Естествознание. Химия. Лекция №3. Классы неорганических соединений и их свойства. Виды химических реакции.

 

Химия

Лекция №3

Классы неорганических соединений и их свойства. Виды химических реакции.

 

Основными классами неорганических соединений являются оксиды, кислоты, соли и основания.

Оксиды представляют собой соединения элементов с кислородом. Оксиды подразделяют на солеобразующие и несолеобразующие. Солеобразующие оксиды делят на основные (образуют соли с основаниями), кислотные (образуют соли с кислотами) и амфотерные (образуют соли как с кислотами, так и с основаниями).

Примеры: Na₂O, MgO, CaO, SO_2, Al₂O₃, P₂ O₅.

Гидроксиды (основания) – сложные неорганические вещества, состоящие из атомов металлов, и одной или нескольких гидроксогрупп OH. Их классифицируют по их силе (сильные – все щелочи кроме NH₄OH и слабые), а также по растворимости в воде (растворимые – щелочи и нерастворимые). Важнейшими щелочами являются КОН (едкий калий) и NaOH (едкий натрий).

Пример: NaOH, Mg(OH)₂, CaOH, Al(OH)₃.

Кислоты- сложные неорганические вещества, состоящие из одного или нескольких атомов водорода и кислотного остатка. Коэффициент х, отвечающий количеству атомов водорода, а, следовательно, равный валентности кислотного остатка. Кислоты классифицируют по их силе (H₂SO₄, HNO₃ – сильные кислоты; HCN – слабая кислота), на кислородсодержащие (H₂SO₄, HNO₃) и бескислородные (HCN, HI);

Соли являются продуктом замещения водорода в кислоте на металл или гидроксогрупп в основании на кислотный остаток. Соли делятся на:

1.     Средние (нормальные) соли K₂SO₄,  Ca(Cl)₂

2.     Кислые соли NaHS, KHCO₃ (гидросульфид натрия и гидрокарбонат натрия)

3.     Основные соли MgOHCl, CaOHCl  (хлориды гидроксо магния и кальция); 

 

Кислоты и соли:

 

H₂SO₄- серная кислота; K₂SO₄ – сульфат K;

H₂SO₃- сернистая кислота; Na₂SO₃- сульфит Na;

HCl – соляная кислота; Ca(Cl)₂- хлорид Ca;

H₂S – сероводородная кислота; Na₂S – сульфид Na;

HNO₃ – азотная кислота; КNO₃ – нитрат К;

HNO₂- азотистая кислота; NaNO₂ – нитрит Na;

H₃PO₄ – ортофорфорная кислота;

H₂SiO₃ – кремнивая кислота;

H₂CO₃ – угольная кислота.

 

         Виды химических реакций.

По числу и составу исходных веществ и продуктов реакции, химические реакции можно разделить на следующие типы: разложение, соединение, обмен, замещение.

1.     Реакции соединения, в результате которых из исходных веществ получается одно новое вещество:

H₂+Cl₂=2HCl

2.     Реакции разложения, в результате которых из исходного вещества образуются два или более новых веществ:

CaCO₃=CaO+CO₂

3.     Реакции обмена, в течении которых происходит обмен атомами, входящими в состав молекулы.

K₂CO₃+2HCl=2KCl+H₂CO₃

К реакциям обмена относиться и реакции нейтрализации:

HCl+NaOH=NaCl+H₂O

4.     Реакции замещения, в результате которых происходит замещение одних атомов, содержащихся в молекуле, на другие. В данную реакцию вступают одно сложное вещество и одно простое вещество. В результате этой реакции образуется новое простое и сложное вещество:

CuSO₄+Pb=PbSO₄+Cu.

         В зависимости от теплового эффекта реакции подразделяются на экзотермические и эндотермические.

         Экзотермическими называют реакции, протекающие с выделением энергии:

                   2Mg+O₂=2MgO+Q

         Реакции, сопровождающиеся поглощением энергии, называют эндотермическими:

                   CaCO₃=CaO+CO₂-Q

Выделение или поглощение энергии может быть обозначено в уравнении реакции соответственно знаком +Q или –Q. Реакции разложения обычно протекают с поглощением энергии, а присоединения – с выделением энергии.

По обратимости реакции различают необратимые и обратимые реакции.

Необратимые реакции протекают до полного превращения исходных веществ в продукты:

BaCl₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2HCl

Признаками обратимости реакции в растворах является образование малодиссоциирующего вещества (осадка, газа или воды).

Обратимые реакции протекают как в сторону получения продуктов реакции, так и в сторону получения исходных веществ:

2CO+O₂↔2CO₂