Sarežģītu neorganisko vielu klasifikācija un īpašības. Attiecības

Filozofiskā patiesība: viss mūsu pasaulē ir relatīvs, attiecas arī uz vielu klasifikāciju un to īpašībām. Vielu daudzveidība Visumā un uz mūsu planētas sastāv tikai no 90 ķīmiskajiem elementiem. Dabā ir vielas, kas sastāv no elementiem ar sērijas numuriem no 1 līdz 91 ieskaitot. 43. elements – tehnēcijs, šobrīd dabā uz Zemes nav sastopams, jo šim elementam nav stabilu izotopu. Tas tika mākslīgi ražots kodolreakcijas rezultātā. Līdz ar to elementa nosaukums - no grieķu valodas. téhnos – mākslīgs.
Visas zemes dabiskās ķīmiskās vielas, kas veidotas no 90 elementiem, var iedalīt divos lielos veidos - neorganiskās un organiskās.
Organiskās vielas ir oglekļa savienojumi, izņemot vienkāršākos: oglekļa oksīdus, metālu karbīdus, ogļskābi un tās sāļus. Visas pārējās vielas ir klasificētas kā neorganiskas.
Ir vairāk nekā 27 miljoni organisko vielu - daudz vairāk nekā neorganisko vielu, kuru skaits pēc visoptimistiskākajām aplēsēm nepārsniedz 400 tūkstošus Par organisko savienojumu daudzveidības cēloņiem runāsim nedaudz vēlāk, bet pagaidām mēs atzīmējam, ka starp šīm divām vielu grupām nav asas robežas. Piemēram, amonija izocianāta sāls NH4NCO tiek uzskatīts par neorganisku savienojumu, un urīnviela (NH2)2CO, kurai ir tieši tāds pats elementu sastāvs N2H4CO, ir organiska viela.
Vielas, kurām ir vienāda molekulārā formula, bet atšķirīga ķīmiskā struktūra, sauc par izomēriem.
Neorganiskās vielas parasti iedala divos apakštipos – vienkāršajās un sarežģītajās (1. shēma). Kā jūs jau zināt, vienkāršas vielas ir vielas, kas sastāv no viena ķīmiskā elementa atomiem, un sarežģītas vielas sauc par vielām, kas sastāv no diviem vai vairākiem ķīmiskiem elementiem.
1. shēma

