Справочное учебно-методическое пособие по неорганической химии

СПРАВОЧНОЕ УЧЕБНО - МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

ПО НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ ДЛЯ УЧАЩИХСЯ 8 - 9 КЛАССОВ

АВТОР - УЧИТЕЛЬ ХИМИИ СЕЛИНА Г.А.

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ХИМИИ

Закон сохранения масс веществ (М.В. Ломоносов, А.Л. Лавуазье)

Масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе образовавшихся веществ.

Закон постоянства состава веществ (Ж.Л. Пруст)

Любое химическое соединение молекулярного строения имеет свой постоянный качественный и количественный состав независимо от места нахождения и способа получения.

Закон Авогадро

В равных объёмах различных газов при одинаковых условиях содержится одинаковое число молекул.

Следствия:

- Одинаковое число молекул различных газов при одинаковых условиях занимают равный объём.

- Молярный объём любого газа при нормальных условиях равен 22,4 л/моль.

Периодический закон Д.И. Менделеева

Свойства химических элементов и образуемых ими простых и сложных веществ находятся в периодической зависимости от величины заряда ядра атомов этих элементов.

РАСЧЁТНЫЕ ФОРМУЛЫ

m N V M₁

m = M * n n = ---- n = ---- n = ---- N = n * N_A D = ----

M N_A V_M M₂

A_r(Э)* X m (вещества) * 100%

W (Э) = ------------------- W (вещества) = -----------------------------

M_r(вещества) m (раствора)

ОСНОВНЫЕ КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Соединения

Оксиды

Основания

Кислоты

Соли

Определение

Сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых кислород

Сложные вещества, в состав которых входят атомы металла и гидроксо-

группа

Сложные вещества, в состав которых входят атомы водорода и кислотный остаток

Сложные вещества, в состав которых входят атомы металла и кислотный остаток

Общая формула

Э_хО_у

n

Ме(ОН)n

n

Нn К.о.

m n

Men(K.o.)m

Примеры

Na₂O

оксид натрия

CaO

оксид кальция

NaOH

гидроксид натрия

Ca(OH)₂

гидроксид кальция

HCl

соляная кислота

H₂SO₄

серная кислота

NaCl

хлорид натрия

CaSO₄

сульфат кальция

НОМЕНКЛАТУРА КИСЛОТ И СОЛЕЙ

К И С Л О Т Ы

С О Л И

HCl

соляная

KCl

хлорид калия

HBr

бромоводородная

AlBr3

бромид алюминия

HI

йодоводородная

MgI2

йодид магния

HF

фтороводородная

CaF2

фторид кальция

H2S

сероводородная

Na2S

сульфид натрия

HNO3

азотная

AgNO3

нитрат серебра

H2SO4

серная

BaSO4

сульфат бария

H2SO3

сернистая

Li2SO3

сульфит лития

H2CO3

угольная

CaCO3

карбонат кальция

H2SiO3

кремниевая

Na2SiO3

силикат натрия

H3PO4

фосфорная

Mg3(PO4)2

фосфат магния

ТРИВИАЛЬНЫЕ НАЗВАНИЯ НЕКОТОРЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Формула

Название

O₃

Озон

CO

Угарный газ

CO₂

Углекислый газ

SO₂

Сернистый газ

Al₂O₃

Корунд, рубин, сапфир

SiO₂

Кварц

NO₂

Бурый газ

CaO

Негашеная известь

MnO₂

Пиролюзит

Fe₂O₃

Гематит

Fe₃O₄

Магнетит

NaOH

Едкий натр

KOH

Едкое кали

Ca(OH)₂

Гашеная известь, известковая вода, известковое молоко

NH₄OH

Нашатырный спирт, аммиачная вода

NaCl

Каменная или поваренная соль, галит

NH₄Cl

Нашатырь

CaCO₃

Мел, мрамор, известняк

MgCO₃

Магнезит

Na₂CO₃

Кальцинированная сода

K₂CO₃

Поташ

NaNO₃

Чилийская селитра

Ca₃(PO₄)₂

Фосфорит

KMnO₄

«Марганцовка»

