2.Основные классы органических соединений.

ОКсиды: Оксидом называется сложное вещество, состоящее из атомов двух элементов, один из которых - кислород. Оксиды Номенклатура оксидов. Названия оксидов строится таким образом: сначала произносят слово «оксид», а затем называют образующий его элемент. Если элемент имеет переменную валентность, то она указывается римской цифрой в круглых скобках в конце названия: Na^I₂O – оксид натрия; Са^IIО – оксид кальция;S^IVO₂ – оксид серы (IV); S^VIO₃ – оксид серы (VI)Классификация оксидов. По химическим свойствам  оксиды делятся на две группы:1)      безразличные – не образуют солей, например: NO, CO,H₂O;2) солеобразующие, которые, в свою очередь, подразделяются на:  основные – это оксиды типичных металлов со степенью окисления +1,+2 (I и II групп главных подгрупп, кроме бериллия) и оксиды металлов в минимальной степени окисления, если металл обладает переменной степенью окисления (CrO, MnO);–  кислотные – это оксиды типичных неметаллов (CO₂, SO₃, N₂O₅) и металлов в максимальной степени окисления, равной номеру группы в ПСЭ Д.И.Менделеева (CrO_3, Mn₂O₇);–  амфотерные оксиды (обладающие как основными, так и кислотными свойствами, в зависимости от условий проведения реакции) – это оксиды металлов BeO, Al₂O₃, ZnO и металлов побочных подгрупп в промежуточной степени окисления (Cr₂O₃, MnO₂).

Основными называются оксиды, которые образуют соли при взаимодействии с кислотами или кислотными оксидами. Основным оксидам соответствуют основания. Например, оксиду кальция CaOотвечает  гидроксид  кальция Ca(OH)₂, оксиду кадмия CdO – гидроксид кадмия Cd(OH)

Физические свойства.Все основные оксиды – твердые вещества, чаще нерастворимые в воде, окрашенные в различные цвета, например Cu₂O –красного цвета, MgO – белого.Химические свойства Основные оксиды взаимодействуют с водой с образованием оснований. Непосредственно в реакцию соединения с водой вступают только оксиды щелочных  и  щелочноземельных  металлов:Na₂O + H₂O → 2NaOH,CaO + H₂O → Ca(OH)_2.2. Взаимодействие с кислотами с образованием соли и воды:CaO + H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂O.3. Взаимодействие с кислотными оксидами с образованием соли:СaO + SiO₂   CaSiO₃ 4. Взаимодействие с амфотерными оксидами:СaO + Al₂O₃   Сa (AlO₂)_2.

Кислотные оксиды. Кислотными называются оксиды, которые образуют соли при взаимодействии с основаниями или основными оксидами. Им соответствуют кислоты. Например, оксиду серы (IV) соответствует сернистая кислота H₂SO₃.Получение1.Горение сложных веществ:CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O.2. Разложение кислородосодержащих кислот:H₂SO₄   SO₃ + H₂O.3. Взаимодействие неметалла с кислородом:S + O₂   SO_2. 4. Разложение солей кислородсодержащих кислот:CaCO₃   CaO + CO_2.

 Физические свойства.Кислотные оксиды могут быть твердыми, жидкими и газообразными: Р₂О₅ – твердый, SiO₂ – твердый, СО₂ – газообразный,. SO₃  – жидкий. К воде относятся по-разному (Р₂О₅ – растворимый, SiO₂ – нерастворимый).Химические свойства1. Взаимодействие с водой с образованием кислоты:P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO_4.2. Взаимодействие со щелочами с образованием соли   и воды.SO₃ + 2NaOH → Na₂SO₄ + H₂O. 3. Взаимодействие с основными оксидами с образованием солей:SO₃ + Na₂O → Na₂SO_4.

Амфотерные оксиды. Оксиды, гидратные соединения которых проявляют свойства как кислот, так и оснований, называются амфотерными.Например:  оксид алюминия Al₂O₃,оксид марганца (IV) MnO₂. ПолучениеСпособы получения амфотерных оксидов аналогичны основным оксидам.Физические свойства.Поскольку это оксиды металлов, то они, как и основные  оксиды, твердые вещества, мало или нерастворимые в воде. (Al₂O₃ – нерастворим в Н₂О). Некоторые из них имеют характерную окраску (Fe₂О₃– бурый).Химические свойства1. C водой не взаимодействуют.2. Взаимодействие с кислотными оксидами с образованием солей при сплавлении (основные свойства):ZnO + SiO₂ → ZnSiO_3.3. Взаимодействие с кислотами с образованием соли и воды    (основные свойства):ZnO + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂O.4. Взаимодействие с растворами и расплавами щелочей с образованием соли и воды (кислотные свойства):Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄],  AI₂O₃ + 2NaOH   2NaAIO₂ + H₂O.  5. Взаимодействие с основными оксидами (кислотные свойства):AI₂O₃ + CaO  Ca(AIO₂)_2.

