Основные классы неорганической химии

Министерство  образования и науки РФ 
 

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ПЕТРОЗАВОДСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 
 
 
 

Кафедра зоотехнии, товароведения и экспертизы

 продовольственных  товаров 
 
 
 

Кудрявцева  Ксения Александровна 

«Основные классы не органической химии»

Реферат по Неорганической химии 

     Руководитель:

к. э. н.  В. И. Величенко 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Петрозаводск - 2011

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение………………………………………………………………………………………….3

Важнейшие классы и номенклатура неорганических веществ ………………………………4

Оксиды……………………………………………………………………………………………5

Гидроксиды………………………………………………………………………………………6

Кислоты…………………………………………………………………………………………..7

Основания………………………………………………………………………………………...8

Соли……………………………………………………………………………………………….9

Схема…………………………………………………………………………………………….11

Литература 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ

     Химия занимается изучением превращений  химических веществ (число известных  к настоящему времени веществ  более десяти миллионов), поэтому  очень важна классификация химических соединений. Под классификацией понимают объединение разнообразных и многочисленных соединений в определенные группы или классы, обладающие сходными свойствами. С проблемой классификации тесно связана проблема номенклатуры, т.е. системы названий этих веществ. Индивидуальные химические вещества принято делить на две группы: немногочисленную группу простых веществ (их насчитывается около 400) и очень многочисленную группу сложных веществ. Сложные вещества обычно делятся на четыре важнейших класса: оксиды, основания, кислоты, соли.

О которых  я расскажу в данном реферате. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВАЖНЕЙШИЕ КЛАССЫ И НОМЕНКЛАТУРА НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

      Все вещества делятся на просты (элементарные) и сложные. Простые вещества состоят из одного элемента, в состав сложных входит два или более элементов. Простые вещества, свою очередь, разделяются на металлы и неметаллы. Металлы отличаются характерным «металлическим» блеском, ковкостью, тягучестью, могут прокатываться в листы или вытягиваются в проволоку, обладают хорошей теплопроводностью и электрической проводимостью. При комнатной температуре все металлы (кроме ртути) находятся в твердом состоянии. Неметаллы не обладают характерным для металла блеском, хрупки, очень плохо разводят теплоту и электричество. Некоторые из них при обычных условиях газообразны.

      Сложные вещества делят на органические, неорганические и элементоорганические. Неорганические вещества разделяются на классы либо по составу (двухэлементные, или бинарные, соединения и многоэлементные соединения; кислородосодержащие, азотосодержащие и т.п.), либо по химическим свойствам, 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, NO 2, N2O5; бинарные соединения меди и серы: Cu2S, CuS, CuS2. Из бинарных соединений наиболее известны оксиды. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ОКСИДЫ

      По  функциональным признакам оксиды подразделяются на солеобразующие и несолеобразующие (безразличные). Солеобразующие оксиды, в свою очередь, подразделяются на основные, кислотные и амфотерные.

Основными называются оксиды, взаимодействующие с кислотами (или с кислотными оксидами) с образованием солей. Присоединяя (непосредственно или косвенно) воду, основные оксиды образуют основания. Например, оксид кальция CaO реагирует с водой, образуя гидроксид кальция Ca(OH)2: CaO + H2O = Ca(OH)2.

Оксид магния MgO – тоже основной оксид. Он малорастворим в воде, но ему соответствует основание – гидроксид магния Mg(OH)2, которые можно получить из  MgO косвенным путем.

Кислотные называются оксиды, взаимодействующие с основаниями (или основными оксидами) с образованием солей. Присоединяя (непосредственно или косвенно) воду, кислотные оксиды образуют кислоты. Например, триоксид серы SO3 взаимодействует с водой, образуя серную кислоту H2SO4: SO3 + H2O = H2SO4.

Диоксид кремния SiO2 – тоже кислотный оксид. Хотя он не взаимодействует с водой, ему соответствует кремниевая кислота H2SiO3, которую можно получить из SiO2 косвенным путем. Один из способов получения кислотных оксидов – отнятие воды от соответствующих кислот. Поэтому кислотные оксиды иногда называют ангидридами кислот.