KClO₃

Бертолетова соль

FeS₂

Пирит, железный (серный) колчедан

NaHCO₃

Питьевая сода

CuSO₄ * 5H₂O

Медный купорос

FeSO₄ * 7H₂O

Железный купорос

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ МЕЖДУ КЛАССАМИ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Исходные вещества

Неметалл

(кроме О)

Кислотный оксид

Кислота

Соль

Вода

Металл

соль, не содержащая кислород

-------

соль и водород

(1)

новый металл и новая соль

(2)

щелочь и водород

(3)

Основный оксид

-------

соль

соль и вода

-------

щелочь

(4)

Основание

-------

соль и вода

соль и вода

новое основание и новая соль (5)

Соль

-------

-------

новая кислота и новая соль

(6)

две новые соли

(5)

возможен гидролиз соли

Вода

реагируют только галогены

кислота

(кроме кремниевой)

------

возможен гидролиз соли

ПРИМЕЧАНИЯ:

(1) Реагируют только металлы, находящиеся в ряду напряжений перед водородом. При реакции металлов с азотной кислотой водород не выделяется никогда.

(2) Реакция идет только в том случае, когда вытесняющий металл активнее того, который входит в состав соли.

(3) Реагируют только щелочные и щелочноземельные металлы.

(4) Реагируют только оксиды щелочных и щелочноземельных металлов.

(5) Необходимо, чтобы исходные вещества были растворимы в воде, а в результате реакции получался осадок.

(6) Реакция возможна, если образующаяся кислота нестойкая, нерастворимая, летучая или образующаяся соль нерастворима.

РАСПОЗНАВАНИЕ ИОНОВ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

КАТИОНЫ

Катион

Реагент

Признак реакции

H⁺

лакмус

красный цвет раствора

металлы

выделение водорода

NH₄⁺

OH^-, t

выделение аммиака

Ag⁺

Cl^-

белый осадок

Na⁺

в пламени

желтая окраска

K⁺

в пламени

светло-фиолетовая окраска

Ca²⁺

CO₃^2-

белый осадок

Ba²⁺

SO₄^2-

белый осадок

Fe²⁺

OH^-

зелёный осадок

Fe³⁺

ОН^-

бурый осадок

Al³⁺

OH^-

белый осадок

Cu²⁺

OH^-

синий осадок

АНИОНЫ

Анион

Реагент

Признак реакции

Cl^-

Ag⁺

белый осадок

Pb²⁺

белый осадок

Br ^-

Ag⁺

желтоватый осадок

Pb²⁺

белый осадок

I^-

Ag⁺

желтый осадок

Pb²⁺

ярко-желтый осадок

S^2-

Cu ²⁺, Pb²⁺

черный осадок

SO₄^2-

Ba²⁺

белый осадок

CO₃^2-

H⁺

выделение углекислого газа

NO₃^-

H₂SO₄, Cu

выделение бурого газа

PO₄^3-

Ag⁺

желтый осадок

SiO₃^2-

H⁺

студенистый осадок

ЗАВИСИМОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЕТАЛЛОВ ОТ ПОЛОЖЕНИЯ

В ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОМ РЯДУ НАПРЯЖЕНИЙ

Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb H₂ Cu Hg Ag Pt Au

активность металлов увеличивается справа налево

вытесняют водород из кислот

не вытесняют водород из кислот

вытесняют водород из воды, образуют щелочи

вытесняют водород из воды при высокой температуре, образуют оксиды

с водой не взаимодействуют

из водного раствора соли вытеснить невозможно

можно получить вытеснением более активным металлом из раствора соли

С О С Т А В А Т О М О В

Нуклиды

12

С

16

О

27

Al

31

Р

изотоп

35

Cl

изотоп

37

Cl

Порядковый номер (протонное число) Z

6

8

13

15

17

17

Нуклонное (массовое) число A

12

16

27

31

35

37

Количество электронов е, равно Z

6

8

13

15

17

17

Количество протонов р, равно Z

6

8

13

15

17

17

Количество нейтронов n, равно: A - Z

6

8

14

16

18

20

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ СВОЙСТВ ЭЛЕМЕНТОВ

В ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ

Свойства

Изменение свойств с увеличением атомной массы

Периоды

Главные подгруппы

Побочные подгруппы

Металлические свойства

←

↓

↓

Неметаллические свойства

→

↑

↑

Радиус атома

Медленно →

Быстро ↓

Быстро ↓

Электроотрицательность

→

↑

↑

СВЯЗЬ МЕЖДУ ПОЛОЖЕНИЕМ ЭЛЕМЕНТА В ПЕРИОДИЧЕСКОЙ

СИСТЕМЕ И СТРОЕНИЕМ ИХ АТОМОВ

Периодическая система химических элементов

Строение атома

Порядковый номер элемента

-величина заряда ядра атома,

-количество протонов в ядре,

-количество электронов в атоме

Номер периода

-количество энергетических уровней в атоме

Номер группы

-максимальное количество электронов, которые могут принимать участие в образовании химических связей,

-для элементов главных подгрупп - количество электронов на внешнем энергетическом уровне (валентные электроны)

ПЛАН - ХАРАКТЕРИСТИКА ХИМИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА

1. Название элемента.

2. Химический символ.

3. Порядковый номер.

4. Относительная атомная масса.

5. Номер периода.

6. Номер группы, вид подгруппы.

7. Заряд ядра атома.

8. Число протонов и нейтронов в ядре атома.

9. Общее число электронов.

10. Электронная конфигурация атома.

11. Характер элемента (s, p, d, f ).

12. Металл или неметалл.

13. Формула высшего оксида, его название и характер.

14. Формула гидроксида, его название и характер.

15. Формула водородного соединения (если оно есть).

Э Л Е К Т Р О Л И Т Ы

Электролиты

Сильные (α > 30%)

Слабые и

средние (α<30%)

Н2О

-

H2O

Соли

Все

-

Щелочи

Гидроксиды щелочных и

щелочноземельных металлов

Гидроксид аммония

Нерастворимые основания

-

Все

Амфотерные гидроксиды

-

Все

Бескислородные кислоты

HI, HBr, HCl

HF, H2S

Кислородсодержащие кислоты

H2SO4, HNO3

H2SO3, H2CO3, H2SiO3, H3PO4

ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ

Виды дисперсных систем и размеры частиц, нм

(1 нм = 10^-9 м)

Примеры

Внешний вид и видимость частиц

Способность осаждаться

Способность задерживаться фильтрами

1. Грубодисперсные

системы:

а) суспензии

(свыше 100 нм)

Смесь глины с водой

Мутные. Частицы видны невооруженным глазом

Осаждаются легко, иногда в течение нескольких минут

Задерживаются обычными фильтрами, например, фильтровальной бумагой

б) эмульсии

(свыше 100 нм)

Смесь масла или бензина с водой

Мутные. Отдельные капли видны невооруженным глазом

Осаждаются легко, иногда в течение нескольких минут

Задерживаются обычными фильтрами, например, фильтровальной бумагой

2. Тонкодисперсные системы:

а) коллоидные растворы

(1 - 100 нм)

Раствор белка яйца в воде

Прозрачные. Отдельные частицы можно увидеть только с помощью ультрамикроскопа

Осаждаются медленно

Задерживаются только ультрафильтрами с очень маленькими порами (пергамент)

б) истинные растворы

(меньше 1 нм)

Раствор сахара или поваренной соли в воде

Прозрачные. Отдельные частицы нельзя увидеть даже с помощью ультрамикроскопа

Не осаждаются

Фильтрами не задерживаются