Химия. Вводный курс. Учебно-методическое пособие
.pdfЗанятие 9 К Л А С С Ы Х И М И Ч Е С К И Х С О Е Д И Н Е Н И Й
Текст
Кважнейшим классам неорганических веществ относят простые
исложные вещества (рис. 9.1). Простые вещества – это вещества, которые состоят из одинаковых атомов. Сложные вещества – это вещества, которые состоят из разных атомов. Простые вещества делятся на металлы (Na, Fe) и неметаллы (S, N2, O2.). Сложные вещества делятся на оксиды, основания (гидроксиды), кислоты и соли. Вещества, относящиеся к одному и тому же классу, обладают сходными химическими свойствами.
Оксидами называются сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых – кислород. Название оксида состоит из слова «оксид» и названия элемента, образующего оксид, в родительном падеже. Например, Na2O – оксид натрия, СаО – оксид кальция, A12O3 – оксид алюминия. Если оксид образует элемент с переменной валентностью, то в скобках указывается валентность элемента. Например, FeO – оксид железа (II), Fe2O3 – оксид железа (III), SО2 – оксид серы (IV), SО3 – оксид серы (VI). Оксиды делятся на кислотные
(SO3, P2O5), основные (Na2O, CaO) и амфотерные (Al2O3, ZnO).
Гидроксидами или основаниями называются сложные вещества, которые при диссоциации образуют катионы металла и анионы гидроксила:
NаOH = Nа+ + OH–.
Названия оснований состоит из слова гидроксид и названия металла в родительном падеже. Например, NaOH – гидроксид натрия, KОН – гидроксид калия, Са(ОН)2 – гидроксид кальция, Fe(OH)2 – гидроксид железа (II), Fe(OH)3 – гидроксид железа (III). Гидроксиды делятся на щелочи (NaOH, Ca(OH)2), нерастворимые основания
(Fe(OH)2, Fe(OH)3), амфотерные гидроксиды (Zn(OH)2, Al(OH)3).
Кислотами называют сложные вещества, которые при диссоциа-
ции образуют катионы водорода и анионы кислотного остатка: HCl = H+ + Cl–.
Кислоты делятся на бескислородные (HCl, H2S) и кислородсодержащие (HNO3, H2SO4) кислоты. Названия кислот и кислотных остатков представлены в табл. 9.1. Название кислоты состоит из прилагательного, представленного в 1 столбце табл. 9.1 и слова «кислота».
51
|
|
|
Таблица 9.1 |
|
|
Названия кислот |
|
|
|
Название кисло- |
|
Химическая формула |
|
|
|
Кислотный |
Название |
|
|
ты |
Кислота |
|
||
остаток |
кислотного остатка |
|
||
|
|
|
||
Азотистая |
HNO2 |
NO2– |
нитрит |
|
Азотная |
HNO3 |
NO3– |
нитрат |
|
Бромоводород- |
НВr |
Вr– |
бромид |
|
ная |
|
|
|
|
Иодоводородная |
HI |
I– |
йодид |
|
Кремниевая |
H2SiO3 |
SiO33– |
силикат |
|
Марганцовая |
НМnО4 |
МnО4– |
перманганат |
|
Серная |
H2SO4 |
SO42– |
сульфат |
|
HSO4– |
гидросульфат |
|
||
Сернистая |
H2SO3 |
SO32– |
сульфит |
|
HSO3– |
гидросульфит |
|
||
Сероводородная |
H2S |
S2– |
сульфид |
|
НS– |
гидросульфид |
|
||
Соляная |
НС1 |
С1- |
хлорид |
|
Угольная |
Н2СО3 |
СО32– |
карбонат |
|
НСО3– |
гидрокарбонат |
|
||
Уксусная |
СН3СООН |
СН3СОО– |
ацетат |
|
|
|
РО43– |
фосфат |
|
Фосфорная |
Н3РО4 |
НРО42– |
гидрофосфат |
|
|
|
Н2РО4– |
дигидрофосфат |
|
Солями называются сложные вещества, которые при диссоциа-
ции образуют катионы металлов и анионы кислотных остатков: KCl = K+ + Cl–.
Соли делятся на средние (NaCl, CaCO3, Al2(SO4)3), кислые
(NaHCO3, K2HPO4, KH2PO4) и основные соли (Al(OH)Cl2, Al(OH)2Cl, Zn(OH)NO3). Названия солей образуются из названий кислотного остатка (табл. 9.1) и металла в родительном падеже. В скобках указывается степень окисления (валентность) металла, если он образует несколько солей. Например, K2SO4 – сульфат калия, NaNO3 – нитрат натрия, Са3(РО4)2 – фосфат кальция, СaСО3 – карбонат кальция, FeCl2 – хлорид железа (II), FeCl3 – хлорид железа (III), FeS – сульфид железа (II). Генетическая связь между отдельными классами неорганических соединений представлена в табл. 9.2.
