Повторение. Основные классы неорганических соединений. Типы химических реакций

I. Основные классы неорганических соединений       

Простые:

• Металлы
• Неметаллы, двухатомные молекулы: H₂, N₂, O₂, F₂, Cl₂, Br₂, I₂ и O₃.

Сложные:

• Оксиды –  Э_хО_у
• Кислоты – Н_хКО
• Основания – Ме(ОН)_m
• Соли – Ме_х А_{у  или}  М_Х(КО)_У 

 

1. Кислоты

Н_хКО х = 1  одноосновная,  х = 2  двухосновная,  х= 3   трехосновная

1. Классификация, получение:

бескислородные	кислородсодержащие
HCl, HBr, HI, HF, H2S	HNO3, H2SO4 и другие
ПОЛУЧЕНИЕ
1. Прямое взаимодействие неметаллов H2 + Cl2 = 2 HCl	1. Кислотный оксид + вода = кислота   SO3 + H2O  = H2SO4
2. Реакция обмена между солью и менее летучей кислотой 2 NaCl (тв.) + H2SO4(конц.) =  Na2SO4 + 2HCl­

2. Химические свойства:

1.Изменяют окраску индикаторов. 

Название индикатора	Нейтральная среда	Кислая среда
Лакмус	Фиолетовый	Красный
Фенолфталеин	Бесцветный	Бесцветный
Метилоранж	Оранжевый	Красный
Универсальная индикаторная бумага	Оранжевая	Красная

2.Реагируют с металлами в ряду активности до H₂ (искл. HNO₃ –азотная кислота):                                         

Ме + Кислота = Соль + H₂↑  (р. замещения)

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂                                  

3. С основными (амфотерными) оксидами – оксидами металлов

Ме_хО_у+ Кислота = Соль + Н₂О (р. обмена)

CuO + H₂SO₄ = Cu SO₄ + H₂O

4. Реагируют с основаниями  – реакция нейтрализации

Кислота  + Основание = Соль+ H₂O (р. обмена)

5. Реагируют с солями слабых, летучих кислот - если образуется соль, выпадающая в осадок или выделяется газ:

2NaCl (тв.) + H₂SO₄(конц.) =  Na₂SO₄ + 2HCl­  (р. обмена)

Сила кислот убывает в ряду: HI > HClO4 > HBr > HCl > H2SO4 > HNO3 > HMnO4 > H2SO3 > H3PO4 > HF > HNO2 >H2CO3 > H2S > H2SiO3 . Каждая предыдущая кислота может вытеснить из соли последующую

 6. Разложение кислородсодержащих кислот при нагревании (искл. H₂SO₄; H₃PO₄)

Кислота = Кислотный Оксид + Вода (р. разложения)

Солеобразующие			Безразличные (Несолеобразующие)
Основные	Амфотерные	Кислотные
Металлы с В(<или=) II	Металлы с В II-IV	Металлы  с В (>или=) IV Неметаллы с В > II	Неметаллы с В(<или=) II
Na2O, CaO, FeO, CrO, MnO	BeO, ZnO, Fe2O3, Cr2O3	Mn2O7, CrO3, CO2, P2O5	CO, NO, N2O
Оксидам соответствуют основания	Оксидам соответствуют и кислоты и основания	Оксидам соответствуют кислоты	Не взаимодействуют с кислотами и основаниями

2. Химические свойства основных оксидов

1. Основной оксид + Кислотный оксид = Соль (р. соединения)

CaO + SO₂ = CaSO₃

2. Основной оксид + Кислота = Соль + Н₂О (р. обмена)

3K₂O + 2H₃PO₄ = 2K₃PO₄ + 3H₂O

3. Основной оксид + Вода = Щёлочь (р. соединения)

Na₂O + H₂O = 2NaOH

3. Химические свойства кислотных оксидов

1. Кислотный оксид + Вода = Кислота (р. соединения)

СO₂ + H₂O = H₂CO₃,      SiO₂ – не реагирует

2. Кислотный оксид + Основание = Соль + Н₂О (р. обмена)

P₂O₅ + 6KOH = 2K₃PO₄ + 3H₂O

3. Основной оксид + Кислотный оксид = Соль (р. соединения)

CaO + SO₂ = CaSO₃

4. Менее летучие вытесняют более летучие из их солей

CaCO₃ + SiO₂ = CaSiO₃ +CO₂

4. Химические свойства амфотерных оксидов

Взаимодействуют как с кислотами, так и со щелочами.

