4 Розділ. Основні класи неорганічних сполук

Вам відомо, що всі речовини поділяють на органічні і неорганічні. До першої групи належать сполуки Карбону, до другої — сполуки інших елементів та усі прості речовини (метали, неметали).

Розділ хімічної науки, який охоплює неорганічні речовини, називають неорганічною хімією.

Кількість неорганічних речовин сягає сотень тисяч. Учені-хіміки поділили багато неорганічних сполук на певні групи, або класи. При цьому вони врахували їхній склад, тобто те, скільки хімічних елементів і які саме елементи утворюють кожну сполуку. У деяких випадках також брали до уваги хімічний характер речовин (наприклад, здатність вступати в реакції з основами чи кислотами або і з основами, і з кислотами).

Кілька класів неорганічних сполук вважають основними, найважливішими. Їх розглядатимемо в цьому розділі.

Ви знаєте про сполуки, загальна назва яких — оксиди. Під час реакцій води з деякими оксидами металічних елементів утворюються речовини, які називають основами, а з іншими оксидами вода взаємодіє з утворенням кислот. Крім оксидів, основ, кислот, до основних класів неорганічних сполук зараховують амфотерні гідроксиди і солі.

§ 23. Оксиди

Матеріал параграфа допоможе вам:

пригадати склад оксидів;
закріпити навички зі складання хімічних назв оксидів;
дізнатися про поширеність оксидів у природі.

Склад і формули оксидів. Найважливішим і життєво необхідним оксидом є вода (мал. 43). Вона дарує радість, коли людина слухає «дихання» моря, спостерігає гру сонячних променів у краплях роси, милується вкритими інеєм деревами. У воді мешкає безліч живих істот. Ця рідина має особливі властивості, є найкращим розчинником для багатьох речовин, слугує каталізатором деяких хімічних реакцій, бере участь у різних технологічних процесах.

Мал. 43. Вода в природі

Вам відомо, що оксиди є сполуками елементів з Оксигеном. Майже всі елементи утворюють оксиди (мал. 44). Для елемента з постійною валентністю існує один оксид. Так, одновалентний Літій утворює оксид із формулою Li₂O, двовалентний Кальцій — оксид СаО, тривалентний Бор — оксид В₂О₃. Якщо елемент має змінну валентність, то для нього існує кілька оксидів. Наприклад, для Купруму відомі сполуки Сu₂О і СuО, а для Хрому — СrО, Сr₂О₃ і СrО₃.

Цікаво знати

Найбільше оксидів утворює Нітроген: N₂O, NO, N₂O₃, NO₂, Ν₂O₄, N₂O₅.

Ураховуючи можливі значення валентності хімічних елементів у сполуках, запишемо ряд загальних формул оксидів: Е₂О, ЕО, Е₂О_3, ЕО₂, Е₂О₅, ЕО₃, Е₂О₇, ЕО₄. Об’єднаємо їх в одну — Е_mO_n.

• Визначте ступінь окиснення Оксигену в оксидах Li₂O, СаО і В₂О₃.

Оксид — сполука елемента з Оксигеном, у якій Оксиген виявляє ступінь окиснення -2.

Деякі сполуки елементів з Оксигеном не зараховують до оксидів. Серед них — гідроген пероксид Н₂О₂ і оксиген фторид OF₂. У першій сполуці ступінь окиснення Оксигену становить -1, а в другій дорівнює +2 (доведіть це).

Назви оксидів. У 7 класі ви навчилися давати оксидам хімічні назви. Нагадаємо, що назва оксиду складається з назви елемента, який утворив цю сполуку з Оксигеном, і слова «оксид»:

СаО — кальцій оксид;

В₂О₃ — бор оксид.

Якщо елемент утворює кілька оксидів, то в назві кожної сполуки після назви елемента вказують (без відступу) римською цифрою в дужках значення його ступеня окиснення без знака «+»:

FeO — ферум(ІІ) оксид;

Fe₂O₃ — ферум(ІІІ) оксид.

У назві сполуки відмінюється лише друге слово: кальцій оксиду, ферум(ІІ) оксидом.

• Складіть хімічні назви оксидів із формулами MgO, СО₂, Р₂О₅.

Деякі оксиди, крім хімічних назв, мають ще й традиційні (тривіальні). Такі назви, наприклад, для сполук СаО і SO₂ — «негашене вапно» і «сірчистий газ».

Поширеність оксидів у природі. Оксиди містяться в кожній із трьох оболонок нашої планети — в атмосфері, гідросфері, літосфері.

Цікаво знати

Для води Н₂О хімічну назву «гідроген оксид» не використовують.

Найпоширеніший оксид в атмосфері та гідросфері — вода, а в літосфері — силіцій(ІV) оксид SiO₂. Ця сполука Силіцію утворює мінерал кварц, є складником піску, граніту. У повітрі міститься невелика кількість вуглекислого газу. Найбільше оксидів трапляється в літосфері. Вони входять до складу гірських порід, ґрунтів, мінералів (мал. 45). Ферум(ІІІ) оксид є головним компонентом деяких залізних руд.

Мал. 45. Кристали деяких мінералів

ВИСНОВКИ

Оксид — сполука елемента з Оксигеном, у якій ступінь окиснення Оксигену становить -2. Загальна формула оксидів — Е_mО_n.

Оксиди мають хімічні назви, а деякі — ще й тривіальні назви. Перше слово в хімічній назві оксиду є назвою відповідного елемента, а друге слово — «оксид».

Багато оксидів трапляється в природі. Найпоширеніші серед них — вода і силіцій(ІV) оксид.

170. Які сполуки називають оксидами? Укажіть серед наведених хімічних формул ті, які відповідають оксидам: PbO, Сl₂O₇, Na₂O, К₂O₂, LiOH, SeO₃, НСlО, ВаО₂.
171. Складіть хімічні формули оксидів Арсену (в них ступені окиснення цього елемента становлять +3 і +5) і Телуру (ступені окиснення елемента дорівнюють +4 і +6).
172. Складіть хімічні формули оксидів, які містять катіони Калію, Барію, Алюмінію.
173. Зобразіть графічні формули молекул оксидів SO₂тa I₂O₅.
174. Запишіть формули сполук, що мають такі назви:

а) нітроген(ІV) оксид;

б) титан(ІІІ) оксид;

в) берилій оксид;

г) манган(ІІ) оксид.

175. Дайте хімічні назви оксидам SrO, Мn₂O₃, Mn₂O₇, NO, N₂O₅.
176. Обчисліть масові частки елементів у сульфур(ІV) оксиді та сульфур(VІ) оксиді.
177. Знайдіть масу:

а) титан(ІV) оксиду кількістю речовини 2 моль;

б) порції нітроген(ІІ) оксиду, в якій налічується 10²³ молекул.