Что такое оксиды гидроксиды

Классификация неорганических веществ

Среди простых веществ выделяют металлы и неметаллы. Среди сложных: оксиды, основания, кислоты и соли. Классификация неорганических веществ построена следующим образом:

Большинство химических свойств мы изучим по мере продвижения по периодической таблице Д.И. Менделеева. В этой статье мне хотелось бы подчеркнуть ряд принципиальных деталей, которые помогут в дальнейшем при изучении химии.

Оксиды

Все оксиды подразделяются на солеобразующие и несолеобразующие. Солеобразующие имеют соответствующие им основания и кислоты (в той же степени окисления (СО)!) и охотно вступают в реакции солеобразования. К ним относятся, например:

Солеобразующие оксиды, в свою очередь, делятся на основные, амфотерные и кислотные.

Основным оксидам соответствуют основания в той же СО. В химических реакциях основные оксиды проявляют основные свойства, образуются исключительно металлами. Примеры: Li₂O, Na₂O, K₂O, Rb₂O CaO, FeO, CrO, MnO.

Основные оксиды взаимодействуют с водой с образованием соответствующего основания (реакцию идет, если основание растворимо) и с кислотными оксидами и кислотами с образованием солей. Между собой основные оксиды не взаимодействуют.

Li₂O + H₂O → LiOH (основный оксид + вода → основание)

Здесь не происходит окисления/восстановления, поэтому сохраняйте исходные степени окисления атомов.

Эти оксиды действительно имеют двойственный характер: они проявляют как кислотные, так и основные свойства. Примеры: BeO, ZnO, Al₂O₃, Fe₂O₃, Cr₂O₃, MnO₂, PbO, PbO₂, Ga₂O₃.

С водой они не взаимодействуют, так как продукт реакции, основание, получается нерастворимым. Амфотерные оксиды реагируют как с кислотами и кислотными оксидами, так и с основаниями и основными оксидами.

ZnO + KOH + H₂O → K₂[Zn(OH)₄] (амф. оксид + основание = комплексная соль)

ZnO + N₂O₅ → Zn(NO₃)₂ (амф. оксид + кисл. оксид = соль; СО азота сохраняется в ходе реакции)

Fe₂O₃ + HCl → FeCl₃ + H₂O (амф. оксид + кислота = соль + вода; обратите внимание на то, что СО Fe = +3 не меняется в ходе реакции)

Проявляют в ходе химических реакций кислотные свойства. Образованы металлами и неметаллами, чаще всего в высокой СО. Примеры: SO₂, SO₃, P₂O₅, N₂O₃, NO₂, N₂O₅, SiO₂, MnO₃, Mn₂O₇.

Кислотные оксиды вступают в реакцию с основными и амфотерными, реагируют с основаниями. Реакции между кислотными оксидами не характерны.

SO₂ + Na₂O → Na₂SO₃ (кисл. оксид + осн. оксид = соль; сохраняем СО S = +4)

SO₃ + Li₂O → Li₂SO₄ (кисл. оксид + осн. оксид = соль; сохраняем СО S = +6)

P₂O₅ + NaOH → Na₃PO₄ + H₂O (кисл. оксид + основание = соль + вода)

Реакции несолеобразующих оксидов с основаниями, кислотами и солеобразующими оксидов редки и не приводят к образованию солей. Некоторые из несолеобразующих оксидов используют в качестве восстановителей:

FeO + CO → Fe + CO₂ (восстановление железа из его оксида)

Основания

Основания классифицируются по количеству гидроксид-ионов в молекуле на одно-, двух- и трехкислотные.

Так же, как и оксиды, основания различаются по свойствам. Все основания хорошо реагируют с кислотами, даже нерастворимые основания способны растворяться в кислотах. Также нерастворимые основания при нагревании легко разлагаются на воду и соответствующий оксид.

Mg(OH)₂ → (t) MgO + H₂O (при нагревании нерастворимые основания легко разлагаются)

Если в ходе реакции основания с солью выделяется газ, выпадает осадок или образуется слабый электролит (вода), то такая реакция идет. Нерастворимые основания с солями почти не реагируют.

Ba(OH)₂ + NH₄Cl → BaCl₂ + NH₃ + H₂O (в ходе реакции образуется нестойкое основание NH₄OH, которое распадается на NH₃ и H₂O)

KOH + BaCl₂ ↛ реакция не идет, так как в продуктах нет газа/осадка/слабого электролита (воды)

В растворах щелочей pH > 7, поэтому лакмус окрашивает их в синий цвет.

