Klasyfikacja związków nieorganicznych

Klasyfikacja związków nieorganicznych

Teorie kwasów i zasad

Teoria jonowa Arrheniusa

Kwas: związek, który w roztworach wodnych dysocjuje na kationy wodoru H + i anion reszty kwasowej Zasada: związek, który w roztworach wodnych dysocjuje na kation metalu i aniony wodorotlenkowe OH –

Teoria protolityczna Brönsteda-Lowry’ego

Kwas: protonodawca, czyli substancja (cząsteczka, jon) zdolna do oddawania protonu, np.HCl, H 2 O, CH 3 COOH, H 3 O + , NH 4 + , HSO 4 – , HCO 3 – Zasada: protonobiorca, czyli substancja (cząsteczka, jon) zdolna do pobierania protonu, np.NH 3 , CH 3 NH 2 , H2O, CH 3 COO – , CO 3 2– Sprzężone pary kwas – zasada: kwas = zasada + proton transfer protonu Im mocniejszy kwas, tym słabsza sprzężona z nim zasada. H 2 O + H 2 O = H 3 O + + OH – NH 3 + NH 3 = NH 4 + + NH 2 – H 2...

Teoria elektronowa Lewisa

Kwas to atom, cząsteczka lub jon przyjmujący parę elektronową (akceptor), czyli kwas ma właściwości elektronoakceptorowe: BF 3 , H + ,Cu 2 + (np. niecałkowicie zapełniona powłoka zewnętrzna). Zasada to atom, cząsteczka lub jon dostarczający parę elektronową (donor), czyli zasada ma właściwości elektronodonorowe (ma wolną parę elektronową): H 2 O, NH 3 , Cl – , CN – . W tym przypadku reakcja pomiędzy kwasem i zasadą jest reakcją, w której powstaje wiązanie koordynacyjne, czyli odbywa...

Klasyfikacja związków nieorganicznych. Teorie kwasów i zasad

Jak doświadczalnie potwierdzić obecność kwasu w układzie reagującym?

Należy zastosować odpowiedni wskaźnik kwasowo-zasadowy, np. użyć oranżu metylowego, który w kwasach przyjmuje barwę czerwoną lub nanieść za pomocą bagietki szklanej (pręcika) kroplę roztworu kwasu na uniwersalny papierek wskaźnikowy, który zabarwi się na czerwono.

Związki koordynacyjne

W skład związków koordynacyjnych wchodzi: jon/ atom centralny , np. Al 3+ , Cu 2+ , Co 2+ , Cr 3+ , Fe 3+ , Ni 2+ , Zn 2+ ligandy , którymi mogą być obojętne cząsteczki, np. H 2 O (akwa), NH 3 (amina), CO (karbonyl), NO (nitrozyl), lub jony, np. OH – (hydrokso), Cl – (chloro), F – (fluoro), SCN – (tiocyjaniano), CN – (cyjano) Ligandy (donory pary elektronowej) łączą się z jonem centralnym (akceptor pary elektronowej) za pomocą wiązań koordynacyjnych. Liczba ligandów...

Sole

To związki, które w stanie stałym zbudowane są z kationów metali (wyjątek – jon NH 4 + ) i anionów reszt kwasowych. Sole można podzielić na: obojętne wodorosole hydroksosole Al 2 (SO 4 ) 3 siarczan(VI) glinu NaHSO 4 wodorosiarczan(VI) sodu Mg(OH)Cl chlorek wodorotlenek magnezu MgSO 3 siarczan(IV) magnezu KH 2 PO 4 diwodorofosforan(V) potasu [Al(OH) 2 ] 2 SO 4 siarczan(VI) wodorotlenek glinu KCl chlorek potasu Ca(HCO 3 )...

Nomenklatura

Nazwy systematyczne ałunów tworzy się, podając nazwę reszty kwasowej, czyli siarczan(VI), a następnie – w kolejności alfabetycznej – nazwy jonów metali wchodzących w skład cząsteczki soli; w dalszej kolejności podajemy wyraz „woda” poprzedzony myślnikiem, a na końcu – zawartość wody hydratacyjnej w cząsteczce ałunu. Nazwy ałunów to zwykle nazwy zwyczajowe, złożone ze słowa „ałun” oraz nazw metali, wchodzących w skład soli, połączonych łącznikiem. Jako pierwszą podaje się nazwę metalu...

