Классы веществ

1.

Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет
кафедра Технологии строительных материалов и метрологии
Прикладная химия
Лекция 1
Классы веществ и их
свойства
Поляков Максим Сергеевич
к.х.н., доцент КСФиХ

2.

Неорганические вещества
Простые
Сложные
Состоят из атомов одного
химического элемента
Состоят из атомов нескольких
химических элементов
Металлы
Неметаллы
Инертные газы
Cu, Fe, Na
S8, P4, O2, Cl2
Ar, Kr, He, Ne
Оксиды
Кислоты
Основания
Соли
Амфотерные гидроксиды

3.

Оксиды
Оксиды – это сложные вещества, которые состоят из двух химических элементов,
один из которых – кислород.
-2
ЭmOn,
где m и n – индексы.
Кислотные
Оксиды
Солеобразующие
Несолеобразующие
SO3, CaO, Al2O3
N2O, NO, CO, SiO
Основные
Амфотерные

4.

Оксиды
Na2O → NaOH → NaCl
Al2O3 → Al(OH)3 → Al(NO3)3
SO3 → H2SO4
→ CuSO4
Mn2O7 → HMnO4 → KMnO4

5.

Оксиды
Кислотным оксидам соответствуют
кислоты:
Оксиды
CO2 – H2CO3
Металлов
Неметаллов
P2O5 – H3PO4
С.О. элементов +4
Кислотные оксиды
Газообразные
Твёрдые
SO2, CO2
P2O5, SiO2,
CrO3
Жидкие
Cl2O7, Mn2O7
SO3 – H2SO4
Для кислотных оксидов характерен
ковалентный тип связи между
элементами.
В основном у кислотных оксидов
молекулярная кристаллическая
решётка.

6.

Оксиды
Основные оксиды – это оксиды,
гидраты которых являются
основаниями.
Амфотерные оксиды – это оксиды,
которым соответствуют амфотерные
гидроксиды.
Все основные оксиды являются
оксидами металлов:
Все амфотерные оксиды являются
оксидами металлов:
Na2O – NaOH
Al2O3, Cr2O3, Fe2O3, PbO2, SnO2.
CaO – Ca(OH)2
ZnO – Zn(OH)2
FeO – Fe(OH)2
Al2O3 – Al(OH)3

7.

ПРИМЕНЕНИЕ
ОКСИДОВ
Оксид углерода (IV)
Оксид водорода
Оксид кремния (IV)

8.

ПРИМЕНЕНИЕ
ОКСИДОВ
Рубин
Корунд
Сапфир

9.

Основания
Основания – это сложные вещества, состоящие из катионов металлов и
гидроксогруппы.
Ме+y(OH)y
Fe(OH)3,
KOH
Для оснований характерен ионный
тип связи.
У оснований ионная кристаллическая
решётка.
Основания – это твёрдые вещества.
Основания
Однокислотные
Двухкислотные
NaOH
Fe(OH)2
Трёхкислотные
Ni(OH)3

10.

Основания
Основания – это сложные вещества, состоящие из катионов металлов и
гидроксогруппы.
Основания
Щёлочи
Основания
Растворимые в воде
NaOH, Ba(OH)2
Нерастворимые в воде
Cu(OH)2, Fe(OH)2
Однокислотные
Двухкислотные
NaOH
Fe(OH)2
Трёхкислотные
Ni(OH)3

11.

Получение оснований
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4
Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2↓

12.

Получение оснований
FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2↓ + 2NaCl
Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓

13.

Кислоты
Кислоты – это сложные вещества, которые состоят из атомов металла и кислотных
остатков.
HxAc-x,
где Ас – кислотный остаток,
х – число атомов водорода.
HCl, H2SO3, HNO3, HMnO4.
Кислоты
Одноосновные
Двухосновные
HCl, HNO3
H2S, H2Cr2O7
Трёхосновные
H3PO4

14.

