Классификация неорганических веществ

1.

Классификация неорганических веществ
Вещества
Простыесостоят из атомов
одного химического
элемента.
Сложныесостоят из атомов
разных элементов

2.

Сложные вещества
Оксиды Гидроксиды
Кислоты
Соли
Основания
Амфотерные гидроксиды

3.

Оксиды
Оксиды – это сложные вещества,
состоящие из двух химических элементов,
один из которых – кислород со степенью
окисления -2
Общая формула:
Э mOn
m число атомов элемента Э,
n – число атомов кислорода.
Называют так – «оксид элемента» (степень
окисления), если она переменна.
Примеры
CO2 оксид углерода (IV)
FeO оксид железа (II)

4.

Сравните два
вещества:
О
Н
Н
Н
Н
О
О
Соединения, содержащие в своем составе непосредственно
связанные друг с другом атомы кислорода (-О-О-),
называются пероксиды.

5.

Номенклатура:
Высшие оксиды
Высшая степень
окисления
SO3
Низшие оксиды
Низшая степень
окисления
SO2
Двойные оксиды
Fe3O4 = FeOּ Fe2O3
Mn3O4 = MnOּ Mn2O3
Pb2O3 = PbOּ PbO2

6.

Классификация оксидов.
Оксид неметалла
Оксид металла в степени окисления
+2
CO, NO, N2O,
SiO, S2O
Несолеобразу
ющий оксид
остальные
+5,+6,
+7, +8
кислотный
+3, +4
BeO,
ZnO,
PbO,
SnO
амфотерный
остал
ьные
+1
основный
Солеобразующий оксид
Распределить оксиды по классам:
Na2O, FeO, Al2O3, CO, Cr2O3, Mn2O7, K2O, ZnO, Sb2O5, PbO2,
MgO, CrO3, P2O5, I2O7, CO2

7.

Несолеобразующие оксиды
CO, NO, N2O,
SiO, S2O
СО (угарный газ):
При высокой температуре
восстанавливает многие металлы и
неметаллы из их оксидов:
CO + CuO = Cu + CO2↑
1) В химические реакции
CO + Fe3O4 = Fe + CO2↑
вступают редко
2) Безразличны к кислотам и
щелочам
CO + H2O = H2↑ + CO2↑
3) Не имеют соответствующих
гидроксидов
CO + P2O5 = P + + CO2↑

8.

Оксид
Соответствующий
гидроксид
Основный оксид
Основание
Кислотный оксид
Кислота
Амфотерный оксид
Амфотерный
гидроксид

9.

Каждому основному оксиду соответствует
определенное основание.
Например:
Na2O
CaO
Al2O3
FeO
Fe2O3
→
→
→
→
→
NaOH
Ca(OH)2
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3

10.

Каждому кислотному оксиду
соответствует определенная кислота.
Например:
СО2
SО2
SО3
N2О5
P2О5
→
→
→
→
→
Н2СО3
H2SО3
Н2SО4
HNO3
H3PO4

11.

12.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОКСИДОВ
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОКСИДОВ
ТВЕРДЫЕ
ЖИДКИЕ
ГАЗООБРАЗНЫЕ

13.

Химические свойства основных оксидов:
1
Основный оксид +
Вода
=
Щелочь
С водой взаимодействуют только оксиды
щелочных и щелочноземельных металлов.
Щелочные металлы: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr.
Щелочноземельные металлы: Ca, Sr, Ba, Ra.
K2O + H2O = KOH
MgO + H2O ≠

14.

2
Основный
оксид
+
Кислота
=
Соль
CаO + 2 HCl = CаCl2 + H2O
+
Вода

15.

3
Основный
оксид
+
Кислотный оксид
/ Амфотерный
=
Соль
1) Реакции между твердыми оксидами идут при
нагревании или сплавлении.
2) Нерастворимые в воде основные оксиды не
взаимодействуют с газообразными кислотными
оксидами.
3) Амфотерные оксиды в таких случаях проявляют
кислотные свойства.

16.

4
Основный
оксид
+
Амфотерный
гидроксид
=
Соль
Вода
+
1) Амфотерные гидроксиды в данном случае будут
являться кислотами.
2) Сплавление.
Na2O + 2Al(OH)3
2NaAlО2 + 3H2О
Na2O + Zn(OH)2
Na2ZnО2 + H2О
K2O + 2Сr(OH)3
2NaСrО2 + 3H2О
-
AlО2
ZnО22-
-
CrО2

17.

