§ 3. Асноўныя класы неарганічных злучэнняў

Рэчывы, якія вывучаюцца, класіфікуюць з улікам саставу, будовы, уласцівасцей і іншых крытэрыяў. Асноўнымі класамі простых рэчываў з’яўляюцца металы і неметалы, складаных — аксіды, кіслоты, асновы і солі. Іх састаў, уласцівасці і спосабы атрымання вы вывучалі раней. У дадзеным параграфе ўспомнім прынцыпы наменклатуры і класіфікацыі рэчываў (мал. 6).

Металы — простыя цвёрдыя пры пакаёвай тэмпературы рэчывы (за выключэннем вадкай ртуці), якія валодаюць пластычнасцю і цеплаправоднасцю, высокай электраправоднасцю. Паліраваныя паверхні металаў заўсёды бліскучыя.

Неметалы — простыя цвёрдыя, вадкія ці газападобныя пры пакаёвай тэмпературы рэчывы. У цвёрдым стане, як правіла, непластычныя ці нават крохкія, дрэнна праводзяць цеплату і электрычны ток.

Аксіды — складаныя рэчывы, якія складаюцца з двух элементаў, адзін з якіх кісларод (Э_хО_у).

Аксіды металаў пры нармальных умовах — цвёрдыя рэчывы. Аксіды неметалаў пры гэтых жа ўмовах могуць быць у цвёрдым, вадкім і газападобным станах.

Кісларод у аксідзе праяўляе ступень акіслення –2: (аксід вугляроду(IV)), (аксід кальцыю).

Адрозніваюць солеўтваральныя (кіслотныя, амфатэрныя, асноўныя) і нясолеўтваральныя аксіды (мал. 7).

Да кіслотных адносяцца аксіды, якім адпавядаюць кіслоты. Кіслотныя аксіды рэагуюць са шчолачамі з утварэннем солі і вады:

Кіслотным аксідам адпавядаюць кіслародзмяшчальныя кіслоты: аксіду адпавядае кіслата (ступені акіслення вугляроду аднолькавыя ў аксідзе і кіслаце).

Да асноўных адносяцца аксіды, якім адпавядаюць асновы. Асноўныя аксіды рэагуюць з кіслотамі з утварэннем солі і вады:

Асноўным аксідам адпавядаюць асновы. Напрыклад, аксіду адпавядае аснова .

Амфатэрныя аксіды рэагуюць і з кіслотамі, і са шчолачамі:

(пры сплаўленні).

Рэакцыі амфатэрных аксідаў са шчолачамі могуць працякаць не толькі пры сплаўленні, але і ў растворы:

Злучэнне адносяць да класа комплексных злучэнняў. Дадатковыя звесткі аб такіх злучэннях прыведзены ў канцы дадзенага параграфа, а таксама ў матэрыяле пра ўласцівасці амфатэрных аксідаў і гідраксідаў у раздзеле II і металаў у раздзеле VII.

Да нясолеўтваральных аксідаў адносяць Пры пакаёвай тэмпературы яны не рэагуюць ні з кіслотамі, ні са шчолачамі.

Кіслотамі называюць складаныя рэчывы, якія змяшчаюць атам вадароду і кіслотныя астаткі, прычым атам вадароду здольны замяшчацца атамамі металаў.

Кіслоты таксама вызначаюць як электраліты, пры дысацыяцыі якіх у водных растворах у якасці катыёнаў утвараюцца толькі катыёны вадароду H⁺:

У табліцах 1 і 2 прыведзены састаў і дадзена класіфікацыя кіслот па розных прыкметах.