Основа́ния — класс химических соединений. Основания (осно́вные гидрокси́ды) — сложные вещества, которые состоят из атомов металла или иона аммония и гидроксогруппы (-OH). В водном растворе диссоциируют с образованием катионов и анионов ОН⁻. Название основания обычно состоит из двух слов: «гидроксид металла/аммония». Хорошо растворимые в воде основания называютсящелочами. основания — один из основных классов химических соединений, вещества, молекулы которых являются акцепторами протонов.В органической химии по традиции основаниями называют также вещества, способные давать аддукты («соли») с сильными кислотами, например, многие алкалоиды описывают как в форме «алкалоид-основание», так и в виде «солей алкалоидов».

Получение. Взаимодействие сильноосновного оксида с водой позволяет получить сильное основание или щёлочь. Слабоосновные и амфотерные оксиды с водой не реагируют, поэтому соответствующие им гидроксиды таким способом получить нельзя.Гидроксиды малоактивных металлов получают при добавлении щелочи к растворам соответствующих солей. Так как растворимость слабоосновных гидроксидов в воде очень мала, гидроксид выпадает из раствора в виде студнеобразной массы. Также основание можно получить при взаимодействии щелочного или щелочноземельного металла с водой. Гидроксиды щелочных металлов в промышленности получают электролизом водных растворов солей: Некоторые основания можно получить реакциями обмена: Основания металлов встречаются в природе в виде минералов, например: гидраргиллита Al(OH)₃, брусита Mg(OH)₂.

Классификация.Основания классифицируются по ряду признаков.По растворимости в воде: 1)Растворимые основания (щёлочи): гидроксид лития LiOH, гидроксид натрия NaOH, гидроксид калия KOH, гидроксид бария Ba(OH)₂,гидроксид стронция Sr(OH)₂, гидроксид цезия CsOH, гидроксид рубидия RbOH.2)Практически нерастворимые основания: Mg(OH)₂, Ca(OH)₂, Zn(OH)₂, Cu(OH)₂, Al(OH)₃, Fe(OH)₃, Be(OH)₂.3)Другие основания: NH₃·H₂O

Деление на растворимые и нерастворимые основания практически полностью совпадает с делением на сильные и слабые основания, или гидроксиды металлов и переходных элементов. Исключение составляет гидроксид лития LiOH, хорошо растворимый в воде, но являющийся слабым основанием:По количеству гидроксильных групп в молекуле.(Однокислотные (гидроксид натрия NaOH),Двукислотные (гидроксид меди(II) Cu(OH)₂),Трехкислотные (гидроксид железа(III) Fe(OH)₃).По летучести.Летучие: NH₃, CH₃-NH₂,Нелетучие: щёлочи, нерастворимые основания. По стабильности.Стабильные: гидроксид натрия NaOH, гидроксид бария Ba(OH)₂,Нестабильные: гидроксид аммония NH₃·H₂O (гидрат аммиака). По степени электролитической диссоциации.Сильные щёлочи.Слабые нерастворимые основания. По наличию кислорода.Кислородсодержащие: гидроксид калия KOH, гидроксид стронция Sr(OH)₂,Бескислородные: аммиак NH₃, амины. По типу соединения:Неорганические основания: содержат одну или несколько групп –OH,Органические основания: органические соединения, являющиеся акцепторами протонов: амины, амидины и др.

Номенклатура. неорганические соединения, содержащие группы -OH, называются гидроксидами. Примеры систематических названий гидроксидов. Если в соединении есть оксидные и гидроксидные анионы одновременно, то в названиях используются числовые приставки:TiO(OH)₂ — дигидроксид-оксид титана. Для соединений, содержащих группу O(OH), используют традиционные названия с приставкой мета-ла:AlO(OH) — метагидроксид алюминия.

Химические свойства:1.В водных растворах основания диссоциируют, что изменяет ионное равновесие: это изменение проявляется в цветах некоторых кислотно-основных индикаторов:лакмус становится синим,метилоранж — жёлтым,фенолфталеин приобретает цвет фуксии.При взаимодействии с кислотой происходит реакция нейтрализации и образуется соль и вода: Примечание: реакция не идёт, если и кислота и основание слабые.При избытке кислоты или основания реакция нейтрализации идёт не до конца и образуются кислые или осно́вные соли, соответственно: Амфотерные основания могут реагировать с щелочами с образованием гидроксокомплексов: Основания реагируют с кислотными или амфотерными оксидами с образованием солей: Основания вступают в обменные реакции (реагируют с растворами солей): Слабые и нерастворимые основания при нагреве разлагаются на оксид и воду: Некоторые основания (Cu(I), Ag, Au(I)) разлагаются уже при комнатной температуре.Основания щелочных металлов (кроме лития) при нагревании плавятся, расплавы являются электролитами.

