Химия · тема 3 из 15 · ОГЭ № 6–10, 21 · ЕГЭ № 5–9, 31

Классы неорганических веществ и их свойства

Оксиды, основания, кислоты, соли и амфотерные соединения: классификация и типичные реакции — самый «дорогой» блок обоих экзаменов.

30 мин чтенияОГЭЕГЭ22 задания

Коротко

главное за 30 секунд
  1. Оксиды: основные (металлы +1, +2), амфотерные (ZnO, Al2O3, BeO, Cr2O3, Fe2O3), кислотные, несолеобразующие (CO, NO, N2O)
  2. Основное + кислотное → соль; кислота + основание → соль + вода
  3. Амфотерные вещества реагируют и с кислотами, и со щелочами
  4. Металл вытесняет H2 из кислот, если стоит в ряду активности левее водорода (кроме HNO3 и конц. H2SO4)
  5. Обмен в растворе идёт, если образуется осадок, газ или слабый электролит
  6. Генетический ряд: металл → основный оксид → основание → соль

Классификация

КлассСоставПримеры
Оксидыэлемент + кислород (СО −2)Na2O, CO2, Al2O3
Основанияметалл + группы OHNaOH, Ca(OH)2, Cu(OH)2
Кислотыводород + кислотный остатокHCl, H2SO4, H3PO4
Средние солиметалл (NH4+) + кислотный остатокNaCl, K2SO4, NH4NO3
Кислые солиостаток содержит HNaHCO3, KH2PO4
Основные солисодержат группу OH(CuOH)2CO3 (малахит), Al(OH)Cl2
Комплексные солисодержат комплексный ионNa[Al(OH)4], K3[Fe(CN)6]

Щёлочи — растворимые основания: LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ca(OH)2 (малорастворим), Sr(OH)2, Ba(OH)2. Остальные основания нерастворимы и при нагревании разлагаются на оксид и воду.

Ловушка: тип оксида металла зависит от степени окисления. CrO — основный, Cr2O3 — амфотерный, CrO3 — кислотный. MnO — основный, Mn2O7 — кислотный (ему соответствует кислота HMnO4). Металл в СО +5…+7 всегда даёт кислотный оксид.
Проверь себя. К какому типу солей относится гидрокарбонат натрия NaHCO3?

Ответ: кислая соль

Свойства оксидов

Тип оксидаС чем реагируетПример
Основныйс кислотами, кислотными оксидами; оксиды щелочных и щёлочноземельных металлов — с водойCaO + H2O → Ca(OH)2
CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O
Кислотныйсо щелочами, основными оксидами, с водой (кроме SiO2)SO3 + H2O → H2SO4
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O
Амфотерныйи с кислотами, и со щелочами; с водой не реагируетZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O
ZnO + 2NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4]
Несолеобразующийни с кислотами, ни со щелочами солей не образуетCO, NO, N2O
Главный принцип: реагируют «противоположности» — основное с кислотным. Два основных или два кислотных вещества между собой (в реакции обмена) не реагируют.

Кислоты и основания

Кислоты реагируют с металлами (стоящими левее H в ряду активности), основными и амфотерными оксидами, основаниями, солями (если выпадает осадок или выделяется газ).

Ряд активности металлов: Li K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au.

Ловушки с кислотами-окислителями.
1) HNO3 любой концентрации и концентрированная H2SO4 реагируют с металлами без выделения водорода: выделяются NO2, NO, SO2 и др.
2) Поэтому медь не реагирует с HCl и разбавленной H2SO4, но реагирует с HNO3 и концентрированной H2SO4.
3) Fe, Al, Cr пассивируются холодными концентрированными HNO3 и H2SO4 — реакция не идёт.

Основания. Щёлочи реагируют с кислотами, кислотными и амфотерными оксидами, амфотерными гидроксидами, солями (если образуется осадок или NH3). Нерастворимые основания реагируют с кислотами и разлагаются при нагревании: Cu(OH)2 → CuO + H2O.

Амфотерность

Амфотерные оксиды и гидроксиды (Zn, Al, Be, Cr(III), Fe(III)) проявляют двойственные свойства. Со щелочами продукт зависит от условий:

Пример. Гидроксид алюминия и гидроксид натрия.

В растворе: Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4] (тетрагидроксоалюминат натрия).

При сплавлении: Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O (метаалюминат натрия).

С кислотой: Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O.

В ЕГЭ формулировка «раствор щёлочи» → комплексная соль, «сплавление» → безводная соль (NaAlO2, Na2ZnO2) и вода. Сами металлы Al и Zn тоже растворяются в щелочах с выделением H2: 2Al + 2NaOH + 6H2O → 2Na[Al(OH)4] + 3H2.

Соли и генетические ряды

Соли вступают в реакции:

  • с металлами — более активный металл вытесняет менее активный из раствора соли: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu (щелочные и щёлочноземельные металлы для этого не годятся — они реагируют с водой);
  • с кислотами, щелочами и другими солями — по правилам ионного обмена;
  • при нагревании некоторые разлагаются: CaCO3 → CaO + CO2, 2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2.

Пример генетического ряда (ОГЭ, задание 21). Ca → CaO → Ca(OH)2 → CaCO3 → CaCl2.

2Ca + O2 → 2CaO
CaO + H2O → Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑

Проверь себя. Какой газ выделяется при действии соляной кислоты на мел CaCO3? (формула латиницей или название)

Ответ: CO2

Практика

Закрепите тему: 22 задания для ОГЭ и ЕГЭ

От простых к сложным: базовый уровень — 6, повышенный — 11, высокий — 5. Мгновенная проверка, подсказки, подробные решения и тренажёр ошибок.

Решать задания по теме Флеш-карточки