Neorganisko vielu klasifikācija

Šķiet, ka vienkāršo vielu skaitam jāsakrīt ar ķīmisko elementu skaitu. Tomēr tā nav. Fakts ir tāds, ka viena ķīmiskā elementa atomi var veidot nevis vienu, bet vairākas dažādas vienkāršas vielas. Šo parādību, kā jūs zināt, sauc par allotropiju. Allotropijas iemesli var būt atšķirīgs atomu skaits molekulā (piemēram, skābekļa elementa - skābekļa O2 un ozona O3 - alotropās modifikācijas), kā arī atšķirīga cietas vielas kristāliskā režģa struktūra (piemēram, jau pazīstamās oglekļa alotropās modifikācijas - dimants un grafīts).
Vienkāršo vielu apakštips ietver metālus, nemetālus un cēlgāzes, pēdējās bieži klasificē kā nemetālus. Šīs klasifikācijas pamatā ir vienkāršu vielu īpašības, ko nosaka ķīmisko elementu atomu struktūra, no kuriem šīs vielas veidojas, un kristāliskā režģa veids. Ikviens zina, ka metāli vada elektrisko strāvu, ir siltumvadoši, elastīgi un tiem piemīt metālisks spīdums. Nemetāliem, kā likums, šādu īpašību nav. Mūsu klauzula “parasti” nav nejauša, un tā vēlreiz uzsver vienkāršu vielu klasifikācijas relativitāti. Daži metāli pēc īpašībām atgādina nemetālus (piemēram, alvas alotropā modifikācija - pelēkā alva - ir pelēks pulveris, nevada elektrību, tam trūkst spīduma un elastības, savukārt baltā alva, cita alotropā modifikācija, ir tipisks metāls). Turpretim nemetāla grafīts, oglekļa allotrops, ir ļoti elektriski vadītspējīgs un tam ir raksturīgs metālisks spīdums.
Vispārīgākā sarežģīto neorganisko vielu klasifikācija jums ir pazīstama no pamatskolas ķīmijas kursa. Ir četras savienojumu klases: oksīdi, bāzes, skābes un sāļi.
Neorganisko vielu iedalīšana klasēs tiek veikta, pamatojoties uz to sastāvu, kas, savukārt, atspoguļojas savienojumu īpašībās. Atcerēsimies katras klases pārstāvju definīcijas.
Oksīdi – kompleksas vielas, kas sastāv no diviem elementiem, no kuriem viens ir skābeklis –2 oksidācijas stāvoklī (piemēram, H2O, CO2, CuO).
Pamatojums – tās ir sarežģītas vielas, kas sastāv no metāla atoma un vienas vai vairākām hidroksigrupām (piemēram, NaOH, Ca(OH)2).
Skābes – tās ir sarežģītas vielas, kas sastāv no ūdeņraža atomiem un skābes atlikuma (piemēram, HCl, HNO3, H2SO4, H3PO4).
Sāļi – tās ir sarežģītas vielas, kas sastāv no metālu atomiem un skābju atlikumiem (piemēram, NaNO3, K2SO4, AlCl3).
Arī šāda klasifikācija un definīcijas ir ļoti relatīvas. Pirmkārt, metāla lomu bāzēs un sāļos var spēlēt sarežģītas daļiņas, piemēram, pazīstamais amonija katjons NH4+, kas sastāv tikai no nemetāla elementiem. Otrkārt, ir diezgan liela vielu grupa, kas formāli (sastāvā) ir bāzes, bet pēc īpašībām pieder pie amfoteriskajiem hidroksīdiem, t.i. apvienot bāzu un skābju īpašības. Piemēram, alumīnija hidroksīds Al(OH)3 mijiedarbojas ar skābi kā bāze:
Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O,
un, sakausējot ar sārmiem, tam piemīt skābes īpašības:
H3AlO3 + NaOH = NaAlO2 + H2O.
Treškārt, iepriekš minētajā komplekso neorganisko vielu klasifikācijā nav iekļauts liels skaits savienojumu, kurus nevar klasificēt nevienā no uzskaitītajām klasēm. Tie ir, piemēram, savienojumi, ko veido divi vai vairāki nemetālu elementi (fosfora (V) hlorīds PCl5, oglekļa sulfīds CS2, fosgēns COCl2).
? 1. Kuras vielas sauc par neorganiskām un kuras par organiskām? Sniedziet piemērus. Pierādiet šīs vielu klasifikācijas relativitāti.
2. Kuras vielas sauc par vienkāršām un kuras par kompleksajām? Kāpēc vienkāršu vielu skaits pārsniedz ķīmisko elementu skaitu?
3. Kāda ir vienkāršu vielu klasifikācija? Sniedziet katra veida vielu piemērus. Vai cēlgāzes ir atomu vai molekulārās struktūras vielas? Sniedziet argumentus par labu abiem viedokļiem.
4. Kādas neorganiskās vielas sauc par oksīdiem, bāzēm, skābēm, sāļiem? Sniedziet katras klases vielu piemērus, ilustrējiet to īpašības ar diviem vai trim ķīmisko reakciju vienādojumiem.
5. Izmantojot ķīmisko reakciju vienādojumus, pierādīt, ka amfoteriskajiem hidroksīdiem piemīt gan skābju, gan bāzu īpašības.
6. Kalcija karbonāts (krīts, marmors, kaļķakmens) iedvesmoja tēlniekus, māksliniekus un dzejniekus. Piemēram:

Līdz šim ir identificēti vairāk nekā pieci simti tūkstošu neorganisko savienojumu. Neorganisko vielu klasifikācija un nomenklatūra ir svarīgs jautājums, kas ļauj izprast savienojumu daudzveidību.

Vēsturiska atsauce

18.-19.gadsimtā Antuāns Lavuazjē, Mihails Lomonosovs un Džons Daltons ierosināja pirmo neorganisko vielu klasifikāciju un nomenklatūru. Tika izdalīti vienkāršie, un pirmā grupa tika sadalīta metālos un nemetālos. Tika izolēta arī savienojumu grupa, kurai bija starpposma īpašības, ko sauc par metaloīdiem. Šis sadalījums veidoja mūsdienu klasifikācijas pamatu.

Šobrīd ir četras klases. Apskatīsim sīkāk katru no šīm klasēm.

Oksīdi

Tie ir poliatomiski savienojumi, kas sastāv no diviem elementiem, otrais tajos vienmēr ir skābekļa jons oksidācijas stāvoklī -2. Neorganisko vielu klasifikācija un nomenklatūra ietver oksīdu klases iedalīšanu trīs grupās:

• pamata;
• amfotērisks;
• skābs

Klasifikācija

Pirmo grupu veido metālu savienojumi (ar minimālu oksidācijas pakāpi) ar skābekli. Piemēram, MgO ir magnija oksīds. Starp galvenajām šī savienojuma ķīmiskajām īpašībām var atzīmēt to mijiedarbību ar skābiem oksīdiem, skābēm un aktīvākiem metāliem.

