1. Оксиды: классификация, свойства, получение
Оксиды – бинарные соединения элемента с кислородом в степени окисления –2. Это один из важнейших классов неорганических соединений, основа для понимания кислотно-основных свойств.
Оксиды металлов в степенях окисления +1, +2 (кроме ZnO, BeO). Им соответствуют основания. Взаимодействуют с кислотами, кислотными оксидами, водой (только щелочные и щелочноземельные).
Na₂O + H₂O → 2NaOH
CaO + 2HCl → CaCl₂ + H₂O
Оксиды неметаллов и металлов в высших степенях окисления (+5, +6, +7). Им соответствуют кислоты. Реагируют с основаниями, основными оксидами, водой (многие).
CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O
SO₃ + H₂O → H₂SO₄
Оксиды металлов в степенях окисления +3, +4, а также ZnO, BeO. Проявляют и основные, и кислотные свойства. Реагируют и с кислотами, и со щелочами.
Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O
Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O
Оксиды, не проявляющие ни основных, ни кислотных свойств. Не реагируют с кислотами и щелочами. В школьном курсе: CO, NO, N₂O.
Не реагируют с HCl, NaOH
| Тип оксида | Формула | Соответствующий гидроксид | Химические свойства |
|---|---|---|---|
| Основной | CaO, Na₂O, FeO | Основание (Ca(OH)₂, NaOH, Fe(OH)₂) | Кислота → соль + вода; кислотный оксид → соль; вода (щелочные) |
| Кислотный | SO₃, CO₂, P₂O₅ | Кислота (H₂SO₄, H₂CO₃, H₃PO₄) | Основание → соль + вода; основной оксид → соль; вода (многие) |
| Амфотерный | Al₂O₃, ZnO, Cr₂O₃ | Амфотерный гидроксид (Al(OH)₃, Zn(OH)₂, Cr(OH)₃) | Кислота → соль + вода; щёлочь → соль + вода |
| Несолеобразующий | CO, NO, N₂O | Нет | Практически не реагируют |
2. Кислоты: классификация, свойства, получение
Кислоты – сложные вещества, состоящие из атомов водорода и кислотного остатка. При диссоциации образуют ионы H⁺, определяющие их кислотные свойства.
Не содержат кислород. Состоят из водорода и неметалла. Примеры: HCl, HBr, HI, H₂S, HF. Сила кислот увеличивается в ряду HF < HCl < HBr < HI.
H₂S – сероводородная кислота
2HCl + Zn → ZnCl₂ + H₂↑
Содержат кислород. Общая формула HₓEOᵧ. Примеры: HNO₃, H₂SO₄, H₃PO₄, H₂CO₃. Сила зависит от степени окисления центрального атома и числа атомов кислорода.
HNO₃ – азотная кислота
H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O
| Признак классификации | Тип кислоты | Примеры | Особенности |
|---|---|---|---|
| По наличию кислорода | Бескислородные | HCl, HBr, H₂S | Название: «…оводородная кислота» |
| По наличию кислорода | Кислородсодержащие | HNO₃, H₂SO₄, H₃PO₄ | Название зависит от степени окисления элемента |
| По основности | Одноосновные | HCl, HNO₃, CH₃COOH | Один атом водорода |
| По основности | Двухосновные | H₂SO₄, H₂CO₃, H₂S | Два атома водорода |
| По силе | Сильные | HCl, HBr, HI, HNO₃, H₂SO₄ | Полностью диссоциируют в воде |
| По силе | Слабые | HF, H₂CO₃, H₂S, CH₃COOH | Диссоциируют частично |
• HCl – одноосновная бескислородная сильная кислота.
• H₂SO₄ – двухосновная кислородсодержащая сильная кислота (полностью диссоциирует на H⁺ и SO₄²⁻).
• H₃PO₄ – трёхосновная кислородсодержащая кислота средней силы.
• H₂CO₃ – двухосновная кислородсодержащая слабая кислота.
Правильный ответ: Б (H₂SO₄)
3. Основания: классификация, свойства, получение
Основания – сложные вещества, состоящие из атома металла и одной или нескольких гидроксогрупп OH. При диссоциации образуют ионы OH⁻, обуславливающие щелочную среду.
Основания, растворимые в воде. К ним относятся гидроксиды щелочных (LiOH, NaOH, KOH) и щелочноземельных металлов (Ca(OH)₂, Ba(OH)₂). Сильные электролиты.
