Уважно опрацюйте теоретичний матеріал теми. Не познайомившись з цим матеріалом, Dи не зможете вірно осмислити суть хімічного експерименту, описати його та зробити висновки.

Класифікація і номенклатура неорганічних сполук

Речовини

Прості (гомосполуки) складаються з атомів одного елемента	Складні (гетеросполуки) складаються з атомів різних елементів
метали, неметали, металоїди (перехідні елементи): 110 елементів, з них 88 металів і 22 неметали (діагональ від бору до астату). Цей поділ умовний, оскільки деякі елементи мають фізичні властивості металів, а хімічні – неметалів (Германій, Арсен, Стибій, Телур та ін.) – металоїди (напівметали).	За кількістю елементів поділяють на: - бінарні – 2 елемента; - тринарні – 3 елемента і т.д. За функціональними ознаками поділяють: - оксиди; - надпероксиди, пероксиди, озоніди; - основи; - амфотерні гідроксиди; - кислоти; - солі; - інші.
Прості речовини: Zn, Cu, P, S, Cl2, O2
Алотропні відозміни (різна кількість однакових атомів): S4, S8; O2, O3.	В складних речовинах атоми з’єднуються згідно їх валентності. Валентність – здатність атома утворювати певну кількість зв’язків з іншими атомами. Вища валентність дорівнює номеру групи, де міститься елемент; нижча=8 – вища валентність.
Різна будова кристалів: С – графіт, С – алмаз.

Міжнародна номенклатура IUPAC

(Міжнародний союз теоретичної і прикладної хімії)

1. Хімічну формулу складної сполуки умовно поділяють на позитивно заряджену частинку (катіон) і негативну – аніон, позитивна частинка стоїть на першому місці.

Сa⁺²O^-2 H₂⁺SO₄^-2

2. Першим називають катіон, потім аніон – обидва у називному відмінку.

Якщо аніон складається з атомів одного елемента, то до його латинської назви додається суфікс –ід (-ид), якщо – з кількох, то суфікс –ат, вказується кількість і латинська назва елементів, в дужках можна вказувати валентність.

Числівникові префікси: 1 – моно; 2 – ди; 3 – три; 4 – тетра; 5 – пента;

6 – гекса; 7 – гепта; 8 – окта; 9 – нона.

CaO – кальцій оксид

H₂SO₄ – дигідроген тетраоксосульфат, гідроген сульфат (VI)

ICl₃ – йод трихлорид, йод(ІІІ) хлорид

K₂S – дикалій сульфід

K₂Cr₂O₇ – дикалій гептаоксодихромат

Оксиди

Оксиди – це бінарні сполуки елементів з оксигеном:

- несолетворні (CO, NO, SiO);

- солетворні: основні, кислотні, амфотерні.

Одержання:

1. Взаємодія з киснем:

2 Cu + O₂→(t°) 2 CuO

4 P + 5 O₂→(t°) 2 P₂O₅

2 H₂S + 3 O₂→ (t°) 2 SO₂ + 2 H₂O

2. Розклад складних речовин:

2 Fe(OH)₃→ (t°) Fe₂O₃ + 3 H₂O

H₂SO₃→ (t°) SO₂ + H₂O

CaCO₃→ (t°) CaO + CO₂

Класифікація:

1. Основні оксиди – взаємодіють з кислотами з утворенням солей. Основним оксидам відповідають основи. Основні оксиди утворюють:

- метали з валентністю В=І: K₂O, Cu₂O, Ag₂O.

- більшість металів з В=ІІ: CaO, FeO, CoO, MnO.

- деякі метали з В=ІІІ, IV: Tl₂O₃, Bi₂O₃, UO₂.

K₂O + H₂SO₄→ K₂SO₄ + H₂O

FeO + 2 HCl → FeCl₂ + H₂O

Na₂O + H₂O → 2 NaOH (лужні, лужноземельні метали)

2. Кислотні оксиди – взаємодіють з лугами з утворенням солі і води, їм відповідають кислоти. Кислотні оксиди утворюють:

- неметали: SO₂, P₂O₅, CO₂, Cl₂O₇.