Амфотерными называют оксиды, образующие соли при взаимодействии как с кислотами, так и с основаниями. К таким оксидам относятся, например, AI2O3, ZnO, PbO2, Cr2O3.

Несолеобразующие  оксиды, как видно из их названия, не способны взаимодействовать с кислотами или основаниями с образованием солей. К ним относятся N2O, NO и др. 
 
 
 
 
 
 
 
 

ГИДРОКСИДЫ

         Среди многоэлементных соединений  важную группу составляют гидроксиды – вещества, содержащие гидроксогруппы ОН. Некоторые из них (основные гидроксиды) проявляют свойства оснований – NaOH, Ba(OH)2; другие (кислотные гидроксиды) проявляют свойства кислот – HNO3, H3PO4 и другие. Существуют и амфотерные гидроксиды – это сложные вещества, которые проявляют и свойства кислот, и свойства оснований. ,Поэтому формулы амфотерных гидроксидов можно записывать и в форме кислот, и в форме оснований. Например:

Zn(OH)2, - форма оснований; H2ZnO2 – форма кислоты.

 AI(OH)3 – форма основания; H3AIO3(HAIO2) – форма кислоты.

Амфотерные  гидроксиды, содержащие три и более атомов водорода в молекуле, в ходе химических реакций, в которых они проявляют кислотные свойства, могут терять воду и переходить из орто-формы в мета форму.

      Название основных гидроксидов  составляются из слова «гидроксид»  и русского названия элемента в родительном падеже с указанием, если необходимо, степени окисления элемента (римскими цифрами в скобках). Например, LiOH – гидроксид лития, Fe(OH)2 – гидроксид железа (II). Растворимые основные гидроксиды называются щелочами; важнейшие щелочи – гидроксид натрия NaOH, гидроксид калия KOH, гидроксид кальция Ca(OH)2.

К важнейшим  классам неорганических соединений, выделяемых по функциональным признакам, относятся кислоты, основания и соли. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

КИСЛОТЫ

      Кислоты – это сложные вещества, состоящих из атомов водорода, способных замещаться на атомы металла, и кислотных остатков.

Общая формула кислот: HxAc, Ac – кислотный остаток (от английского «acid» - кислота), x – число атомов водорода, равное заряду иона кислотного остатка. Примеры кислот:

HCI, H2SO4, H3PO4.

     Наиболее  характерное химическое свойство кислот – их способность реагировать  с основаниями (а так же с основными  и амфотерными оксидами) с образованием солей, например:

     H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O;

     2HNO3 + FeO = Fe(NO3)2 + H2O;

     2HCI + ZnO = ZnCI2 +  H2O.

Кислоты классифицируют по их силе, по основности и по наличию или отсутствию кислорода  в составе кислоты. По силе кислоты выделяются на сильные и слабые. Важнейшие сильные кислоты – азотная HNO3, серная H2SO4 и соляная HCI. По наличию кислорода различают кислородсодержащие кислоты (HNO3, H3PO4) и бескислородные кислоты (HCI, Н2S, HCN). По основности, т.е. по числу атомов водорода в молекуле кислоты, способных замещаться атомами металла с образованием солей, кислоты подразделяют на одноосновные (например, HCI, HNO3), двухосновные (H2SO4, Н2S), трехосновные (H3PO4). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ОСНОВАНИЯ

     Основания – это сложные вещества, состоящие из атомов металла и одной или нескольких гидроксогрупп (- ОН).

                                                      +у

     Общая формула оснований:M( OH)y, где у – число гидроксогрупп, равное степени

окисления металла M (как правило +1 и +2).

Наиболее  характерное химическое свойство оснований  – их способность взаимодествовать с кислотами (а так же кислотными и амфотерными оксидами) с образованием солей, например:

     KOH + HCI = KCI + H2O;

     Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O;

     2NaOH + ZnO = Na2ZnO2 + H2O

C позиции протонной теории кислот и оснований к основаниям относятся вещества, способные присоединять ионы водорода, т.е. быть акцепторами протонов. С этой точки зрения к основаниям относится, например, аммиак, который, присоединяя протон, образует аммоний-ион NH4. Подобно основным гидроксидам аммиак взаимодействует с кислотами, образуя соли, например:

      2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4.

