Хімія. Повторне видання. 8 клас. Попель

§ 32. Узагальнення знань про неорганічні речовини

Матеріал параграфа допоможе вам:

  • цілісно сприйняти класифікацію неорганічних речовин;
  • з’ясувати зв’язок між характером хімічного елемента і типами його сполук;
  • переконатися в тому, що сполуки одного класу (однієї групи) мають аналогічну будову.

У цьому параграфі підсумовано інформацію, яку ви отримали про прості речовини, оксиди, основи, кислоти, амфотерні сполуки, солі. Вам відомо, з яких частинок складаються різні неорганічні речовини, а також про типи хімічного зв’язку між цими частинками. Численні факти свідчать про те, що склад і будова речовин впливають на їхні фізичні та хімічні властивості.

Класифікація неорганічних речовин. Ви знаєте, що до неорганічних речовин належать прості речовини — метали і неметали, а також значна кількість складних речовин (крім сполук Карбону) (схема 12).

Схема 12

Класифікація найважливіших неорганічних речовин

• Які класи (групи) сполук мають загальні формули EmОn, M(OH)n, HnA, HmEOn, MmAn, Mm(EOn)p?

Оксиди — сполуки елементів з Оксигеном. Існують основні, кислотні й амфотерні оксиди. Вони подібні за складом, однак різняться за хімічними властивостями. Їх називають солетворними оксидами, тому що ці сполуки перетворюються на солі під час реакцій з кислотами і/або основами, іншими оксидами.

Кілька оксидів (N2O, NO, CO, SiO, Н2О) не виявляють ні основних, ні кислотних властивостей. Їхня загальна назва — несолетворні оксиди (схема 13).

Схема 13

Класифікація оксидів

Металічні елементи можуть утворювати не лише основні та амфотерні оксиди, а й кислотні. Сполуки із загальною формулою M2O є основними оксидами. До оксидів цього типу належить і більшість сполук, склад яких відповідає формулі MO. Оксиди M2O3 і MO2 переважно є амфотерними, а сполуки M2O5, MO3 і M2O7 належать до кислотних оксидів.

Деякі металічні елементи утворюють оксиди всіх трьох типів. Так, для Хрому відомі основний оксид СrО, амфотерний — Cr2O3 і кислотний — CrO3. Як бачимо, зі зростанням значення валентності металічного елемента основні властивості його оксидів послаблюються, а кислотні властивості посилюються.

Неметалічні елементи утворюють кислотні й несолетворні оксиди.

Основні та амфотерні оксиди складаються з йонів, а кислотні та несолетворні — з молекул, іноді — з атомів.

Основи — сполуки, утворені катіонами металічних елементів Мn+ і гідроксид-аніонами ОН-. Основи поділяють на розчинні у воді (їх називають лугами) і нерозчинні. Луги хімічно активніші за нерозчинні основи, які не реагують із солями, деякими слабкими кислотами і кислотними оксидами, а під час нагрівання розкладаються.

Кислоти — сполуки, молекули яких містять один або кілька атомів Гідрогену, здатних під час хімічних реакцій заміщуватися на атоми (йони) металічних елементів. Частину молекули кислоти — атом або групу атомів, що сполучені з атомом (атомами) Гідрогену, — називають кислотним залишком. Кислоти поділяють за складом на безоксигенові (HnA) та оксигеновмісні (HmEOn), за основністю — на одно- і багатоосновні, а за хімічною активністю — на сильні, слабкі й кислоти середньої сили.

Цікаво знати

Ортоборатна (борна) кислота є дуже слабкою; в її розчині метилоранж не змінює забарвлення.

Розрізняти луги і кислоти в розчинах допомагають речовини-індикатори.

Амфотерні гідроксиди — сполуки, подібні до основ за складом, але із двоїстим хімічним характером. Вони взаємодіють з кислотами як основи, а з лугами — як кислоти.

Основні властивості амфотерних гідроксидів виявляються краще, ніж кислотні. Наприклад, ферум(ІІІ) гідроксид Fe(OH)3 досить швидко взаємодіє з розчином сильної кислоти, а з розчином лугу реагує повільно й не зазнає повного перетворення.

