Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ. Класс вещества h2o


Общая характеристика оксидов — урок. Химия, 8–9 класс.

Оксидами называют сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, одним из которых является кислород.  

В оксидах химический элемент кислород находится в степени окисления \(–2\).

 

Оксиды — весьма распространённый в природе класс соединений. Они находятся в воздухе, распространены в гидросфере и литосфере.

 

Примеры оксидов:

 

h3O — оксид водорода, или вода.

На Земле вода встречается во всех трёх агрегатных состояниях — газообразном (водяной пар), жидком и твёрдом (лёд, снег). На долю воды также приходится большая часть массы живых организмов.

 

 

CO2 — оксид углерода(\(IV\)), двуокись углерода или углекислый газ.

Как вы уже знаете, углекислый газ нужен зелёным растениям для фотосинтеза. Оксид углерода(\(IV\)), находящийся в твёрдом агрегатном состоянии, называют сухим льдом.

 

 

 

CO — оксид углерода(\(II\)), угарный газ.

Примесь этого очень ядовитого вещества может содержаться в воздухе. Основным источником загрязнения является транспорт. Угарный газ образуется в результате неполного сгорания топлива. Этот же оксид образуется и во время пожаров.

 

 

Fe2O3 — оксид железа(\(III\)).

В природе этот оксид встречается в виде минерала гематита. Он составляет основу руды, называемой красным железняком.

 

 

SiO2 — оксид кремния.

В природе встречается в виде кварцевого песка, кварца, горного хрусталя.

 

Классификация оксидов

Оксиды принято группировать в зависимости от их способности реагировать с кислотами и основаниями. Различают три важнейшие группы оксидов: основные, кислотные и амфотерные. Их относят к солеобразующим оксидам. Существуют также оксиды, которые называют несолеобразующими.

 

  • Основные оксиды.

Основными называют оксиды, которые реагируют с кислотами, образуя соль и воду.

Основные оксиды образуются химическими элементами — металлами. Как правило, степень окисления элемента, образующего основной оксид, является невысокой: \(+1\) или \(+2\).

Примеры основных оксидов:

оксид натрия Na2O, оксид меди(\(II\)) CuO.

 

  • Кислотные оксиды.

Кислотными называют оксиды, которые реагируют с основаниями, образуя соль и воду.

Кислотные оксиды образуют элементы — неметаллы. Например, оксид серы(\(VI\)) SO3, оксид азота(\(IV\)) NO2.

Также кислотные оксиды могут быть образованы металлическими химическими элементами, в которых те проявляют степень окисления от \(+5\) до \(+8\). Например, оксид хрома(\(VI\))  CrO3 и оксид марганца(\(VII\)) Mn2O7.

 

  • Амфотерные оксиды.

Амфотерными называют оксиды, которые реагируют как с кислотами, так и с основаниями, образуя соли.

Амфотерные свойства проявляет оксид цинка ZnO, оксид алюминия Al2O3, оксид бериллия BeO.

 

Если металлический элемент имеет переменную валентность (проявляет несколько степеней окисления), то из всех образуемых им оксидов амфотерными свойствами обладают те, в которых этот элемент имеет промежуточную валентность (промежуточную степень окисления).

Например, хром может быть двухвалентен, трёхвалентен и шестивалентен.

Амфотерными свойствами обладает именно оксид хрома (\(III\)) Cr2O3.

 

  • Несолеобразующие оксиды.

Несолеобразующими называют оксиды, которые при обычных условиях не взаимодействуют ни с кислотами, ни с основаниями.

Примеры несолеобразующих оксидов: оксид углерода(\(II\)), или угарный газ CO, оксид азота(\(I\)), или веселящий газ N2O, и оксид азота(\(II\)) NO.

 

Номенклатура оксидов

В соответствии с номенклатурой ИЮПАК, оксиды называют словом «оксид», после которого следует наименование химического элемента в родительном падеже.

Например: Na2O — оксид натрия, Al2O3 — оксид алюминия.

 

Если элемент, образующий оксид, имеет переменную степень окисления (или валентность), то в названии оксида указывается его степень окисления римской цифрой в скобках сразу после названия (без пробела).

Например: Cu2O — оксид меди(\(I\)), CuO — оксид меди(\(II\)), FeO — оксид железа(\(II\)), Fe2O3 — оксид железа(\(III\)), Cl2O7 — оксид хлора(\(VII\)).

