Классификация неорганических соединений 1. По числу

Классификация неорганических соединений
1. По числу элементов, входящих в
соединения: одноэлементные,
двухэлементные, многоэлементные
а) одноэлементные:
Н2, О2, N2, S8, Сl2, Ar, Cu и др.
б) двухэлементные:
NaCl, NH3, H2S, P4O10, RuO4, OF2, I2Cl6, XeF6 и
др.
в) многоэлементные:
Ca3(PO4)2, NaHCO3, (CuOH)2CO3, H2SO4, H3PO2,
Al(OH)3, H2[PtCl6] и др.
1. По типу симметрии внешних электронных
оболочек атомов:
а) s – элементы (13):
H, Na, Rb, Be, Mg, Ba и др.
б) p – элементы (31):
B, N, F, Ar, Sn, Se, Pb, At, Al и др.
в) d – элементы (33):
Сu, V, Mo, Co, Pt, Au, Hg и др.
г) f – элементы (37 ?):
Сe, Sm, Eu, Lu, U, Am, Md и др.
1
2. Классификация по типам превращений
реагентов:
а) перенос электронов (окислительновосстановительные процессы):
Oкислители:
O2, O3, Cl2, PbO2, H2O2, MnO2, RuO4, XeF4, KNO3,
KClO3, KMn4 и др
Восстановители:
Na, Mg, Zn, Al, H2S, N2H4, SnCl2, SO2, Na2SO3 и
др.
б) перенос протонов (кислотно-основные процессы):
Кислоты:
HCl, H,I HNO3, H3PO4, HClO4, H5IO6 и др.
2
Основания:
KOH, Ba(OH)2, Cu(OH)2, (NH3, H2NNH2 PPh3,
H2O) и др.
в) перенос электронных пар:
Комплексообразователи (нейтральные атомы и
катионы металлов):
Cr, Co, Pt2+, Rh6+ и др.
Лиганды:
H2O, NH3, H2NNH2, PR3 CO, Cl–, S2–, SR–,
CH3COO–и др.
г) перенос атома или групп атомов:
Образование и распад ассоциатов:
2NO2 = N2O4;
2R⋅ = R–R
Реакции замещения (обмена):
Ca(OH)2 + H2SO4 = CaSO4 + 2H2O
AgNO3 + KCl = AgCl + KNO3
3. Традиционная классификация:
Оксиды, соли, кислоты, основания
1). Oксиды:
1) Газообразные:
3
СО, СО2, SO2, NO и др.
2) Жидкие:
Mn2O7, Cl2O6, SO3 и др.
3) Твердые:
CaO, SiO2, P4O10, Al2O3, Fe2O3, Re2O7, CrO3 и др.
1’) Cолеобразующие:
NO2, SO3, SiO2, CO2, P4O10, CaO, Sb2O3 и др.
2’) Не солеобразующие:
NO, CO, N2O
1”) Кислотные:
Оксиды неметаллов (NO2, SO2, SO3, CO2, P4O10 и
др.)
и металлов в высших степенях окисления (CrO3,
WO3, Mn2O7)
2”) Oсновные:
KO, CaO, CuO, FeO и др.
3”) Амфотерные:
ZnO, Al2O3, Cr2O3, SnO2 и др.
Получение и химические свойства
оксидов
1. Из элементов: (окисление элементов
кислородом)
4
0
t
3C + 2O2 = 2CO + CO2
0
t
2H2 + O2 = 2H2O
0
t
S + O2 = SO2
t0
4Fe + 3O2 = 2Fe2O3
t0
Ru + O2 = RuO2
2. Взаимодействие элементов с солями
кислородсодержащих кислот:
3S + 2KClO3
t=0 3SO
2
+ 2KCl
t0
2C + 2KNO3 = 2CO2 + 2KNO2
3. Взаимодействие с пероксидами:
t0
Ir + 2BaO2 = IrO2
I2 + 5H2O2 = 2HIO3 + 4H2O
4. Разложениесолей
кислот:
CaCO3
t
= 800 0C
2Cu(NO3)2
t0
солей кислородсодержащих
CaO + CO2
2CuO + 2NO2 +3O2
5
t0
Fe2(SO4)3
Fe2O3 + 3SO3
5. Разложение гидроксидов:
t
Cu(OH)2
Ni(OH)2
5.
t
= 200 0C
= 200 0C
CuO + H2O
NiO + H2O
Дегидротация кислот и солей:
6HNO3conc.