Al(OH)₃ + HCl → AlCl₃ + H₂O (амф. гидроксид + кислота = соль + вода)

Al(OH)₃ + KOH → K[Al(OH)₄] (амф. гидроксид + основание = комплексная соль)

При нагревании до высоких температур комплексные соли не образуются.

Кислоты

Кислоты отлично реагируют с основными оксидами, основаниями, растворяя даже те, которые выпали в осадок (реакция нейтрализации). Также кислоты способны вступать в реакцию с теми металлами, которые стоят в ряду напряжений до водорода (то есть способны вытеснить его из кислоты).

Zn + HCl → ZnCl₂ + H₂↑ (реакция идет, так как цинк стоил в ряду активности левее водорода и способен вытеснить его из кислоты)

Cu + HCl ↛ (реакция не идет, так как медь расположена в ряду активности правее водорода, менее активна и не способна вытеснить его из кислоты)

Все кислоты подразделяются на сильные и слабые. Напомню, что мы составили подробную таблицу сильных и слабых кислот (и оснований!) в теме гидролиз. В реакции из сильной кислоты (соляной) можно получить более слабую, например, сероводородную или угольную кислоту.

В завершении подтемы кислот предлагаю вам вспомнить названия основных кислот и их кислотных остатков.

Блиц-опрос по теме Классификация неорганических веществ

Источник

Сложные вещества: оксиды, гидроксиды, кислоты, соли (строение, номенклатура).

Сложными веществами, или химическими соединениями называются вещества, молекулы которых состоят из атомов двух или более различных химических элементов. Молекула сложного вещества состоит из частиц двух типов: положительно-заряженные называются катионы, а отрицательно-заряженные – анионы. Так, например, молекула воды Н2О состоит из разных атомов: двух атомов водорода и одного атома кислорода, и потому является веществом сложным. Эти атомы, группируясь, образуют заряженные частицы – ионы: положительно-заряженный катион водорода (Н+ ) и отрицательно-заряженный анион гидроксида – гидроксид-ион (ОН– ).

В целом молекула любого сложного вещества электронейтральна, суммарный положительный заряд катионов полностью компенсируется суммарным отрицательным зарядом анионов, образующих молекулу. В случае молекулы воды на один положительный катион водорода с зарядом +1 приходится один отрицательный гидроксид-ион с зарядом –1, таким образом, суммарный заряд образуемой молекулы равен нулю.

При составлении молекул сложных неорганических веществ сначала записывают катион, а потом анион. Заряды катионов и анионов можно определить по таблице растворимости веществ: (в крайнем левом столбце перечислены основные анионы с указанием их заряда, а в верхней строке аналогичным образом представлены катионы).

Выделяют четыре основные класса сложных неорганических веществ.

1) Оксиды – сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых – кислород. Анион кислорода в таких соединениях называется оксид-ион и имеет заряд –2 (О2– ). Например, ион Ca2+ с оксид-ионом О2– образуют молекулу СаО, а ион Fe3+ с оксид-ионом О2– образуют молекулу Fe2О3.

F – – фторид, Cl– – хлорид, NO3 – – нитрат, NO2 – – нитрит; SO4 2– – сульфат, SO3 2– – сульфит, S 2– – сульфид, СO3 2– – карбонат, PO4 3– – ортофосфат.

Для названия индивидуальных химических веществ, их групп и классов пользуются химической номенклатурой.

Источник

Что такое оксиды, гидроксиды и соли

Содержание статьи

Оксиды

Большинство кислотных оксидов представлены газами, некоторые жидкостями, в их составе неметаллы. А вот основные чаще твердые вещества, кристаллической структуры, состоят из кислорода и металла. Самый распространенный из оксидов – это вода.
Химические свойства: вступают в реакции с кислотами, гидроксидами и водой.

Гидроксиды

К ним относят неорганические вещества, имеющие в составе –ОН (гидроксильную) группу. По классификации схожи с оксидами и делятся в зависимости от химических свойств на кислотные, основные и амфотерные. Растворимые в воде гидроксиды называют щелочами, они имеют самый низкий рН и состоят из одновалентного металла и –ОН-группы. С увеличением числа гидрокси-групп и валентностью металла растворимость падает, а значение рН повышается.

По физическим свойствам гидроксиды твердые. Применение гидроксидам находят в производстве извести, аккумуляторов, мыла. К примеру, при использовании КОН мыло будет жидким, а если взять NaOH, то твердым. Химические свойства: с кислотами образуют соли, с солями же реагируют только при летучести или нерастворимости продукта.

