// навигация Содержание статьи ↓
- Введение - зачем нужна классификация
- Простые и сложные вещества - базовое деление
- Простые вещества как определить
- Сложные вещества как определить
- Основные классы неорганических веществ
- Что такое оксиды? Классификация.
- Что такое основания (гидроксиды)? Классификация.
- Что такое кислоты? Классификация.
- Какие бывают соли? Классификация.
- Что такое бинарные соединения? Классификация.
- Пероксиды
- Надпероксиды
- Сульфиды, галогениды
- Нитриды, карбиды, силициды, фосфиды, гидриды
- Как не путать классы на ЕГЭ - типичные ошибки
- Итоги
- Тест по классификации веществ
- FAQ
Введение - зачем нужна классификация
Часто в ЕГЭ, ОГЭ или контрольной работе необходимо знать название неорганических веществ, а по названию вещества написать его формулу. Для того, чтобы назвать вещество нужно определить его класс. Классификация неорганических веществ помогает быстро определить свойства и реакционную способность соединения. На ЕГЭ по химии без классификации трудно решать задания, потому что по формуле нужно мгновенно понять, какое это неорганическое вещество— это оксид, кислота, основание или соль.
// quote № 01Правильное определение класса вещества - первый шаг к решению любого задания.
Простые и сложные вещества - базовое деление
Простые вещества как определить
Простые вещества - это вещества, которые состоят из атомов одного химического элемента.
Простые вещества делятся на металлы и неметаллы.
Металлы- это обширная группа химических элементов (более 90 в таблице Менделеева), обладающих уникальными физическими и химическими свойствам. Найти в таблице их можно слева от диагонали, соединяющей бор и астат. А также в побочных подгруппах. Например: Fe, Cu, Cr.
В простых веществах все металлы удерживаются металлической связью — за счёт общих подвижных электронов, которые объясняют блеск, электропроводность и ковкость металлов.
Неметаллы - это группа химических элементов, расположенных в верхней правой части таблицы Менделеева (справа от диагонали бор-астат, в главных подгруппах), которые принимают электроны (окислители) и не обладают свойствами металлов. Например: S, O2, N2.
Сложные вещества как определить
Сложные вещества - это вещества, которые состоят из атомов разных элементов.
Например: H2SO4, NaOH, NaCl.
Все сложные вещества делятся на оксиды, кислоты, основания, соли и бинарные соединения.
Бинарные соединения- это соединения, состоящие из двух элементов. К ним относятся силициды, карбиды, гидриды, фосфиды, пероксиды и некоторые другие (многие имеют смешанный класс, например, NaCl - соль, но при этом бинарное соединение).
Основные классы неорганических веществ
Что такое оксиды? Классификация.
Оксиды - это бинарные соединения, которые состоят из двух элементов, где один - кислород со степенью окисления −2.
Оксиды разделяются на группы:
-
Несолеобразующие оксиды - оксиды, которые не имеют кислот и не могут образовать соли. Это оксиды неметаллов в с.о. +1 и +2 (кроме Cl2O). Например, CO, NO, N2O, SiO
-
Основные оксиды - оксидам соответствуют основания; реагируют с кислотами с образованием солей. Оксиды металлов в с.о. +1 и +2. Исключения: ZnO, BeO, SnO, PbO - амфотерные. Например, FeO, CrO, Na2O, CaO
-
Амфотерные оксиды - им соответствуют амфотерные гидроксиды; реагируют и с основаниями, и с кислотами с образованием солей. Оксиды металлов в с.о. +3 и +4; исключения: ZnO, BeO, SnO, PbO. Например, ZnO, BeO, SnO, PbO, Al2O3, Cr2O3
-
Кислотные оксиды - им соответствуют кислоты; реагируют с основаниями с образованием солей. Оксиды неметаллов в с.о. +3 и выше; оксиды металлов в с.о. +5 и выше. Например, CO2, SO3, P2O5, CrO3
| Тип оксидов | Кто входит | Примеры |
|---|---|---|
| Несолеобразующие | Неметаллы в с.о. +1, +2 (кроме Cl2O) | CO, NO, N2O, SiO |
| Основные | Металлы в с.о. +1, +2 (кроме ZnO, BeO, SnO, PbO) | FeO, Na2O, CaO |
| Амфотерные | Металлы в с.о. +3, +4 и исключения ZnO, BeO, SnO, PbO | Al2O3, ZnO, Cr2O3 |
| Кислотные | Неметаллы в с.о. ≥+3; металлы в с.о. ≥+5 | CO2, SO3, P2O5, CrO3 |
Курсы по общей и неорганической химии
Если тебе нравится разбираться в классификации веществ, посмотри самостоятельные курсы, где вся общая и неорганическая химия, а также отдельный курс по ОВР с тренажёрами под ЕГЭ.