Nemetālu skābekļa savienojumi, kā arī metāliskie elementi ar oksidācijas pakāpi no +4 līdz +7. Piemēram, šajā grupā ietilpst MnO 2, CO 2. Starp tipiskajiem izceļam mijiedarbību ar ūdeni (veidojas vāja ogļskābe), bāziskiem oksīdiem un šķīstošām bāzēm (sārmiem).

Amfoteriskie (pārejas) oksīdi ir metālu savienojumi ar oksidācijas pakāpi +3 (kā arī berilija un cinka oksīds), kas spēj mijiedarboties gan ar skābēm, gan ar sārmiem.

Oksīdus iedala sāli veidojošos un sāli neveidojošos. Pirmā grupa atbilst skābēm vai bāzēm, kurās galvenais elements saglabā oksidācijas stāvokli. Sāli neveidojošā grupa ir maza, tās pārstāvji nespēj veidot sāļus. Piemēram, starp sāli neveidojošiem oksīdiem ir: N 2 O, NO, SiO, CO.

Hidroksīdi

Neorganisko vielu klasifikācija un nomenklatūra ietver hidroksīdu klases identificēšanu. Tās sauc par kompleksām vielām, kas satur kāda elementa atomus, kā arī hidroksilgrupas OH. Šī klase ir sadalīta divās lielās grupās:

• pamatojums;
• skābes

Skābes satur vairākus ūdeņraža atomus, kurus var aizstāt ar metāla atomiem, ievērojot stehiometriskās valences noteikumus. Daudzi ir meta formā, un to ūdeņraža atomi atrodas formulas sākumā. Viņiem ir vispārīga forma HxEOy, kur otro daļu sauc par skābes atlikumu. Klasifikācija un to nomenklatūra tiek apspriesta skolas ķīmijas kursa ietvaros. Uz sērskābi - sulfāti, slāpekļskābe - nitrāti, ogļskābe - karbonāti.

Atkarībā no ūdeņraža atomu skaita izšķir šādas grupas:

• vienbāziska;
• divbāzu;
• trīsbāziskās skābes

Bāzes satur metālu un OH katjonus, kurus ķīmiskās reakcijās var aizstāt ar skābes atlikumiem, ievērojot stehiometriskās valences noteikumus.

Bāzes ir orto formā un ar vispārīgo formulu M(OH)n, kur n = 1 vai 2. Nosaucot šīs grupas savienojumus, hidroksīdam pievieno attiecīgo metālu.

Starp galvenajām ķīmiskajām īpašībām, kas piemīt šīs neorganisko vielu klases pārstāvjiem, ir jāatzīmē to reakcija ar skābēm, piemēram, ūdens un sāls.

Piemēram, nātrija hidroksīda reakcijā ar sālsskābi produkti būs ūdens un nātrija hlorīds.

Atkarībā no to šķīdības ūdenī izšķir šķīstošās bāzes (sārmus) un nešķīstošos hidroksīdus. Pirmajā grupā ietilpst galvenās apakšgrupas pirmās un otrās grupas metālu hidroksilsavienojumi (sārmu un sārmzemju metāli).

Piemēram, NaOH ir sārms (nātrija hidroksīds); Fe(OH) 2 - dzelzs II hidroksīds (nešķīstošs savienojums).

Sāļi

Kas vēl ietilpst neorganisko vielu klasifikācijā un nomenklatūrā? Uzdevumi 8.-9.klašu skolēniem ietver piedāvātā savienojumu saraksta sadalīšanu atsevišķās klasēs: oksīdi, bāzes, skābes, sāļi.

Sāļi ir sarežģītas vielas, kas satur metālu katjonus un skābes atlikumu anjonus. Vidējiem sāļiem ir vispārīgā formula Mx(EOy) n. Šīs grupas piemērs ir Ca 3 (PO 4) 2 - kalcija fosfāts.

Ja sastāvā parādās arī ūdeņraža katjoni, sāļus sauc par skābiem, un hidroksilgrupu klātbūtne ir raksturīga bāzes sāļiem. Piemēram, NaHCO 3 ir nātrija bikarbonāts, un CaOHCl ir kalcija hidroksihlorīds.

Tos sāļus, kas satur divu dažādu metālu katjonus, sauc par dubultsāļiem.