Это также сложные соединения, в их состав включены атом металла и кислотный остаток. Образуются они реакциями нейтрализации (взаимодействие кислоты и основания с получение соли и воды). Если в молекуле кислоты один из ионов водорода замещен на металл, то соль считается кислой, а если это происходит с гидрокси-группой, то соль основная. По физическим свойствам они твердые кристаллические вещества.

Самая известная соль – NaCl. Применяется практически повсеместно в пищевой промышленности и является неотъемлемой частью рациона человека.

Химические свойства: взаимодействуют с сильными кислотами, со щелочами образуют нерастворимую соль или основание, более сильные металлы (в электрохимическом ряду) вытесняют из них слабый металл, при нерастворимости одного из продуктов соли реагируют с солями.

Источник

Химия

Именная карта банка для детей
с крутым дизайном, +200 бонусов

Закажи свою собственную карту банка и получи бонусы

План урока:

Оксиды

Оксиды в природе нас окружают повсюду, честно говоря, сложно представить нашу планету без двух веществ – это вода Н₂О и песок SiO₂.

Вы можете задаться вопросом, а что бывают другие бинарные соединения с кислородом, которые не будут относиться к оксидам.

Поранившись, Вы обрабатываете рану перекисью водорода Н₂О₂. Или для примера соединение с фтором OF₂. Данные вещества вписываются в определение, так как состоят из 2 элементов и присутствует кислород. Но давайте определим степени окисления элементов.

Рассмотрим на примере следующих веществ кальций Са, мышьяк As и алюминий Al.

Подобно простым веществам реагируют с кислородом сложные, только в продукте будет два оксида. Помните детский стишок, а синички взяли спички, море синее зажгли, а «зажечь» можно Чёрное море, в котором содержится большое количество сероводорода H₂S. Очевидцы землетрясения, которое произошло в 1927 году, утверждают, что море горело.

Чтобы дать название оксиду вспомним падежи, а именно родительный, который отвечает на вопросы: Кого? Чего? Если элемент имеет переменную валентность в скобках её необходимо указать.

Классификация оксидов строится на основе степени окисления элемента, входящего в его состав.

Реакции оксидов с водой определяют их характер. Но как составить уравнение реакции, а тем более определить состав веществ, строение которых Вам ещё не известно. Здесь приходит очень простое правило, необходимо учитывать, что эта реакция относиться к типу соединения, при которой степень окисления элементов не меняется.

Возьмём основный оксид, степень окисления входящего элемента +1, +2(т.е. элемент одно- или двухвалентен). Этими элементами будут металлы. Если к этим веществам прибавить воду, то образуется новый класс соединений – основания, состава Ме(ОН)_n, где n равно 1, 2 или 3, что численно отвечает степени окисления металла, гидроксильная группа ОН- имеет заряд –(минус), что отвечает валентности I.При составлении уравнений не забываем о расстановке коэффициентов.

Особо следует выделить оксиды неметаллов в степени окисления +1 или +2, их относят к несолеобразующим. Это означает, что они не реагируют с водой, и не образуют кислоты либо основания. К ним относят CO, N₂O, NO.

Чтобы определить будет ли оксид реагировать с водой или нет, необходимо обратиться в таблицу растворимости. Если полученное вещество растворимо в воде, то реакция происходит.

Золотую середину занимают амфотерные оксиды. Им могут соответствовать как основания, так и кислоты, но с водой они не реагируют. Они образованные металлами в степени окисления +2 или +3, иногда +4. Формулы этих веществ необходимо запомнить.

Кислоты

Если в состав оксидов обязательно входит кислород, то следующий класс узнаваем будет по наличию атомов водорода, которые будут стоять на первом месте, а за ними следовать, словно нитка за иголкой, кислотные остатки.

В природе существует большое количество неорганических кислот. Но в школьном курсе химии рассматривается только их часть. В таблице 1 приведены названия кислот.

Валентность кислотного остатка определяется количеством атомов водорода. В зависимости от числа атомов Н выделяют одно- и многоосновные кислоты.

Если в состав кислоты входит кислород, то они называются кислородсодержащими, к ним относится серная кислота, угольная и другие. Получают их путём взаимодействия воды с кислотными оксидами. Бескислородные кислоты образуются при взаимодействии неметаллов с водородом.