52
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 9.2 |
|
|
Генетическая связь между отдельными классами неорганических соединений |
||||||
|
Вещества, |
|
|
|
|
|
|
|
|
вступаю- |
Неметаллы |
Кислотные ок- |
Кислоты |
|
Соли |
Вода |
|
|
щие в ре- |
сиды |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
акцию |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2Na + Cl2 = 2NaCl |
2Mg + SiO2 = |
|
|
Fe + CuSO4 = |
2Na + 2H2O = |
|
|
Металлы |
Fe + S = FeS |
Zn + 2HCl2 +H2 |
|||||
|
= MgO + Si |
= FeSO4 + Cu |
= 2NaOH + H2 |
|||||
|
|
2Mg + O2 = 2MgO |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Основные |
– |
CaO + SiO2 = Ca- |
CuO + H2SO4 = |
|
– |
Na2O + H2O = |
|
|
оксиды |
SiO3 |
= CuSO4 + H2O |
|
= 2NaOH |
|||
|
|
|
|
|||||
|
|
2KOH + Cl2=KClO + |
|
|
|
|
|
Образуются кри- |
|
|
KCl + H2O |
|
|
|
2NaOH + CuSO4 = |
||
|
|
Ca(OH)2 + CO2 = |
NaOH + HCl = |
|
сталлогидраты с |
|||
53 |
Щелочи |
|
|
Cu(OH)2 + |
||||
|
CaCO3 + H2O |
= NaCl + H2O |
|
различным содер- |
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
6KOH+3Cl2=KClO3+ |
|
+ Na2SO4 |
||||
|
|
|
|
|
жанием воды |
|||
|
|
+5KCl+3H2O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нераство- |
|
Cu(OH)2 + SO3 = |
Cu(OH)2 +2HCl = |
|
|
|
|
|
римые ос- |
– |
|
– |
– |
|||
|
CuSO4 + H2O |
= CuCl2 + 2H2O |
|
|||||
|
нования |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CaCO3 + SiO2 = |
Na2CO3+ H2SO4 |
= |
Na2SO4 |
+ BaCl2 = |
CuSO4 + 5H2O = |
|
Соли |
– |
Na2SO4 + CO2 |
+ |
||||
|
=CaSiO3 + CO2 |
BaSO4 + 2NaCl |
= CuSO4 5H2O |
|||||
|
|
|
+ H2O |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вода |
2H2O + 2Cl2 = |
H2O + SO3 = |
nH2O + H2SO4 = |
7H2O + FeSO4 = = |
– |
||
|
= 4HCl + O2 |
= H2SO4 |
= H2SO4 nH2O |
|
FeSO4 7H2O |
|||
|
|
|
|
|||||
Химические
соединения
Сложные вещества Простые вещества
Основания
NaOH,CaOH
Металлы |
Неметаллы |
Кислоты |
Fe,Pb,Na |
S, O2, Cl2 |
HCl, H3PO4 |
Соли |
|
|
|
Оксиды |
|
NaCl,CaSO4 |
|
|
|
СO2,SO4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-Кислород содержащие H |
БескислородHClные 32ZnO,OAl |
|
Кислые NaHCO |
|
|
Щелочные Mg(OH)Cl |
|
Основные Cu,СаО |
|
|
Кислотные SO |
|||
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
O |
|
|
CO |
||
4 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
||||
PO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Средние CaCO |
|
|
|
Амфотерные Al |
|
||||
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
ZnO |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 9.1. Классификация неорганических соединений
Слова и словосочетания
соединение |
основание |
химическое соединение |
щелочь |
оксид |
нерастворимый |
основной оксид |
нерастворимое основание |
кислотный оксид |
амфотерный гидроксид |
амфотерный оксид |
кислота |
амфотерный металл |
бескислородная кислота |
гидроксид |
кислородсодержащая кислота |
соль |
кислотный остаток |
средняя соль |
делиться (на что?) |
кислая соль |
диссоциация |
основная соль |
диссоциировать |
валентность |
|
54
Грамматика
1. Синонимичные конструкции:
Что (Именительный (1) падеж) делится на что (Винительный (4) падеж).
Соли делятся на средние, кислые и основные соли.
Что (Именительный (1) падеж) подразделяется на что (Вини-
тельный (4) падеж).
Соли подразделяются на средние, кислые и основные соли. 2. Синонимичные конструкции:
Что (Именительный (1) падеж) диссоциирует на что (Винительный (4) падеж).
Кислоты диссоциируют на катионы водорода и анионы кислотного остатка.
