Классификация и номенклатура неорганических веществ
Одно из самых «дешёвых» заданий первой части: балл здесь берётся чистым узнаванием класса по формуле. Разбираемся, как за три шага дойти от записи вещества до его класса и не попасться на оксидах-исключениях.
1Первый шаг: простое или сложное
В задании 5 вам дают набор формул и просят соотнести каждую с классом вещества. Никаких расчётов — только классификация. Поэтому важно довести определение класса до автоматизма: смотрим на формулу и за три вопроса приходим к ответу.
- Простое вещество состоит из атомов одного элемента: Fe, O₂, S₈, O₃.
- Сложное вещество образовано атомами разных элементов: CO₂, NaOH, K₂SO₄.
- Оксид — бинарное соединение с кислородом в степени окисления −2 (в пероксидах, например H₂O₂, это уже −1).
- Основание — металл плюс одна или несколько гидроксогрупп OH.
- Кислота — подвижный водород впереди формулы плюс кислотный остаток.
- Соль — катион (металл или NH₄⁺) плюс кислотный остаток.
Выберите формулу — путь по дереву подсветится шаг за шагом с пояснением на каждой развилке.
Выберите формулу выше — здесь появятся шаги, по которым определяется класс.
Карточка вещества: название, класс и характерные свойства появятся, когда путь дойдёт до конца.
2Оксиды: четыре типа и правило степени окисления
Оксиды делят по тому, какой гидрат (кислота или основание) им отвечает. Для оксидов металлов работает надёжное правило степеней окисления, и именно на нём построена большая часть ловушек в задании 5.
| Тип оксида | Кто образует | Примеры | С чем реагирует |
|---|---|---|---|
| Основный | Металлы в с. о. +1, +2 | Na2O, CaO, CuO, FeO | С кислотами и кислотными оксидами; оксиды щелочных и щёлочноземельных — ещё и с водой |
| Кислотный | Неметаллы и металлы в высших с. о. | CO2, SO3, P2O5, CrO3, Mn2O7 | Со щелочами и основными оксидами; большинство — с водой |
| Амфотерный | Be, Zn, Al, Cr(III), Fe(III), Pb, Sn | BeO, ZnO, Al2O3, Cr2O3, Fe2O3 | И с кислотами, и со щелочами; с водой не реагируют |
| Несолеобразующий | Неметаллы в низших с. о. | CO, NO, N2O, SiO | Ни с водой, ни с кислотами, ни со щелочами — солей не дают |
Какое вещество является амфотерным оксидом?
Железо в Fe₂O₃ имеет степень окисления +3 — это амфотерный оксид, реагирующий и с кислотами, и со щелочами при сплавлении. FeO (+2) — основный, SO₃ — кислотный, N₂O — несолеобразующий.
3Основания, амфотерные гидроксиды и кислоты
Гидроксиды — продукты присоединения воды к оксидам. Если гидроксид образован металлом в низкой степени окисления, это основание; если металлом из «амфотерного списка» — амфотерный гидроксид; если неметаллом — кислородсодержащая кислота.
| Класс | Признак в формуле | Примеры | Ключевое свойство |
|---|---|---|---|
| Щёлочь | Растворимое основание | NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2 | Меняет окраску индикаторов, реагирует с солями |
| Нерастворимое основание | В таблице растворимости «Н» | Cu(OH)2, Fe(OH)2, Mg(OH)2 | Реагирует с кислотами, при нагревании разлагается на оксид и воду |
| Амфотерный гидроксид | Металл из списка Be, Zn, Al, Cr(III), Fe(III) | Zn(OH)2, Al(OH)3, Cr(OH)3 | Растворяется и в кислоте, и в избытке щёлочи |
| Кислота | Водород впереди + кислотный остаток | HCl, H2S, HNO3, H2SO4, H3PO4 | Реагирует с металлами, основными и амфотерными оксидами, основаниями, солями |
Кислоты классифицируют сразу по двум признакам. По наличию кислорода — бескислородные (HCl, HBr, H2S) и кислородсодержащие (HNO3, H2SO4). По числу подвижных атомов водорода — одноосновные (HNO3), двухосновные (H2SO4), трёхосновные (H3PO4).