Окислительно-восстановительные реакции
основных оксидов:
Ag2O =
Восстановление:
1) При нагревании разлагаются оксиды
HgO =
благородных металлов и ртути.
2) При высокой температуре С и H2 ( как и СО) Fe2O3 + C =
восстанавливают оксиды (частично или
FeO + C =
полностью). При восстановлении оксидов
CaO + C =
щелочных, щелочноземельных металлов и Al
выделяется не сам металл, а его карбид или Al2O3 + C =
гидрид.
CaO + H2 =
3) При высокой температуре более активные
Cr2O3 + H2 =
металлы восстанавливают менее активные
металлы из их оксидов. В качестве
Fe3O4 + Al =
восстановителей обычно используют Al
CuO + Zn =
(алюмотермия) или Mg (магнийтермия)
WO3 + Al =
Окисление:
1) Под действием кислорода (при нагревании или FeO + O =
2
с катализатором) низшие оксиды переходят в
BaO + O2 =
высшие, а оксиды щелочных и
щелочноземельных металлов в пероксиды.
Na2O + O2 =
5

18.

Кислотные оксиды
Оксиды, которым соответствует
гидроксиды – кислоты.
Ковалентная полярная связь
Молекулярное строение
Газ: CO2, SO2, N2O, NO2
Атомное строение
SiO2 твердый, очень
тугоплавкий оксид (песок)
Жидкость (летучие): SO3, N2O 3
Твердые (летучие): SeO2, TeO2, N2O5, P2O5
Ангидрид – продукт отщепления воды от соответствующей кислоты.
SO2 – ангидрид сернистой кислоты H2SO3,
SO3 – ангидрид серной кислоты H2SO4,
P2O5 – ангидрид трех кислот – метафосфорной HPO3,
пирофосфорной H4P2O7, ортофосфорной H3PO4 .

19.

Химические свойства кислотных оксидов:
1
Кислотный
оксид
+
Вода
1) Ст.ок. сохраняется.
2) Реакции
диспропорционирования:
NO2 и ClO2
3) При растворении в
воде оксидов P2O5 и CrO3
в зависимости от числа
присоединенных
молекул воды могут
образоваться разные
кислоты.
=
Кислота
SO3 + H2O= H2SO4
NO2 + H2O = HNO3 + HNO2
NO2 + H2O = HNO3 + NO↑
ClO2 + H2O = HClO3 + HClO2
ClO2 + H2O = HClO3 + HCl
P2O5 + H2O = HPO3
P2O5 + H2O = H4P2O7
P2O5 + H2O = H3PO4
CrO3 + H2O = H2CrO4
CrO3 + H2O = H2Cr2O7

20.

Кислотный оксид + вода = кислота
Например: P2O5 + 3H2O = 2H3PO4
Эта реакция протекает только в том случае, если
кислотный оксид растворим в воде. SiO2 не растворим
в воде.
SiO2 + H2O = реакция не идет

21.

2
Кислотный
оксид
+ Основание
=
Соль
+
Вода
CO2+ 2NaOH = Na2CO3 + Н2О
При избытке
кислотного CO (изб) + NaOH = NaHCO
2
3
оксида
образуется P2O5(изб) + Ca(OH)2 = CaHPO4 + H2O
кислая соль. P2O5(изб) + Ca(OH)2 + H2O = Ca(H2PO4)
При избытке
основания CO
2
образуется
основная соль.
+ Mg(OH)2(изб) = (MgOH)2CO3 +
H2O

22.

2
Кислотный
оксид
+ Основание
=
Соль
+
Вода
Реакции
диспропорци-NO2 + NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O
онирования:
NO2 и ClO2 ClO2 + NaOH = NaClO3 + NaClO2 + H2O
ClO2 + NaOH
NaClO4 + NaCl + H2O
Кислотный оксид CO2 реагирует с Cu(OH)2, а также с
некоторыми амфотерными гидроксидами (Be(OH)2,
Zn(OH)2, Pb(OH)2) с образованием основных солей и
воды.
CO2 + Cu(OH)2 = (CuOH)2CO3↓ + H2O

23.

3
Кислотный
оксид
+
Основный оксид
/ Амфотерный
1) Реакции между
твердыми оксидами
идут при нагревании
или сплавлении.
2) Амфотерные оксиды в
таких случаях
проявляют основные
свойства.
=
Соль
BaO + SiO2 =
P2O5 + CuO =
SO3 + Al2O3 =

24.

4
Кислотный
оксид
нелетучий
+
Соль
=
Соль
Нелетучие
SiO2 + СaCO3 =
кислотные
P2O5 + Na2CO3 =
оксиды
вытесняют при SiO2 + Сa3(PO4)2=
сплавлении
летучие
кислотные
оксиды из их
солей.
Кислотный
+
оксид
летучий

25.

