împărțite în solubile în apă (alcali) și insolubile în apă. Orez. 5.

Orez. 5. Clasificarea bazelor

Hidroxizii amfoteri sunt substanțe complexe care au proprietățile atât ale acizilor, cât și ale bazelor și, prin urmare, formulele lor pot fi scrise în diferite forme:

Zn(OH)2 = H2ZnO2

formă de bază formă acidă

Există mai multe tipuri de săruri (Fig. 6).

Orez. 6. Tipuri de săruri

Sărurile medii constau din cationi metalici (sau amoniu) și anioni de reziduuri acide. Sărurile acide, pe lângă cationii metalici, conțin cationi de hidrogen și un anion al unui reziduu acid. Sărurile bazice conțin anioni hidroxid.

Dacă o sare este formată din două tipuri de cationi metalici și un anion, atunci se numește dublu. De exemplu, sulfat de aluminiu-potasiu KAl(SO4)2.

Sărurile cu doi anioni diferiți și un cation se numesc amestecate. De exemplu, Ca(OCl)Cl este clorură de calciu-hipoclorit.

Sărurile complexe conțin un ion complex, care este de obicei cuprins între paranteze drepte.

Bibliografie

1. Kuznetsova N.E., Litvinova T.N., Levkin A.N. Chimie: clasa a XI-a: manual pentru elevii de învățământ general. stabilire (nivel de profil): în 2 părți. - M.: Ventana-Graf, 2008. (§55)
2. Radetsky A.M. Chimie. Material didactic. 10-11 clase. - M.: Educație, 2011.
3. Hhomcenko I.D. Culegere de probleme și exerciții de chimie pentru liceu. - M.: RIA „New Wave”: Editura Umerenkov, 2008. (p. 27-30)
4. Enciclopedie pentru copii. Volumul 17. Chimie / Capitolul. ed. V.A. Volodin, Ved. științific ed. I. Leenson. - M.: Avanta+, 2003. (p. 156-159)