- HCl — хлороводородная (соляная), остаток Cl⁻ — хлорид
- H2S — сероводородная, S²⁻ — сульфид, HS⁻ — гидросульфид
- H2SO3 — сернистая, SO₃²⁻ — сульфит
- H2SO4 — серная, SO₄²⁻ — сульфат, HSO₄⁻ — гидросульфат
- HNO2 — азотистая, NO₂⁻ — нитрит
- HNO3 — азотная, NO₃⁻ — нитрат
- H2CO3 — угольная, CO₃²⁻ — карбонат, HCO₃⁻ — гидрокарбонат
- H2SiO3 — кремниевая, SiO₃²⁻ — силикат
- H3PO4 — ортофосфорная, PO₄³⁻ — фосфат, HPO₄²⁻ — гидрофосфат
4Соли: пять типов, которые спрашивают
Соль — продукт замещения водорода в кислоте на металл или гидроксогрупп в основании на кислотный остаток. Тип соли определяется тем, что осталось «недозамещённым».
| Тип соли | Как получилась | Пример | Название |
|---|---|---|---|
| Средняя | Полное замещение водорода | Na2SO4 | сульфат натрия |
| Кислая | Водород замещён частично | NaHSO4 | гидросульфат натрия |
| Основная | OH-группы замещены частично | (CuOH)2CO3 | гидроксокарбонат меди(II) |
| Двойная | Два разных катиона | KAl(SO4)2 | сульфат алюминия-калия |
| Комплексная | Есть комплексный ион в скобках | Na[Al(OH)4] | тетрагидроксоалюминат натрия |
В каком ряду все вещества относятся к солям?
NaHCO₃ — кислая соль, KAl(SO₄)₂ — двойная, K₃[Fe(CN)₆] — комплексная. В остальных рядах встречаются кислота, оксид, основание и водородное соединение аммиака.
5Тренажёр: разложите формулы по классам
Пройдите набор формул подряд: смотрите на формулу и сразу называйте класс. Это ровно тот навык, который проверяет задание 5, только там формулы нужно распознавать за секунды.
Нажмите на класс, к которому относится формула. Ответ проверяется сразу и объясняется.
Металл в с. о. +2, ему отвечает щёлочь Ca(OH)₂.
6Тривиальные названия: обязательный минимум
Составители регулярно прячут вещество за бытовым названием: «раствор гашёной извести», «в пробирку добавили питьевую соду». Формулу нужно доставать из памяти мгновенно, поэтому тренируйте карточки в обе стороны.
Нажмите на карточку, чтобы перевернуть. Переключатель меняет сторону: от названия к формуле или наоборот.
Какая формула соответствует негашёной извести?
Негашёная известь — это оксид кальция CaO, основный оксид. Гашёная известь — Ca(OH)₂, известняк — CaCO₃, гипс — CaSO₄·2H₂O.
Какое из веществ является несолеобразующим оксидом?
CO не реагирует ни с водой, ни с кислотами, ни со щелочами и солей не образует. CO₂ и SO₂ — кислотные оксиды, Na₂O — основный. В список несолеобразующих входят также NO, N₂O и SiO.
7Итоговый алгоритм
- Считаем элементы: один — простое вещество, металл или неметалл.
- Видим кислород вторым элементом — оксид, дальше смотрим степень окисления.
- Видим OH при металле — основание или амфотерный гидроксид.
- Формула начинается с H и дальше идёт кислотный остаток — кислота.
- Есть катион и кислотный остаток — соль; уточняем: H в остатке (кислая), OH при металле (основная), два катиона (двойная), скобки [ ] (комплексная).
- Не узнали вещество по формуле — вспоминаем тривиальное название, оно часто и есть подсказка.
Теория закончилась — теперь руки
Понимание закрепляется только на задачах. Прорешайте тему в тренажёре, пока материал свежий: 40 задач с разбором каждого решения.
Перейти в тренажёр