Только одну кислоту невозможно получить подобным способом – это кремниевую. Отвечающий ей оксид SiO₂ не растворим в воде, хотя честно говоря, мы не представляем нашу планету без песка.

Основания

Чтобы дать название, изначально указываем класс – гидроксиды, потом добавляем чего, какого металла.

Классификация оснований базируется на их растворимости в воде и по числу ОН-групп.

Следует отметить, что гидроксильная группа, также как и кислотный остаток, это часть целого. Невозможно получить кислоты путём присоединения водорода к кислотному остатку, аналогично, чтобы получить основание нельзя писать уравнение в таком виде.

В природе не существуют отдельно руки или ноги, эта часть тела. Варианты получения кислот были описаны выше, рассмотрим, как получаются основания. Если к основному оксиду прибавить воду, то результатом этой реакции должно получиться основание. Однако не все основные оксиды реагируют с водой. Если в продукте образуется щёлочь, значит, реакция происходит, в противном случае реакция не идёт.

Данным способом можно получить только растворимые основания. Подтверждением этому служат реакции, которые вы можете наблюдать. На вашей кухне наверняка есть алюминиевая посуда, это могут быть кастрюли или ложки. Эта кухонная утварь покрыта прочным оксидом алюминия, который не растворяется в воде, даже при нагревании. Также весной можно наблюдать, как массово на субботниках белят деревья и бордюры. Берут белый порошок СаО и высыпают в воду, получая гашеную известь, при этом происходит выделение тепла, а это как вы помните, признак химического процесса.

Раствор щёлочи можно получить ещё одним методом, путём взаимодействия воды с активными металлами. Давайте вспомним, где они размещаются в периодической системе – I, II группа. Реакция будет относиться к типу замещения.

Напрашивается вопрос, а каким же образом получаются нерастворимые основания. Здесь на помощь придёт реакция обмена между щёлочью и растворимой солью.

С представителями веществ этого класса вы встречаетесь ежедневно на кухне, в быту, на улице, в школе, сельском хозяйстве.

Объединяет все эти вещества, что они содержат атомы металла и кислотный остаток. Исходя из этого, дадим определение этому классу.

Средние соли – это продукт полного обмена между веществами, в которых содержатся атомы металла и кислотный остаток (КО) (мы помним, что это часть чего-то, которая не имеет возможности существовать отдельно).

Выше было рассмотрено 3 класса соединений, давайте попробуем подобрать комбинации, чтобы получить соли, типом реакции обмена.

Чтобы составить название солей, необходимо указать название кислотного остатка, и в родительном падеже добавить название металла.

Ca(NO₃)₂– нитрат (чего) кальция, CuSO₄– сульфат (чего) меди (II).

Наверняка многие из вас что-то коллекционировали, машинки, куклы, фантики, чтобы получить недостающую модель, вы менялись с кем-то своей. Применим этот принцип и для получения солей. К примеру, чтобы получить сульфат натрия необходимо 2 моль щёлочи и 1 моль кислоты. Допустим, что в наличии имеется только 1 моль NaOH, как будет происходить реакция? На место одного атома водорода станет натрий, а второму Н не хватило Na. Т.е в результате не полного обмена между кислотой и основанием получаются кислые соли. Название их не отличается от средних, только необходимо прибавить приставку гидро.

Однако бывают случаи, с точностью наоборот, не достаточно атомов водорода, чтобы связать ОН-группы. Результатом этой недостачи являются основные соли. Допустим реакция происходит между Ва(ОН)₂ и HCl. Чтобы связать две гидроксильные группы, требуется два водорода, но предположим, что они в недостаче, а именно в количестве 1. Реакция пойдёт по схеме.

Особый интерес и некоторые затруднения вызывают комплексные соли, своим внешним, казалось,громоздким и непонятным видом, а именно квадратными скобками:K₃[Fe(CN)₆] или [Ag(NH₃)₂]Cl. Но не страшен волк, как его рисуют, гласит поговорка. Соли состоят из катионов (+) и анионов (-). Аналогично и с комплексными солями.

Образует комплексный ион элемент-комплексообразователь, обычно это атом металла, которого, как свита, окружают лиганды.

Теперь необходимо справиться с задачей дать название этому типу солей.

Образование комплексных солей происходит путём взаимодействия, к примеру, амфотерных оснований с растворами щелочей. Амфотерность проявляется способностью оснований реагировать как с кислотами, так и щелочами. Так возьмём гидроксид алюминия или цинка и подействуем на них кислотой и щёлочью.