- метали з В=V, VI, VII: V₂O₅, WO₃, Mn₂O₇.

SO₂ (H₂SO₃) + NaOH → Na₂SO₃ + H₂O

V₂O₅ (HVO₃) + 2 KOH → 2 KVO₃ + H₂O

N₂O₃ + H₂O →2 HNO₂ (більшість кислотних оксидів)

3. Амфотерні оксиди – взаємодіють з кислотами і лугами з утворенням солі і води. Амфотерні оксиди утворюють:

- деякі метали з В=ІІ: ZnO, BeO, SnO, PbO, GeO.

- більшість металів з В=ІІІ, ІV: Al₂O₃, In₂O₃, Co₂O₃, SnO₂, PbO₂, MnO₂.

- деякі метали з В=V, VI: Nb₂O₅, UO₃.

Основні властивості:

Al₂O₃ + 3 H₂SO₄→ Al₂(SO₄)₃ + 3 H₂O

Кислотні властивості:

Сплавлення: Al₂O₃ (HAlO₂) + 2 NaOH→2 NaAlO₂ + H₂O

Водний розчин: Al₂O₃ + 6 NaOH+ 3 H₂O→2 Na₃[Al(OH)₆]

Взаємодія між оксидами з утворенням солей:

- основний + кислотний: CaO + SO₃→ CaSO₄

- основний + амфотерний: K₂O + BeO → K₂BeO₂

- амфотерний + кислотний: BeO + N₂O₅→Be(NO₃)₂

Номенклатура:

Назви оксидів складаються з назви елемента у називному відмінку і слова „оксид” з використанням числівникових префіксів або вказуючи валентність елемента:

N₂O₅ – динітроген пентаоксид; нітроген (V) оксид

Гідроксиди (гідрати оксидів):

- основні (основи);

- амфотерні (амфоліти);

- кислотні (кислоти).

Основи

Основи – це сполуки, що містять негативно заряджену частинку (аніон) ОН^- і катіон металу (NaOH, Cu(OH)₂), катіон амоніаку (NH₄OH) чи складну групу (ТіО²⁺: ТіО(ОН)₂).

Основи
Розчинні у воді (луги): NaOH, KOH, LiOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2, Sr(OH)2, NH4OH.	Нерозчинні у воді: Mg(OH)2, Cu(OH)2, Fe(OH)2…
Способи одержання
Метал (оксид металу) + вода 2 Li + 2 H2O→2 LiOH + H2 Li2O + H2O → 2 LiOH	Сіль + луг FeCl2 + 2 NaOH →Fe(OH)2 + 2 NaCl CuSO4 + 2 KOH → Cu(OH)2 + K2SO4
Хімічні властивості
Взаємодія з кислотними оксидами: 2 NaOH + SO3→ Na2SO4 + H2O NaOH→ (t°) – не розкладаються Змінюють забарвлення індикатора	Сu(OH)2 + SO3→не взаємодіють Розкладаються при нагріванні: Cu(OH)2→ (t°) CuO + H2O Не змінюють забарвлення індикаторів
Спільні властивості – взаємодія з кислотами з утворенням солі і води: NaOH + HCl→NaCl + H2O Cu(OH)2 + 2 HCl→CuCl2 + 2 H2O

Номенклатура:

Назва елемента (його валентність) + слово „гідроксид”

Сu(OH)₂ – купрум дигідроксид, купрум (ІІ) гідроксид.

Амфотерні гідроксиди

Амфотерним оксидам відповідають амфотерні гідроксиди (називаються як основи):

Zn(OH)₂ – цинк гідроксид

Sn(OH)₂ – станум (ІІ) гідроксид

Всі вони нерозчинні у воді, тому їх добувають за реакцією солі з лугом:

SnCl₂ + 2 KOH→Sn(OH)₂ + 2 KCl

Взаємодіють з кислотами і лугами:

Основні властивості: Sn(OH)₂ + 2 HNO₃→Sn(NO₃)₂ + 2 H₂O

Кислотні властивості:

Сплавлення: Sn(OH)₂ + 2 NaOH→Na₂SnO₂ + 2 H₂O

У водному розчині: Sn(OH)₂ + 2 NaOH→Na₂[Sn(OH)₄]

Кислоти

Кислоти – це сполуки, що містять гідроген-катіони, які здатні заміщуватися на метал і утворювати при цьому солі, і кислотний залишок.