  

Часто используют и другие наименования оксидов по числу атомов кислорода: если оксид содержит только один атом кислорода, то его называют монооксидом, или моноокисью, если два — диоксидом, или двуокисью, если три — то триоксидом, или трёхокисью и т. д.

Например: монооксид углерода CO, диоксид углерода CO2, триоксид серы SO3.

 

Также распространены исторически сложившиеся (тривиальные) названия оксидов, например, угарный газ CO, серный ангидрид SO3 и т. д.

www.yaklass.ru

Химические свойства оксидов — урок. Химия, 8–9 класс.

1. Основные оксиды, образованные щелочными и щелочноземельными металлами, взаимодействуют с водой, образуя растворимое в воде основание — щёлочи.

Основный оксид + вода → основание.

Например, при взаимодействии оксида кальция с водой образуется гидроксид кальция:

CaO+h3O→Ca(OH)2.

 

2. Основные оксиды взаимодействуют с кислотами, образуя соль и воду.

Основный оксид + кислота → соль + вода.

Например, при взаимодействии оксида меди с серной кислотой образуются сульфат меди и вода:

CuO+h3SO4→CuSO4+h3O.

 

 

3. Основные оксиды могут взаимодействовать с оксидами, принадлежащими к другим классам, образуя соли.

Основный оксид + кислотный оксид → соль.

Например, при взаимодействии оксида магния с углекислым газом образуется карбонат магния:

MgO+CO2→MgCO3.

Химические свойства кислотных оксидов

1. Кислотные оксиды могут взаимодействовать с водой, образуя кислоты.

Кислотный оксид + вода → кислота.

Например, при взаимодействии оксида серы(\(VI\)) с водой образуется серная кислота:

SO3+h3O→h3SO4.

 

Обрати внимание!

Оксид кремния SiO2 с водой не реагирует.

 

2. Кислотные оксиды взаимодействуют со щелочами, образуя соль и воду.

Кислотный оксид + основание → соль + вода.

Например, при взаимодействии оксида серы(\(IV\)) с гидроксидом натрия образуются сульфит натрия и вода:

SO2+2NaOH→Na2SO3+h3O.

3. Кислотные оксиды могут реагировать с основными оксидами, образуя соли.

Кислотный оксид + основный оксид → соль.

Например, при взаимодействии оксида углерода(\(IV\)) с оксидом кальция образуется карбонат кальция:

CO2+CaO→CaCO3.

 

Химические свойства амфотерных оксидов

1. Амфотерные оксиды при взаимодействии с кислотой или кислотным оксидом проявляют свойства, характерные для основных оксидов. Так же, как основные оксиды, они взаимодействуют с кислотами, образуя соль и воду.

 

Например, при взаимодействии оксида цинка с соляной кислотой образуется хлорид цинка и вода:

ZnO+2HCl→ZnCl2+h3O.

 

2. Амфотерные оксиды при взаимодействии со щёлочью или с оксидом щелочного или щелочноземельного металла проявляют кислотные свойства. При сплавлении их со щелочами протекает химическая реакция, в результате которой образуются соль и вода.

 

Например, при сплавлении оксида цинка с гидроксидом калия образуется цинкат калия и вода: 

ZnO+2KOH→K2ZnO2+h3O.

 

Если же с гидроксидом калия сплавить оксид алюминия, кроме воды образуется алюминат калия: Al2O3+2KOH→2KAlO2+h3O.

www.yaklass.ru

Классы неорганических веществ | Студенческая жизнь

Неорганические вещества бывают простыми и сложными. Простые состоят из атомов одного вида, или, как говорят химики, одного химического элемента. К ним относятся металлы (например, Ca, Fe, Cu)и неметаллы (S, P, O2 и другие).

Сложные вещества, в отличие от простых, состоят из атомов разных химических элементов. К ним принадлежат такие классы неорганических веществ, как оксиды, гидроксиды и соли.

Рассмотрим их подробнее.

Оксиды

Оксиды — это бинарные соединения, в которых один из элементов — обязательно кислород, причем в степени окисления -2. Общая формула веществ этого класса RxOy.