Kompleksie sāļi ir kompleksi savienojumi, kas satur kompleksveidotāju un ligandus. Vidusskolā tiek aplūkota neorganisko vielu klasifikācija un nomenklatūra. Sarežģītu savienojumu teorija tiek pētīta kā daļa no specializētā vispārējās ķīmijas kursa. Jautājumi par komplekso sāļu nomenklatūru un ķīmiskajām īpašībām nav iekļauti vidusskolas kursa vienotā valsts eksāmena ķīmijā ieskaites jautājumos.

Secinājums

Kā skolas mācību programmā tiek izmantota neorganisko vielu klasifikācija un nomenklatūra? Vielu grupas ir īsi apskatītas astotās un devītās klases mācību programmā, un tās sīkāk tiek apgūtas 11. klases vispārējās ķīmijas kursā. Uzdevumi, kas saistīti ar neorganisko savienojumu klasifikāciju un savienojumu ķīmisko īpašību salīdzināšanu ar piedāvātajiem produktiem, iekļauti gala sertifikācijas pārbaudēs ķīmijā (USE) vienpadsmitās klases absolventiem. Lai ar tiem veiksmīgi tiktu galā, studentiem ir jābūt pamatzināšanām par neorganisko savienojumu klasifikāciju un prasmēm salīdzināt piedāvātās vielas ar visas klases ķīmiskajām īpašībām.

Un to atvasinājumi. Visas pārējās vielas ir neorganiskas.

Neorganisko vielu klasifikācija
Neorganiskās vielas pēc to sastāva iedala vienkāršās un sarežģītās.

Vienkāršas vielas sastāv no viena ķīmiskā elementa atomiem un iedala metālos, nemetālos un cēlgāzēs. Sarežģītas vielas sastāv no dažādu elementu atomiem, kas ķīmiski saistīti viens ar otru.

Sarežģītās neorganiskās vielas pēc to sastāva un īpašībām iedala šādās svarīgās klasēs: oksīdi, bāzes, skābes, amfoteriskie hidroksīdi, sāļi.

Skolas kursā tiek pētītas četras galvenās komplekso vielu klases: oksīdi, bāzes, skābes, sāļi.

Oksīdi

- tās ir sarežģītas vielas, kas sastāv no diviem elementiem, no kuriem viens ir skābeklis.

Oksīdus iedala:

sāli neveidojošs - nesadarbojas ar skābēm vai sārmiem un neveido sāļus. Tie ir slāpekļa oksīds (I) N 2 O, slāpekļa oksīds (II) NO, oglekļa monoksīds (II) CO un daži citi.

sāli veidojošs - mijiedarbojoties ar skābēm vai bāzēm, tās veido sāli un ūdeni.

Savukārt tie ir sadalīti:

pamata - pamatojums tiem atbilst. Tie ietver metālu oksīdus ar zemu oksidācijas pakāpi (+1, +2). Tās visas ir cietas)

skābs - tie atbilst skābēm. Tie ietver nemetālu oksīdus un metālu oksīdus ar augstu oksidācijas pakāpi. Piemēram, hroma (VI) oksīds CrO 3, mangāna (VII) oksīds Mn 2 O 7.

amfotērisks - atkarībā no apstākļiem tiem piemīt bāziskas vai skābas īpašības, t.i. ir divas īpašības. Tie ir cinka oksīds ZnO, alumīnija oksīds Al 2 O 3, dzelzs (III) oksīds Fe 2 O 3, hroma (III) oksīds Cr 2 O 3.