Кислоты
Кислоты – это сложные вещества, которые состоят из атомов металла и кислотных
остатков.
Кислоты
Кислоты
Кислородсодержащие
Бескислородные
HNO3, H2CrO4
H2S, HCl
Одноосновные
Двухосновные
HCl, HNO3
H2S, H2Cr2O7
Трёхосновные
H3PO4

15.

Кислоты
Кислоты
Кислоты
Летучие
Нелетучие
Сильные
Слабые
HCl, HBr,
HNO3, H2S
H2SO4, H3PO4
HNO3, H2SO4,
HCl, HClO4
H2SO3, H2S,
H3PO4
Кислоты
Кислоты-окислители
HNO3, H2SO4
Кислоты-неокислители

16.

Кислоты
Для кислот характерен ковалентный тип связи и молекулярная кристаллическая
решётка.
Кислоты
Газообразные
HCl, H2S
Твёрдые
Жидкие
HNO3, H2SO4
H2SiO3

17.

Амфотерные гидроксиды
Амфотерные гидроксиды – это сложные вещества, имеющие свойства кислот и
оснований.
Zn(OH)2 = H2ZnO2
Амфотерные гидроксиды образуют элементы, проявляющие переходные
свойства металлов и неметаллов.
Амфотерные гидроксиды
d-элементы со С.
О. +3, +4, +2
Zn(OH)2, Al(OH)3,
Fe(OH)3, Be(OH)2
p-элементы:
Be, Al, Sn, Pb

18.

Получение амфотерных гидроксидов
FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3↓ + 3NaCl
Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓

19.

Получение амфотерных гидроксидов
Al2(SO4)3 + 6NaOH = 2Al(OH)3↓ + 3Na2SO4
2Al3+ + 6OH- = 2Al(OH)3↓

20.

Гидроксиды
Гидроксиды
Основания
Амфотерные гидроксиды
Кислородсодержащие кислоты

21.

Соли
Соли – это сложные вещества, которые состоят из катионов металла или аммония
и кислотных остатков.
Mex(Ac)y,
где х – число атомов металла,
у – число кислотных остатков.
Для солей характерен ионный
характер связи и ионная
кристаллическая решётка.
Соли
Средние
Кислые
Основные
KCl, Al(NO3)3,
CuSO4, Na2SO3
NaHCO3,
KH2PO4,
K2HPO4,
NaHSO4
Cu(OH)Cl,
Al(OH)2NO3,
Fe(OH)Cl

22.

ПРИМЕНЕНИЕ СОЛЕЙ
Побелка
Дезинфицирующее
средство
Приготовление пищи

23.

Вещества: простые и
сложные.
Простые вещества:
металлы,
неметаллы, инертные газы.
Сложные вещества: оксиды,
основания, амфотерные
гидроксиды, кислоты и
соли.

24.

В растворах электролитов
преобладают ионы, на которые
диссоциируют электролиты.
Свойства растворов – это свойства
данных ионов.

25.

В растворах кислот всегда
присутствуют гидратированные ионы
водорода.
НСl

26.

Общие свойства щелочей определяют
гидроксид-ионы.
NaOH

27.

Свойства растворов солей
обусловлены катионами металлов и
анионами кислотных остатков.
NaCl

28.

Свойства кислот
Кислоты – это электролиты, при диссоциации которых в качестве катионов
образуются только катионы водорода.
HNO3 → H+ + NO3-
H2SO4 → 2H+ + SO42-
Двухосновная
H2SO3
Слабая
H2SO3
H+ + HSO3-
HSO3-
H+ + SO32-

29.

Свойства кислот
Запомнить!

30.

Свойства кислот
• Реакции с активными
металлами
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
ХЛОРИД ЦИНКА
Zn0 + 2H+ = Zn2+ + H20↑
• Реакции с основными оксидами
t
H2SO4 + CuO = CuSO4 + H2O
СУЛЬФАТ МЕДИ (II)
t
2H+ + CuO = Cu2+ + H2O
CuO
Zn

31.