Wodorotlenki

To związki chemiczne, w skład których wchodzi grupa wodorotlenowa OH lub jon wodorotlenkowy OH – . Podział wodorotlenków: zasadowe amfoteryczne czyli te, które reagują z kwasami, a nie reagują z zasadami, np. wodorotlenki metali 1, 2 grupy bez berylu oraz niektóre wodorotlenki metali bloku d czyli te, które reagują zarówno z kwasami, jak i zasadami (praktycznie nierozpuszczalne w wodzie), np. Be(OH) 2 , Al(OH) 3 , Ga(OH) 3 , In(OH) 3 , Cr(OH) 3...

Nazwy wybranych ałunów i ich zastosowanie

ałun zastosowanie glinowo-potasowy do produkcji farb, klejów, garbowania skóry glinowo-sodowy do produkcji farb chromowo-potasowy do produkcji farb, garbowania skóry, w fotografii żelazowo-amonowy do produkcji farb Charakterystyczną cechą ałunów jest to, że są izomorficzne, czyli wykazują strukturalne podobieństwo a ich kryształy są barwne. Wszystkie ałuny w określonych warunkach krystalizują w tej samej postaci...

Hydroksosole

Nazwy systematyczne hydroksosoli tworzy się, podając nazwy anionów wymienione w kolejności alfabetycznej i nazwę kationu. Jeżeli w cząsteczce znajduje się więcej niż jedna grupa –OH, np. dwie, to wyraz wodorotlenek poprzedza się przedrostkiem di. We wzorze aniony podaje się w kolejności alfabetycznej ich pierwszych symboli.

Sposoby klasyfikacji soli ze względu na budowę

Jak doświadczalnie potwierdzić obecność zasady w układzie reagującym?

Należy zastosować odpowiedni wskaźnik kwasowo-zasadowy, np. użyć kroplę fenoloftaleiny, która w zasadach przyjmuje barwę malinową lub nanieść za pomocą bagietki szklanej (pręcika) kroplę roztworu wodorotlenku na uniwersalny papierek wskaźnikowy, który zabarwi się na niebiesko.

Właściwości chemiczne

Większość wodorotlenków reaguje z kwasami i tlenkami kwasowymi: Wodorotlenki amfoteryczne charakteryzują się tym, że reagują zarówno z kwasami, jaki zasadami. Wodorotlenek glinu reaguje z zasadą sodową, (reakcja zachodzi w roztworze wodnym) tworząc związek o wzorze Na[Al(OH) 4 ], a przy dużym nadmiarze NaOH tworzy się Na 3 [Al(OH) 6 ]. Otrzymane związki koordynacyjne poddane w odpowiednich warunkach procesowi usuwania wody w etapie końcowym utworzą bezwodne gliniany.

Tlenki obojętne

(nie reagujące z wodą, kwasami, zasadami): np. CO, N 2 O, NO Niektóre tlenki metali ulegają termicznemu rozkładowi, np.:

Zmiana charakteru chemicznego wybranych tlenków na tle układu okresowego

Tlenki

To związki metali lub niemetali z tlenem. W związkach tych tlen występuje na –II stopniu utlenienia. Istnieją liczne sposoby klasyfikacji tlenków: ze względu na skład: tlenki metali tlenki niemetali Na 2 O tlenek sodu SO 2 tlenek siarki(IV) CaO tlenek wapnia SO 3 tlenek siarki(VI) Fe 2 O 3 tlenek żelaza(III) N 2 O 5 tlenek azotu(V) FeO tlenek żelaza(II) P 4 O 10 tlenek fosforu(V) ze względu na...

Wodorosole

Nazwy systematyczne wodorosoli tworzy się, podając nazwę reszty kwasowej, poprzedzonej przedrostkiem wodoro- i nazwy kationu wchodzącego w skład cząsteczki wodorosoli. Jeśli w cząsteczce znajduje się więcej niż jeden atom wodoru, np.dwa, to przedrostek wodoro- poprzedza się przedrostkiem di.

Nomenklatura

Nazwy systematyczne tlenków tworzy się zazwyczaj w oparciu o stopień utlenienia pierwiastka. Obok wyrazu tlenek pojawia się nazwa metalu bądź niemetalu w dopełniaczu. Stopień utlenienia zapisujemy w nawiasie na końcu nazwy (cyfra rzymska). Stopień utlenienia opuszczamy, jeżeli pierwiastek występuje tylko na jednym, określonym stopniu utlenienia.