Tipiskas bāzes oksīdu reakcijas

1. Bāzes oksīds + ūdens = sārms (! Reakcija notiek, ja veidojas šķīstoša bāze!)

K2O + H2O = 2KOH

CaO + H 2 O = Ca(OH) 2

2. Bāzes oksīds + skābais oksīds = sāls

CaO + N2O5 = Ca(NO3)2

MgO + SiO 2 = MgSiO 3

3. Bāzes oksīds + skābe = sāls + ūdens

FeO + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2 O

CuO + 2HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + H 2 O

Tipiskas skābes oksīda reakcijas

1. Skābais oksīds + ūdens = skābe (izņemot silīcija oksīdu SiO 2)

SO 2 + H 2 O = H 2 SO 3

CrO 3 + H 2 O = H 2 CrO 4

2. Skābais oksīds + bāziskais oksīds = sāls

SO 3 + K 2 O = K 2 SO 4

CO 2 + CaO = CaCO 3

3. Skābes oksīds + bāze = sāls + ūdens

SO 2 + 2NaOH = Na 2 SO 3 + H 2 O

N 2 O 5 + Ca(OH) 2 = Ca(NO 3) 2 + H 2 O

Amfoterisko oksīdu tipiskās reakcijas

1. Amfoteriskais oksīds + skābe = sāls + ūdens

ZnO + 2HCl = ZnCl 2 + H 2 O

Al 2 O 3 + 6 HCl = 2AlCl 3 + 3H 2 O

2. Amfoteriskais oksīds + sārms = sāls + ūdens

ZnO + 2NaOH + H2O = Na 2

Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O = 2Na

Cr 2 O 3 + 2NaOH + 7H 2 O = 2Na

Kad saplūšana

ZnO + 2KOH = K 2 ZnO 2 + H 2 O

Al 2 O 3 + 2 NaOH = 2 NaAlO 2 + H 2 O

Cr 2 O 3 + 2NaOH = 2 NaCrO 2 + H 2 O

Pamatojums

- tās ir sarežģītas vielas, kas satur metāla atomus, kas saistīti ar vienu vai vairākām hidrokso grupām.

Pamati ir sadalīti:

šķīst ūdenī (sārmi) - veido galvenās apakšgrupas LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH I grupas elementi un galvenās apakšgrupas II grupas elementi (izņemot magniju un beriliju) Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH) )2.

nešķīst ūdenī - cits.

Visām bāzēm raksturīgas reakcijas

1. Bāze + skābe = sāls + ūdens

2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O

Cu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + H2O

Tipiskas sārmu reakcijas

1. Ūdens šķīdumi maina indikatoru krāsu (lakmuss - zils, metiloranžs - dzeltens, fenolftaleīns - sārtināts)

KOH = K+ + OH - (OH joni - izraisa vides sārmainu reakciju)

Ca(OH) 2 = Ca 2 + + 2OH -

2. Sārms + skābes oksīds = sāls + ūdens

Ca(OH) 2 + N 2 O 5 = Ca(NO 3) 2 + H 2 O

2KOH + CO 2 = K 2 CO 3 + H 2 O

3. Sārms + sāls = sāls + bāze (ja reakcijas produkts ir nešķīstošs savienojums vai nedaudz disociējoša viela NH 4 OH)

2NaOH + CuSO 4 = Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2 (nešķīstošs)

Ca(OH) 2 + Na 2 SiO 3 = CaSiO 3 (nešķīstošs) + 2 NaOH

NaOH + NH 4 Cl = NaCl + NH 4 OH

4. Reaģējiet ar taukiem, veidojot ziepes

Tipiskas nešķīstošu bāzu reakcijas

1. Sildot sadalās

Fe(OH)2 = FeO + H2O

2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O

Starp nešķīstošajām bāzēm ir amfotēriskās bāzes. Piemēram, Be(OH) 2, Zn(OH) 2, Ge(OH) 2, Pb(OH) 2, Al(OH) 3, Cr(OH) 3, Sn(OH) 4 utt.

Tie reaģē ar sārmiem ūdens šķīdumā

Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2

Fe(OH)3 + NaOH = Na

vai ar saplūšanu

Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2ZnO2 + 2H2O

Fe(OH) 3 + NaOH = NaFeO 2 + 2H 2 O

Skābes

- tās ir sarežģītas vielas, kas sastāv no ūdeņraža atomiem, kurus var aizstāt ar metāla atomiem un skābiem atlikumiem.

Reakcijas, kas raksturīgas visām skābēm

1. Skābe + bāze = sāls + ūdens

2HNO3 + Cu(OH)2 = Cu(NO3)2 + 2H2O

2HCl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2H2O

2. Skābe + bāziskais oksīds = sāls + ūdens

CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + 2H 2 O

3CaO + 2H3PO4 = Ca3(PO4)2 + 3H2O

Sāļi

- tās ir sarežģītas vielas, kas satur metāla atomus un skābes atlikumus.

Sāļi ir sadalīti:

vidēji - satur tikai metāla atomus kā katjonus un tikai skābes atlikumus kā anjonus. Tos var uzskatīt par ūdeņraža atomu pilnīgas aizstāšanas produktiem skābes sastāvā ar metāla atomiem vai produktiem, kad hidroksogrupas ir pilnībā aizvietotas pamata hidroksīda molekulā ar skābiem atlikumiem.