Свойства кислот
• Реакции с основаниями
• Реакции с солями
HCl + KOH = KCl + H2O
2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + CO2↑ +
ХЛОРИД КАЛИЯ
H+ + OH- = H2O
2HCl + Cu(OH)2 = CuCl2 + 2H2O
ХЛОРИД МЕДИ (II)
2H+ + Cu(OH)2 = Cu2+ + 2H2O
H2O
ХЛОРИД НАТРИЯ
2H+ + CO32- = CO2↑ + H2O
Свойства кислот обусловлены
наличием в их растворах катионов
водорода H+.

32.

Свойства оснований
Основания – это электролиты, при диссоциации которых в качестве анионов
образуются только гидроксид-ионы.
KOH → K+ + OHCa(OH)2 → Ca2+ + 2OH-
Слабое
Fe(OH)2
Двухкислотное
Fe(OH)2
FeOH+ + OH-
FeOH+
Fe2+ + OH-

33.

Свойства оснований

34.

Свойства щелочей
• Реакции с кислотными
оксидами
• Реакции с солями
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
2KOH + CuCl2 = Cu(OH)2↓ + 2KCl
КАРБОНАТ НАТРИЯ
ГИДРОКСИД МЕДИ (II)
2OH- + CO2 = CO32- + H2O
• Реакции с кислотами
NaOH + HCl = NaCl + H2O
ХЛОРИД НАТРИЯ
OH- + H+ = H2O
ХЛОРИД КАЛИЯ
2OH- + Cu2+ = Cu(OH)2↓
Свойства щелочей обусловлены
наличием в их растворах гидроксидионов ОН-.

35.

Свойства амфотерных гидроксидов
Амфотерные гидроксиды – это слабые электролиты, которые при диссоциации
образуют одновременно катионы водорода и гидроксид-ионы, то есть они
диссоциируют по типу кислоты и по типу основания.
Амфотерные гидроксиды
Be(OH)2
Zn(OH)2
Al(OH)3
Sn(OH)2
Cr(OH)3
Zn(OH)2
ZnOH+ + OH-
H2ZnO2
H+ + HZnO2-
ZnOH+
Zn2+ + OH-
HZnO2-
H+ + ZnO22-

36.

Свойства солей
Соли – это электролиты, при диссоциации которых образуются катионы металлов
и анионы кислотных остатков.
Средние соли
Кислые соли
K2CO3 → 2K+ + CO32-
NaHCO3 → Na+ + HCO3-
Al2(SO4)3 → 2Al3+ + 3SO42-
HCO3-
H+ + CO32-
Основные соли
Fe(OH)2Cl → Fe(OH)2+ + ClFe(OH)2+
FeOH2+ + OH-
FeOH2+
Fe3+ + OH-

37.

Свойства солей
• Реакции с металлами
• Реакции с солями
CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu↓
BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4↓ + 2NaCl
СУЛЬФАТ ЖЕЛЕЗА (II)
СУЛЬФАТ БАРИЯ
ХЛОРИД НАТРИЯ
Cu2+ + Fe0 = Cu0 + Fe2+
Ba2+ + SO42- = BaSO4↓
• Реакции с кислотами
• Реакции с основаниями
K2CO3 + 2HNO3 = 2KNO3 + CO2↑
FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3↓ + 3NaCl
+ H2O
НИТРАТ КАЛИЯ
ГИДРОКСИД ЖЕЛЕЗА (III)
ХЛОРИД НАТРИЯ
CO32- + 2H+ = CO2↑ + H2O
Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓

38.

Cвойства растворов электролитов
обусловлены ионами,
образующимися при их диссоциации.
Свойства кислот обусловлены ионами
водорода.
Свойства оснований обусловлены
гидроксид-ионами.
Свойства солей обусловлены
катионами металла и анионами
кислотного остатка.

39.

Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет
кафедра Технологии строительных материалов и метрологии
Авторы:
Поляков Максим Сергеевич
https://interneturok.ru/
videouroki.net
mpolyakov@lan.spbgasu.ru