В природе встречаются соли, где на один кислотный остаток приходится два разных металла. Примером таких соединений служат алюминиевые квасцы, формула которых имеет вид KAl(SO₄)₂. Это пример двойных солей.

Из всего вышесказанного можно составить обобщающую схему, в которой указаны все классы неорганических соединений.

Источник

Классы неорганических веществ. Гидроксиды, кислоты, соли

» data-shape=»round» data-use-links data-color-scheme=»normal» data-direction=»horizontal» data-services=»messenger,vkontakte,facebook,odnoklassniki,telegram,twitter,viber,whatsapp,moimir,lj,blogger»>

Классы неорганических веществ

Все вещества делятся на простые (элементарные) и сложные. Простые вещества состоят из одного элемента, в состав сложных входит два или более элементов. Простые вещества, в свою очередь разделяются на металлы и неметаллы.

Металлы отличаются характерным «металлическим» блеском, ковкостью, тягучестью, могут прокатываться в листы или вытягиваться в проволоку, обладают хорошей теплопроводностью и электрической проводимостью. При комнатной температуре все металлы (кроме ртути) находятся в твердом состоянии.

Неметаллы не обладают характерным для металлов блеском, хрупки, очень плохо проводят теплоту и электричество. Некоторые из них при обычных условиях газообразны.

Сложные вещества делят на органические, неорганические и элементоорганические. Неорганическая химия охватывает химию всех элементов периодической системы. Свойства органических соединений существенно отличаются от свойств неорганических, а элементоорганические соединения, с учетом их специфики, занимают промежуточное положение. С классификацией органических и элементоорганических соединений удобнее познакомиться при изучении соответствующих разделов химии, посвященных этим соединениям.

Неорганические вещества разделяются на классы либо по составу (двухэлементные, или бинарные, соединения и многоэлементные соединения; кислородсодержащие, азотосодержащие и т.п.), либо по химическим свойствам, т.е. по функциям (кислотно-основным, окислительно-восстановительным и т.д.), которые эти вещества осуществляют в химических реакциях, – по их функциональным признакам.

К важнейшим бинарным соединениям относятся любые соединения только двух различных элементов. Например, бинарными соединениями азота и кислорода являются: N₂O, NO, N₂O₃, NO₂, N₂O₅; бинарные соединения меди и серы: Cu₂S, CuS, CuS₂. В формулах бинарных соединений металлы всегда предшествуют неметаллам: SnCl₂, Al₃N. Если бинарное соединение образовано двумя неметаллами, то на первом месте ставится символ того элемента, который располагается левее в следующей последовательности:

B, Si, C, As, P, H, Te, Se, S, I, Br, Cl, N, O, F.

Если бинарное соединение состоит из двух металлов, то первым указывается металл, располагающийся в большом периоде раньше (от начала периода). Если оба металла находятся в одной группе, то первым указывается элемент с большим порядковым номером.

Бинарные соединения подразделяются на классы в зависимости от типа неметалла (табл. 1.2.), а остальные бинарные соединения относят к соединениям между металлами – интерметаллидам.

Таблица 3. Классы бинарных соединений от типа неметалла

Их названия образуются из латинского корня названия неметалла с окончанием «ид» и русского названия менее электроотрицательного элемента в родительном падеже (табл. 3). Если менее электроотрицательный элемент может находиться в разных окислительных состояниях, то после его названия в скобках указывают римскими цифрами его степень окисления. Так, Cu₂O – оксид меди (I), CuO- оксид меди (II), CO – оксид углерода (II), CO₂ – оксид углерода (IV), SF₆ – фторид серы (VI). Можно также вместо степени окисления указывать с помощью греческих числительных приставок (моно-, ди-, три-, тетра-, пента-, гекса- и т.д.) стехиометрический состав соединения: СО – монооксид углерода (приставку «моно» часто опускают), СО₂ – диоксид углерода, SF₆ – гексафторид серы, Fe₃O₄ – тетраоксид трижелеза. Для отдельных бинарных соединений сохраняют традиционные названия: Н₂О – вода, NН₃ – аммиак, РН₃ – фосфин.

Оксиды.

Оксиды – сложные вещества, бинарные соединения, состоящие из двух элементов, один из которых является кислород. Атомы кислорода в оксидах связаны ионно или ковалентно с атомами электро­положительного элемента и не связаны друг с другом. Например:

Оксиды образуют почти все химические элементы. При образовании названия к слову оксид добавляется название элемента в родительном падеже. Если элемент проявля­ет переменную степень окисления, то ему соответствует несколько оксидов. В таких слу­чаях при названии оксидов указывается степень окисления римской цифрой в скобках: Fe +2 O –оксид железа (II), Fe +3 ₂ O₃ – оксид железа (III), S +4 O₂ – оксид серы (IV), S +6 О₃– ок­сид серы (VI) и др.