Окислительно-восстановительные реакции
кислотных оксидов:
СO2 + C = CO↑
Восстановление:
1) При высокой температуре С и H2
SiO2 + C = SiO + CO↑
восстанавливают оксиды (частично или
SO3 + C = SO2 + CO↑
полностью).
2) При восстановлении неметаллов из их SO2 + C = S + CO2↑
оксидов часто используют
N2O + C = N2 + CO2↑
магнийтермию.
NO + C = N2 + CO2↑
NO2 + C = N2 + CO2↑
P2O5 + C = P + CO↑
CO2 + Mg = C + MgO
H2O + C = H2 + CO↑
SiO + Mg = Si + MgO
5
2
N2O + Mg = N2 + MgO
CO2 + Ca = CaC2 + CaO
N2O + H2 = N2 + H2O
NO + H2 = N2 + H2O
CO2 + H2 = CH4 + H2O

26.

5
Окислительно-восстановительные реакции
кислотных оксидов:
Восстановление:
NO + O3 = NO2 + O2
1) При высокой температуре С и H2
восстанавливают оксиды (частично или SO2 + O3 = SO3 + O2
полностью).
NO2 + O3 = N2O5 + O2
2) При восстановлении неметаллов из их
оксидов часто используют
магнийтермию.
CO
+
O
=
CO
2
2
Окисление:
1) Под действием кислорода (озона) при
SO2 + O2 = SO3
нагревании или с катализатором низшие
2 3
2
2 5
оксиды переходят в высшие.
P O +O =P O
NO + O2 = NO2
N2O3 + O2 = N2O4

27.

Амфотерные оксиды
Ст.ок. +3, +4
BeO
ZnO
PbO
SnO
Проявляют кислотные и
основные свойства.

28.

Химические свойства амфотерных оксидов:
1
Амфотерный
+
оксид
Вода
Al2O3 + H2O ≠
≠

29.

2
Амфотерный
+ Кислота
оксид
Основный
оксид
При избытке
кислоты
образуется
кислая соль.
При избытке
оскида
образуется
основная соль.
=
Соль
+
Вода
Al2O3 + H2SO4 = Al2(SO4)3 + H2O
Al2O3 + H3PO4(изб) = Al(H2PO4)3 + H2O
ZnO(изб) + HCl = ZnOHCl

30.

3
Амфотерный
Кислотный
+
=
оксид
оксид
Основный
оксид
SO3 + Al2O3 =
ZnO + P2O5 =
Соль
* см. «Кислотные оксиды»

31.

4
Амфотерный
Основный
+
оксид
оксид
=
Соль
* см. «Основные оксиды»
Кислотный
оксид
Сплавление:
Na2O + Al2O3 =
ZnO + К2O =

32.

5
Амфотерный
+
оксид
Щелочь
=
Соль
+
Вода
Кислотный
оксид
Сплавление ZnO + NaOH(тв) = Na2ZnO2 + H2O
Раствор
Цинкат
натрия
Тетрагидро
ZnO + NaOH + H2O = Na2[Zn(OH)4] ксоцинкат
натрия
Fe2O3 и Cr2O3 взаимодействуют с щелочами только при
сплавлении.
Al2O3 + КOH (тв) =
Al2O3 + КOH + H2O =

33.

6
Амфотерный
+
оксид
Соль
=
Соль
Кислотный
оксид
Амфотерные Al2O3 + Na2CO3 =
оксиды
Fe2O3 + K2CO3 =
вытесняют при
сплавлении
летучие
кислотные
оксиды из их
солей.
Кислотный
+
оксид
летучий

34.

35.

• 1 способ: окисление металлов
t
2Cu O2 2CuO
где CuO – оксид меди (II)

36.

• 2 способ: окисление неметаллов
t
C O2 CO2
где CO2 – оксид углерода (IV)

37.

• 3 способ: разложение кислот
t C
H 2 SO3 SO2 H 2 O
где H SO - сернистая кислота,
2
3
SO2 – оксид серы (IV)

38.

• 4 способ: разложение солей
t C
CaCO3 CaO CO2
где CaCO - карбонат кальция
3
CаO – оксид кальция (II)

39.

• 5 способ: разложение нерастворимых
оснований
t C
Fe(OH ) 2 FeO H 2 O
где Fe(OH ) 2 - гидроксид железа (II),
FeO – оксид железа (II)

40.

• 6 способ: вытеснение из солей другими
оксидами
t C
Na2 CO3 SiO 2 Na2 SiO3 CO2
где Na CO - карбонат натрия,
SiO2 – оксид кремния (IV),
Na2SiO3 - силикат натрия
2
3

41.

• 7 способ: горение сложных веществ
t C
C 2 H 5 OH 3O2 2CO2 3H 2 O Q
где C 2 H 5OH - этанол (этиловый
спирт),
СO2 – оксид углерода (IV)