За хімічним складом кислоти поділяють на:

- безоксигенові: HCl, HBr, H₂S, HCN;

- звичайні оксигеновмісні – це гідрати кислотних оксидів: H₂SO₄ (SO₃ + H₂O), H₃PO₄ (P₂O₅ + H₂O);

- полікислоти: H₂Cr₂O₇, H₄P₂O₇.

- тіокислоти – похідні звичайних оксигеновмісних кислот, в яких один або кілька атомів оксигену заміщені на атом сульфуру:

H₂SO₄→ H₂SO₃S → H₂S₂O₃ - тіосульфатна кислота

- пероксокислоти: один або кілька атомів оксигену заміщені на пероксогрупу –О–О–:

H₂SO₄→H₂SO₅ - пероксосульфатна кислота

За основністю, яка визначається кількістю атомів гідрогену, здатних заміщуватися на метал, кислоти поділяють на:

- одноосновні: HCl, HNO₃

- двоосновні: H₂S, H₂CO₃

- триосновні: H₃PO₄, H₃PO₃

- чотирьохосновні: H₄P₂O₇, H₄SiO₄

- п’ятиосновні: H₅IO₆

- шестиосновні: H₆TeO₆

Одержання кислот:

1. Кислотний оксид + вода:

CrO₃ + H₂O → H₂CrO₄

CO₂ + H₂O → H₂CO₃

2. Сіль більш слабкої кислоти + більш сильна кислота:

FeS + 2 HCl → FeCl₂ + H₂S

2 CH₃COONa + H₂SO₄→2 CH₃COOH + Na₂SO₄

Хімічні властивості кислот:

1. Всі кислоти реагують з речовинами основного характеру (основними і амфотерними оксидами, основами, амфотерними гідроксидами) з утворенням солей:

2 HCl + CuO→CuCl₂ + H₂O

2 HCl + ZnO→ZnCl₂ + H₂O

2 HNO₃ + Mg(OH)₂→ Mg(NO₃)₂ + 2 H₂O

3 HNO₃ + Al(OH)₃→Al(NO₃)₃ + 3 H₂O

2. Взаємодія металів з найбільш важливими кислотами:

А)Метали, що стоять в електрохімічному ряді напруг до Гідрогену витісняють водень Н₂ з розчинів кислот: HCl, H₂SO₄(розв.), H₂CO₃, H₃PO₄ (крім HNO₃ та конц. H₂SO₄):

Mg + H₂SO₄→MgSO₄ + H₂

Cu + H₂SO₄(розвед.) → не реагує

Б) Концентрована H₂SO₄ та HNO₃(розведена та концентрована) реагують з металами, які стоять в ряду напруг від Li до Ag включно. Газ водень при цьому не виділяється!!!Ферум , Хром, Алюміній не реагують з концентрованою HNO₃на холоду!!! (пасивація металу). Метали середньої активності та малоактивні метали реагують з цими кислотами за схемами:

При взаємодії нітратної кислоти з металами можуть утворюватись іінші продукти відновлення Нітрогену(+5) :N₂, N₂O, NH₄NO₃.

Електрохімічний ряд напруг металів

Li,Rb,K,Ca,Na,Mg,Be,Al,Ti,Mn,V,Zn,Cr,Fe,Ni,Sn,Pb,H,Bi,Cu,Hg,Ag,Pt,Au

3. Кислоти реагують з солями більш слабких або летких кислот:

2 HCl + Na₂CO₃→2 NaCl + H₂CO₃ (CO₂ + H₂O)

Номенклатура кислот

Назви кислот утворюють від назви аніонів кислотних залишків з додаванням закінчення „на” та слова „кислота”.

1. Назви безоксигенових кислот.