Оксиды бывают:

  • несолеобразующие или безразличные — не взаимодействующие ни с основаниями, ни с кислотами и, как следствие, не образующие солей.
  • солеобразующие, которые способны образовать соль при взаимодействии с кислотой или щёлочью.

Первая группа очень немногочисленна. К несолеобразующим принадлежат оксиды азота (I)и (II), и оксид углерода (II) (N2O, NO, CO).

Солеобразующих оксидов гораздо больше. Они в свою очередь делятся на три группы.

  1. Кислотными называют такие оксиды, в которых атомы кислорода связаны с неметаллом или металлом в степени окисления от +5 до +7. Иначе их называют ангидридами кислот. Примерами таких оксидов являются SO2 -оксид серы (IV) или сернистый ангидрид, CrO3 — оксид хрома (VI) или хромовый ангидрид и другие.
  2. В основных оксидах кислород связан с металлами, степени окисления которых +1 и +2, например, Na2O, CaO. Таким оксидам соответствуют основания, поэтому ZnO и BeO, хотя и содержат в своём составе металлы в степени окисления +2, основными не являются, так как им соответствуют амфотерные гидроксиды.
  3. Амфотерными называют оксиды, которые могут взаимодействовать и с кислотами, и с основаниямиё. Металл них находится в степени окисления +3 или +4, например, Al2O3, PbO2. Также амфотерны оксиды бериллия и цинка.

Гидроксиды

Это группа, объединяющая такие классы неорганических веществ, как основания, кислородсодержащие кислоты и амфотерные гидроксиды.

Основания — соединения, в формуле которых обязательно присутствует металл и одна или несколько гидроксогрупп. Общая формула — R(OH)x. Различают растворимые (щелочи — NaOH, Ba(OH)2) и нерастворимые (Mg(OH)2, Cu(OH)2) основания.

С точки зрения теории электролитической диссоциации щелочи — электролиты, диссоциирующие с образованием катиона металла и гидроксид-ионов, которых может быть один или несколько.

Кислоты (HxR, где R — кислотный остаток) — сложные вещества, образованные атомами водорода и кислотными остатками, или электролиты, в качестве катионов отщепляющие только катионы водорода. Кислоты бывают кислородсодержащими (HNO3, h3SO4) или бескислородными (HCl, h3S). Подробнее об этом написано в статье «Формулы кислот».

Амфотерными называют такие гидроксиды, которые могут выступать в роли как кислот, так и оснований. Они образованы гидроксогруппами и металлами в степени окисления +3 и +4. Также амфотерны гидроксиды цинка и бериллия. Формулы этих соединений пишут следующим образом: Zn(OH)2 либо h3ZnO2.

Соли

Соли похожи на кислоты наличием кислотного остатка в их составе, но атомы водорода в них замещены атомами металлов или ионами аммония. Общая формула солей MxRy, где М — металл (ион аммония), а R — кислотный остаток. С точки зрения электролитической диссоциации солями называют электролиты, диссоциирующие с образованием катионов металлов или аммония и анионов кислотных остатков.

Если в составе соли присутствуют только металл (катион аммония) и кислотный остаток, то говорят, что это средняя или нормальная соль. Представителями этой группы являются такие вещества, как поваренная соль (NaCl- хлорид натрия), аммиачная селитра (Nh5NO3) и многие другие.

Существуют соли, в составе которых помимо катиона металла и кислотного остатка присутствует ион водорода H+. Их называют кислыми. Такова всем известная пищевая сода (NaHCO3 — гидрокарбонат натрия).

Есть среди солей и основные, содержащие гидроксогруппу в своем составе. Катион металла (аммония) и кислотный остаток при этом остаются обязательными составляющими соли. Основной солью является малахит — гидроксокарбонат меди (II), формула которого (CuOH)2CO3.

Подробнее о кислых и средних солях читайте в статье «Формулы солей».

Соли также могут быть двойными (содержащими два металла). Алюмокалиевые квасцы или сульфат калия алюминия KAlSO4 — наиболее известная из таких солей.

Встречаются среди солей и такие, в которых катион либо анион комплексные: K3[Fe(CN)6] — гексацианоферрат (III) калия, [Cu(h3O)6]SO4 — сульфат гексааквамеди (II).