Что (Именительный (1) падеж) образуют при диссоциации что
(Винительный (4) падеж).
Кислоты образуют при диссоциации катионы водорода и анионы кислотного остатка.
Что (Именительный (1) падеж) образуется при диссоциации че-
го (Родительный (2) падеж).
Катионы водорода и анионы кислотного остатка образуются при диссоциации кислот.
Упражнения и задания
1. Подберите прилагательные к существительным: соль, ок-
сид, кислота, гидроксид.
2. Подберите к словам однокоренные: соль, оксид, кислота.
3. Ответьте на вопросы:
1.Какие вещества вы знаете?
2.Что такое простое вещество?
3.Что такое сложное вещество?
4.На какие классы делятся простые вещества?
5.На какие классы делятся сложные вещества?
6.По каким признакам вещества подразделяют на классы?
7.Какие вещества называются оксидами?
8.На какие виды подразделяются оксиды?
55
9.Как составить название оксида?
10.Какие вещества называются гидроксидами?
11.На какие виды подразделяются гидроксиды?
12.Как составить название гидроксида?
13.Какие вещества называются кислотами?
14.На какие виды подразделяются кислоты?
15.Как составить название кислоты?
16.Какие вещества называются солями?
17.На какие виды подразделяются соли?
18.Как составить название соли?
4.Составьте вопросы, ответами на которые будут следующие предложения:
1.Соли делятся на средние, кислые и основные.
2.Оксидами называются сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых – кислород.
3.Простые вещества – это вещества, которые состоят из одинаковых атомов.
4.Название оксида состоит из слова оксид и названия элемента, образующего оксид, в родительном падеже.
5.Кислотами называют сложные вещества, которые при диссоциации образуют катионы водорода и анионы кислотного остатка.
6.Сложные вещества – это вещества, которые состоят из разных
атомов.
7.Солями называются сложные вещества, которые при диссоциации образуют катионы металлов и анионы кислотных остатков.
8.Вещества, относящиеся к одному и тому же классу, обладают сходными химическими свойствами.
5. Составьте предложения, используя данные справа слова и словосочетания. Запишите уравнения диссоцииации веществ в тетрадь, обратите внимание на написание коэффициентов и зарядов ионов.
Образец: Гидроксид натрия / катион натрия, анион гидроксила. Гидроксид натрия диссоциирует на катион натрия и анион гидроксила.
|
|
NаOH = Nа+ + OH–. |
|
1. |
Карбонат кальция |
|
Катион кальция, карбонат-ион |
2. |
Сульфат алюминия |
|
Катион алюминия, сульфат-ион |
3. |
Гидроксид кальция |
|
Катион кальция, анион гидроксила |
56
4. |
Хлорид натрия |
Катион натрия, хлорид-ион |
5. |
Серная кислота |
Катион водорода, сульфат-ион |
6. |
Фосфат меди (II) |
Катион меди (II), фосфат-ион |
7. |
Перманганат калия |
Катион калия, перманганат-ион |
8. |
Силикат натрия |
Катион натрия, силикат-ион |
6. Вставьте в тексте вместо точек нужные слова:
Сложные вещества, которые состоят из двух элементов, один из которых кислород, называются … Если оксид образует элемент с переменной валентностью, то в скобках указывается ... Сложные вещества, которые при диссоциации образуют катионы металла и анионы гидроксила, называются … Гидроксиды делятся на …, …, … Сложные вещества, которые при диссоциации образуют катионы водорода и анионы кислотного остатка, называются ... Кислоты делятся на … и ...
Сложные вещества, которые при диссоциации образуют катионы металлов и анионы кислотных остатков, называются … Соли делятся на
…, … и …
7. Закончите предложения:
1.Простые вещества – это вещества …
2.Сложные вещества – это вещества …
3.Сложные вещества делятся на …
4.Вещества, относящиеся к одному классу …
5.Оксидами называются сложные вещества …
6.Название оксида состоит из …
7.Если оксид образует элемент с переменной валентностью …
8.Оксиды делятся на …
9.Основаниями называются …
10.Названия оснований состоит из …
11.Гидроксиды делятся на …
12.При диссоциации кислоты образуют …
13.Кислоты подразделяют на …
14.Солями называются …
15.Соли подразделяются на …
16.Соли диссоциируют на …
8.Перестройте предложения, используя синонимичные конструкции с глаголами являться и называться. Используйте прямой
иобратный порядок слов.
57
Образец: Гидроксид натрия – это сложное вещество, которое имеет соленый вкус. Гидроксид натрия является сложным веществом, которое имеет соленый вкус. Гидроксидом натрия называется сложное вещество, которое имеет соленый вкус. Сложное вещество, которое имеет соленый вкус, называется гидроксидом натрия.
