Теоретическое введение. Основные классы неорганических соединений

Лабораторная работа 1

Основные классы неорганических соединений

Цель работы: изучить классы неорганических соединений, научиться составлять уравнения реакций.

Задание: провести опыты по получению основного и кислотного оксидов, основания, кислоты, основной соли, определить их химические свойства. Выполнить требования к результатам опытов, оформить отчет, решить задачу.

Все вещества делятся на простые и сложные. Сложные вещества подразделяются на классы: оксиды, кислоты, основания, соли.

Оксиды – это сложные вещества, состоящие из двух элементов, одним из которых является кислород в степени окисления -2. По химическим свойствам оксиды делятся на основные, кислотные и амфотерные (табл. 1.1).

Таблица 1.1

Химические свойства оксидов

Взаимодействие оксидов	Оксиды
Основные Na2O, CaO, MgO, CuO, Fe2O3, ВаО	Кислотные SO2, SO3, P2O5, CO2, Cl2O, Mn2O7, CrO3	Амфотерные ВеО, ZnO, PbO, MnO2, SnO, Al2O3, Cr2O3
С водой	Реагируют только оксиды щелочных и щелочноземельных металлов, образуя щелочи: Na2O + H2O = 2NaOH	Образуют кислоты: SO3 + H2O = H2SO4	Не взаимодействуют
С кислотами или основаниями	Взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды: CаO + 2HCl = = CаCl2 + H2O	Взаимодействуют с основаниями с образованием соли и воды: CO2 + Ba(OH)2 = = BaCO3 + H2O	Взаимодействуют с кислотамикак основные оксиды: BeO + 2HNO3 = Be(NO3)2 + H2O и с основаниями как кислотные оксиды: BeO + 2KOH K2BeO2 + H2O; BeO + 2KOH + H2O = K2[Be(OН)4]
Между собой	При взаимодействии основного и кислотного оксидов образуется соль: Na2O + SO3 = Na2SO4

Одним из способов получения оксидов является взаимодействие простых веществ с кислородом: 2Са + O₂ = 2СаO; С + O₂ = СО₂.

Кислоты – сложные вещества, состоящие из атомов водорода, способных замещаться на металл, и кислотного остатка (HNO₃, HCl, H₂SO₄, Н₃РО₄).

Кислоты взаимодействуют

1. С основаниями с образованием соли и воды:

2HNO₃ + Ca(OH)₂ = Ca(NO₃)₂ + 2H₂O.

2. С основными и амфотерными оксидами с образованием соли и воды:

2HCl + ВаO = ВаCl₂ + H₂O;

3H₂SO₄ + Al₂O₃ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O.

3. С солями с образованием новой соли и новой кислоты:

H₂SO₄ + Ba(NO₃)₂ = BaSO₄↓ + 2HNO₃.

Одним из способов получения кислот является взаимодействие кислотного оксида с водой:

P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄.

Основания – сложные вещества, состоящие из атомов металла, связанных с одной или несколькими гидроксогруппами (NaOH, Cu(OH)₂, Fe(OH)₃).

Основания взаимодействуют

1. С кислотами с образованием соли и воды:

2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O.

2. С кислотными и амфотерными оксидами с образованием соли и воды:

2KOH + N₂O₅ = 2KNO₃ + H₂O;

2NaOH + Al₂O₃ + 3Н₂О = 2Na[Al(OH)₄];

2NaOH + Al₂O₃ 2NaAlO₂ + H₂O.

3. С солями с образованием новой соли и нового основания:

2NaOH + MgCl₂ = Mg(OH)₂↓ + 2NaCl.

Растворимые в воде основания (щелочи) получают взаимодействием активных металлов или их оксидов с водой:

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑;

BaO + H₂O = Ba(OH)₂.

Нерастворимые в воде основания получают реакцией обмена:

Fe₂(SO₄)₃ + 6KOH = 2Fe(OH)₃↓ + 3K₂SO₄.

Соли – это продукты полного или частичного замещения атомов водорода в молекуле кислоты атомами металла или продукты полного или частичного замещения гидроксогрупп в молекуле основания кислотными остатками.

Средние соли (К₂SO₄, Na₃PO₄) – это продукты полного замещения водорода в кислоте на металл или гидроксогрупп в основании на кислотные остататки: H₂SO₄ + 2KOH = K₂SO₄ + 2H₂O;

Mg(ОН)₂ + 2HCl = MgCl₂ + 2Н₂О.

Кислые соли (Сa(HCO₃)₂, Nа₂НРО₄) – это продукты неполного замещения водорода в кислоте на металл:

KOH + H₂SO₄ = KHSO₄ + H₂O.

Кислые соли образуют только многоосновные кислоты, например H₂SO₄, Н₃РО₄, Н₂СО₃, H₂S.

Основные соли (СuOHNO₃, AlOHCl₂) – это продукты неполного замещения гидроксогрупп в основании на кислотные остатки:

Fe(ОН)₃ + HNO₃ = Fe(OH)₂NO₃ + 2Н₂О;

Fe(ОН)₃ + 2HNO₃ = FeOH(NO₃)₂ + 2Н₂О.

Основные соли образуют только многокислотные основания, например Сu(OH)₂, Fe(OH)₃, Mg(ОН)₂.

Дата добавления: 2014-10-15