H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O

3H2SO4 + 2Fe(OH)3 = Fe2(SO4)3 + 6H2O

skābs - satur ne tikai metāla atomus, bet arī ūdeņraža atomus kā katjonus. Tos var uzskatīt par ūdeņraža atomu nepilnīgas aizstāšanas produktiem skābē. Veidojas tikai no daudzbāziskām skābēm. Tos iegūst, ja bāzes daudzums ir nepietiekams, lai veidotos vidēja sāls.

H 2 SO 4 + NaOH = NaHSO 4 + H 2 O

pamata - kā anjoni tie satur ne tikai skābes atlikumu, bet arī hidroksogrupu. Tos var uzskatīt par hidrokso grupu nepilnīgas aizstāšanas produktiem poliskābās bāzes sastāvā ar skābes atlikumu. Veido tikai poliskābju bāzes. Ražo, ja nav pietiekami daudz skābes, lai izveidotu vidēju sāli.

H 2 SO 4 + Fe(OH) 3 = FeOHSO 4 + 2H 2 O

Vidējo sāļu tipiskas reakcijas

1. Sāls + skābe = cita sāls + cita skābe (Reakcija notiek, ja veidojas nešķīstošs savienojums, izdalās gāze - oglekļa dioksīds CO 2, sēra dioksīds SO 2, sērūdeņradis H 2 S - vai veidojas nedaudz disociējoša viela, piemēram, etiķskābe CH 3 COOH!)

BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2HCl

Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + CO 2 + H 2 O

(CH 3 COO) 2 Ca + 2HNO 3 = Ca(NO 3) 2 + 2CH 3 COOH

Šīs reakcijas rezultātā var iegūt gaistošās skābes: slāpekļskābi un sālsskābi, ja ņemat cietu sāli un spēcīgu koncentrētu skābi (vēlams sērskābi).

2NaCl + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2HCl

2KNO3 + H2SO4 = K2SO4 + 2HNO3

2. Sāls + sārms = cits sāls + cita bāze (Reakcija notiek, ja veidojas nešķīstošs savienojums vai veidojas nedaudz disociējoša viela, piemēram, amonija hidroksīds NH 4 OH!)

Cu(NO 3) 2 + 2NaOH = 2NaNO 3 + Cu(OH) 2 ↓

NH 4 Cl + NaOH = NaCl + NH 4 OH

3. Sāls (1) + sāls (2) = sāls (3) + sāls (4) (Reakcija notiek, ja veidojas nešķīstošs savienojums!)

NaCl + AgNO 3 = NaNO 3 + AgCl↓

CaCl 2 + Na 2 CO 3 = CaCO 3 ↓ + 2NaCl

4. Sāls + metāls = cits sāls + cits metāls (Metāls izspiež no sāls šķīdumiem visus citus metālus, kas atrodas pa labi no tā metāla spriegumu virknē. Reakcija notiek, ja abi sāļi ir šķīstoši un pats metāls nesadarbojas ar ūdeni!)

CuCl 2 + Fe = FeCl 2 + Cu

2AgNO3 + Cu = Cu(NO3)2 + 2Ag

5. Sadalīšanās reakcijas:

a) karbonāti. Divvērtīgo metālu nešķīstošie karbonāti karsējot sadalās galvenokārt oksīdā un oglekļa dioksīdā. No sārmu metāliem reakcija ir raksturīga litija karbonātam inertā vidē.

b) bikarbonāti sadalās karbonātos, oglekļa dioksīdā un ūdenī.

c) nitrāti: saskaņā ar shēmu - līdz magnēzijai ieskaitot, saskaņā ar vairākiem spriegumiem metāli sadalās nitrītos un skābeklī; no magnija uz varu ieskaitot līdz metāla oksīdam (bieži metāls maina savu oksidācijas pakāpi uz augstāku), slāpekļa oksīdu (IV) un skābekli; pēc vara par metālu, slāpekļa oksīdu (IV) un skābekli.

Tipiskas skābju sāļu reakcijas

1. Skāba sāls + sārms = vidēja sāls + ūdens

NaHSO 4 + NaOH = Na 2 SO 4 + H 2 O

Tipiskas bāzes sāļu reakcijas

1. Bāzes sāls + sārms = vidējais sāls + ūdens

(CuOH) 2 CO 3 + H 2 CO 3 = CuCO 3 ↓ + 2H 2 O

Katru dienu cilvēks mijiedarbojas ar lielu skaitu objektu. Tie ir izgatavoti no dažādiem materiāliem, un tiem ir sava struktūra un sastāvs. Visu, kas ieskauj cilvēku, var iedalīt organiskajā un neorganiskajā. Rakstā mēs apsvērsim, kas ir šādas vielas, un sniegsim piemērus. Mēs arī noteiksim, kādas neorganiskās vielas ir bioloģijā.