Выше рассмотрены только основные классы неорганических веществ, которые наиболее часто встречаются в учебных пособиях и повседневной жизни человека. Здесь можно также прочитать про классы органических веществ.

life-students.ru

Классификация неорганических веществ

Простые вещества. Молекулы состоят из атомов одного вида (атомов одного элемента). В химических реакциях не могут разлагаться с образованием других веществ. Сложные вещества (или химические соединения). Молекулы состоят из атомов разного вида (атомов различных химических элементов). В химических реакциях разлагаются с образованием нескольких других веществ.

Неорганические вещества
Простые Металлы
Неметаллы
Сложные Оксиды
Основания
Кислоты
Соли

Резкой границы между металлами и неметаллами нет, т.к. есть простые вещества, проявляющие двойственные свойства.

АллотропияАллотропия - способность некоторых химических элементов образовывать несколько простых веществ, различающихся по строению и свойствам.

С - алмаз, графит, карбин. O - кислород, озон. S - ромбическая, моноклинная, пластическая. P - белый, красный, чёрный.

Явление аллотропии вызывается двумя причинами:

1) различным числом атомов в молекуле, например кислород O2 и озон O3

2) образованием различных кристаллических форм, например алмаз и графит.

ОСНОВАНИЯОснования - сложные вещества, в которых атомы металлов соединены с одной или несколькими гидроксильными группами (с точки зрения теории электролитической диссоциации, основания - сложные вещества, при диссоциации которых в водном растворе образуются катионы металла (или Nh5+) и гидроксид - анионы OH-). Классификация. Растворимые в воде (щёлочи) и нерастворимые. Амфотерные основания проявляют также свойства слабых кислот.

Получение 1. Реакции активных металлов ( щелочных и щелочноземельных металлов) с водой: 2Na + 2h3O ® 2NaOH + h3­ Ca + 2h3O ® Ca(OH)2 + h3­ 2. Взаимодействие оксидов активных металлов с водой: BaO + h3O ® Ba(OH)2 3. Электролиз водных растворов солей 2NaCl + 2h3O ® 2NaOH + h3­ + Cl2­ Химические свойства

Щёлочи Нерастворимые основания
1. Действие на индикаторы.
лакмус - синий метилоранж - жёлтый фенолфталеин - малиновый --
2. Взаимодействие с кислотными оксидами.
2KOH + CO2 ® K2CO3 + h3O KOH + CO2 ® KHCO3 --
3. Взаимодействие с кислотами (реакция нейтрализации)
NaOH + HNO3 ® NaNO3 + h3O Cu(OH)2 + 2HCl ® CuCl2 + 2h3O
4. Обменная реакция с солями
Ba(OH)2 + K2SO4 ® 2KOH + BaSO4¯ 3KOH+Fe(NO3)3 ® Fe(OH)3¯ + 3KNO3 --
5. Термический распад.
-- Cu(OH)2 -t°® CuO + h3O

ОКСИДЫ

КлассификацияОксиды - это сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород.

ОКСИДЫ
Несолеобразующие CO, N2O, NO
Солеобразующие Основные -это оксиды металлов, в которых последние проявляют небольшую степень окисления +1, +2 Na2O; MgO; CuO
Амфотерные (обычно для металлов со степенью окисления +3, +4). В качестве гидратов им соответствуют амфотерные гидроксиды ZnO; Al2O3; Cr2O3; SnO2
Кислотные -это оксиды неметаллов и металлов со степенью окисления от +5 до +7 SO2; SO3; P2O5; Mn2O7; CrO3
Основным оксидам соответствуют основания,кислотным - кислоты,амфотерным - и те и другие

Получение

1. Взаимодействие простых и сложных веществ с кислородом: 2Mg + O2 ® 2MgO 4P + 5O2 ® 2P2O5 S + O2 ® SO2 2CO + O2 ® 2CO2 2CuS + 3O2 ® 2CuO + 2SO2 Ch5 + 2O2 ® CO2 + 2h3O 4Nh4 + 5O2 -кат.® 4NO + 6h3O 2. Разложение некоторых кислородсодержащих веществ (оснований, кислот, солей) при нагревании: Cu(OH)2 -t°® CuO + h3O (CuOH)2CO3 -t°® 2CuO + CO2 + h3O 2Pb(NO3)2 -t°® 2PbO + 4NO2 + O2 2HMnO4 -t°;h3SO4(конц.)® Mn2O7 + h3O