ZnO + 2 HCl = ZnCl₂ + H₂O

ZnO + 2 NaOH + H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] ( в растворе)

ZnO + 2 NaOH = Na₂ZnO₂ + H₂O (при сплавлении)

3. Основания: Ме(ОН)_m

х=1  однокислотное     х=2  двухкислотное     х=3  трехкислотное

1. Классификация

Раствоимые в воде (щелочи)	Нерастворимые в воде	Амфотерные
NaOH, КОН, LiOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2	Mg(OH)2	Zn(OH)2, Al(OH)3, Cr(OH)3

2. Способы получения щелочей

1. Взаимодействие с водой: Ме  + H₂O = Щёлочь + Н₂↑ (р. замещения)                 

2 Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂

2. Взаимодействие оксидов металлов с водой: Оксид Ме + H₂O = Щёлочь (р. соединения)         

Na₂O + H₂O = 2NaOH

3. Способы получения нерастворимых оснований

Взамодействие солей с основаниями: Соль + Щёлочь = Основание↓  + Соль*  (р. обмена) 

CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓  + Na₂SO₄

4. Химические свойства щелочей

1) Изменяют окраску индикаторов

Название индикатора	Нейтральная среда(OH=H)	Щелочная среда (OH>H)
Лакмус	Фиолетовый	Синий
Фенолфталеин	Бесцветный	Малиновый
Метилоранж	Оранжевый	Жёлтый
Универсальная индикаторная бумага	Оранжевая	Синяя

2) Взаимодействие с кислотными оксидами

Щёлочь + Кислотный оксид = Соль + Вода (р. обмена)

2KOH + CO₂ = K₂CO₃ + H₂O

3) Взаимодействие с кислотами

Щёлочь + Кислота = Соль + Вода (р. обмена – нейтрализация)

Ca(OH)₂ + 2HNO₃ = Ca(NO₃)₂ + 2H₂O

4) С растворами солей, если в результате образуется осадок

Соль + Щёлочь = Нерастворимое основание ↓ + Новая соль (раствор) (р. обмена)

FeCI₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃↓ + 3NaCl

5. Химические свойства нерастворимых оснований

1) Взаимодействие с кислотами (р. обмена)

М(OH)_n↓ + Кислота = Соль + вода

2) Разлагаются при нагревании: 

М(OH)_n  ↓   =    M_x O_y    +     H₂O (р. разложения)

Cu(OH)₂ = CuO + H₂O  или   2Fe(OH)₃ = Fe₂O₃ +3H₂O

6. Химические свойства амфотерных оснований

1.Реагируют с кислотами:      Zn(OH)₂ + 2HCl = ZnCl₂ + 2H₂O

2.Реагируют со щелочами:     Zn(OH)₂ + 2NaOH =  Na₂[Zn(OH)₄] 

4. Соли: М_Х(КО)_У 

1. Классификация

Средние	Кислые	Основные	Двойные	Смешанные	Комплексные
Na2SO4	NaHSO4	Mg(OH)Cl	K2NaPO4	Ca-OCl           │           Cl	Na[Al(OH)4]

2. Получение

1. Из металлов: 

• металл + неметалл = соль: Fe + S = FeS
• металл (металлы до Н₂) + кислота (р-р) = соль + Н₂­: Zn +2 HCl = ZnCl₂ + H₂
• Металл₁ + соль  = металл₂ + соль* (металл₂ стоит в ряду активности правее): Fe + CuCl₂ = FeCl₂ + Cu

 2.Из оксидов:    

• кислотный оксид + щелочь = соль + вода: SO₃ + 2NaOH = Na₂SO₄ + H₂O
• основный оксид + кислота = соль + вода: CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O                 
• основный оксид + кислотный оксид = соль: Na₂O + CO₂ = Na₂CO₃       

 3. Реакция нейтрализации: 

• кислота + основание = соль + вода: HCl + NaOH = NaCl + H₂O 

4. Из солей:        

• соль₁ + соль₂ = соль₃ + соль₄↓  NaCl + AgNO₃ = NaNO₃ + AgCl↓
• соль + щелочь = основание↓  + соль*   CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄
• соль + кислота = кислота* + соль*  2NaCl + H₂SO₄ = 2HCl­ +  Na₂SO₄   

Примечание: Все реакции обмена протекают до конца, если одно из образующихся веществ нерастворимо в воде(осадок), газ или вода.