1. Простые вещества – это вещества, которые состоят из одинаковых атомов. 2. Сложные вещества – это вещества, которые состоят из разных атомов. 3. Оксиды – это сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых – кислород. 4. Гидроксиды или основания – это сложные вещества, которые при диссоциации образуют катионы металла и анионы гидроксила. 5. Кислоты – это сложные вещества, которые при диссоциации образуют катионы водорода и анионы кислотного остатка. 6. Соли – это сложные вещества, которые при диссоциации образуют катионы металлов и анионы кислотных остатков. 7. Сахар – это сложное вещество, которое имеет сладкий вкус. 8. Алмаз – это самое твердое кристаллическое вещество.
9. Прочитайте названия веществ, напишите их символами. Определите, к какому классу соединений они относятся.
Карбонат кальция, кислород, сера, алюминий, хлорид натрия, гидроксид железа (II), сульфат магния, оксид серы (VI), гидрофосфат калия, соляная кислота, нитрат серебра, железо, оксид цинка, азот, перманганат калия, фосфор, гидроксид натрия, оксид углерода (IV).
10. Составьте план текста. Законспектируйте главную информацию из текста в соответствии с составленным планом.
11. Подготовьте рассказ на тему «Классы химических соединений» по плану:
1. Основные классы неорганических соединений.
2 Оксиды.
3.Гидроксиды.
4.Кислоты.
5.Соли.
58
Занятие 10 Т И П Ы Х И М И Ч Е С К И Х Р Е А К Ц И Й
Текст
Химическая реакция – это химическое явление. При химических реакциях образуются новые вещества. По признаку изменения числа исходных и конечных веществ реакции делят на следующие типы: соединения, разложения, замещения и обмена.
Реакции соединения – это реакции, в результате которых из двух или нескольких простых или сложных веществ образуется одно новое сложное вещество:
А + В = С.
Например, образование воды из водорода и кислорода или образование серной кислоты из оксида серы (VI) и воды.
2Н2 + О2 = 2Н2О.
Водород соединяется с кислородом, образуется вода
SO3 + H2O = H2SO4.
Оксид серы (VI) соединяется с водой, образуется серная кислота. Реакции разложения – это реакции, в результате которых из одного
сложного вещества образуются несколько новых простых или сложных веществ:
С = А + В.
Например, разложение оксида ртути или разложение карбоната кальция:
2HgO = 2Hg + O2↑.
Оксид ртути (II) разлагается на ртуть и кислород.
СаCO3 = CаO + CO2↑.
Карбонат кальция разлагается на оксид кальция и оксид углерода
(IV).
Реакции замещения – это реакции, в результате которых атомы простого вещества замещают атомы в молекулах сложных веществ:
АВ + С = АС + В.
Например, замещение меди железом в сульфате меди (II) или вытеснение йода хлором:
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu.
Железо соединяется с сульфатом меди (II), образуются сульфат железа (II) и медь.
2КI + Сl2 = I2 + 2КСl.
59
Йодид калия соединяется с хлором, образуются йод и хлорид калия. Реакции обмена – это реакции, в результате которых молекулы
двух веществ обмениваются своими составными частями, образуя молекулы двух новых веществ:
АВ + СD = AD + CB.
Например, взаимодействие раствора соляной кислоты с гидроксидом натрия или взаимодействие оксида меди (II) с серной кислотой:
НСl + NaОН = NaСl + Н2О.
Соляная кислота соединяется с гидроксидом натрия, образуются хлорид натрия и вода.
CuO + H2SO4 = CuSO4 + Н2О.
Оксид меди (II) соединяется с серной кислотой, образуются сульфат меди (II) и вода.
Слова и словосочетания
реакция |
замещение |
химическая реакция |
реакция замещения |
исходное вещество |
обмен |
конечное вещество |
реакция обмена |
продукт реакции |
вытеснение |
соединение |
соединяться (с чем?) |
реакция соединения |
разлагаться (на что?) |
разложение |
образовываться |
реакция разложения |
взаимодействовать (с чем?) |
|
Грамматика |
1. Синонимичные конструкции:
Что (Именительный (1) падеж) соединяется с чем (Творительный (5) падеж) и образуется что (Именительный (1) падеж).
Железо соединяется с сульфатом меди (II), образуются сульфат железа (II) и медь.
Что (Именительный (1) падеж) взаимодействует с чем (Твори-
тельный (5) падеж) и образуется что (Именительный (1) падеж). Железо взаимодействует с сульфатом меди (II), образуются
сульфат железа (II) и медь.
Что (Именительный (1) падеж) реагирует с чем (Творительный (5) падеж) и образуется что (Именительный (1) падеж).
60