- •Лекція 3 основні класи неорганічних сполук. Оксиди. Гідрати оксидів
- •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
- •M ExOy∙nH2o
- •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
- •Лекція 4 основні класи неорганічних сполук. Солі. Кислотно-основні взаємодії
- •4.1.1 Середні солі
- •4.1.2 Структурні формули середніх солей
- •4.1.3 Номенклатура середніх солей
- •4.1.4 Властивості середніх солей
- •4.1.5 Одержання середніх солей
- •4.1.6 Кислі солі
- •4.1.7 Структурні формули кислих солей
- •4.1.8 Номенклатура кислих солей
- •4.1.9 Властивості кислих солей
- •4.1.10 Одержання кислих солей
- •4.1.11 Основні солі
- •4.1.12 Структурні формули основних солей
- •4.1.13 Номенклатура основних солей
- •4.1.14 Властивості основних солей
- •4.1.15 Одержання основних солей
- •4.2 Кислотно-основні взаємодії
- •Контрольні питання
M ExOy∙nH2o
де ExOy – кислотний оксид.
Для більшості кислот т = 1 і п = 1, рідше 2 або 3. При цьому, якщо кислотоутворюючий елемент має парний ступінь окиснення, в результаті реакції оксиду з водою утворюється одна молекула кислоти, а якщо непарний – дві. Наприклад:
CO2 + H2O = H2CO3
SO3 + H2O = H2SO4
B2O3 + H2O = 2HBO2
N2O5 + H2O = 2HNO3
Cl2O7 + H2O = 2HClO4
Одному і тому ж кислотному оксидові часто відповідає не одна, а більше кислот. Наприклад:
P2O5 + H2O = 2HPO3
P2O5 + 2H2O = H4P2O7
P2O5 + 3H2O = 2H3PO4
3.5.3 Структурні формули кислот
Для написання структурних формул більшості безкисневих кислот потрібно сполучити рисками відповідну кількість символів атому Гідрогену з символом атому кислоутворюючого елемента.
Наприклад: HCl Н–Cl
H2Se H–Se–H
У кисневмісних кислотах Гідроген-катіони, здатні заміщуватись на катіони металу, зв’язані з кислотоутворюючим елементом не безпосередньо, а через атоми Оксигену. Це необхідно враховувати при написанні їх структурних формул. Для написання структурної формули кисневмісної кислоти необхідно визначити ступінь окиснення кислотоутворюючого елемента, приєднати до нього всі атоми Гідрогену через атоми Оксигену, а решта атомів Оксигену приписати через подвійні зв’язки. Наприклад:
H2S+6O4 H3P+5O4
Якщо до складу кислоти входить два атома кислотоутворюючого елемента (а в деяких кислотах і більша їх кількість), то їх необхідно сполучити через атом Оксигену, далі до кожного з них приєднати атоми Гідрогену через атоми Оксигену і приписати решта атомів Оксигену через подвійні зв’язки. Наприклад:
H4P+52O7
3.5.4 Основність кислот
За кількістю атомів Гідрогену, що здатні заміщуватись на катіони металу, кислоти (як кисневмісні, так і безкисневі) поділяються на:
одноосновні (наприклад, HNО3, НСl),
двоосновні (наприклад, H2SO4, H2S),
триосновні (наприклад, H3PO4),
та в рідкісних випадках більш багатоосновні.
У деяких кислотах не всі атоми Гідрогену здатні заміщуватись на катіони металу. Це стосується всіх органічних кислот. Наприклад, оцтова кислота СН3СООН є одноосновною:
В
органічних кислотах основність
визначається не загальною кількістю
атомів Гідрогену (в оцтовій кислоті їх
чотири), а числом кислотних функціональних
груп – карбоксильних груп
(в оцтовій кислоті – одна).
У переважній більшості неорганічних кислот усі катіони Гідрогену здатні замішуватись на катіони металу. Як приклад неорганічної кислоти, для якої основність не збігається з загальним числом атомів Гідрогену в молекулі, можна привести одноосновну гіпофосфітну кислоту H3PO2:
Лише атом Гідрогену, зв’язаний з атомом Оксигену, здатний замішуватися на катіон металу.
3.5.5 Назви кисневмісних кислот
1 Якщо кислотоутворюючий елемент проявляє в кислотах тільки один ступінь окиснення, то у назвах кисневмісних кислот до кореня латинської назви відповідного елемента додають суфікс „ат“.
Наприклад: C+4, H2СO3 – карбонатна кислота.
2 Якщо елемент здатний прявляти два ступені окиснення, то у вищому ступені окиснення в назві кислоти застосовується суфікс „ат“, а у нижчому – „ит“ або „іт“.
Наприклад: N+3, HNO2 – нітритна кислота,
N+5, HNO3 – нітратна кислота,
S+4, H2SO3 – сульфітна кислота,
S+6, H2SO4 – сульфатна кислота;
3 Якщо елемент здатний проявляти більшу кількість ступенів окиснення, то до кореня латинської назви елемента додають:
при найнижчому ступені окиснення – префікс „гіпо“ та суфікс „ит“ або „іт“,
при дещо вищому ступені окиснення – суфікс „ит“ або „іт“,
при ще вищому ступені окиснення – суфікс „ат“,
при найвищому ступені окиснення – префікс „пер“ та суфікс „ат“.
Наприклад: Cl+1, HClO – гіпохлоритна кислота,
Cl+3, HClO2 – хлоритна кислота,
Cl+5, HClO3 – хлоратна кислота,
Cl+7, HClO4 – перхлоратна кислота.
4 Якщо до складу кислоти входять два або більше атомів кислотоутворюючого елемента, то для позначення їх кількості в назві кислоти застосовують префікс – відповідний грецький числівник.
Наприклад: H2Cr2O7 – дихроматна кислота,
H4P2O7 – дифосфатна кислота,
H2B4O7 – тетраборатна кислота.
Загальна назва таких кислот – ізополікислоти (від грецьких слів „ізос“ – однаковий та „полі“ – багато, тобто в кислоті є багато атомів кислотоутворюючого елемента).
Для H2SO4, HNO3, НСl та деяких інших кислот поширені також давні назви – сірчана, азотна, соляна кислоти.
Назви кислотних оксидів часто утворюють від назв відповідних кислот і складають із двох слів: перше слово – назва аніону кислоти з суфіксом „н“, друге слово – ангідрид. Наприклад :
SO3 – сульфатний ангідрид,
P2O5 – фосфатний ангідрид,
Cl2O – гіпохлоритний ангідрид.
Слово „ангідрид“ походить від грецького „ангідріс“, що означає безводний: утворення кислотного оксиду можна уявити як процес відбирання води від відповідної кислоти.
Наприклад:
SO3 = H2SO4 – H2O
P2O5 = 2H3PO4 – 3H2O
Cl2O = 2HClO – H2O