NaOH → Na⁺ + OH⁻
2KOH + H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2H₂O
Основания, нерастворимые в воде. Большинство гидроксидов металлов (Fe(OH)₂, Cu(OH)₂, Al(OH)₃). Часто разлагаются при нагревании на оксид и воду.
Cu(OH)₂ → CuO + H₂O (при нагревании)
Fe(OH)₂ + 2HCl → FeCl₂ + 2H₂O
| Признак классификации | Тип основания | Примеры | Химические свойства |
|---|---|---|---|
| По растворимости | Щёлочи (растворимые) | NaOH, KOH, Ba(OH)₂ | Диссоциируют полностью, меняют индикатор, реагируют с кислотами, кислотными оксидами, солями |
| По растворимости | Нерастворимые | Fe(OH)₂, Cu(OH)₂, Al(OH)₃ | Реагируют с кислотами, разлагаются при нагревании |
| По кислотности | Однокислотные | NaOH, KOH, LiOH | Одна гидроксогруппа |
| По кислотности | Двухкислотные | Ca(OH)₂, Ba(OH)₂, Fe(OH)₂ | Две гидроксогруппы |
| По силе | Сильные (щёлочи) | NaOH, KOH, Ba(OH)₂ | Полностью диссоциируют |
| По силе | Слабые (нерастворимые) | Fe(OH)₂, Cu(OH)₂, NH₄OH | Диссоциируют частично |
4. Соли: классификация, свойства, получение
Соли – сложные вещества, состоящие из катионов металла (или аммония) и анионов кислотного остатка. Продукты полного или частичного замещения атомов водорода в кислоте или гидроксогрупп в основании.
Продукты полного замещения атомов водорода в кислоте на металл. Состоят из катиона металла и аниона кислотного остатка. Примеры: NaCl, K₂SO₄, Ca₃(PO₄)₂.
K₂SO₄ – сульфат калия
CaCO₃ – карбонат кальция
Продукты неполного замещения атомов водорода в многоосновной кислоте. Содержат атомы водорода, которые могут замещаться. Примеры: NaHCO₃, Ca(H₂PO₄)₂, NaHSO₄.
Ca(H₂PO₄)₂ – дигидрофосфат кальция
NaHSO₄ – гидросульфат натрия
Продукты неполного замещения гидроксогрупп в многокислотном основании. Содержат гидроксогруппы. Примеры: Cu₂(OH)₂CO₃, Fe(OH)Cl₂, Al(OH)₂Cl.
Fe(OH)Cl₂ – гидроксохлорид железа(III)
Al(OH)₂Cl – дигидроксохлорид алюминия
Содержат комплексный ион, состоящий из центрального атома металла и лигандов. Примеры: K₃[Fe(CN)₆], [Cu(NH₃)₄]SO₄, Na[Al(OH)₄].
[Cu(NH₃)₄]SO₄ – сульфат тетраамминмеди(II)
Na[Al(OH)₄] – тетрагидроксоалюминат натрия
| Тип соли | Состав | Пример | Способ получения |
|---|---|---|---|
| Средняя | Катин металла + кислотный остаток | NaCl, CaCO₃, Fe₂(SO₄)₃ | Кислота + металл/оксид/основание/соль |
| Кислая | Металл + H + кислотный остаток | NaHCO₃, Ca(H₂PO₄)₂ | Неполная нейтрализация многоосновной кислоты |
| Основная | Металл + OH + кислотный остаток | Cu₂(OH)₂CO₃, Fe(OH)Cl₂ | Неполная нейтрализация многокислотного основания |
| Комплексная | Комплексный ион + противоион | K₃[Fe(CN)₆], [Ag(NH₃)₂]Cl | Взаимодействие солей с лигандами (NH₃, CN⁻, OH⁻) |
5. Амфотерные соединения: оксиды и гидроксиды
Амфотерные соединения проявляют и кислотные, и основные свойства в зависимости от условий. К ним относятся оксиды и гидроксиды некоторых металлов.
Реагируют как с кислотами (как основные оксиды), так и со щелочами (как кислотные оксиды). Примеры: Al₂O₃, ZnO, Cr₂O₃, SnO₂, PbO.
Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O
ZnO + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂O
Взаимодействуют и с кислотами, и со щелочами. Часто нерастворимы в воде, но растворяются в кислотах и щелочах. Примеры: Al(OH)₃, Zn(OH)₂, Cr(OH)₃, Sn(OH)₂.
Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄]
Zn(OH)₂ + 2HCl → ZnCl₂ + 2H₂O
Al(OH)₃ – амфотерный гидроксид, поэтому:
• Реагирует с кислотами (HCl, H₂SO₄) как основание: Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O.
• Реагирует со щелочами (NaOH) как кислота: Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄].
• Не реагирует с водой, так как нерастворим и не проявляет достаточно сильных кислотных или основных свойств для реакции с H₂O.
Правильные ответы: А, Б, Г
6. Взаимопревращения классов неорганических соединений
Классы неорганических соединений связаны цепочками превращений, которые часто встречаются в заданиях ЕГЭ. Умение составлять и решать такие цепочки – ключевой навык.
Типичная цепочка превращений
2Na + ½O₂ → Na₂O; Na₂O + H₂O → 2NaOH; 2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O
| Превращение | Уравнение реакции | Условия |
|---|---|---|
| Металл → Основный оксид | 2Mg + O₂ → 2MgO | Горение на воздухе |
| Основный оксид → Основание | CaO + H₂O → Ca(OH)₂ | Взаимодействие с водой (только для щелочных и щелочноземельных) |
| Основание → Соль | NaOH + HCl → NaCl + H₂O | Реакция нейтрализации |
| Кислотный оксид → Кислота | SO₃ + H₂O → H₂SO₄ | Растворение в воде |
| Кислота → Соль | H₂SO₄ + Zn → ZnSO₄ + H₂↑ | Взаимодействие с металлом |
| Соль → Основание | CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄ | Обмен с щёлочью (для нерастворимых оснований) |
7. Интерактивные задачи: определение классов, названия, составление формул
Закрепите полученные знания на практике. Решите интерактивные задачи разных типов. После выбора ответа нажмите «Проверить ответ» или «Показать решение».
Cu(OH)₂ состоит из катиона меди Cu²⁺ и двух гидроксогрупп OH⁻. Это характерно для оснований. Данное основание нерастворимо в воде.
Правильный ответ: Б (Основание)
H₂SO₄ – кислородсодержащая кислота, где сера находится в степени окисления +6 (высшая). Название таких кислот образуется от корня элемента с суффиксом «-ная» или «-овая»: серная кислота.
H₂SO₃ – сернистая кислота (сера +4).
H₂S – сероводородная кислота (бескислородная).
Правильный ответ: Б (Серная кислота)
Нитрат-ион NO₃⁻ имеет заряд –1. Алюминий Al имеет степень окисления +3. Чтобы суммарный заряд был равен нулю, нужно три нитрат-иона: Al³⁺ + 3NO₃⁻ = Al(NO₃)₃.
Правильный ответ: В (Al(NO₃)₃)
Тест: 20 вопросов по теме "Классы неорганических соединений"
Пройдите тест, чтобы проверить свои знания. Вопросы разного уровня сложности охватывают все аспекты классификации, свойств и взаимопревращений неорганических соединений.
Ваш результат
Проверенные курсы для системной подготовки к ЕГЭ по химии
Чтобы закрепить успех и подготовиться ко всем заданиям ЕГЭ, рекомендуем обратиться к структурированным курсам от известных образовательных платформ.
Углубленные курсы по химии с разбором сложных тем, включая классы неорганических соединений и их взаимопревращения. Преподаватели из МГУ и ведущих вузов. Подробный разбор задач ЕГЭ.
Перейти на сайт ФоксфордаСпециализируется на интенсивной подготовке к ЕГЭ. Много практики, в том числе по определению классов веществ, составлению формул и решению цепочек превращений.
Перейти на сайт СоткиИндивидуальные занятия с репетитором. Идеально, если нужно разобрать сложную тему «с нуля» или ликвидировать конкретные пробелы. Персональный подход к каждому ученику.
Перейти на сайт ТетрикиКрупная платформа с тысячами учеников. Все платежи проходят через официальные системы, предоставляется доступ в личный кабинет с учебными материалами по классам соединений.
Перейти на сайт УмскулОнлайн-школа от создателей Учи.ру. Прозрачная система оплаты, официальные чеки, пробный бесплатный урок с настоящим преподавателем. Подробный разбор тем по химии.
Перейти на сайт Учи.Дома