Табліца 1. Назвы некаторых кіслот і іх солей

Бескіслародныя кіслоты			Кіслародзмяшчальныя кіслоты (гідраксіды)
Хімічная формула	Назва кіслаты	Назва солі	Хімічная формула	Назва кіслаты	Назва солі
HI	Ёдавадародная	Ёдыд	HNO3	Азотная	Нітрат
HBr	Бромавадародная	Брамід	HNO2	Азоцістая	Нітрыт
HCl	Хлоравадародная	Хларыд	Н2SO4	Серная	Сульфат
HF	Фторавадародная	Фтарыд	H2SO3	Сярністая	Сульфіт
H2S	Серавадародная	Сульфід	H3PO4	Фосфарная	Фосфат
			H2CO3	Вугальная	Карбанат
			Н2SiO3	Крэмніевая	Сілікат
			НСlO4	Хлорная	Перхларат

Табліца 2. Класіфікацыя кіслот

Прыкмета класіфікацыі	Класіфікацыйныя групы	Прыклады
Па паходжанні	Неарганічныя (мінеральныя)	НCl, H2SO4, HNO3
	Арганічныя (карбонавыя)	HCOOH, CH3COOH, C17H35COOH
Па наяўнасці атамаў кіслароду	Кіслародзмяшчальныя	H3PO4, H2SO4, H2CO3
	Бескіслародныя	HCl, H2S, HF
Па ліку атамаў вадароду, здольных замяшчацца атамамі металаў	Аднаасноўныя	HNO3, HF, НCl, CH3COOH
	Многаасноўныя (двухасноўныя, трохасноўныя)	H2SO4, H2SO3, H2CO3, H3PO4
Па сіле (здольнасці дысацыіраваць на іоны ў водным растворы)	Моцныя	H2SO4, HNO3, НCl, HClO4
	Слабыя	H2S, H2SiO3, CH3COOH

Асновы — складаныя рэчывы, якія складаюцца з атамаў металаў і гідраксагруп ОН: гідраксід натрыю NaOH, гідраксід жалеза(II) Fe(OH)₂.

Асновы — гэта электраліты, пры дысацыяцыі якіх у якасці аніёнаў утвараюцца толькі гідраксід-іоны ОН^–:

Усе асновы рэагуюць з кіслотамі, утвараючы соль і ваду (рэакцыя нейтралізацыі):

У аснове класіфікацыі асноў ляжаць наступныя прыкметы.

1. Лік груп ОН. Па ліку груп ОН, якiя прыпадаюць на адзін атам металу, адрозніваюць аднакіслотныя (NaOH, KOH, LiOH) і шматкіслотныя (Mg(OH)₂, Ca(OH)₂, Fe(OH)₂) асновы.

2. Растваральнасць у вадзе. Гідраксіды металаў — цвёрдыя рэчывы. Водны раствор аміяку — гідрат аміяку (NH₃ · H₂O) — таксама валодае асноўнымі ўласцівасцямі і дысацыіруе з утварэннем гідраксід-іонаў. Для таго каб падкрэсліць гэтыя ўласцівасці, формулу гідрату аміяку часта запісваюць у звыклым для асноў выглядзе — NH₄OH. Па растваральнасці ў вадзе неарганічныя асновы дзеляць на растваральныя (шчолачы) і нерастваральныя.

Шчолачы — гэта растваральныя ў вадзе асновы. Да шчолачаў адносяць растваральныя гідраксіды ўсіх элементаў IА-групы і шчолачназямельных металаў: стронцыю, барыю, радыю, уключаючы маларастваральны гідраксід кальцыю.

Амфатэрныя гідраксіды Zn(OH)₂, Be(OH)₂, Al(OH)₃, як і адпаведныя ім аксіды, рэагуюць як з кіслотамі, так і са шчолачамі. Узаемадзеянне са шчолачамі магчыма ў расплавах і растворах:

(раствор);

(раствор).

Солі — гэта складаныя рэчывы, якія складаюцца з атамаў металаў і кіслотных астаткаў.

З пункту гледжання тэорыі электралітычнай дысацыяцыі солямі называюць складаныя рэчывы, пры дысацыяцыі якiх утвараюцца катыёны металаў і аніёны кіслотных астаткаў:

Да солей адносяць таксама злучэнні, якія змяшчаюць іон амонію і кіслотны астатак (хларыд амонію NH₄Cl, сульфат амонію (NH₄)₂SO₄ і інш.)