3. Химические свойства                            

1. Взаимодействие с металлами, солями, щелочами, кислотами (см. выше)

2. Разложение при прокаливании:  CaSO₄ = CaO + SO₃

(исключение. Соли щелочных металлов: 2KClO₃ = 2KCl + 3O₂)

II. Типы химичексих реакций

Химические реакции по количеству исходных веществ и продуктов реакции можно разделить на группы:

Тип химической реакции	Определение	Пример
Опыт: “Реакция соединения” А + В = АВ АВ + СД = АВСД	Реакции между двумя простыми веществами, или между несколькими сложными, при этом образуется одно сложное или более сложное вещество.	CaO+H2O=Ca(OH)2 PbO+SiO2=PbSiO3 2Na+Cl2=2NaCl
Разложения АВСД = АВ + СД  Опыт: “Реакция разложения малахита при нагревании”	Реакции, при которых из одного вещества образуется несколько простых или сложных веществ.	Cu(OH)2=CuO+H2O CaCO3=CaO+CO2 NH4Cl=NH3+HCl (CuOH)2CO3 = 2CuO+CO2+H2O (разложение малахита)
Опыт: “Реакция замещения” АВ + С = СВ + А АВ + С = АС + В	Реакции между сложным и простым веществами, при которых атомы простого вещества замещают один из атомов сложного	CuSO4+Fe=FeSO4+Cu 2KBr+Cl2=2KCl+Br2
Опыт: “Реакция обмена” АВ + СД = АД + СВ	Реакции между двумя сложными веществами, при которых они обмениваются своими составными частями	AgNO3+KBr=AgBr+KNO3 NaOH+HCl=NaCl+H2O

III. Ответьте на вопросы и решите задания

Задание №1. В какой группе все вещества являются оксидами?

а ) NaOH, P₂O₅, H₂CO₃

б ) CO₂, Na₂O, FeO

в ) Na₂SO₄,CaO, SO₂

г ) Li₂O, SiO₂, H₂SO₃

Задание №2. В какой группе все вещества являются основными оксидами?

а ) KOH, Ca(OH)₂, CaO

б ) Na₂O, Fe₂O₃,CrO

в ) Na₂O, CaO, MnO

г ) P₂O₅,NaOH, HNO₃

Задание №3. Установите соответствие между химической формулой кислоты и её названием:

1. HNO3	а) Серная
2. H2SO3	б) Соляная
3. H3PO4	в) Сернистая
4. H2SO4	г) Азотная
5. HCl	д) Ортофосфорная

Задание №4. Установите соответствие между химической формулой и классом соединений:

1. CaO	а) Амфотерный оксид
2. N2O5	б) Основной оксид
3. CO	в) Кислотный оксид
4. ZnO	г) Безразличный оксид

Задание №5. Из перечня формул выберите те, которые относятся к классу солей:
а) KCl
б) SiO₂
в) HNO₃
г) Na₂SO₄
д) Fe(OH)₂
е) HCl

Задание №6. Установите соответствие между схемой реакции и её типом

1.  2HgO = 2Hg + O2	а) соединение
2. 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3	б) разложение
3. 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O	в) замещение
4.  Al2O3 + 3Mg = 3MgO + 2Al	г) обмен

Задание №7. Осуществите превращения по схеме, укажите типы реакций, назовите вещества

а) P→P₂O₅→H₃PO₄→Na₃PO₄→Ca₃(PO₄)₂

б) Zn→ZnCl₂→Zn(OH)₂→ZnO→Zn(NO₃)₂

в) Al→Al₂O₃→AlCl₃→Al(OH)₃→Al₂O₃

Задание №8. Какие из предложенных веществ будут вступать в реакцию с гидроксидом калия запишите возможные УХР, назовите вещества, укажите типы реакций:

CaO, NaOH, ZnCl₂, SiO₂, HCl, Zn(OH)₂, NO

Задание №9. Какие из предложенных веществ будут вступать в реакцию с серной кислотой запишите возможные УХР, назовите вещества, укажите типы реакций:

CO₂, Na₂O, Ba(OH)₂, Au, Na₂CO₃, N₂O, CrO₃

Задание №10. Какие из предложенных веществ будут вступать в реакцию с солянойкислотой запишите возможные УХР, назовите вещества, укажите типы реакций:

Mg, ZnO, H₃PO₄, CaCO₃, SO₃, CO, Cu