По химическим свойствам оксиды можно разделить на солеобразующие (их большинст­во) и несолеобразующие (безразличные). Примером несолеобразующих оксидов могут служить такие, как NO, N₂O. Они не образуют солей. Солеобразующие оксиды подразде­ляются на кислотные, основные и амфотерные.

К кислотным относят оксиды типичных неметаллов (SО₃, N₂O₅, CO₂, P₂O₅, Сl₂O₇), а также оксиды некоторых металлов в их высшей степени окисления (СrO₃, V₂O₅, Mn₂O₇ и др.). Этим оксидам соответствуют кислоты.

Основные оксиды – это оксиды типичных металлов: Na₂O, MgO, BaO, CuO, Fe₂O₃ и др. Им соответствуют гидроксиды (основания).

К амфотерным относятся оксиды некоторых металлов: ZnO, Al₂O₃, SnO, Сr₂O₃, РbО и др. Они обладают одновременно свойствами кислотных и основных оксидов. В данной ра­боте амфотерные оксиды и гидроксиды не рассматриваются.

1.Большинство кислотных оксидов взаимодействуют с водой, образуя кислоты:

Оксид кремния (IV) SiO₂, а так же кислотные оксиды некоторых металлов (WO₃, MoO₃) не взаимодействуют с водой. Из основных оксидов в воде растворимы только окси­ды щелочных (Li₂O, Na₂O, K₂O) и щелочноземельных металлов (СаО, SrO, BaO), при этом образуются соответствующие гидроксиды:

Оксиды остальных металлов с водой не реагируют и соответствующие им гидроксиды получают косвенным путем.

2. Кислотные оксиды взаимодействуют с гидроксидами и их растворами, образуя соль и воду:

Основные оксиды взаимодействуют с кислотами, также образуя соль и воду:

3.Взаимодействие кислотных оксидов с основными приводит к образованию солей:

Кислоты.

Кислоты – это электролиты, диссоциирующие в водных растворах с образованием только катионов водорода.

Кислоты по своему химическому составу могут быть кислородными (HNO₃, HNO₂, H₂SO₄, Н₂СО₃ и др.) бескислородными (Н₂S, НСl, HF, HBr, HCN) и др. Названия кислородных кислот происходят от названия кислотообразователя (центрального атома). Например, Н₂СО₃ – угольная кислота.

В тех случаях, когда элемент в одной и той же степени окисления образует несколько кислородных кислот, отличающихся между собой количеством атомов водорода и кисло­рода, к названию кислот добавляются приставки: мета – (наименьшее количество атомов водорода и киcлорода): орто – (наибольшее количество атомов водорода и кислорода). На­пример, НРО₃ – метафосфорная кислота, Н₃РO₄ – ортофосфорная кислота.

Некоторые кислотообразующие элементы при одной и той же степени окисления обра­зуют несколько кислот, молекулы которых отличаются числом атомов кислотообразовате­ля. Эти кислоты называются изополикислотами. В названии кислоты содержится при­ставка из русского числительного, показывающая число атомов кислотообразователя в ее молекуле. Например: Н₂S₂О₇ – двусерная кислота; Н₂B₄O₇ – четырехборная кислота; H₄P₂O₇ – двуфосфорная кислота; Н₂Сr₂О₇ – двухромовая кислота.

Таблица 4. Названия наиболее часто употребляемых кислот и кислотных остатков

Названия бескислородных кислот образуются от названия неметалла – кислотообразователя с добавлением слова – водородная. Например: НСl – хлороводородная (соляная) ки­слота; H₂S – сероводородная кислота.

Кроме того, кислоты подразделяются по числу водород-ионов, способных “отщеплять­ся” при диссоциации, на одноосновные (НСl, НNО₃, СН₃СООН), двухосновные (Н₂SО₄, Н₂СО₃, H₂S) и многоосновные (Н₃РО₄, Н₃ВО₃, Н₄P₂O₇). Анион, который остается после отщепления от молекулы кислоты одного или более водород-иона называется кислот­ным остатком. Заряд кислотного остатка определяется числом отнятых водород-ионов.

