Оксиди

Оксиди — складні речовини, утворені двома елементами, одним із яких є Оксиген. Їх назва складається зі слова «оксид» з додаванням спочатку назви елемента, що входить до складу речовини, у називному відмінку.

Класифікація оксидів

1) Оксиди, яким відповідають основи, називаються основними. Вони утворені металами. До них належать CuO, , , CaO, BaO, , NiO та інші.
2) Оксиди, яким відповідають кислоти, називаються кислотними. Вони утворені в основному неметалами. Це , , , , , та інші.

Поширення оксидів у природі

Оксиди широко поширені в природі. Наприклад, силіцій(IV) оксид — кремнезем є основною складовою піску, глини, входить до складу багатьох мінералів; — карбон(IV) оксид, вуглекислий газ,— складова частина повітря; — алюміній оксид входить до складу глини і багатьох гірських порід; — ферум(ІІІ) оксид міститься в залізних рудах; — вода — найпоширеніший на Землі оксид.

Вода як найважливіший природний оксид

Фізичні властивості води. Чиста вода прозора, не має запаху і смаку. Найбільша її густина — при (1 г/см³). Густина льоду менша ніж густина рідкої води, тому лід спливає на її поверхню. Вода замерзає при 0 °С й кипить при та тиску 101 325 Па (1 атм). Вона погано проводить тепло і дуже погано — електрику. Вода є гарним розчинником.
Хімічні властивості води.
1) Взаємодія з металами. Метали, що стоять у ряді напруг до Алюмінію включно, реагують із водою за звичайних умов:

Метали, що стоять у ряді напруг від Мангану до Гідрогену, реагують із водою при нагріванні:

Метали, що стоять у ряді напруг після Гідрогену, з водою не реагують.
2) Вода реагує з оксидами металів, якщо метали, що утворюють оксиди, знаходяться в ряді напруг до Магнію. При цьому утворюються луги, тобто розчинні у воді основи:
— кальцій гідро­ксид.
3) Вода реагує з багатьма оксидами неметалів, внаслідок реакції утворюються розчинні кислоти:
— сульфатна кислота.
4) Вода розкладається під дією високої температури або електричного струму:
.

Кислоти

Кислоти — це складні речовини, що складаються з одного чи декількох атомів Гідрогену та кислотного залишку.
Кислоти класифікують:
1) за кількістю атомів Гідрогену в кислоті — на одно-, дво- та триосновні.

Одно­основні	Дво­основні	Три­основні
HCl,	,	,

2) за наявністю Оксигену в кислотному залишку — на безоксигенові та оксигеновмісні.
Оксигенові кислоти

Формула	Назва
H2SO4	Сульфатна
H2SO3	Сульфітна
HNO3	Нітратна
HPO3	Метафосфатна
H3PO4	Ортофосфатна
H2CO3	Карбонатна
H2SiO3	Силікатна

Безоксигенові кислоти

Формула	Назва
HCl	Хлоридна (соляна)
HF	Фтороводнева (плавікова)
HBr	Бромоводнева
H2S	Сульфідна
HI	Іодоводнева

Одержання кислот

1) Оксигеновмісні розчинні у воді кислоти можна добути взаємодією оксидів з водою:

2) Оксигеновмисні нерозчинні у воді кислоти добувають взаємодією відповідної солі з більш сильною кислотою:

3) Безкисневі кислоти добувають взаємодією водню з неметалом:

з наступним розчиненням продукту реакції у воді.

Фізичні властивості кислот

Більшість кислот — рідини, але є і тверді кислоти, наприклад ортофосфатна і метафосфатна, силікатна. Усі кислоти важчі за воду й у більшості випадків добре в ній розчиняються. Деякі леткі кислоти (хлоридна, нітратна) мають характерний запах. Майже всі кислоти безбарвні.