+ P2O5 = 3N2O5 + 2H3PO4
K2Cr2O7 + 2H2SO4conc.
= 2CrO3 + 2KHSO4 + H2O
2KMnO4 + 2H2SO4conc.
= Mn2O7 +2KHSO4 + H2O
6. Обжиг сульфидов
металлов:
(арсенидов)
переходных
0
t
2MS + 3O2 = 2MO + 2SO2
Некоторые химические свойства оксидов
1. Взаимодействия
оксидов:
кислотных
и
основных
0
t
BaO + CO2 =P BaCO3
t0
MgO + Al2O3 = Mg[Al2O4]
6
t
0
La2O3 + 3SO3 = La2(SO4)3
2. Взаимодействие (растворение) с водой:
P4O10 + 6H2O = 4H3PO4 + Q
CrO3 + H2O = H2CrO4
Оксиды нерастворимые в воде:
SiO2, WO3, V2O5 и др.
3. Взаимодействие с кислотами:
3CaO + 2H3PO4 = Ca3(PO4)2 + 3H2O
K2O + 2HCl = 2KCl + H2O
FeO + 2HCl = FeCl2 + H2O
4. Взаимодействие с основаниями:
SiO2 + 2KOH = K2SiO3 + H2O
t0
Al2O3 + 2KOH = 2KAlO2 + H2O
5. Реакции амфотерных оксидов:
ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H2O
ZnO + 2KOH = K2ZnO2 + H2O
Al2O3 + 3H 2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O
7
Al2O3 + 2KOH = 2KAlO2 + H2O
Al2O3 + Na2CO3 =t 2NaAlO2 + CO2
0
6. Окислительно-восстановительные свойства:
а) Cильные окислители:
PbO2, CrO3, Mn2O7
5PbO2 + 2Mn(NO3)2 + 6HNO3 = 2HMnO4 + 5Pb(NO3)2 + 2H2O
2CrO3 + 2Na2SO3 + 5H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 4NaHSO4 + 3H2O
б) Различные другие окислители:
t0
B2O3 + 2Al = Al2O3 + B
0
t
CO2 + C = 2CO
3NO 2 + 2NH 3 = 4N2 + 3H 2O
As2O5 + 5H2S = As2S3 + 2S + 5H2O
SeO3 + 2HClgas = SeO2 + Cl2 + H2O
2ClO2 + 10HI = 2HCl + 5I2 + 4H2O
XeO3 + 2MnO2 +H2O = 2HMnO4 + Xe
в) Восстановители:
SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O
8
SO2 + Cl2 = SO2Cl2
Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2
PdCl2 + CO +H2O = Pd + CO2 + 2HCl
Соли
1. Средние (нормальные):
KBr, CaCO3, HgCl2, K3VO4, (NH4)2Cr2O7
2. Кислые:
KHSO4, NaHCO3, KH2PO4, KH2PO3, (NO)HSO4
3. Основные:
(FeOH)NO3, (CuOH)2SO4, (PbOH)ClO4
4. Кристаллогидраты:
CuSO4⋅5H2O, Na2B4O7⋅10H2O, Na2CO3⋅10H2O
5. Квасцы:
MI2MII (SO4)2⋅12H2O (MI – катионы K, Rb, Cs, Tl, NH4;
MII – катионы Cr, Mg, V, Mn, Fe, Co, Zn и др.)
6. Комплексные соли:
Na2[PtIICl4], [Ni(NIIIH3)6]Cl3, [PdII(NH3)4][PtIICl4]
9
Получение солей
1. Взаимодействие кислот с основаниями (реакции
нейтрализации):
NaOH + HCl = NaCl + H2O
2. Взаимодействие кислот с основными оксидами:
H2SO4 + CaO = CaSO4 + H2O
2H3PO4 + 3MgO = Mg3(PO4)2 + 3H2O
3. Взаимодействие оснований с кислотными оксидами:
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O
2NO2 + 2NaOHразб. = NaNO2 + NaNO3 + H2O
4. Взаимодействие кислотных оксидов с основными
0
t
CdO + WO3 = CdWO4
N2O5 + Al2O3 = Al(NO3)3
4. Взаимодействие элементов с кислотами:
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2
2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2
5. Разложение солей:
t0
4CaSO3
4KClO3
CaS + 3CaSO4
t0
2Na2HPO4
KCl + 3KClO4
t0
Na4P2O7 + H2O
10
11