Классификация сложных неорганических веществ
Тема кодификатора ОГЭ: Классификация неорганических веществ: оксиды, кислоты, основания, амфотерные гидроксиды, соли.
1. Классификация неорганических веществ
Все неорганические вещества делятся на простые (состоящие из атомов одного химического элемента) и сложные (состоящие из атомов разных элементов).
Сложные вещества делятся на четыре основных класса:
- Оксиды
- Основания (и амфотерные гидроксиды)
- Кислоты
- Соли
2. Оксиды
Оксиды — это сложные вещества, состоящие из двух элементов, одним из которых является кислород в степени окисления -2.
Общая формула: ExOy
Важно: Пероксиды (например, H2O2, Na2O2) и фторид кислорода (OF2) не являются оксидами, так как степень окисления кислорода в них не равна -2.
Классификация оксидов
| Несолеобразующие (индифферентные) | Солеобразующие: Основные | Солеобразующие: Амфотерные | Солеобразующие: Кислотные |
|---|---|---|---|
| Оксиды неметаллов, не образующие солей. Их нужно просто запомнить. | Оксиды металлов со степенью окисления +1, +2. (Кроме BeO, ZnO, SnO, PbO) | Оксиды металлов со степенью окисления +3, +4, а также BeO, ZnO, SnO, PbO, Al₂O₃, Fe₂O₃, Cr₂O₃. | Оксиды неметаллов (кроме несолеобразующих) и оксиды металлов со степенью окисления +5, +6, +7. |
| N₂O, NO, CO, SiO (иногда относят S₂O) | Na₂O, K₂O, CaO, BaO, CuO, FeO, MgO | ZnO, BeO, Al₂O₃, Fe₂O₃, Cr₂O₃, MnO₂ | CO₂, SO₂, SO₃, P₂O₅, N₂O₅, CrO₃, Mn₂O₇ |
3. Основания и амфотерные гидроксиды
Основания — это сложные вещества, состоящие из катиона металла (или аммония) и одной или нескольких гидроксогрупп (OH⁻).
Общая формула: M(OH)n
По растворимости в воде гидроксиды металлов делятся на:
- Щелочи (растворимые основания) — гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов. Примеры: LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ca(OH)₂, Sr(OH)₂, Ba(OH)₂.
- Нерастворимые основания — гидроксиды остальных металлов в степени окисления +1 и +2 (кроме амфотерных). Примеры: Cu(OH)₂, Fe(OH)₂, Mg(OH)₂.
Это гидроксиды металлов в степени окисления +3 и +4, а также Zn(OH)₂, Be(OH)₂, Sn(OH)₂, Pb(OH)₂. Они проявляют как основные, так и кислотные свойства.
Примеры: Al(OH)₃, Fe(OH)₃, Cr(OH)₃, Zn(OH)₂, Be(OH)₂.
4. Кислоты
Кислоты — это сложные вещества, состоящие из атомов водорода, способных замещаться на металл, и кислотных остатков.
Классификация кислот
| По наличию кислорода | По основности (числу атомов H) | По силе |
|---|---|---|
|
Бескислородные: HCl (соляная), H₂S (сероводородная), HBr (бромоводородная). Кислородсодержащие: H₂SO₄ (серная), HNO₃ (азотная), H₃PO₄ (фосфорная). |
Одноосновные: HCl, HNO₃, CH₃COOH. Двухосновные: H₂SO₄, H₂S, H₂CO₃. Трехосновные: H₃PO₄. |
Сильные: HCl, HBr, HI, HNO₃, H₂SO₄, HClO₄. Слабые: HF, H₂S, H₂CO₃, H₂SO₃, H₂SiO₃, CH₃COOH. |
5. Соли
Соли — это сложные вещества, состоящие из катионов металла (или аммония NH₄⁺) и анионов кислотного остатка.
В зависимости от полноты замещения атомов водорода в кислоте или гидроксогрупп в основании, различают несколько типов солей:
- Средние (нормальные) соли — продукты полного замещения атомов водорода в молекуле кислоты на металл или полного замещения гидроксогрупп в молекуле основания на кислотный остаток.
Примеры: NaCl (хлорид натрия), K₂SO₄ (сульфат калия), Ca₃(PO₄)₂ (фосфат кальция). - Кислые соли — продукты неполного замещения атомов водорода в молекуле многоосновной кислоты на металл. В их составе есть водород (между металлом и кислотным остатком).
Примеры: NaHCO₃ (гидрокарбонат натрия), K₂HPO₄ (гидрофосфат калия), KH₂PO₄ (дигидрофосфат калия). - Основные соли — продукты неполного замещения гидроксогрупп в молекуле многокислотного основания на кислотный остаток. В их составе есть группа OH⁻.
Примеры: Mg(OH)Cl (гидроксохлорид магния), (CuOH)₂CO₃ (малахит — гидроксокарбонат меди(II)). - Двойные соли — содержат два разных катиона металла и один кислотный остаток.
Пример: KAl(SO₄)₂ (сульфат алюминия-калия). - Смешанные соли — содержат один катион металла и два разных кислотных остатка.
Пример: Ca(ClO)Cl (хлорид-гипохлорит кальция — хлорная известь). - Комплексные соли — содержат сложный комплексный ион, обычно заключаемый в квадратные скобки.
Примеры: Na[Al(OH)₄] (тетрагидроксоалюминат натрия), K₃[Fe(CN)₆] (гексацианоферрат(III) калия).
6. Разбор типовых заданий
В задании 7 ОГЭ от вас требуется соотнести формулы веществ и классы, к которым они принадлежат, или выбрать вещества определенного класса.
Пример 1: Выбор класса веществ
Из предложенного перечня выберите кислотный оксид и основание.
- CO
- Mg(OH)₂
- SO₂
- Na₂SO₄
- Al(OH)₃
Запишите в поле ответа сначала номер кислотного оксида, а затем номер основания.
Разбор:
1) CO — оксид неметалла, но он относится к несолеобразующим оксидам. (Не подходит)
2) Mg(OH)₂ — гидроксид металла в степени окисления +2, не является амфотерным, значит, это основание.
3) SO₂ — оксид неметалла, образует кислоту (сернистую). Это кислотный оксид.
4) Na₂SO₄ — состоит из металла и кислотного остатка, это средняя соль.
5) Al(OH)₃ — гидроксид металла в степени окисления +3, это амфотерный гидроксид (не основание!).
Таким образом, кислотный оксид — SO₂ (номер 3), основание — Mg(OH)₂ (номер 2).
Ответ: 32
Пример 2: Соли и оксиды
Из предложенного перечня выберите амфотерный оксид и кислую соль.
- NaHCO₃
- ZnO
- BaO
- (CuOH)₂CO₃
- P₂O₅
Запишите в поле ответа сначала номер амфотерного оксида, а затем номер кислой соли.
Разбор:
1) NaHCO₃ — гидрокарбонат натрия. В анионе присутствует атом водорода. Это кислая соль.
2) ZnO — оксид цинка. Металл в степени окисления +2, но это исключение, оксид является амфотерным.
3) BaO — оксид металла со степенью окисления +2, это основной оксид.
4) (CuOH)₂CO₃ — содержит группу OH⁻ в составе катиона, это основная соль.
5) P₂O₅ — оксид неметалла, это кислотный оксид.
Итак, амфотерный оксид — ZnO (номер 2), кислая соль — NaHCO₃ (номер 1).
Ответ: 21