Основные классы неорганических соединений

Основные  классы неорганических соединений

ВВЕДЕНИЕ.

Данная  разработка включает лекционный материал по теме “Основные классы неорганических соединений”. На изложение материала  отводится один урок, причём данный урок является уроком обобщением изученного материала. В 8 классе, учащиеся уже достаточно подробно ознакомлены с классами неорганических соединений, их свойствами и способами получения соединений. Предлагаемый авторский вариант лекции целесообразно провести в 11 классе, на выходе учащихся из школы, в рамках закрепления уже изученного материала. Тем более что эта тема включена в вопросы экзаменационных билетов, как за курс средней школы, так и экзаменационных билетов ВУЗов, в том числе и ВУЗов химического направления. Учитель последовательно излагает приведённый в разработке материал, используя в качестве наглядного пособия стандартную таблицу “Кислоты” (в которой не только приведены формулы кислот и кислотных остатков, изучаемых в школьном курсе химии, но и даны названия солей, образуемых этими кислотами, валентности кислотных остатков и т.д.). А так как данный урок является уроком повторением изученного материала, то в процессе изложения материала, учитель может периодически вызывать учащихся к доске и просить написать уравнения той или иной реакции, например, получения средней соли, оценивая по ходу урока знания учащихся. Творчески работающий учитель может поэкспериментировать с данным материалом и предложить провести обобщающий урок – повторение заинтересованному учащемуся, а сам выступить в роли наблюдателя. Наверняка в каждом классе найдётся нестандартная личность, увлечённая химией, фанатично преданная своему учителю и возможно мечтающая о поступлении на химический факультет местного педагогического ВУЗа. Этот урок и будет, что называется “картами в руки”, пробой сил учащегося, психологической проверкой на способность к преподаванию столь сложной дисциплины, как химия!

Так в нашей школе уже традиционно  в ноябре месяце ежегодно проводится, так называемый, день дублёра. В этот день все уроки ведут учащиеся 11 классов, из их же числа выбирается и администрация школы. Самые разнообразные темы выбирают учащиеся при проведении уроков химии. Эта тема, на мой взгляд, не сложна и не занудна, вполне доступна для изложения хорошо подготовленным учащимся классной аудитории. Попробуйте доверить изложение этого материала учащемуся – дублёру для всего класса, а на следующий день проверьте степень его усвоения. Поделитесь своими наблюдениями с учеником, проводившим урок, поинтересуйтесь его мнением по поводу проведённого урока.

^{Щёлочи  образуют лишь 10 элементов  периодической системы  химических элементов  Д. И. Менделеева: 6 щелочных металлов – литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций и 4 щелочноземельных металла – кальций, стронций, барий, радий.}

^{В). Кислоты – сложные вещества, образованные одним или несколькими атомами водорода, соединёнными с кислотным остатком.}

^{Таблица “Формулы, названия кислот и кислотных остатков”.}

Кислота		Кислотный остаток.
название	формула	название	формула
Соляная (хлороводородная)	HCl	Хлорид	Cl –
Плавиковая (фтороводородная)	HF	Фторид	F –
Бромоводородная	HBr	Бромид	Br –
Иодоводородная	HI	Иодид	I –
Хлорноватистая	HClO	Гипохлорит	ClO –
Хлорноватая	HClO3	Хлорат	ClO3 –
Хлорная	HClO4	Перхлорат	ClO4 –
Азотистая	HNO2	Нитрит	NO2 –
Азотная	HNO3	Нитрат	NO3 –
Сероводородная	H2S	Сульфид Гидросульфид	S2 – HS –
Сернистая	H2SO3	Сульфит Гидросульфит	SO3 2 – HSO3 –
Серная	H2SO4	Сульфат Гидросульфат	SO4 2 – HSO4 –
Угольная	H2CO3	Карбонат Гидрокарбонат	СО3 2 – НСО3 –
Кремниевая	H2SiO3	Силикат	SiO3 2 –
Ортофосфорная	H3PO4	Ортофосфат Гидроортофосфат Дигидроортофосфат	РО4 3 – НРО4 2 – Н2РО4 –
Муравьиная	НСООН	Формиат	НСОО –
Уксусная	СН3СООН	Ацетат	СН3СОО –

^{Г). Соли – сложные вещества, образованные атомами металлов, соединёнными с кислотными остатками.}

                                                                                       

  _{двойной сульфат  калия и алюминия}

^{Чтобы правильно назвать  кислую соль необходимо к названию нормальной соли прибавить приставку гидро- или дигидро- в зависимости от числа атомов водорода, входящих в состав кислой соли.}