Apraksts

Neorganiskās vielas ir tās vielas, kas nesatur oglekli. Tie ir pretstats organiskajam. Šajā grupā ietilpst arī vairāki oglekli saturoši savienojumi, piemēram:

• cianīdi;
• oglekļa oksīdi;
• karbonāti;
• karbīdi un citi.

• ūdens;
• dažādas skābes (sālsskābe, slāpekļskābe, sērskābe);
• sāls;
• amonjaks;
• oglekļa dioksīds;
• metāli un nemetāli.

Neorganiskā grupa izceļas ar oglekļa skeleta trūkumu, kas raksturīgs organiskajām vielām. Pēc sastāva tos parasti iedala vienkāršās un sarežģītās. Vienkāršas vielas veido nelielu grupu. Kopumā to ir aptuveni 400.

Vienkārši neorganiskie savienojumi: metāli

Metāli ir vienkārši atomi, kuru pamatā ir metāliska saite. Šiem elementiem ir raksturīgas metāliskas īpašības: siltumvadītspēja, elektrovadītspēja, elastība, spīdums un citi. Kopumā šajā grupā ir 96 elementi. Tie ietver:

• sārmu metāli: litijs, nātrijs, kālijs;
• sārmzemju metāli: magnijs, stroncijs, kalcijs;
• varš, sudrabs, zelts;
• vieglie metāli: alumīnijs, alva, svins;
• pusmetāli: polonijs, moskovijs, nihonijs;
• lantanīdi un lantāns: skandijs, itrijs;
• aktinīdi un aktīnijs: urāns, neptūnijs, plutonijs.

Metāli dabā galvenokārt sastopami rūdu un savienojumu veidā. Lai iegūtu tīru metālu bez piemaisījumiem, to attīra. Ja nepieciešams, ir iespējama leģēšana vai cita apstrāde. To dara īpaša zinātne - metalurģija. Tas ir sadalīts melnā un krāsainā.

Vienkārši neorganiskie savienojumi: nemetāli

Nemetāli ir ķīmiskie elementi, kuriem nav metālisku īpašību. Neorganisko vielu piemēri:

• ūdens;
• slāpeklis;
• sērs;
• skābeklis un citi.

Nemetālus raksturo liels elektronu skaits uz to atomu. Tas nosaka noteiktas īpašības: palielinās spēja piesaistīt papildu elektronus, un parādās augstāka oksidatīvā aktivitāte.

Dabā var atrast nemetālus brīvā stāvoklī: skābeklis, hlors, kā arī cietās formas: jods, fosfors, silīcijs, selēns.

Dažiem nemetāliem ir raksturīga īpašība - allotropija. Tas ir, tie var pastāvēt dažādās modifikācijās un formās. Piemēram:

• gāzveida skābeklim ir modifikācijas: skābeklis un ozons;
• cietais ogleklis var pastāvēt šādās formās: dimants, grafīts, stiklveida ogleklis un citi.

Sarežģīti neorganiskie savienojumi

Šīs vielu grupas ir daudz vairāk. Sarežģītie savienojumi izceļas ar vairāku ķīmisko elementu klātbūtni vielā.

Sīkāk apskatīsim sarežģītas neorganiskās vielas. Piemēri un to klasifikācija ir sniegta zemāk rakstā.

1. Oksīdi ir savienojumi, kuros viens no elementiem ir skābeklis. Grupā ietilpst:

• sāli neveidojošs (piemēram, slāpeklis);
• sāli veidojoši oksīdi (piemēram, nātrija oksīds, cinka oksīds).

2. Skābes ir vielas, kas satur ūdeņraža jonus un skābes atlikumus. Piemēram, slāpekļa sērūdeņradis.

3. Hidroksīdi ir savienojumi, kas satur -OH grupu. Klasifikācija:

• bāzes - šķīstošie un nešķīstošie sārmi - vara hidroksīds, nātrija hidroksīds;
• skābekli saturošas skābes - dihidrogēntrioksokarbonāts, ūdeņraža trioksonitrāts;
• amfotērisks - hroma hidroksīds, vara hidroksīds.

4. Sāļi ir vielas, kas satur metālu jonus un skābes atlikumus. Klasifikācija:

• vide: nātrija hlorīds, dzelzs sulfīds;
• skābs: nātrija bikarbonāts, hidrosulfāti;
• galvenais: dihidroksohroma nitrāts, hidroksohroma nitrāts;
• komplekss: nātrija tetrahidroksizinkāts, kālija tetrahlorplatināts;
• dubultā: kālija alauns;
• sajaukts: kālija alumīnija sulfāts, kālija vara hlorīds.