У аснове сістэматычных назваў солей ляжыць назва кіслотнага астатку і металу з указаннем у дужках рымскімі лічбамі ступені акіслення атамаў металу, калі яны могуць мець розныя значэнні. Напрыклад, MgSO₄ — сульфат магнію, FeCl₂ — хларыд жалеза(II), Fe₂(SO₄)₃ — сульфат жалеза(III).

У залежнасці ад паўнаты замяшчэння атамаў вадароду ў кіслотах адрозніваюць сярэднія і кіслыя солі.

Кіслыя солі могуць утвараць шматасноўныя кіслоты (Н₂SO₄, Н₂СO₃, Н₂S, Н₃РO₄) пры частковым замяшчэнні атамаў вадароду ў іх малекулах. Наяўнасць у саставе кіслай солі атамаў вадароду адлюстроўваецца ў назве, напрыклад NaHCO₃ — гідракарбанат натрыю (пітная сода), Са(НСО₃)₂ — гідракарбанат кальцыю, NaH₂PO₄ — дыгідрафасфат натрыю, NaHSO₄ — гідраcульфат натрыю.

На наступнай схеме паказана магчымасць поўнага і няпоўнага замяшчэння.

Солі, у састаў якіх уваходзяць малекулы вады, называюць крышталегідратамі, а ваду — крышталізацыйнай: FeSO₄ · 7H₂O (жалезны купарвас, або гептагідрат сульфату жалеза(II)), Na₂SO₄ · 10H₂O (глаўберава соль, або дэкагідрат сульфату натрыю).

Пытанні, заданні, задачы

1. Запоўніце табліцу, выкарыстоўваючы формулы рэчываў: Fe(ОН)₂, СаО, Н₂SO₄, SО₃, СО₂, NaOH, Na₂SO₄, НСl, Н₂SO₃, K₃PO₄, Ba(ОН)₂, KСl.

Аксіды	Кіслоты	Асновы	Солі

2. Выпішыце формулы аднаасноўных кіслот: H₃PO₄, СН₃СООН, НI, H₂S, HNO₂.

3. Складзіце формулы аксідаў: а) адпаведных кіслотам:

Кіслата
Кіслотны аксід

б) адпаведных асновам:

Аснова	LiOH	NaOH	Ba(OH)2	Ca(OH)2	Fe(OH)2	Sr(OH)2
Асноўны аксід

4. Назавіце рэчывы, формулы якіх:

• a) Fe₂O₃, Fe(ОH)₂, H₂S, CuCl₂, SО₃, H₂SO₃, Mn(ОH)₂;
• б) СО, КОН, МgCl₂, HNO₃, Fe₂O₃, Al₂(SO₄)₃, Cu₂O, Cu(OH)₂.

5. Складзіце формулы рэчываў:

• а) аксід барыю, гідраксід жалеза(III), cтэарат калію, сульфат натрыю, сульфід кальцыю, сульфат калію;
• б) аксід літыю, аксід медзі(I), гідраксід барыю, фасфат кальцыю, фтарыд натрыю, стэарат кальцыю.

6. Выберыце рэчывы, якія рэагуюць:

• а) з салянай кіслатой: гідраксід жалеза(II), аксід вугляроду(IV), аксід магнію, гідраксід барыю, хларыд барыю;
• б) з гідраксідам калію: аксід магнію, аксід вугляроду(IV), серная кіслата, хларыд натрыю, хларыд жалеза(II).

Складзіце ўраўненні адпаведных рэакцый.

7. Вылічыце і параўнайце масавую долю натрыю ў яго хларыдзе і сульфаце.

8. Вызначце элемент Х і назавіце злучэнне K₃ХO₄, масавая доля кіслароду ў якім роўная 30,19 %.

9. Назавіце рэчывы ў схеме, складзіце ўраўненні рэакцый паводле схемы:

10. Разлічыце масавую долю хлору ў сумесі, у якой масавая доля хларыду калію складае 67 %, хларыду натрыю — 27 %, аксідаў крэмнію і жалеза — 6 %.