Jak określić moc kwasu?

a) należy sprawdzić w tablicach wartość stałej dysocjacji kwasu: kwas K a1 K a2 HNO 2 7,08 · 10 –4 – HNO 3 bardzo duża – H 2 SO 3 1,2 · 10 –2 6,61 · 10 –8 H 2 SO 4 bardzo duża 1 · 10 –2 b) zastosować empiryczne reguły Paulinga do porównywania mocy kwasów tlenowych. Każdy kwas tlenowy można przedstawić ogólnym wzorem, gdzie R to atom centralny: Cząsteczkę kwasu siarkowego(VI) i...

Wodorki

To związki metali (wodór na -I stopniu utlenienia) lub niemetali (wodór na I stopniu utlenienia) z wodorem. Ze względu na skład wyróżniamy: wodorki metali wodorki niemetali – reagując z wodą tworzą zasady CaH 2 + 2 H 2 O → Ca(OH) 2 + 2 H 2 – reagując z wodą tworzą: kwasy – np. niemetale z grupy 16, 17 zasady – np. NH3 – pozostałe nie reagują z wodą – posiadają charakter zasadowy z grupy 16, 17 i redukujący Metody...

Sole

Sole to związki, które w stanie stałym zbudowane są z kationów metali (wyjątek– jon NH 4 + ) i anionów reszt kwasowych.

Tlenki

Tlenki to związki metali lub niemetali z tlenem. W związkach tych tlen występuje na –II stopniu utlenienia.

Związki koordynacyjne

W skład związków koordynacyjnych wchodzą: - jon/atom centralny , np.: - ligandy, którymi mogą być obojętne cząsteczki, np. H 2 O (akwa), NH 3 (amina), CO(karbonyl), NO (nitrozyl) lub jony, np. OH– (hydrokso), Cl– (chloro), F– (fluoro),SCN– (tiocyjaniano), CN– (cyjano) Ligandy (donory pary elektronowej) łączą się z jonem centralnym (akceptor pary elektronowej) za pomocą wiązań koordynacyjnych. Liczba ligandów bezpośrednio połączonych z atomem centralnym to liczba...

Nadtlenki i ponadtlenki

Do innych połączeń tlenu z pierwiastkami zaliczamy: nadtlenki , w których tlen występuje na –I stopniu utlenienia, ponadtlenki , w których tlen występuje na –½ stopniu utlenienia. Niektóre metale aktywne podczas spalania w powietrzu tworzą nadtlenki i ponadtlenki, np.: Uwaga: tlenek potasu nie powstaje w wyniku bezpośredniej syntezy z pierwiastków Uwaga: tlenek sodu nie powstaje w wyniku bezpośredniej syntezy z pierwiastków

Sposoby klasyfikacji wodorotlenków

wodorotlenki zasadowe : czyli te, które po rozpuszczeniu w wodzie tworzą zasady (wodorotlenki metali 1 i 2 grupy bez berylu); reagują z kwasami i tlenkami kwasowymi wodorotlenki amfoteryczne : np. Be(OH) 2 , Al(OH) 3 , Zn(OH) 2 ; wodorotlenki te reagują zarówno z mocnymi kwasami, jak i mocnymi zasadami; zazwyczaj: osady mocne elektrolity :wodorotlenki metali 1 i 2 grupy bez berylu słabe elektrolity : czyli pozostałe wodorotlenki (niewielka ilość wodorotlenku,...

Zasadowość amoniaku wg teorii Arrheniusa, Brønsteda– Lowry’ego i Lewisa

Tlenki zasadowe

(reagujące z kwasami): tlenki te tworzą metale z grup 1, 2 (bez berylu) oraz np. Tl 2 O 3 , SnO, Bi 2 O 3 , MnO, CrO Jeżeli tlenek zasadowy reaguje z wodą, to tworzy się odpowiednia zasada, np.:

Metody otrzymywania soli

a) w reakcji kwasu z zasadą, np.: b) w reakcji metalu z kwasem, np.: c) w reakcji tlenku zasadowego z kwasem, np.: d) w reakcji tlenku kwasowego z zasadą, np.: e) w reakcji tlenku zasadowego z tlenkiem kwasowym, np.: f) w reakcji rozpuszczalnej w wodzie soli z kwasem, np.: g) w reakcji rozpuszczalnej w wodzie soli z zasadą, np.: h) w reakcji metalu z niemetalem, np.: Sole można też otrzymać w reakcjach, w których mocniejszy,...

