2.1. Основні класи неорганічних сполук

Як уже відомо, неорганічні сполуки поділяються на прості та складні речовини. Складні речовини — це оксиди, основи, кислоти та солі.

2.1.1. Оксиди

Оксиди — складні речовини, молекули яких містять атоми Оксигену та атоми іншого еле­мента.

У назві оксидів спочатку подається назва електропозитивної складової з позначенням ступеня окиснення. Далі йде, якщо назв у елемента декілька, слово «оксид». Наприклад: СаО — кальцій оксид; РЄ₂0₃ — ферум (III) оксид; Г₂О — флуор оксид.

Структурні формули оксидів

Схематично структурні формули оксидів зображаються таким чином:

— для одновалентних елементів:

Ма₂О Ма—О—Ма;

• для двовалентних елементів:

СаО Са=О;

• для тривалентних елементів:

А1₂0₃ 0=А1—0—А1=0;

• для чотиривалентних елементів:

8п0₂ 0=8п=0;

• для п'ятивалентних елементів:

N205 .

Оксиди поділяються на несолетворні і солетворні.

Иесолетворні оксиди

Несолетворними називають оксиди, які або не взаємодіють з кислотами й основами (N30, N0), або під час взаємодії з ними не утворюють солей.

Несолетворні оксиди є оксидами неметалів, що мають найнижчий ступінь окиснення (СО, 80, ^О), вони взаємодіють з киснем. При цьому утворюються солетворні оксиди:

2СО + О₂ = 2СО₂.

Або з іншими неметалами:

СО +С1₂ = С0С1₂ (фосген), 2^₂ + СІ ₂ = 2N0₂С1 (хлористий нітрозил).

Солетворні оксиди

Солетворними називаються оксиди, які під час взаємодії з водою можуть утворювати кис­лоти або основи, а під час взаємодії з кислотами або основами — солі.

Солетворні оксиди поділяються на основні, кислотні та амфотерні.

Основні оксиди

Основними називаються оксиди, які під час взаємодії з кислотними оксидами та кислота­ми утворюють солі. Основні оксиди утворюються металами, атоми яких мають найнижчий ступінь окиснення ^а₂0, СаО, Мп0, СиО).

Основні оксиди реагують зі сполуками, що мають кислотний характер (вода, кислотні ок­сиди, кислоти):

• оксиди найбільш активних металів реагують з водою (утворення лугів):

^₂0 + Н₂0 = 2^0Н, СаО + Н₂0 = Са(0Н)₂;

• реакція з кислотними оксидами (утворення солей):

СаО + С0₂ = СаС0₃, ^₂0 + С1₂0₇ = 2^СЮ₄;

• реакція з кислотами (утворення солей і води):

СаО + 2НС1 = СаС1₂ + Н₂0, ^₂0 + Н₂80₄ = ^₂80₄ + Н₂0.

Кислотні оксиди

Кислотними називають оксиди, які під час взаємодії з водою утворюють кислоти, а з ос­новними оксидами та гідроксидами металів — солі.

Кислотні оксиди утворюються неметалами та металами, атоми яких мають найвищий ступінь окиснення (8О₃, ^О₅, С1₂0₇, Сг0₃, Мп₂0₇). Оскільки кислотні оксиди під час взаємодії з водою утворюють кислоти, їх також називають ангідридами кислот (8О₃ — сульфатний ан­гідрид, Сг0₃ — хромовий ангідрид). Кислотні оксиди реагують з речовинами, що мають основ­ний характер (вода, основні оксиди, гідроксиди):

• реакція з водою (утворення кислот):

• + Н₂0 = Н₂8О₃,

• + Н₂0 = Н₂80₄;

• реакція з основними оксидами (утворення солей):

ЗСаО + Р2О5 = Саз(Р04)2, ^₂О + ^О₃ =

• реакція з гідроксидами (утворення солей і води):

2^іон + ^о₅ = 2^іNО₃ + н₂о,

Са(ОН)₂ + 2НС1 = СаС1₂ + Н₂О.

Амфотерні оксиди

Амфотерними (тобто такими, що мають подвійний характер) називаються оксиди, що ви­являють властивості як основних, так і кислотних оксидів. Амфотерні оксиди утворюються багатовалентними металами (А1³+, РЬ⁴+) і реагують як з кислотними або основними оксидами, так і з кислотами або гідроксидами:

• з кислотними оксидами:

АІ2О3 + 38О3 = АІ2(8О4)3;

• з основними оксидами:

А1₂О₃ + ^₂О = 2NаА1О₂;

• з кислотами:

А1₂О₃ + 3Н₂8О₄ = А1₂(8О₄)₃ + 3Н₂О;

• з гідроксидами:

А1₂О₃ + 2^ОН = 2NаА1О₂ + Н₂О.

Одержання оксидів

Основні оксиди можуть бути одержані:

• з простих речовин — реакцією металів з киснем:

2Си + О₂ = 2СиО, 22п + О₂ = 22пО;

• з простої та складної речовини — реакцією металів з оксидами:

Ге₂О₃ + А1 = А1₂О₃ + Ге, А1₂О₃ + 3Ва = 3ВаО + 2А1;

• із складних речовин — розкладом гідроксидів і солей:

Си(ОН)₂ = СиО + Н₂0 (утворення оксиду і води); Си8О₄ = СиО + 8О₃ (утворення основного і кислотного оксидів).

Кислотні оксиди можуть бути одержані:

• з простих речовин — реакцією неметалів з киснем:

8 + О₂ = 8О₂, С + О2 = СО2;

• з простих і складних речовин — реакцією несолетворних оксидів з киснем:

2СО + О₂ = 2СО₂;

• із складних речовин — розкладом кислот і солей:

Н₂СО₃ = Н₂О + СО₂, СаСО₃ = СаО + СО₂;

• горінням деяких складних речовин:

СН₄ + 2О₂ = СО₂ + 2Н₂О;

• взаємодією кислот-окисників:

Си + 2Н₂8О₄(конц.) = Си8О₄ + 8О₂Т + 2Н₂О.