^{Например, KHCO}₃ ^{– гидрокарбонат калия}

^КH₂^PO₄ ^{– дигидроортофосфат калия}

^{Нужно помнить, что кислые соли могут образовывать двух и более основные кислоты, как кислородсодержащие, так и бескислородные кислоты.}

^{Чтобы назвать основную соль необходимо к названию нормальной соли прибавить приставку гидроксо- или дигидроксо- в зависимости от числа ОН - групп, входящих в состав соли.}

^{Например, (CuOH)}₂^CO₃ ^{- гидроксокарбонат меди (II)}

^{Нужно помнить, что  основные соли способны образовывать лишь основания, содержащие в своём  составе две и  более гидроксогрупп.}

^{Однако, следует понимать, что многие из кислых и основных солей  могут существовать лишь только теоретически, реально же в растворах такие соли, как правило, нестабильны.}

^{Основные  способы получения  солей разных типов:}

0. ^{Нормальных (средних):}

^{3КОН  + Н}₃^РО₄ ^{= К}₃^РО₄ ^{+ 3Н}₂^О

^{Основание и кислота  взяты для взаимодействия в стехиометрических  количествах (т.е. реагируют  друг с другом без остатка).}

^{Mg + H}₂^SO₄ ^{= MgSO}₄ ^{+ H}₂

^{CuO + 2HCI = CuCI}₂ ^{+ H}₂^O

^Na₂^CO₃ ^{+ 2HNO}₃ ^{= 2NaNO}₃ ^{+ H}₂^{O + CO}₂

^{Fe + S = FeS}

^CuSO₄ ^{+ Zn = Cu v+ ZnSO}₄

^K₂^{O + SO}₃ ^{= K}₂^SO₄

^{CuOHCI + HCI = CuCI}₂ ^{+ H}₂^O

^KHCO₃ ^{+ KOH = K}₂^CO₃ ^{+ H}₂^O

^{2KOH + SO}₃ ^{= K}₂^SO₄ ^{+ H}₂^O

^CuSO₄ ^{+ Zn = ZnSO}₄ ^{+ Cuv}

^Na₂^CO₃ ^{+ SO}₂ ^{= Na}₂^SO₃ ^{+ CO}₂^{^}

2. ^{Кислых:}

^{2КОН  + Н}₃^РО₄ ^{= К}₂^НРО₄ ^{+ 2Н}₂^{О 
мало        много    гидрофосфат калия}

^{ОН + Н}₃^РО₄ ^{= КН}₂^РО₄ ^{+ Н}₂^{О 
Очень мало оч. много    дигидрофосфат калия}

^{Для получения кислых солей кислота  берётся в избытке, а основание в  недостатке.}

^К₂^{О + Н}₃^РО₄ ^{= К}₂^НРО₄ ^{+ Н}₂^{О 
Мало     Много     гидрофосфат калия}

^К₂^{О + 2Н}₃^РО₄ ^{= 2КН}₂^РО₄ ^{+ Н}₂^{О 
Очень мало Очень много дигидрофосфат калия}

^K₂^CO₃ ^{+ H}₃^PO₄ ^{= K}₂^HPO₄ ^{+ H}₂^{O + CO}₂  
^{мало       много          гидрофосфат калия}

^K₂^CO₃ ^{+ 2H}₃^PO₄ ^{= 2KH}₂^PO₄ ^{+ H}₂^{O + CO}₂  
^{Очень мало оч. много дигидрофосфат калия}

^K₂^HPO₄ ^{+ H}₃^PO₄ ^{= 2KH}₂^PO₄

^(СuOH)₂^SO₄ ^{+ 3H}₂^SO₄ ^{= 2Cu(HSO}₄⁾₂ ^{+ 2H}₂^{O 
дигидроксосульфат меди (11)      гидросульфат меди (11)}

^(AI(OH)₂⁾₂^SO₄ ^{+ 5H}₂^SO₄ ^{= 2AI(HSO}₄⁾₃ ^{+ 4H}₂^{O 
дигидроксосульфат алюминия          гидросульфат алюминия}

^AlOHSO₄ ^{+ 2H}₂^SO₄ ^{= AI(HSO}₄⁾₃ ^{+ H}₂^{O 
гидроксосульфат алюминия      гидросульфат алюминия}

^{Mg + 2H}₂^SO₄ ^{= Mg(HSO}₄⁾₂ ^{+ H}₂  
^{мало     много          гидросульфат магния}

^2Ca(H₂^PO₄⁾₂ ^{+ (CaOH)}₃^PO₄ ^{= 5CaHPO}₄ ^{+ 3H}₂^{O 
гидроортофосфат кальция}