Nomenklatura

Nomenklatura

Tworząc nazwy systematyczne wodorotlenków, należy podać słowo „wodorotlenek” oraz nazwę metalu wchodzącego w skład wodorotlenku w formie dopełniacza. Kiedy metal może występować na więcej niż jednym stopniu utlenienia, należy za nazwą metalu, w nawiasie podać stopień utlenienia metalu w tym wodorotlenku. wzór nazwa NaOH wodorotlenek sodu Mg(OH) 2 wodorotlenek magnezu Al(OH) 3 wodorotlenek glinu Fe(OH) 3 wodorotlenek...

Hydraty

Hydraty to inaczej związki uwodnione. Na przykład sole w stanie stałym mają wbudowane w sieć krystaliczną cząsteczki wody (tzw. woda krystalizacyjna): Charakterystyczną cechą hydratów jest to, że ich barwa zależy od istnienia hydratowanych kationów metalu, a jej zmiany następują podczas ogrzewania kryształów hydratu lub w obecności H 2 SO 4 stęż ., np.: bezwodny chlorek kobaltu(II) CoCl 2 ma barwę niebieską, chłonąc wodę z powietrza przechodzi w hydrat CoCl 2 · 2 H 2 O o...

Klasyfikacja związków nieorganicznych

Sole obojętne

Nazwy systematyczne soli obojętnych tworzy się poprzez podanie nazwy anionu i kationu wchodzącego w skład cząsteczki soli. Najpierw podaje się nazwę anionu. Jeśli anion pochodzi od kwasu tlenowego, to nazwa reszty kwasowej wchodzącej w skład soli ma końcówkę -an. Jeżeli anion pochodzi od kwasu beztlenowego, nazwa reszty kwasowej ma końcówkę -ek. Drugi człon nazwy soli to nazwa kationu metalu wraz z podanym stopniem utlenienia, jeśli metal może występować na kilku różnych stopniach...

Sposoby klasyfikacji tlenków

ze względu na skład tlenki metali, np. Na 2 O, MgO tlenki niemetali, np. SO 2 , CO 2   ze względu na stan skupienia ciała stałe, np. MgO, SO 3 ciecze, np. H 2 O gazy, np. CO 2 , SO 2 ciałami stałymi są zazwyczaj tlenki metali;tlenki te charakteryzują się wysokimi temperaturami topnienia, a niektóre z nich (np. pierwiastków bloku d) posiadają charakterystyczną barwę. stosunkowo niewiele tlenków występuje w...

Sposoby klasyfikacji kwasów

tlenowe, np. H 2 CO 3 , H 3 PO 4 beztlenowe, np. HCl jednoprotonowe, np. HNO 2 wieloprotonowe, np. H 2 SO 4 silnie utleniające (utleniaczem są atomy NV, SVI), np. kwas azotowy(V), stężony kwas siarkowy(VI) słabo utleniające (utleniaczem są atomy HI), np. HCl trwałe, np. H 2 SO 4 , HNO 3 , H 3 PO 4 nietrwałe, np. H 2 CO 3 , H 2 SO 3 , HNO 2 elektrolity mocne, np. HCl, HBr, HI,H 2 SO 4 , HNO 3 elektrolity słabe, np. H 2 S, HF,...

Jak doświadczalnie potwierdzić charakter amfoteryczny wodorotlenku?

Świeżo strącony wodorotlenek należy podzielić na dwie części – do pierwszej dodać mocnej zasady, a do drugiej mocnego kwasu. Rozpuszczenie osadu w obu próbach potwierdza charakter amfoteryczny. Niektóre wodorotlenki ulegają rozkładowi w podwyższonej temperaturze, np. Mocne zasady mogą w odpowiednich warunkach reagować z metalami, które posiadają ujemny standardowy potencjał elektrody. Wodorotlenki tych metali mają charakter amfoteryczny:

Wodorotlenki

Wodorotlenki to związki chemiczne, w skład których wchodzi grupa wodorotlenowa –OH lub jon wodorotlenkowy OH–. Nie należy utożsamiać pojęć wodorotlenek i zasada. Pamiętając o powyższej definicji oraz o tym, że zasady to związki, które w reakcji z wodą tworzą jony OH–, stwierdza się, że np. zasadą nie jest prawie nierozpuszczalny w wodzie wodorotlenek berylu. KOH jest natomiast zasadą i wodorotlenkiem. Praktycznie każda zasada jest wodorotlenkiem, ale nie każdy wodorotlenek może...