Основи, амфотерні гідроксиди й оксигеновмісні кислоти іноді об’єднують у групу сполук, загальна назва яких — гідрати оксидів (тобто сполуки оксидів з водою). Використовують також скорочену назву «гідроксиди». Підставою для цього є наявність у формулах сполук гідроксильних груп OH (ці групи у формулах оксигеновмісних кислот можна виокремити: H2SO4 ⇒ SO2(OH)2).

Солі — сполуки, які складаються з катіонів металічних елементів і аніонів кислотних залишків. Сіль є продуктом реакції між речовиною з основними властивостями і речовиною з кислотними властивостями.

Будова неорганічних речовин. Прості речовини складаються з атомів або молекул. Неметали мають атомну або молекулярну будову; атоми в цих речовинах, їхніх молекулах сполучені неполярними ковалентними зв’язками. В інертних газах зв’язки між атомами відсутні.

Метали складаються з атомів, які розміщені в цих речовинах дуже щільно. Електрони легко переходять від одних атомів до інших і зумовлюють у речовині так званий металічний зв’язок. Рухливі електрони надають металам здатність проводити електричний струм, спричиняють особливий («металічний») блиск, високу теплопровідність.

Цікаво знати

В оксиді Fe3O4 містяться йони Fe2+, Fe3+ і О2-.

Складні неорганічні речовини мають йонну, молекулярну, іноді — атомну будову. Із йонів складаються основні та амфотерні оксиди, основи, солі.

• Запишіть формули катіонів і аніонів, які містяться в кожній із таких сполук: K2O, Ba(OH)2, MgS, Ca3(PO4)2, Na[Al(OH)4].

Кислотні та несолетворні оксиди, а також кислоти мають молекулярну будову. Оскільки в молекулах цих речовин сполучені атоми різних елементів, ковалентні зв’язки в них є здебільшого полярними.

• Зобразіть графічні формули молекул Cl2O і HClO3 і покажіть стрілками в них зміщення спільних електронних пар.

ВИСНОВКИ

До неорганічних речовин належать прості речовини (метали, неметали), а також багато складних речовин, які поділяють на класи. Найважливішими класами неорганічних сполук є оксиди, основи, кислоти, амфотерні гідроксиди, солі.

За хімічними властивостями оксиди поділяють на солетворні та несолетворні, а солетворні оксиди — на основні, кислотні й амфотерні. Серед основ розрізняють розчинні у воді сполуки (луги) і нерозчинні. Кислоти поділяють за складом на оксигеновмісні та безоксигенові, за хімічними властивостями — на одноосновні й багатоосновні, а також на сильні, слабкі та кислоти середньої сили.

Прості речовини складаються з атомів або молекул, а складні неорганічні речовини — переважно з молекул або йонів.

250. Запишіть формули оксидів Ag2O, PbO, BaO, ZnO, Al2O3, I2O5 i SO3 у відповідні стовпчики таблиці:

Оксиди

основні

амфотерні

кислотні

251. Установіть відповідність:

Формула оксиду

  • 1) MnO;
  • 2) MnO2;
  • 3) Mn2O7;

Тип оксиду

  • а) амфотерний;
  • б) основний;
  • в) несолетворний;
  • г) кислотний.

252. Із яких частинок складаються оксиди Кальцію, Алюмінію, Карбону?

253. Наведіть по одному прикладу кислот, молекули яких містять два, три, чотири, п’ять, шість, сім і вісім атомів. Укажіть основність кожної кислоти.

254. Запишіть хімічні формули двох амфотерних гідроксидів, які мають найменшу молярну масу.

255. Виберіть у наведеному переліку формули солей і поясніть свій вибір: PbI2, MgF2, CH4, Na2S, ClF.

256. Співвідношення мас Силіцію, Оксигену та Гідрогену в сполуці, утвореній цими елементами, становить 7 : 16 : 1. Виведіть хімічну формулу сполуки. До якого класу неорганічних сполук вона належить і чому?

257. Обчисліть об’єм газу хлороводню, який потрібно розчинити за нормальних умов в 1 л води, щоб виготовити хлоридну кислоту із масовою часткою HCl 20 %.

ГДЗ до підручника можна знайти тут.