^K₂^{O + SO}₃ ^{+ H}₂^{O = 2KHSO}₄ 
^{гидросульфат калия}

^{Fe + 2H}₂^SO₄ ^{= Fe(HSO}₄⁾₂ ^{+ H}₂^{^ 
много гидросульфат железа (II)}

^{KOH + SO}₃ ^{= KНSO}₄

3. ^{Основных:}

^Al(OH)₃ ^{+ 2HCI = AlOHCI}₂ ^{+ 2H}₂^{O 
много              мало          гидроксохлорид алюминия}

^AI(OH)₃ ^{+ HCI = Al(OH)}₂^{CI + 2H}₂^{O 
очень много очень мало      дигидроксохлорид алюминия}

^{Для получения  основных солей основание  берётся в избытке, а кислота в  недостатке.}

^AIOHCI₂ ^{+ AI(OH)}₃ ^{= 2AI(OH)}₂^{CI 
гидроксо хлорид алюминия      дигидроксо хлорид алюминия}

^AI(HSO₄⁾₃ ^{+ 2AI(OH)}₃ ^{= 3AI(OH)SO}₄ ^{+ 3H}₂^{O 
гидросульфат алюминия          гидроксосульфат алюминия}

^AI(HSO₄⁾₃ ^{+ 5AI(OH)}₃ ^{= 3(AI(OH)}₂⁾₂^SO₄ ^{+ 3H}₂^{O 
гидросульфат алюминия              дигидроксосульфат алюминия}

^AI(HSO₄⁾₃ ^{+ 2(AI(OH)}₂⁾₂^SO₄ ^{= 5AI(OH)SO}₄ ^{+ 4H}₂^O

4. ^{Двойных:}

^{КОН + 2NaOH + H}₃^PO₄ ^{= KNa}₂^PO₄ ^{+ 3H}₂^O 
                                               _{двойной фосфат калия и натрия}

^K₂^{O + 2Na}₂^{O + 2H}₃^PO₄ ^{= 2KNa}₂^PO₄ ^{+ 3H}₂^O

^{3Mg + 3Zn + 4H}₃^PO₄ ^{= Mg}₃^Zn₃^(PO₄⁾₄ ^{+ 6H}_{2  
                                                    двойной фосфат магния и цинка}

^K₂^CO₃ ^{+ 2Na}₂^CO₃ ^{+ 2H}₃^PO₄ ^{= 2KNa}₂^PO₄ ^{+ 3H}₂^{O + 3CO}₂

Основные классы неорганических соединений и типы химических реакций

Основные классы неорганических соединений: оксиды, кислоты, основания  и соли. Номенклатура неорганических соединений

Оксиды_ - это соединения элементов  с кислородом. По химическим свойствам они подразделяются на солеобразующие и несолеобразующие. Солеобразующие оксиды в свою очередь подразделяются на основные, кислотные и амфотерные. Основным оксидам отвечают основания, кислотным - кислоты. Амфотерным оксидам отвечают гидраты, проявляющие и кислотные, и основные свойства.

Примерами основных оксидов могут  служить оксид кальция СаО  и оксид магния MgO. Оксид кальция  взаимодействует с водой, образуя  гидро-ксид кальция Са(ОН)2:

СаО + Н2О = Са(ОН)2.

Оксид магния малорастворим в воде; однако ему соответствует основание - гидроксид магния Mg(OH)2, который можно получить из оксида магния косвенным путем.

Примерами кислотных оксидов могут  служить триоксид серы SO3 и диоксид  кремния SiO2. Первый из них взаимодействует  с водой, образуя серную кислоту H2SO4:

SO3 + Н2О = H2SO4.

Диоксид кремния с водой не взаимодействует, но ему соответствует кремниевая кислота H2SiО3, которую можно получить из SiO2 косвенным путем.

Кислотные оксиды можно получить из кислот, отнимая от них воду. Поэтому их называют также ангидридами кислот или просто ангидридами.

К несолеобразующим оксидам относится, например, оксид азота (I) N2О. Нет такой  кислоты или основания, которые  отвечали бы этому оксиду.

Существуют различные номенклатуры оксидов. До сих пор в промышленности могут использоваться устаревшие термины русской номенклатуры.

Согласно международной номенклатуре (которой пользуются в настоящее  время и отечественные химики) все соединения элементов с кислородом (за исключением пероксидов) называются оксидами. При этом для элементов переменной валентности в скобках римскими цифрами указывается валентность, которую элемент проявляет в данном оксиде. Так, СаО называется оксид кальция, а Сu2О и СuО - оксид меди (I), оксид меди (II). По отечественной номенклатуре оксиды состава ЭО2 или ЭО3 называют также, соответственно, диоксидами и триоксидами.