Reguły Paulinga

1. Mocniejszy jest ten kwas, który ma większą wartość m (czyli ma więcej atomów tlenu niezwiązanych z atomami wodoru), np.: ponieważ dla kwasu azotowego(V) m = 2 (NO 2 (OH)), a dla kwasu fosforowego(V) m = 1 (PO(OH 3 )). wartość m przykładowe kwasy moc kwasów m = 0 HClO, HBrO bardzo słabe kwasy m = 1 HClO 2 , HNO 2 , H 3 PO 4 umiarkowanie słabe kwasy m = 2 HClO 3 , HNO 3 , H 2 SO 4 umiarkowanie mocne kwasy...

Wodorotlenki amfoteryczne

charakteryzują się tym, że reagują zarówno z kwasami, jak i zasadami. Wodorotlenek glinu reaguje z zasadą sodową (reakcja zachodzi w roztworze wodnym) tworząc związek o wzorze Na[Al(OH) 4 ], a przy dużym nadmiarze zasady – Na 3 [Al(OH) 6 ]. Al(OH) 3 + 3 HCl → AlCl 3 + 3 H 2 O Al(OH) 3 + NaOH → Na[Al(OH) 4 ]          tetrahydroksoglinian sodu Al(OH) 3 + 3 NaOH → Na[Al(OH) 6 ]          heksahydroksoglinian sodu Niektóre wodorotlenki ulegają rozkładowi w podwyższonej temperaturze, np....

Tlenki kwasowe

(reagujące z zasadami): tlenki te tworzą zazwyczaj niemetale z grup 14, 15, 16, 17 oraz np. B 2 O 3 , CrO 3 , Mn 2 O 7 Jeżeli tlenek kwasowy reaguje z wodą, to tworzy się odpowiedni kwas, np.: Istnieją tlenki o charakterze kwasowym niereagujące z wodą, np.:

Nazwy systematyczne wybranych kwasów

wzór kwasu nazwa kwasu anion reszty kwasowej nazwa soli pochodzącej od danego kwasu HNO 2 kwas azotowy(III) NO 2 – azotan(III) HNO 3 kwas azotowy(V) NO 3 – azotan(V) H 2 SO 4 kwas siarkowy(VI) SO 4 2– siarczan(VI) H 2 CO 3 kwas węglowy CO 3 2– węglan H 2 SO 3 kwas siarkowy(IV) SO 3 2– siarczan(IV) HCl kwas chlorowodorowy (solny) Cl –...

Zmiana charakteru chemicznego wybranych wodorków na tle układu okresowego

Metody otrzymywania wodorotlenków

a) w reakcji aktywnych metali z wodą, np.: b) w reakcji niektórych tlenków metali z wodą, np.: c) w reakcji niektórych zasadowych wodorków metali z wodą, np.: d) w reakcji niektórych soli z mocnymi zasadami, np.:

Metody otrzymywania wodorków

a) bezpośrednia synteza, np.: b) inne wybrane przykłady, np.:

Metody otrzymywania kwasów

a) w reakcji tlenków kwasowych z wodą, np.: b) w reakcji soli z mocnym kwasem, np.: c) w reakcji bezpośredniej syntezy z pierwiastków (dla kwasów beztlenowych), np.:

Wybrane sole i metody ich otrzymywania

nazwa związku wzór związku sposób otrzymywania azotan(V) sodu NaNO 3 Na 2 O + 2 HNO 3 --> 2 NaNO 3 + H 2 O fosforan(V) sodu Na 3 PO 4 3 NaOH + H 3 PO 4 --> Na 3 PO 4 + 3 H 2 O chloran(VII) potasu KClO 4 K 2 O + Cl 2 O 7 --> 2 KClO 4 węglan wapnia CaCO 3 Ca(OH) 2 + CO 2 --> CaCO 3 + H 2 O chlorek wodorotlenek wapnia CaOHCl Ca(OH) 2 + HCl --> CaOHCl + H 2 O...

Metody otrzymywania tlenków

a) bezpośrednia synteza z pierwiastków, np.: b) termiczny rozkład niektórych soli kwasów tlenowych lub wodorotlenków, np.: c) utlenianie lub redukcja tlenków (dla pierwiastków, które tworzą tlenki na różnych stopniach utlenienia) w określonych warunkach, np. w obecności katalizatora: Do redukcji stosujemy np. wodór, węgiel lub metale (np. miedź):