Хімія. 8 клас. Савчин

Тема 4. Основні класи неорганічних сполук

§ 22. Класифікація неорганічних сполук, їх склад і номенклатура. Оксиди. Кислоти

Опанувавши матеріал параграфа, ви зможете:

  • формулювати визначення оксидів, кислот, солей, основ;
  • знати склад оксидів, кислот;
  • пояснювати походження назв оксидів, кислот;
  • порівнювати склад оксидів (основних, кислотних, амфотерних) і кислот (оксигеновмісних, безоксигенових, одно-, дво-, триосновних);
  • класифікувати оксиди й кислоти за складом.

Класифікація речовин, що утворюють основні класи неорганічних сполук. Вам відомо, що хімічні елементи мають здатність сполучатися між собою. Унаслідок хімічних зв’язків, що виникають між атомами елементів, утворюються прості й складні речовини.

Тема, яку ви будете вивчати, стосується класифікації складних речовин, що утворюють чітку систему сполук. Кожний клас цих сполук характеризується певним складом, будовою та властивостями. Але, незважаючи на різний склад, будову й властивості, між ними існують внутрішні взаємозв’язки. Вступаючи в хімічні реакції, вони мають здатність до взаємоперетворень. Якраз різниця у складі й будові цих сполук зумовлює різні властивості. Тому складні речовини класифікують у відповідні групи — класи: оксиди, кислоти, основи та солі. Класифікацію основних класів неорганічних сполук подано схематично на рисунку 40 (с. 120).

Рис. 40. Схема класифікації основних класів неорганічних сполук

Склад, назви, класифікація оксидів.

Установіть за поданим вище визначенням склад оксидів.

У 7 класі ви частково ознайомилися з речовинами, що утворюють цілий клас неорганічних сполук. Про їх склад ідеться у визначеннях.

Під час вивчення курсу хімії ставиться завдання оволодіти основами самонавчання, що допоможе вам здійснювати самоосвіту впродовж життя. У цьому вам допоможуть уміння самостійно конструювати поняття, обирати в тексті головне, а також здатність оперувати цими вміннями. Такий підхід сприятиме концентрації вашої уваги й виокремленню суттєвих ознак у навчальному матеріалі. Отож спочатку зробимо спробу виконати це завдання за допомогою схем для конструювання назви поняття «оксиди».

Перед тим як розглянути схему конструювання назви, зазначимо, що кожне поняття складається з родового поняття й видових ознак (рис. 41, с. 121).

Рис. 41. Схема конструювання визначення поняття «оксиди»

Користуючись схемою, поданою на рисунку 41, сформулюйте самостійно визначення поняття «оксиди» та звірте з поданим вище (див. рис. 40, с. 120). Що потрібно виправити чи уточнити? Наведіть приклади відомих вам оксидів.

За сучасною науковою українською номенклатурою, назви оксидів походять від назви елемента з додаванням слова «оксид» (рис. 42).

Рис. 42. Схема утворення назв оксидів, до складу яких входять елементи з постійною валентністю

Наприклад: калій оксид К2О, барій оксид ВаО, алюміній оксид Аl2О3.

Якщо ж до складу оксиду входить елемент, що проявляє змінну валентність, то її вказують у назві римською цифрою, узятою в дужки (рис. 43).

Рис. 43. Схема утворення назв оксидів, до складу яких входять елементи зі змінною валентністю

Наприклад: FeO — ферум(ІІ) оксид; Fe2O3 — ферум(III) оксид; MnО — манган(ІІ) оксид; Mn2О3 — манган(ІІІ) оксид; MnО2 — манган(ІV) оксид; Mn2О7 — манган(VІІ) оксид.

На які групи класифікують оксиди?

Щоб відповісти на це запитання, вам знову доведеться пригадати першу класифікацію хімічних елементів на металічні й неметалічні.

Пригадайте, як називають оксиди, утворені неметалічними й металічними елементами.

Металічні елементи з Оксигеном утворюють сполуки, які є оксидами (основними, кислотними, амфотерними), а неметалічні кислотні оксиди.

У періодах періодичної системи є елементи, розташовані на межі між металічними й неметалічними елементами. Для них властиво утворювати оксиди, що проявляють подвійну хімічну природу, тобто мають властивості основних і кислотних оксидів. їх називають амфотерними. Класифікацію оксидів подано в таблиці 9.

Таблиця 9

Класифікація оксидів

Користуючись даними таблиці 9, узагальніть відомості про класифікацію оксидів.

Кислоти, їх склад, назви та класифікація. У своєму практичному житті людина часто користується кислотами. Здебільшого вони органічного походження: оцтова (розчин, відомий під назвою «оцет»), лимонна, яблучна, щавлева, молочна тощо.

Оцініть значення названих органічних кислот у житті людини.

Серед великої різноманітності неорганічних сполук виділяють кислоти, які, як і оксиди, утворюють окремий клас речовин.

Від чого, на ваш погляд, походить загальна назва цього класу речовин?