В зависимости от числа  протонов, которые может присоединять основание, различают однокислотные основания (LiOH, KOH, NH3), двухкислотные [Ba(OH)2, Fe(OH)2], трехкислотные (Mn(OH)3, Bi(OH)3). Двух- и трехкислотные основания называются многокислотными основаниями. По силе основания делятся на сильные и слабые; к сильным основаниям относятся все щелочи. По растворимости в воде основания делятся на растворимые (щелочи: LiOH, NaOH, KOH,CSOH, RbOH, Sr(OH)2) и не растворимые (.

Cu(OH)2, Fe(OH)2, Ni(OH)3). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

СОЛИ

      Соли  представляют собой наиболее обширный класс неорганических веществ. Их можно  рассматривать как продукты замещения  атомов водорода в молекулах кислот атомами металлов или как продукты замещения гидроксидных групп в  молекулах оснований кислотными остатками. Например, продуктом замещения атома водорода в молекуле азотной кислоты HNO3 атом натрия является соль NaNO3. Эту же соль можно рассматривать как продукт замещения гидроксидной группы в молекуле основания NaOH кислотным остатком нитратом – NO3.

      Соли – это сложные вещества, состоящие из катионов металла и анионов кислотных остатков.

Средние (НОРМАЛЬНЫЕ) соли – это продукты полного замещения атомов водорода в молекуле кислоты атомами металла или полного замещения гидроксогрупп в молекуле основания кислотными остатками. Например:

      H2SO4 → K2SO4,

      Fe(OH)2 → Fe(NO3)2

Общая формула нормальных солей MexAy, где х – число атомов металла, равное валентности кислотного остатка; у – число кислотных остатков, равно валентности металла. Иногда х и у сокращаются на одно и то же число.

Кислые  соли – это продукты неполного замещения атомов водорода в молекулах многоосновных кислот атомами металла. Например:

      H2SO4 → KHSO4,

                    NaH2PO4

     H3PO4

                   NaHPO4 

Основные  кислоты – это продукты неполного замещения гидроксогрупп в многокислотных основаниях кислотными остатками. Например:

      Fe(OH)2 → FeOHCI,

      Cu(OH)2 → CuOHNO3

Помимо  средних, кислых, основных солей встречаются  соли более сложного строения –  комплексными: Na[AI(OH)4], K2[Fe(CN)6]. Комплексными называют соединения, в которых хотя бы одна ковалетная связь образовалась по донороноакцепторному механизму. К солям относят также продукты взаимодействия аминов с кислотами. Например:

      [C6H5NH3]CI, [CH3NH3]NO3.

Соли  не обладают общими свойствами. Как правило, соли хорошо диссоциируют, и тем лучше, чем меньше заряды ионов, образующих соль.

При растворении  кислых солей в растворе образуются катионы металла, сложные анионы кислотного остатка, а так же ионы, являющиеся продуктами диссоциации этого сложного кислотного остатка, в том числе ионы Н. Например, при растворении гидрокарбоната натрия диссоциация протекает согласно следующим уравнениям:

      NaHCO3 → Na + HCO3,

      HCO3 ↔ H + CO3.

При диссоциации  основных солей образуются анионы кислоты и сложные катионы, состоящие из металла и гидроксогруппы. Эти сложные катионы также способны к диссоциации. Поэтому в растворе основной соли присутствуют ионы OH. Например, при растворении хлорида гидроксомагния диссоциация протекает согласно уравнениям:

      MgOHCI → MgOH +  CI,

      MgOH ↔ Mg + OH. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Классификация неорганических веществ

Вещества

ЛИТЕРАТУРА

1. О. С. Габриелян, Химия. 11 класс: Учеб. для общеобразоват. учреждений /О. С. Габриелян, Г. Г. Лысова. – 2-е изд., испр. – М.:Дрофа,2002. -368 с.:ил.
2. Общая и неорганическая химия: Учебное пособие для учащихся медицинских лицеев, медико-биологических классов и классов с углубленным изучением химии. – Ростов-на-Дону:»Феникс», 1997. – 640с.
3. Общая химия: Учебное пособие для вузов/Под ред. А. И. Ермакова. – изд. 30-е, исправленное – М.: Интеграл-Пресс, 2007. – 728с.