Основные классы неорганических веществ

Все неорганические вещества делятся на 4 основных класса:

• Оксиды — EₓOᵧ. Пример: $CO_2$, CaO. Характерные свойства: реагируют с водой, кислотами, основаниями.
• Кислоты — HₓA. Пример: $H_2SO_4$, HCl. Характерные свойства: содержат H⁺, реагируют с основаниями, солями, металлами.
• Основания — M(OH)ₓ. Пример: NaOH, Ca(OH)₂. Характерные свойства: содержат OH⁻, реагируют с кислотами, кислотными оксидами.
• Соли — MₓAᵧ. Пример: NaCl, $CaSO_4$. Характерные свойства: реакции обмена, гидролиз.

M — металл, A — кислотный остаток, E — элемент.

Номенклатура (названия)

Оксиды

• Металл + кислород → основной оксид (CaO — оксид кальция).
• Неметалл + кислород → кислотный оксид ($SO_2$ — оксид серы (IV)).
• Если элемент имеет несколько степеней окисления — указываем в скобках:

Пример: FeO — оксид железа (II). $Fe_2O_3$ — оксид железа (III).

Кислоты

• Бескислородные: HCl — хлороводородная кислота, $H_2S$ — сероводородная кислота.
• Кислородсодержащие: $H_2SO_4$ — серная кислота, $HNO_3$ — азотная кислота.
• Если элемент образует несколько кислот — используем приставки:

Пример: $H_2SO_3$ — сернистая кислота (менее кислородная). $H_2SO_4$ — серная кислота (более кислородная).

Основания

• NaOH — гидроксид натрия.
• Ca(OH)₂ — гидроксид кальция.
• Если металл многоосновный — указываем количество OH:

Пример: Fe(OH)₂ — гидроксид железа (II). Fe(OH)₃ — гидроксид железа (III).

Соли

• NaCl — хлорид натрия.
• $Na_2SO_4$ — сульфат натрия.
• $NaNO_3$ — нитрат натрия.

Генетическая связь между классами веществ

Генетическая связь — взаимопревращения между классами веществ:

• МЕТАЛЛ + $O_2$ → ОСНОВНОЙ ОКСИД
• ОСНОВНОЙ ОКСИД + $H_2O$ → ОСНОВАНИЕ
• ОСНОВАНИЕ + КИСЛОТА → СОЛЬ + $H_2O$
• КИСЛОТНЫЙ ОКСИД + $H_2O$ → КИСЛОТА
• КИСЛОТА + ОСНОВАНИЕ → СОЛЬ + $H_2O$
• СОЛЬ + КИСЛОТА → ДРУГАЯ СОЛЬ + ДРУГАЯ КИСЛОТА

Для кислотных оксидов аналогично: $SO_2$ + $H_2O$ → $H_2SO_3$ → реагирует с основаниями и солями.

Химические свойства

Оксиды

• Основные: CaO + $H_2O$ → Ca(OH)₂.
• Кислотные: $SO_3$ + $H_2O$ → $H_2SO_4$.
• Амфотерные (ZnO, $Al_2O_3$): реагируют и с кислотами, и с щелочами.

Кислоты

• Реагируют с основаниями: $H_2SO_4$ + NaOH → $Na_2SO_4$ + $H_2O$.
• С солями (если образуется осадок, газ или слабый электролит): $H_2SO_4$ + $BaCl_2$ → $BaSO_4$↓ + 2HCl.
• С металлами (до $H_2$ в ряду активности): Zn + $H_2SO_4$ → $ZnSO_4$ + $H_2$↑.

Основания

• С кислотами: NaOH + HCl → NaCl + $H_2O$.
• С кислотными оксидами: Ca(OH)₂ + $CO_2$ → $CaCO_3$ + $H_2O$.
• Разложение: Ca(OH)₂ → CaO + $H_2O$.

Соли

• Реакции обмена: $Na_2SO_4$ + $BaCl_2$ → $BaSO_4$↓ + 2NaCl.
• С кислотами: $Na_2CO_3$ + 2HCl → 2NaCl + $H_2O$ + $CO_2$↑.
• С более активными металлами: Fe + $CuSO_4$ → $FeSO_4$ + Cu.

Получение веществ

• Оксиды — сжигание элементов в $O_2$, разложение солей/оснований.
• Кислоты — растворение кислотных оксидов в воде, замена из солей.
• Основания — растворение основных оксидов в воде, электролиз солей.
• Соли — нейтрализация, обмен, замещение.