3.2. Оксиди

Бінарні сполуки елементів з Оксиґеном, які підпоряд-ковуються правилу формальної валентності, називаються оксидами. Ступінь окиснення Оксиґену в таких сполуках –2 (Оксиґен проявляє валентність ІІ в усіх своїх сполуках).

Номенклатура: спочатку називається елемент, потім додається слово оксид. У разі змінної валентності елемента вказується її значення. Наприклад: FeO  − ферум (ІІ) оксид; Fe₂O₃  − ферум (ІІІ) оксид, C1₂O₇ − хлор (VII) оксид.

Оксиди не електроліти, тобто не дисоціюють (не розпада-ються на складові частинки) під впливом полярних молекул розчинника.

Всі оксиди поділяють на такі групи:

− основні (оксиди металів), наприклад, а₂О, МgО, СdО ;

− кислотні (оксиди неметалів), наприклад, SО₃, СО₂, О₂ ;

− амфотерні (оксиди перехідних елементів), наприклад, ZnO, Cr₂O₃, Co₂O₃. (Амфотерні оксиди проявляють властивості як основних, так і кислотних оксидів.)

Розчинність оксидів у воді

Серед основних оксидів добре розчинними у воді є оксиди І-А групи, Кальцію, Стронцію та Барію. Кислотні оксиди добре розчиняються у воді, крім силіцій оксиду SіО₂ (він нерозчинний). Амфотерні оксиди розчиняються у воді дуже слабо.

Хімічні властивості оксидів

Основні оксиди	Кислотні оксиди
1. Взаємодія розчинних оксидів з водою
Na2O + H2O  NaOH CaO + H2O  Ca(OH)2	P2O5 + H2O  H3PO4 SO2 + H2O  H2SO3 SO3 + H2O  H2SO4
2. Взаємодія з оксидами, протилежними за своєю хімічною природою
K2O + CO2  K2CO3 CaO + SO2  CaSO3	SO3 + CaO  CaSO4 MgO + N2O5  Mg(NO3)2
3. Взаємодія з гідроксидами, протилежними за своєю хімічною природою
MgO + HNO3    Mg(NO3)2 + Н2О CaO + H2SO4    CaSO4 + Н2О	CO2 + NaOH  Na2CO3  + H2O SO2 + Ba(OH)2  Ba(HSO3)2

3.3. Гідроксиди

Гідроксиди – це продукти взаємодії оксидів з водою, незалежно від того прямим чи непрямим способом вони одержані.

Гідроксиди металів називаються основами.

Номенклатура: спочатку називають елемент, потім додають слово гідроксид. У разі змінної валентності елемента вказується її значення. Наприклад:

 аОН − натрій гідроксид а−ОН

С а(ОН)₂ − кальцій гідроксид Са

Fe(OH)₃ − ферум (ІІІ) гідроксид

Fe −

Електролітичні властивості: всі гідроксиди типових металів є сильними електролітами. Амоній гідроксид Н₄ОН (Н₃Н₂О) − слабкий електроліт.

Розчинність у воді: гідроксиди металічних елементів І-А та ІІ-А груп (крім берилію та магнію), а також амоній гідроксид є добре розчинними. Розчинні гідроксиди називають ще лугами (так як амоній гідроксид у воді дисоціює слабко, то його лугом не вважають). Всі інші гідроксиди металічних елементів є важкорозчинними у воді.

Г

+5

ідроксиди неметалічних елементів та перехідних елементів у найвищому ступені окиснення (ступінь окиснення, який співпадає з номером групи) називаються кислотами. Як правило, це нестійкі кислоти; з їхніх молекул виштовхується молекула (-и) води поки не утвориться стійка форма кислоти. Наприклад:

N

+5

−Н₂О

−Н₂О

(OH)₅ = Н₅О₅               Н₃О₄               НО₃

+6

−Н₂О

−Н₂О

+6

^{нітратна(V) кислота}

S (OH)₆ = Н₆SО₆               Н₄SО₅               Н₂SО₄

+7

−Н₂О

^{сульфатна (VІ) кислота}

+7

−Н₂О

−Н₂О

С1(OH)₇ = Н₇С1О₇           Н₅С1О₆            Н₃С1О₅           НС1О₄

^{кислота}

^{хлоратна (VІІ)}

^{Г рафічне зображення формул кислот:}

Н−О− S Н−О−С1=

Номенклатура:

Рекомендуємо запам’ятати номенклатурні назви найбільш важливих кислот:

НNO₃ − нітратна(V) кислота; НNO₂ − нітратна(ІІІ) кислота

Н₂SО₄ − сульфатна(VІ) кислота; Н₂SО₃ − сульфатна(ІV) кислота

Н₂СО₃ − карбонатна кислота; Н₂SіО₃ − силікатна кислота;

Н₃РО₄ − фосфатна (ортофосфатна) кислота

Розчини деяких бінарних сполук неметалічних елементів з воднем також проявляють властивості кислот. Серед них такі (рекомендуємо запам’ятати):

НС1 − хлоридна (соляна) кислота; HI − йодидна кислота

НBr − бромідна кислота; H₂S − сульфідна кислота.