Основность килоты зависит от количества кислотных остатков, соответствующих дан­ной кислоте. Так, одноосновным кислотам соответствует один кислотный остаток:

Двух- и многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато, т. е. их молекулы последо­вательно отщепляются по одному водород – иону, и этим кислотам соответствуют два или более кислотных остатка. Так, молекулы серной кислоты в первую очередь, диссоциируют по уравнению:

Отщепление второго водород – иона идет по уравнению:

Ортофосфорная кислота Н₃ РО₄ диссоциирует в три ступени и имеет три кислотных ос­татка:

Следует отметить, что для многоосновных кислот вторая и третья ступени

диссоциа­ции протекают в гораздо меньшей степени, чем первая.

Ступенчатая диссоциация кислот подтверждается наличием кислых солей. Каждый ки­слотный остаток способен образовать соль с катионом металла, т. е. основность кислоты показывает, сколько солей соответствует данной кислоте.

HSO₄ – – гидросульфат – ион

HPO₄ 2 – – гидроортофосфат – ион

H₂PO₄ – – дигидроортофосфат – ион

Получение кислот

2. Взаимодействие солей с кислотами (наиболее распространенный способ).

При помощи этих реакций можно получить более слабую или более летучую кислоту, чем исходная.

3. Взаимодействие некоторых неметаллов с водородом:

Водные растворы таких соединений являются кислотами.

Для всех кислот характерны следующие реакции.

1. Все кислоты взаимодействуют с гидроксидами (основаниями): H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2Н₂О;

Или в ионной форме:

2Н + + MgO = Mg 2+ + Н₂О

3. Разбавление кислоты (кроме азотной и азотистой) реагируют с активными металлами, выделяя водород:

4.Кислоты вступают в реакцию обмена с солями, в результате чего образуется либо нерастворимая соль, либо слабая кислота, либо газ:

Гидроксиды.

Гидроксиды – это электролиты, которые при диссоциации в водных растворах обра­зуют только анионы гидроксила. Например:

Количество гидроксид-ионов в молекуле гидроксида определяется степенью окисления металла. Международные названия оснований происходят от слова гидроксид с добавле­нием названия металла в родительном падеже. Если металл проявляет переменную степень окисления и может образовать два или три гидроксида, то при названии гидроксида указы­вается его степень окисления римской цифрой в скобках. Например:

NaOH – гидроксид натрия; Bа (ОН)₂ – гидроксид бария ; Fe (ОН)₂ – гидроксид железа (II); Fe (ОН)з – гидроксид железа (Ш); Sn (ОН)₂ – гидроксид олов (II); Sn (ОН)₄ – гидроксид олов (IV).

Гидроксиды, имеющие в составе молекул по два или более гидроксид-ионов называ­ются многокислотными. Они диссоциируют ступенчато:

Ва (ОН) ₂ ↔ ВаОН + + ОН‾

Ступенчатые диссоциации гидроксидов подтверждается наличием основных солей, в состав которых входят основные остатки, содержащие гидроксид-ионы. Каждый основной остаток способен образовать соль с кислотным остатком, т. е. кислотность гидроксида по­казывает, сколько типов солей может образовать данный гидроксид.

Основные остатки называются по названию металла с добавлением слова – ион. Напри­мер: Na + – натрий-ион, Ва 2+ – барий-ион. Если металл проявляет переменную степень окисления, то величина заряда его иона указывается римской цифрой в скобках. Например: Fe 2+ – железо (П)-ион; Fe 3+ – железо (Ш)-ион и т. д.

В случае сложных катионов к названию металла добавляются приставки гидроксо-, ди-гидроксо-, тригидроксо-, характеризующие в основном остатке наличие одного, двух или трех гидроксид-ионов. Например:

ВаОН + – гидроксобарий-ион;

FeOH 2+ – гидроксожелезо (Ш)-ион;

Fe(OH) + ₂ – гидроксожелезо (Ш)-ион.

В основу классификации гидроксидов положена их растворимость в воде. Гидроксиды, растворимые в воде, называются щелочами. Это гидроксиды щелочных и щелочноземель­ных металлов: LiOH, NaOH, КОН, Са(ОН)_2, Sr(ОН)₂, Ва(ОН)_2. В промышленности гидроксиды щелочных металлов получают электролизом расплавом солей этих металлов, а в лабораторных условиях – взаимодействием этих металлов или их оксидов с водой. На­пример:

Или в ионной форме:

Щелочи в растворах почти полностью диссоциируют на ионы. Они относятся к силь­ным электролитам и в ионных уравнениях записываются в виде ионов.