Химические свойства

Основные оксиды Кислотные оксиды
1. Взаимодействие с водой
Образуется основание: Na2O + h3O ® 2NaOH CaO + h3O ® Ca(OH)2 Образуется кислота: SO3 + h3O ® h3SO4 P2O5 + 3h3O ® 2h4PO4
2. Взаимодействие с кислотой или основанием:
При реакции с кислотой образуется соль и вода MgO + h3SO4 -t°® MgSO4 + h3O CuO + 2HCl -t°® CuCl2 + h3O При реакции с основанием образуется соль и вода CO2 + Ba(OH)2 ® BaCO3 + h3O SO2 + 2NaOH ® Na2SO3 + h3O
Амфотерные оксиды взаимодействуют
с кислотами как основные: ZnO + h3SO4 ® ZnSO4 + h3O с основаниями как кислотные: ZnO + 2NaOH ® Na2ZnO2 + h3O (ZnO + 2NaOH + h3O ® Na2[Zn(OH)4])
3. Взаимодействие основных и кислотных оксидов между собой приводит к солям.
Na2O + CO2 ® Na2CO3
4. Восстановление до простых веществ:
3CuO + 2Nh4 ® 3Cu + N2 + 3h3O P2O5 + 5C ® 2P + 5CO

www.examen.ru

Простые и сложные вещества | Дистанционные уроки

04-Авг-2012 | комментариев 10 | Лолита Окольнова

Итак, давайте определимся, что такое

 

 

 — это вещества, образованные из атомов одного элемента.

Например, железо — Fe, азот — N2, ртуть — Hg.

При написании формул таких простых веществ есть одно маленькое секретное правило:

если простое вещество  — газ, то его молекула двухатомная:

 

N2, h3, O2, Cl2 (кроме брома и йода — эти вещества твердые)

 

если простое вещество твердое или жидкое, то его молекулу записываем в виде одного элемента:

 

С, Fe, Pt, S, Ca  и т.д.

 

Сложные вещества

 

или химические соединения, — это вещества, образованные атомами разных элементов.

 

Самый простой пример — h3O — водичка

 

В сложных веществах сразу встает проблема как правильно писать эти формулы….

 

Давайте разберем!

 

Есть 2 понятия, которые надо знать и уметь отличать друг от друга —

 

валентность и степень окисления

 

Валентность элемента — это количество связей, которые может образовывать атом.  У атома может быть несколько валентностей.

 

У металлов (1-я, 2-я и 3-я группы) валентность = номеру группы.

 

Например, Al — в третьей группе, значит, его валентность  = 3

 

У неметаллов :

 

  • максимальная валентность элемента = номеру группы,
  • промежуточные = № группы-2
  • минимальная = 8-№группы

 

Берем S — она находится в 6-й группе периодической системы. Следовательно,

 

  • максимальная валентность элемента = номеру группы = 6 (h3SO4)
  • промежуточные валентности: 4  (h3SO3)
  • минимальная валентность = 8-№группы = 2  (h3S)

 

Валентность =  количество связей, и вот как это выглядит структурно:

 

 

цифры — валентность каждого атома

 

Степень окисления элемента —

 

—  это  условный заряд атома в соединении

 

По сути — это тоже число, но со знаком «+» или «-«. Например, в соединении h3S  — водород Н будет положительно заряженным ионом, степень окисления=+1, S — отрицательно со степенью окисления элемента= -2:

 

+1 -2

 

h3S

 

Степень окисления может  у одного и того же элемента может отличаться не только по знаку, но и численно, например:

 

  • у кислорода в воде (h3O) валентность  = 2, степень окисления = -2;
  • у кислорода в перекиси водорода (h3O2) валентность  = 2, степень окисления = -1

 

Кстати, ион — заряженная частица, образующаяся в результате потери или присоединения атомом или молекулой одного или нескольких электронов.

 

 
  • валентность и степень окисления — вопрос ЕГЭ А5
  • валентность — вопрос А4 ГИА (ОГЭ)
  • про простые и сложные  вещества — вопрос А5 ГИА (ОГЭ)

 

      

Категории: |

Обсуждение: "Простые и сложные вещества"

(Правила комментирования)

distant-lessons.ru