Лекція 3 основні класи неорганічних сполук. Оксиди. Гідрати оксидів
Програмні питання:
3.1 Основні класи неорганічних сполук
3.2 Ступінь окиснення елементів
3.3 Оксиди
3.3.1 Структурні формули оксидів
3.3.2 Класифікація оксидів
3.3.3 Основні оксиди
3.3.4 Кислотні оксиди
3.3.5 Амфотерні оксиди
3.3.6 Номенклатура оксидів
3.3.7 Хімічні властивості оксидів
3.3.8 Одержання оксидів
3.4 Основи
3.4.1 Структурні формули основ
3.4.2 Номенклатура основ
3.4.3 Властивості основ
3.4.4 Одержання основ
3.5 Кислоти
3.5.1 Безкисневі кислоти
3.5.2 Кисневмісні кислоти
3.5.3 Структурні формули кислот
3.5.4 Основність кислот
3.5.5 Назви кисневмісних кислот
3.5.6 Мета- та ортокислоти
3.5.7 Властивості кислот
3.5.8 Одержання кислот
3.6 Амфотерні гідроксиди
3.6.1 Одержання, хімічні формули та номенклатура амфотерних гідроксидів
3.6.2 Властивості амфотерних гідроксидів
Контрольні питання
3.1 Основні класи неорганічних сполук
Неорганічні сполуки за кислотно-основною класифікацією поділяють на чотири основні класи :
3.2 Ступінь окиснення елементів
Ступінь окиснення – фундаментальне поняття неорганічної хімії.
Ступінь окиснення – умовний заряд атома у хімічних сполуках.
При утворенні хімічних зв’язків спільні електронні пари зміщуються до того з атомів, який має більше значення електронегативності χ. Атом при цьому набуває негативного заряду, а той атом, від якого відтягнута електронна пара – позитивного.
Наприклад:
Умовність ступеня окиснення полягає в тому, що ми повністю переводимо електрони від одного атома до іншого, тобто
Знак ступеня окиснення визначають таким чином: елементу, що має більше значення χ, приписують негативний ступінь окиснення, другий елемент у цій сполуці матиме позитивний ступінь окиснення. Наприклад, у сполуці СО2 ступінь окиснення Карбону +4, а Оксигену –2 (беручи до уваги, що Оксиген більш активний неметал, ніж Карбон, тобто, атоми Оксигену енергійніше притягують електрони).
Для обчислення ступеня окиснення елементів у сполуках слід пам’ятати, що ступінь окиснення Оксигену в більшості сполук (за винятком сполуки з флуором як більш активним неметалом, та в так званих пероксосполуках) рівний –2, а ступінь окиснення Гідрогену у більшості сполук рівний +1 (за винятком гідридів – сполук Гідрогену з активними металами).
Для визначення ступеней окиснення елементів у складних сполуках необхідно пам’ятати, що, в більшості випадків, один атом має негативний ступінь окиснення, інші – позитивні.
Наприклад, для визначення ступеня окиснення Сульфуру в H2SO4 необхідно додати ступені окиснення Гідрогену та Оксигену з врахуванням числа їх атомів
2·(+ 1) – 4·(–2) = –6
та одержане число взяти з оберненим знаком, виходячи з того, що всі хімічні сполуки електронейтральні. Тоді ступінь окиснення Сульфуру в H2SO4 дорівнює +6. Можна це саме записати ще так: ступінь окиснення Сульфуру позначаємо через х та складаємо рівняння
х + 2·(+ 1) – 4·(–2) = 0; х = +6
3.3 Оксиди
Оксиди – бінарні сполуки, які складаються з двох елементів, один з яких обов’язково є Оксиген зі ступенем окиснення –2 (О–2), причому ні атоми Оксигену, ні (в переважній більшості випадків) атоми елемента, який утворює оксид, безпосередньо між собою не зв’язані.
Враховуючи, що ступені окиснення хімічних елементів в оксидах можуть змінюватись в межах від +1 до +8, загальні формули оксидів можна записати так (Е – елемент):
E2O, ЕО, E2O3, ЕО2, Е2О5, EO3, E2O7, EО4.