Хімічні властивості кислот

 

1) Дія на індикатори. Речовини, які змінюють своє забарвлення під дією кислот або лугів, називаються індикаторами.
2) Взаємодія з металами.
Метали, що стоять у ряді напруг до Гідрогену, витісняють його з розведених кислот (крім нітратної кислоти):

3) Кислоти реагують з оксидами, що утворені металами:

Реакції обміну — це реакції між двома складними речовинами, у результаті яких вони обмінюються своїми складовими частинами.
4) Кислоти реагують з основами:

Основи

Основи — складні речовини, до складу яких входять атом металу й одна або кілька гідроксильних груп.
Назви основ утворюються від назви відповідного металу в називному відмінку і слова «гідроксид»:
NaOH — натрій гідроксид;
— ферум(ІІ) гідроксид;
— ферум(ІІІ) гідроксид.
Застосовуються й інші традиційні назви:
NaOH — їдкий натр;
— гашене вапно.
Основи класифікуються за розчинністю у воді:
1) на розчинні, або луги, — добуті лужними або лужноземельними металами:
Li, Na, K, Rb, Cs, Ba, Sr, Ca;
2) нерозчинні — всі інші основи.

Фізичні властивості основ

За нормальних умов усі луги — тверді речовини білого кольору, милкі на дотик, їдкі, роз’їдають шкіру, тканини, папір. Нерозчинні основи — тверді речовини різного кольору.

Добування основ

1) Луги добувають:
— взаємодією води з лужними або лужноземельними металами:


— взаємодією води з оксидами лужних і лужноземельних металів:

BaO + 2H2O = Ba(OH)2
2) Нерозчинні основи добувають унаслідок взаємодії розчинних солей з лугами:

Хімічні властивості основ

1) Луги мають такі хімічні властивості:
— змінюють забарвлення індикаторів: фенолфталеїну без кольору на малинове, метилового оранжевого на жовте, фіолетового лакмусу на синє, універсального індикаторного паперу на синє;
взаємодіють із кислотними оксидами:

— взаємодіють із кислотами:

— реагують із солями:

2) Нерозчинні основи мають такі хімічні властивості:
— не змінюють забарвлення індикаторів;
— практично не взаємодіють із кислотними оксидами;
— взаємодіють із кислотами:

— розкладаються при нагріванні:

Реакція взаємодії кислот з основами називається реакцією нейтралізації і належить до реакцій обміну.

Амфотерні гідроксиди та оксиди

Здатність хімічних речовин виявляти кислотні або основні властивості в залежності від природи речовини, з якою вони реагують, називається амфотерністю.
Амфотерні властивості виявляють перехідні метали, їхні оксиди та гідроксиди, наприклад: цинк, алюміній, берилій, тривалентний хром і тривалентне залізо, їхні оксиди і гідроксиди тощо.

Хімічні властивості амфотерних речовин

Характерною є взаємодія амфотерних речовин як із кислотами, так і з основами:


а також реакції з цинк гідроксидом:

Солі

Солі — це складні речовини, утворені атомами металів і кислотними залишками.
Назви солей складаються з назви металу і назви кислотного залишку.
Назви солей, що утворюють кислоти

Формула кислоти	Назва солей
	Сульфати
	Сульфіти
	Нітрати
	Метафосфати
	Ортофосфати (або фосфати)
	Карбонати
	Силікати

Фізичні властивості солей

За нормальних умов усі солі — тверді кристалічні речовини різного кольору. Розчинність їх у воді різна (див. таблицю розчинності на с. 350).

Хімічні властивості солей

Солі взаємодіють:
1) З металами (реакція заміщення):

2) Розчинні солі з лугами (реакція обміну):

3) З кислотами (реакція обміну).
Ця реакція відбувається за таких умов:
— утворюється осад, нерозчинний у кислотах:

— реагуюча кислота сильніша від тієї, яка утворила сіль:

— сіль утворена леткою кислотою, а реагуюча кислота нелетка:

Кислота нестійка, тому при її утворенні відразу ж відбувається реакція розкладу. Наприклад:


Зазвичай це записується так:

4) Із солями (реакція обміну):
NaCl + AgNO3 = NaNO3 + AgCl ?