5. Binārie savienojumi ir vielas, kas sastāv no diviem ķīmiskiem elementiem:

• bezskābekļa skābes;
• bezskābekļa sāļi un citi.

Neorganiskie savienojumi, kas satur oglekli

Šādas vielas tradicionāli pieder neorganisko vielu grupai. Vielu piemēri:

• Karbonāti - ogļskābes esteri un sāļi - kalcīts, dolomīts.
• Karbīdi ir nemetālu un metālu savienojumi ar oglekli - berilija karbīdu, kalcija karbīdu.
• Cianīdi - ciānūdeņražskābes sāļi - nātrija cianīds.
• Oglekļa oksīdi ir oglekļa un skābekļa binārs savienojums - oglekļa monoksīds un oglekļa dioksīds.
• Cianāti ir ciānskābes atvasinājumi – fulmīnskābe, izociānskābe.
• Karbonilmetāli - metāla un oglekļa monoksīda komplekss - niķeļa karbonilgrupa.

Visas aplūkotās vielas atšķiras pēc to individuālajām ķīmiskajām un fizikālajām īpašībām. Kopumā var identificēt katras neorganisko vielu klases atšķirīgās iezīmes:

1. Vienkārši metāli:

• augsta siltuma un elektriskā vadītspēja;
• metālisks spīdums;
• pārredzamības trūkums;
• izturība un elastība;
• istabas temperatūrā tie saglabā savu cietību un formu (izņemot dzīvsudrabu).

2. Vienkārši nemetāli:

• vienkārši nemetāli var būt gāzveida stāvoklī: ūdeņradis, skābeklis, hlors;
• broms rodas šķidrā stāvoklī;
• cietiem nemetāliem ir nemolekulārs stāvoklis un tie var veidot kristālus: dimantu, silīciju, grafītu.

3. Sarežģītas vielas:

• oksīdi: reaģē ar ūdeni, skābēm un skābiem oksīdiem;
• skābes: reaģē ar ūdeni un sārmiem;
• amfoteriskie oksīdi: var reaģēt ar skābiem oksīdiem un bāzēm;
• hidroksīdi: šķīst ūdenī, tiem ir plašs kušanas punktu diapazons, un tie var mainīt krāsu, mijiedarbojoties ar sārmiem.

Jebkura dzīva organisma šūna sastāv no daudzām sastāvdaļām. Daži no tiem ir neorganiski savienojumi:

• Ūdens. Piemēram, ūdens daudzums šūnā svārstās no 65 līdz 95%. Tas ir nepieciešams ķīmisko reakciju īstenošanai, sastāvdaļu kustībai un termoregulācijas procesam. Tas ir arī ūdens, kas nosaka šūnas tilpumu un elastības pakāpi.
• Minerālsāļi. Organismā tie var būt gan izšķīdinātā, gan neizšķīdinātā veidā. Svarīgu lomu šūnu procesos spēlē katjoni: kālijs, nātrijs, kalcijs, magnijs un anjoni: hlors, bikarbonāti, superfosfāts. Minerālvielas ir nepieciešamas, lai uzturētu osmotisko līdzsvaru, regulētu bioķīmiskos un fiziskos procesus, veidotu nervu impulsus, uzturētu asins recēšanas līmeni un daudzas citas reakcijas.

Dzīvības uzturēšanai svarīgas ir ne tikai šūnas neorganiskās vielas. Organiskās sastāvdaļas aizņem 20-30% no tā tilpuma.

Klasifikācija:

• vienkāršas organiskās vielas: glikoze, aminoskābes, taukskābes;
• kompleksās organiskās vielas: olbaltumvielas, nukleīnskābes, lipīdi, polisaharīdi.

Organiskie komponenti ir nepieciešami, lai veiktu šūnas aizsargājošo, enerģētisko funkciju, tie kalpo kā enerģijas avots šūnu darbībai un uzglabā barības vielas, veic proteīnu sintēzi un pārraida iedzimtu informāciju.

Rakstā tika apskatīta neorganisko vielu būtība un piemēri, to nozīme šūnas sastāvā. Var teikt, ka dzīvo organismu pastāvēšana nebūtu iespējama bez organisko un neorganisko savienojumu grupām. Tie ir svarīgi visās cilvēka dzīves jomās, kā arī katra organisma pastāvēšanā.