Електролітичні властивості: до сильних електролітів слід віднести такі кислоти, як НО₃, Н₂SО₄, НС1, НBr, HI; до слабких − НО₂ Н₂SО₃, Н₂СО₃, Н₃РО₄, Н₂SіО₃, Н₂S. Нероз-чинною у воді є силікатна кислота Н₂SіО₃, це колоїд.

Хімічні властивості гідроксидів

Основні гідроксиди (основи)	Кислотні гідроксиди (кислоти)
1. Взаємодія з простими речовинами
NaOH + A1 + H2O   NaA1O2 + H2 KOH + Si + H2O   К2SiO3 + H2	Zn + H2SO4(p.)  ZnSO4 + H2 Mg + НС1  MgC12 + H2 (Умова: Еº1)(Ме)   0)
2. Взаємодія з оксидами протилежними за своєю хімічною природою
NaOH + CO2  Na2CO3 + H2O Ba(OH)2 + SO3  BaSO4 + Н2О	H2SO4 + СаО  СаSО4 + H2O НС1 + ZnO  ZnC12 + H2O
3. Взаємодія з гідроксидами протилежними за своєю хімічною природою (Реакція між кислотою і основою, в результаті якої утворюється сіль і вода, називається реакцією нейтралізації)
NaOH + НО3  аО3 + Н2О
4. Гідроксиди реагують із солями2)
CuSO4 + NaOH    Cu(OH)2 + Na2SO4 (Умова: вихідні речовини розчинні)	СаСО3 + HNO3    Са(NО3) + H2O + СО2 BaC12 + H2SO4    BaSO4 + HC13)

3.4. Солі

Солі – це складні речовини, які містять в своєму складі катіони металів та кислотний залишок⁴⁾.

Солі поділяють на:

середні (Na₂SO₄, Fe₂(SO₄)₃, K₃PO₄);

кислі (KHSO₄, Na₂НCO₃, CaHPO₄);

основні (Al(OH)SO₄, Ba(OH)Cl, Fe(OH)₂NO₃);

подвійні (KAl(SO₄)₂, NaCr(SO₄)₂);

змішані (Cr(NO₃)SO₄, ZnC1Br .

Номенклатура солей:

Середні солі: спочатку називають метал-іон, потім назву кислотного залишку. У разі змінної валентності металу вказується її значення. Наприклад: Fe₂(SO₄)₃ – ферум (ІІІ) сульфат, CuCl – купруму (І) хлорид.

Кислі солі: спочатку називають метал (вказують його валентність, якщо необхідно), кількість не заміщених атомів Гідроґену та назву кислотного залишку. Наприклад: NaHCO₃ – натрій гідрокарбонат, Fe(H₂PO₄)₃ – ферум (ІІІ) дигідрофосфат, Fe₂(HPO₄)₃ – ферум (ІІІ) гідро фосфат ⁵⁾.

Основні солі: спочатку називають метал (вказують його валентність, якщо необхідно), кількість гідроксогруп та назву кислотного залишку. Наприклад: Al(OH)SO₄ – алюміній гідрок-сосульфат, Fe(OH)₂Cl − феруму (ІІІ) дигідроксохлорид ⁶⁾.

Подвійні солі: спочатку називають обидва метали (в алфавітному порядку, вказуючи валентність при потребі), потім назву кислотного залишку. Наприклад: KAl(SO₄)₂ – алюміній- калій сульфат, NaCr(SO₄)₂ – натрій хром(ІІІ) сульфат⁷⁾.

Змішані солі: спочатку називають метал (вказуючи його валентність при потребі), потім назви кислотних залишків у алфавітному порядку. Наприклад: Al(NO₃)(SO₄) − алюміній нітрат-сульфат. В утворенні змішаних солей можуть брати

участь багатокислотні основи.

Електролітичні властивості: всі солі сильні електролі-ти. За відношенням до води вони є добре розчинними та важко-розчинними. Розчинність солей у воді показана у табл. 3.1.

Таблиця 3.1

Розчинність солей

Солі, які утворені аніонами сильних кислот
Формула кислоти	Назва кислоти		Назва солі	Розчин-ність		Винятки
HNO3	нітратна		нітрат	добра
HCl	хлоридна		хлорид	добра		AgCl, PbCl2
H2SO4	сульфатна		суль-фат	добра		Ag2SO4, PbSO4, BaSO4
Солі, які утворені аніонами слабких кислот
H2CO3		карбонатна	карбо-нат	погана	Na2CO3 K2CO3 (NH4)2CO3
H2SiO3		силікатна	силікат	погана	Na2SiO3 K2SiO3 (NH4)2SiO3
H2SO3		сульфатна (IV)	суль- фат (IV)	погана	Na2SO3 K2SO3 (NH4)2SO3
H3PO4		фосфатна	фосфат	погана	Na3PO4 K3PO4 (NH4)3PO4