Назва аніона (латинська назва елемента + суфікс –ід (-ид)) + закінчення „на” + слово „кислота”:

HCl – хлоридна кислота

H₂S – сульфідна кислота.

2. Назви оксигеновмісних кислот.

2.1. Назва аніона (латинська назва елеманта + суфікс –ат) + закінчення „на” + слово „кислота”. В дужках вказується валентність кислотоутворюючого елемента. Якщо елемент знаходиться у вищому ступені окиснення, то його валентність і кількість атомів оксигену можна не вказувати:

H₂Se⁺⁴O₃ – селенатна (IV) кислота

H₂Se⁺⁶O₄ – селенатна (VІ) кислота, селенатна кислота

H₂Mn⁺⁶O₄ – манганатна (VI) кислота

HSb⁺⁵O₃ – стибатна (V) кислота, стибатна кислота

2.2. Кислоти можна називати по назвах аніонів з використанням префіксів і суфіксів без вказування валентності.

Якщо елемент утворює кислоти в двох ступенях окиснення (+2, +4; +4, +6; +3, +5), то до назви елемента додають суфікс –ат (у вищому ступені окиснення) і –іт(-ит) (у другому ступені окиснення):

H₂Se⁺⁴O₃ – селенітна кислота

H₂Se⁺⁶O₄ – селенатна кислота

HSb⁺⁵O₃ – стибатна кислота

HSb⁺³O₂ – стибітна кислота

Якщо елемент утворює кислоти більше ніж в двох ступенях окиснення, то використовують префікси і суфікси (Cl, Br, I, Mn):

Найменший пози-тивний ступінь окиснення гіпо- … -іт (-ит)	… -іт (-ит)	… -ат	Вищий ступінь окиснення пер- … -ат
+1	+3	+5	+7
HClO	HClO2	HClO3	HClO4
гіпохлоритна	хлоритна	хлоратна	перхлоратна

Якщо одному елементу з певним ступенем окиснення відповідають кілька кислот, то до назви додають префікс:

мета- для кислот з минимальним числом атомів гідрогену

орто- для кислот з максимальним числом атомів гідрогену.

НР⁺⁵О₃ – метафосфатна кислота

Н₃Р⁺⁵О₄ – ортофосфатна кислота

Солі

Солі – це кристалічні речовини, що містять катіон металу або NH₄ і кислотний залишок.

Найпоширеніший спосіб добування – реакція нейтралізації – взаємодія кислоти з основою:

кислота (Н⁺) + основа (ОН^-) → сіль + вода

Класифікація:

1. Середні (нормальні) солі – утворюються при повному заміщенні атомів гідрогену в кислоті на метал (Na₂SO₄, K₂CO₃, CuS):

H₂SO₄ + Mg(OH)₂→MgSO₄ + 2 H₂O

Назви середніх солей утворюють з назви катіона метала і аніона кислотного залишку у називному відмінку:

MgSO₄ – магній сульфат

Fe(NO₃)₃ – ферум (ІІІ) нітрат

2. Кислі солі (гідрогенсолі) – утворюються при неповному заміщенні атомів гідрогену в кислоті на метал:

2 H₂SO₄ + Mg(OH)₂→ Mg(HSO₄)₂ + 2 H₂O

надлишок недостача

Назви утворюються з назви середньої солі з додаванням до назви аніона слова „гідроген”:

Mg(HSO₄)₂ – магній гідрогенсульфат

Ba(H₂PO₄)₂ – барій дигідрогенортофосфат

3. Основні солі (гідроксосолі) – утворюються при неповному заміщенні ОН^--груп в основі на кислотні залишки:

H₂SO₄ + 2 Mg(OH)₂→(MgОН)₂SO₄ + 2 H₂O

недостача надлишок

Назви утворюються з назви середньої солі з додаванням до назви катіона слова „гідроксо”:

(MgОН)₂SO₄ – гідроксомагній сульфат

Al(OH)₂Cl – дигідроксоалюміній хлорид

Формули і назви кислот

Формула кисло-ти (стара назва)	Назва кислоти	Назва кислотного залишку (аніона)
Сірчана H2SO4	Дигідроген тетраоксосульфат Гідроген сульфат (VI) Сульфатна (VI) кислота Сульфатна кислота	Тетраоксосульфат Сульфат (VI) Сульфат
Сірчиста H2SO3	Дигідроген триоксосульфат Гідроген сульфат (IV) Сульфатна (IV) кислота Сульфітна кислота	Триоксосульфат Сульфат (IV) Сульфіт
Сірководнева H2S	Дигідроген сульфід Сульфідна кислота	Сульфід
Тіосірчана H2S2O3	Тіосульфат на кислота	Тіосульфат
Азотна HNO3	Нітратна (V) кислота Нітратна кислота	Нітрат (V) Нітрат
Азотиста HNO2	Нітратна (ІІІ) кислота (III) Нітритна кислота	Нітрат (III) Нітрит
Вугільна H2CO3	Карбонатна кислота	Карбонат
Кремнієва H2SiO3	Силікатна кислота	Силікат
Фосфорна, ортофосфорна H3PO4	Ортофосфатна (V) кислота Ортофосфатна кислота	Ортофосфат (V) Ортофосфат
Метафосфорна HPO3	Метафосфатна (V) кислота Метафосфатна кислота	Метафосфат (V) Метафосфат
Ортофосфориста H3PO3	Ортофосфатна (III) кислота Ортофосфітна кислота	Ортофосфат (III) Ортофосфіт
Метафосфориста HPO2	Метафосфатна (III) кислота Метафосфітна кислота	Метафосфат (III) Метафосфіт
Хлорна HClO4	Хлоратна (VII) кислота Перхлоратна кислота	Хлорат (VII) Перхлорат
Хлорнувата HClO3	Хлоратна (V) кислота Хлоратна кислота	Хлорат (V) Хлорат
Хлориста HClO2	Хлоратна (III) кислота Хлоритна кислота	Хлорат (III) Хлорит
Хлорнуватиста HClO	Хлоратна (I) кислота Гіпохлоритна кислота	Хлорат (I) Гіпохлорит
Хлороводнева Соляна HCl	Гідроген хлорид Хлоридна кислота	Хлорид
Марганцева HMnO4	Манганатна (VII) кислота Перманганатна кислота	Манганат (VII) Перманганат
H2MnO4	Манганатна (VI) кислота Манганатна кислота	Манганат (VI) Манганат
Хромова H2CrO4	Хроматна (VI) кислота Хроматна кислота	Хромат (VI) Хромат
Дихромова H2Cr2O7	Дихроматна кислота	Дихромат
Оцтова СН3СООН	Ацетатна кислота Етанова кислота	Ацетат

Технічні і побутові назви деяких речовин

Їдкий натр NaOH Мідний купорос CuSO₄ · 5 H₂O

Сода Na₂CO₃ Натрієва селітра NaNO₃

Кристалічна сода Na₂CO₃ · 10 H₂O Вапняк, крейда, мармур CaCO₃

Питна сода NaHCO₃ Простийсуперфосфат Ca(H₂PO₄)₂+CaSO₄

Кухонна сіль NaCl Подвійний суперфосфат Ca(H₂PO₄)₂

Сірчистий ангідрид SO₂ Доломіт CaCO₃ + MgCO₃

Кварц SiO₂ Поташ K₂CO₃

Мінерал корунд Al₂O₃ (+Cr) – рубін, (+Ti) – сапфір

Гашене вапно Ca(OH)₂ Малахіт (CaOH)₂CO₃

Негашене вапно CaO Рідке скло Na₂SiO₃

Плавікова кислота HF Азбест CaO · 3 MgO · 4 SiO₂

Соляна кислота HCl Ціаністий калій KCN

Глауберова сіль Na₂SO₄ · 10 H₂O Сурік Pb₃O₄ (Pb₂PbO₄)

Гірка сіль MgSO₄ · 7 H₂O Бура Na₂B₄O₇ · 10 H₂O

Гіпс CaSO₄ · 2 H₂O Алебастр 2 CaSO₄ · H₂O