Химия: Методические указания к лабораторным работам, страница 3

Все вещества в природе делятся на простые и сложные.

Простые вещества состоят из атомов одного элемента. Например: S, O₂, Cl₂, Na, P. Простые вещества разделяют на металлы и неметаллы. Это деление основано на различиях в физических свойствах простых веществ.

Металлы отличаются характерным металлическим блеском, ковкостью, могут прокатываться в листы или вытягиваться в проволоку, обладают хорошей тепло- и электропроводностью. При комнатной температуре все металлы (кроме ртути) находятся в твердом состоянии. В Периодической системе элементов Д.И. Менделеева (приложение 9) металлами являются все s-, d-, f-элементы и половина p-элементов, расположенных слева под диагональю, проходящей от бора к астату.

Неметаллы в твердом состоянии не обладают характерным для металлов блеском, хрупки, очень плохо проводят тепло и электричество. Некоторые из них при обычных условиях газообразны. В Периодической системе элементов Д.И. Менделеева неметаллами являются p-элементы, которые находятся справа над диагональю, проходящей от бора к астату.

В состав сложных веществ входят два или более элемента. Например: H₂O, HCl, H₃PO₄, Na₂CO₃.

Сложные вещества делятся на органические и неорганические. Органическими принято называть соединения углерода. Например: СH₃COOH - уксусная кислота, C₂H₅OH  - этиловый спирт.

Простейшие соединения углерода (CO, CO₂, H₂CO₃ и карбонаты, HCN и цианиды, карбиды и некоторые другие) обычно рассматривают в курсе неорганической химии. Все остальные вещества называются неорганическими (иногда - минеральными). Неорганические вещества делятся на пять главных классов: оксиды, кислоты, основания, амфотерные гидроксиды и соли. Кислородсодержащие кислоты, основания и амфотерные гидроксиды по своей природе можно объединить в самостоятельный класс гидроксидов.

Оксиды

Оксидами называются все соединения, состоящие из кислорода и какого-нибудь элемента. Если элемент образует несколько оксидов, то по числу атомов кислорода, приходящихся на атом элемента, оксиды называются так: CO - монооксид углерода, CO₂ - диоксид углерода и т.д.

Большинство оксидов непосредственно или косвенным путем образуют с водой соединения, носящие название гидратов оксидов, или гидроксидов. Например:

CaO + H₂O = Ca(OH)₂,

SO₂ + H₂O = H₂SO₃.

При нагревании гидроксиды, кроме гидроксидов щелочных и щелочноземельных металлов, разлагаются на оксид и воду:

Ca(OH)₂  СaO + H₂O,

H₂SO₃  SO₂ + H₂O.

Гидроксиды, в зависимости от их свойств, относят или к классу кислот, или к классу оснований. Кроме того, существуют гидроксиды, обладающие одновременно свойствами и кислот, и оснований. Они называются амфотерными гидроксидами. В соответствии с этим, оксиды, образующие гидроксиды, делятся на три группы: кислотные, оснόвные и амфотерные.

Кислотные оксиды - оксиды, гидраты которых являются кислотами. Это главным образом оксиды неметаллов (SO₃, NO₂), хотя некоторые высшие оксиды металлов тоже являются кислотными (CrO₃, Mn₂O₇). Многие кислотные оксиды непосредственно соединяются с водой, образуя кислоты:

SO₃ + H₂O ® H₂SO₄.

Гидроксиды других кислотных оксидов получают косвенным путем.

Кислотные оксиды иногда называют ангидридами соответствующих кислот (например, P₂O₅ - ангидрид фосфорной кислоты, или просто фосфорный ангидрид).

Главный отличительный признак кислотных оксидов - их способность взаимодействовать с основаниями с образованием солей. Например,

CO₂ + 2NaOH ® Na₂CO₃ + H₂O.

Кислоты, как правило, не взаимодействуют с кислотными оксидами.

Оснόвные оксиды - оксиды, гидраты которых являются основаниями. Основные оксиды образуются исключительно металлами. Только оксиды щелочных и щелочноземельных металлов  непосредственно соединяются с водой, образуя растворимые в воде основания - щелочи. Большинство же основных оксидов не взаимодействуют с водой; соответствующие им основания получаются косвенным путем и нерастворимы в воде (Приложение 3). Все основные оксиды взаимодействуют с кислотами с образованием солей, но не взаимодействуют с основаниями. Например,