Амфоте́рные гидрокси́ды — неорганические соединения, гидроксиды амфотерных элементов, в зависимости от условий проявляющие свойства кислотных или осно́вныхгидроксидов.Общие свойства. Все амфотерные гидроксиды являются твёрдыми веществами. Нерастворимы в воде, в основном являются слабыми электролитами.При нагревании разлагаются с образованием соответствующего амфотерного оксида, например: .В ряде случаев промежуточным продуктом при разложении является метагидроксид, например:

При взаимодействии с кислотами образуют соли с амфотерным элементом в катионе, например: При взаимодействии со щёлочью образуют соли с амфотерным элементом в анионе, например:

Получение.Общим способом получения амфотерных гидроксидов является осаждение разбавленной щёлочью из растворов солей соответствующего амфотерного элемента, например: В ряде случаев при осаждении образуется не гидроксид, а гидрат оксида соответствующего элемента (например, гидраты оксидов железа(III), хрома(III), олова(II) и др.). Химические свойства таких гидратов по большей части аналогичны свойствам соответствующих гидроксидов.Примеры амфотерных гидроксидовК амфотерным относятся следующие гидроксиды: большинство гидроксидов d-элементов (хрома(III), железа, меди, цинка, кадмия и др.);ряд гидроксидов pэлементов (алюминия, галлия, олова, свинца и др.);из гидроксидов s-элементов амфотернымявляется гидроксид бериллия; формально к амфотерным гидроксидам может быть отнесена вода

Кисло́ты — сложные вещества, в состав которых обычно входят атомы водорода, способные замещаться на атомы металлов, и кислотный остаток. Водные растворы кислот имеют кислый вкус, обладают раздражающим действием, способны менять окраску индикаторов, отличаются рядом общих химических свойств.

Классификация кислот :1)По содержанию кислорода.бескислородные (HCl, H₂S);кислородосодержащие (HNO₃,H₂SO₄).2)По основности — количество кислых атомов водорода.Одноосновные (HNO₃);Двухосновные (H₂SeO₄, двухосновные предельные карбоновые кислоты);Трёхосновные (H₃PO₄, H₃BO₃).Полиосновные (практически не встречаются).3)По силе.Сильные — диссоциируют практически полностью, константы диссоциации больше 1·10⁻³ (HNO₃);Слабые — константа диссоциации меньше 1·10⁻³ (уксусная кислота K_д= 1,7·10⁻⁵).4)По устойчивости.Устойчивые (H₂SO₄);еустойчивые (H₂CO₃).По принадлежности к классам химических соединений.Неорганические (HBr);Органические (HCOOH,CH₃COOH);5)По летучести.Летучие (H₂S, HCl);Нелетучие (H₂SO₄) ;По растворимости в водеРастворимые (H₂SO₄);Нерастворимые (H₂SiO₃);

Хим.св-ва.Взаимодействие с основными оксидами с образованием соли и воды: Взаимодействие с амфотерными оксидами с образованием соли и воды: Взаимодействие со щелочами с образованием соли и воды (реакция нейтрализации): Взаимодействие с нерастворимыми основаниями с образованием соли и воды, если полученная соль растворима: Взаимодействие с солями, если выпадает осадок или выделяется газ:

Сильные кислоты вытесняют более слабые из их солей: Металлы, стоящие в ряду активности до водорода, вытесняют его из раствора кислоты (кроме азотной кислоты    любой концентрации и концентрированной серной кислоты  ), если образующаяся соль растворима: . С азотной кислотой и концентрированной серной кислотами реакция идёт иначе: .Для органических кислот характерна реакция этерификации (взаимодействие со спиртами с образованием сложного эфира и воды): .Например,

Со́ли — класс химических соединений, состоящих из катионов и анионов.В роли катионов в солях могут выступать катионы металлов, ониевые катионы (катионов аммония  , фосфония  , гидроксония   и их органические производные), комплексные катионы и т.д., в качестве анионов — анионы кислотного остатка различных кислот Бренстеда - как неорганических, так и органических, включая карбанионы, комплексные анионы и т.п. Типы солей

Средние (нормальные) соли — все атомы водорода в молекулах кислоты замещены на атомы металла. Пример:  ,  .Кислые соли — атомы водорода в кислоте замещены атомами металла частично. Они получаются при нейтрализации основания избытком кислоты. Пример:  ,  .Осно́вные соли — гидроксогруппы основания (OH⁻) частично замещены кислотными остатками. Пример:  .Двойные соли — в их составе присутствует два различных катиона, получаются кристаллизацией из смешанного раствора солей с разными катионами, но одинаковыми анионами. Пример:  .Смешанные соли — в их составе присутствует два различных аниона. Пример:  .Гидратные соли (кристаллогидраты) — в их состав входят молекулы кристаллизационной воды. Пример:  .Комплексные соли — в их состав входит комплексный катион или комплексный анион. Пример:  ,