Большинство гидроксидов в воде практически не растворимы. Их получают действием щелочей на водные растворы соответствующих солей. Например:

FeCl₃ + 3NaOH = ↓ Fe (ОН)₃ + 3NaCl

Или в ионной форме:

Общие свойства класса гидроксидов (действие на индикаторы, взаимодействие с ки­слотами, солями, оксидами) обусловлены наличием в их растворах гидроксид-ионов. Наи­более характерными для гидроксидов являются следующие реакции:

1. Гидроксиды (растворимые и нерастворимые основания) реагируют с кислотами.

Или в ионной форме:

2. Щелочи реагируют с кислотными оксидами:

Или в ионной форме:

3. Щелочи реагируют с растворами солей металлов, образуя нерастворимые гидроксиды:

Или в ионной форме:

Соли.

Соли – это электролиты, образующие при диссоциации в водных растворах катионы основных остатков и анионы кислотных остатков.

Названия солей образуется из названия кислотных остатков (в именительном падеже) и названия основного остатка (в родительном). Например: NaCl – хлорид натрия, MgSO₄ –сульфат магния, Fe (NO₃)₃ – нитрат железа (III), KHSO₄ – гидросульфат калия, FeOHCl –хлорид гидроксожелеза (П), NaH₂PO₄ – дигидроортофосфат натрия.

Получение солей

Важнейшие способы получения солей рассмотрены при изложении основных химиче­ских свойств оксидов, кислот и гидроксидов. Отметим ряд других методов.

1. Взаимодействие между двумя солями. Реакции этого типа протекают до конца, если один из продуктов выпадает в осадок:

2. Взаимодействие металла с неметаллом. Таким путем получают соли бескислород­-ных кислот:

3. Термическое разложение солей:

В зависимости от состава различают средние (нормальные) (КСl, MgSO₄), кислые (КНСО₃, NaHS), основные (FeOHCl₂, MgOHNO₃) соли.

Любую соль можно представить как продукт взаимодействия гидроксида и кислоты (реакция нейтрализации). Например:

В данной реакции участвует одинаковое количество гидроксид-ионов и водород-ионов (2ОН‾ и 2Н + ). Получается средняя соль Na₂SO₄ – сульфат натрия. Если гидроксида взять меньше, чем требуется для полной нейтрализации кислоты (т. е. водород–ионов), то получается кислая соль NaHSO₄ – гидросульфат натрия:

Таким образом, кислые соли – продукты неполного замещения водорода кислоты на катионы металла. Они образуются только двух- и многоосновными кислотам (у этих ки­слот по два и более кислотных остатка). Так, например, ортофосфорная кислота может дать одну среднюю соль и две кислые соли (в зависимости от количества взятого гидро­ксида):

Или в ионной форме:

Одноосновные кислоты, которым соответствует только один кислотный остаток, не об­разуют кислых солей.

Кислые соли можно перевести в средние, добавляя в их растворы соответствующие гидроксиды:

Или в ионной форме:

Основные соли содержат в своем составе гидроксид–ионы исходного основания, не замещенные на кислотные остатки. Они образуются при взаимодействии кислоты с избыт­ком гидроксида (основания). Например:

Или в ионной форме:

Основные соли образуются только многокислотными гидроксидами. Так, например, гидроксид железа (III) Fe(OH)₃ при взаимодействии с кислотой может образовывать одну сред­нюю и две основные соли:

Однокислотные гидроксиды (NaOH, КОН) не образуют основных солей, так как этим гидроксидам соответствует только один основный остаток.

Перевод основных солей в средние осуществляют добавлением соответствующих ки­слот. Например:

Или в ионной форме:
MgOH + + H + ↔ Mg 2+ + H₂O;
CuOH + + H + ↔ Cu 2+ + H₂O

Все соли, за небольшим исключением HgCl₂, CdCl₂, относятся к сильным электроли­там и в водных растворах полностью диссоциируются на катионы основных остатков и анионы кислотных остатков.

Диссоциация средних солей протекает полностью в одну стадию:

Кислые соли, подобно многоосновным кислотам, диссоциируют ступенчато:

Однако степень диссоциации на второй и третьей ступенях очень мала. Поэтому рас­твор кислой соли содержит лишь незначительное количество водород–ионов.

Основные соли – диссоциируют также ступенчато. Например:

Однако диссоциация на второй и третьей ступенях настолько мала, что гидроксид-ионов в растворах основных солей практически нет.

Источник