Найпоширенішими з них є хлоридна (НСl), сульфатна (H2SO4), ортофосфатна (Н3РО4) кислоти. Із поданих прикладів формул неорганічних кислот бачимо, що до їх складу входять атоми Гідрогену, які зв’язані з іншими атомами (хлоридна) або групою атомів (сульфатна, ортофосфатна). Отже, визначення кислот можна сформулювати завдяки цим даним.

Користуючись схемою (рис. 44), сформулюйте самостійно визначення поняття «кислота» й звірте з поданим вище (див. рис. 40, с. 120). Чи вдалося вам його сформулювати правильно?

Установіть за визначенням склад кислот.

Розглянемо, з яких компонентів складаються назви кислот.

Рис. 44. Схема конструювання визначення поняття «кислоти»

Як бачимо зі схеми (рис. 44), видовими ознаками кислот є атоми Гідрогену та кислотний залишок. Кислотний залишок — це атом або група атомів. Наприклад, у складі хлоридної кислоти — атом Сl, у сульфатної — SO4, а карбонатної — СО3. Характерною ознакою кислотних залишків є те, що під час хімічних реакцій вони не руйнуються.

Ознайомимося зі складом і назвами кислот, опрацювавши дані таблиці 10.

Таблиця 10

Склад і назви неорганічних кислот і кислотних залишків

Подумайте й поясніть, як визначити валентність кислотного залишку, знаючи валентність атомів Гідрогену.

Оскільки атоми Гідрогену одновалентні, то валентність кислотного залишку визначають за числом атомів Гідрогену в складі кислоти. З таблиці 10 неважко зрозуміти походження назв неорганічних кислот.

Поясніть це самостійно.

З аналізу хімічного складу кислот видно, що спільним для них є наявність атомів Гідрогену. Їх може бути різна кількість: один або кілька. Це стало однією з ознак класифікації кислот. Відповідно кислоти класифікують на: одноосновні, якщо у складі наявний один атом Гідрогену; двоосновні, якщо атомів

Гідрогену два; триосновні, якщо цих атомів три. Окрім цього, спостерігається різний склад кислотних залишків, зокрема, у деяких з них наявний Оксиген, а в інших — відсутній. Це друга ознака, що лежить в основі класифікації кислот. Тому за вмістом Оксигену чи його відсутністю в складі кислотного залишку їх поділяють на безоксигенові й оксигеновмісні. Ураховуючи обидві ознаки, класифікацію кислот можна подати схемою (рис. 45).

Рис. 45. Схема класифікації кислот

Визначте самостійно, до яких груп належать кислоти, зазначені в таблиці 10 (с. 124).

ПІДСУМОВУЄМО ВИВЧЕНЕ

  • Складні неорганічні речовини класифікують на чотири групи: оксиди, кислоти, солі, основи.
  • Оксиди — це складні речовини, до складу яких входять два елементи, один з яких — Оксиген у ступені окиснення -2. Існують солетворні й несолетворні оксиди. Солетворні — це основні, кислотні, амфотерні оксиди.
  • Назви оксидів походять від назви елемента й слова «оксид». Якщо валентність елемента є змінною, її вказують після назви елемента римськими цифрами, узявши в дужки.
  • Кислоти — це складні речовини, до складу яких входять один або кілька атомів Гідрогену, здатних заміщуватися на атоми металів, і кислотні залишки.
  • Назви кислотних залишків відповідають назвам кислот, якщо забрати закінчення -на.
  • Кислоти класифікують за: вмістом атомів Гідрогену (одноосновні, двоосновні, триосновні) та за вмістом Оксигену (оксигеновмісні й безоксигенові).

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

  • 1. Назвіть класи неорганічних сполук, зі складом, назвами та класифікацією яких ви ознайомилися.
  • 2. Сформулюйте визначення: а) оксидів; б) кислот.
  • 3. Наведіть приклади: а) оксидів; б) кислот. Напишіть їх формули.
  • 4. Назвіть солетворні оксиди й наведіть приклади.
  • 5. Поясніть походження назв: а) оксидів; б) кислот за сучасною науковою українською номенклатурою.
  • 6. Класифікуйте оксиди на групи за їх формулами: Li2O, ΝΟ2, СО2, ZnO, CaO, SO3, ВаО, Аl2О3, Р2О5, MgО. Дайте їм назви.
  • 7. Напишіть формули відомих вам кислот і класифікуйте їх за: а) вмістом атомів Гідрогену; б) вмістом Оксигену.

ЦІКАВО ЗНАТИ

  • Багато оксидів утворюють мінерали, які люди часто використовують у ювелірній справі як дорогоцінні камені. Наприклад, кварц (рис. 46 а) — сіліцій(IV) оксид; берил (рис. 46 б) — Аl2О3, BeO, SiO2; корунд — Аl2О3; сапфір (рис. 46 в) — різновид корунду з домішками сполук Титану.

Рис. 46. Кристали, утворені оксидами: a — кварц; б — берил; в — сапфір (різновид корунду)