Что такое основания (гидроксиды)? Классификация.
Гидроксиды - это соединения, содержащие гидроксильную группу —OH, связанную с металлом или неметаллом.
Гидроксиды делятся на группы:
-
Основные гидроксиды - образуют металлы в с.о. +1 и +2, кроме исключений и соответствуют основным оксидам; реагируют с кислотами с образованием солей. Различают щелочи - это растворимые и малорастворимые основания и нерастворимые основания. Например, щелочи: NaOH, Ca(OH)2; нерастворимые: Fe(OH)2, Cr(OH)2
-
Амфотерные гидроксиды - образуют металлы в с.о. +3 и +4. Исключения: Zn(OH)2, Be(OH)2, Pb(OH)2, Sn(OH)2.соответствуют амфотерным оксидам; реагируют и с основаниями, и с кислотами. Например, Al(OH)3, Fe(OH)3, Zn(OH)2, Be(OH)2, Pb(OH)2, Sn(OH)2
-
Кислотные гидроксиды - образуют металлы в с.о. ≥+5; неметаллы в с.о. ≥+3 это кислородсодержащие кислоты. Реагируют с основаниями и основными оксидами. Например, H2SO4, HNO3, HClO
| Тип гидроксидов | Кто входит | Примеры |
|---|---|---|
| Основные (щелочи и нерастворимые) | Металлы в с.о. +1, +2, кроме исключений | NaOH, Ca(OH)2; Fe(OH)2, Cr(OH)2 |
| Амфотерные | Металлы в с.о. +3, +4 и исключения Zn, Be, Pb, Sn | Al(OH)3, Zn(OH)2, Be(OH)2, Pb(OH)2, Sn(OH)2 |
| Кислотные | Металлы в с.о. ≥+5; неметаллы в с.о. ≥+3 | H2SO4, HNO3, HClO, H2CrO4 |
Что такое кислоты? Классификация.
Кислоты - это соединения, содержащие водород и кислотный остаток.
Кислоты делятся на группы:
-
Кислородсодержащие (кислотные гидроксиды) - соответствуют кислотным оксидам; реагируют с основаниями и основными оксидами. Металлы в с.о. ≥+5; неметаллы в с.о. ≥+3. Например, H2SO4, HNO3, HClO
-
Бескислородные кислоты - не содержат гидроксогруппу OH, но содержат катион водорода. Например, H2S, HCl, HI, HCN
У кислородсодержащих кислот, спиртов и аминов с группами O–H и N–H между молекулами возникают водородные связи — это проверяют в задании №4 ЕГЭ. В этом же задании полезно уверенно отличать типы кристаллических решеток по классу вещества и типу связи.
| Тип кислот | Особенность | Примеры |
|---|---|---|
| Кислородсодержащие | Соответствуют кислотным оксидам | H2SO4, HNO3, HClO |
| Бескислородные | Нет группы OH | H2S, HCl, HI, HCN |
Какие бывают соли? Классификация.
Соли - это продукты взаимодействия кислот и оснований.
После того как вы научились отличать соли от других классов веществ, следующий шаг — понять, как они ведут себя в воде и какую среду дают. Это разбираем в статье Гидролиз солей на ЕГЭ.
Соли делятся на 5 групп:
-
Средние соли - образуются при полном замещении H+ на катион металла/аммония и OH− на кислотный остаток. Например, NaCl, K2SO4, Li3PO4, KH2PO2, K2HPO3
-
Кислые соли - образуются при неполном замещении H+; не все соли с H кислые, нужен именно замещаемый протон. Например, KHSO4, NaHS, K2HPO4, KH2PO3
-
Основные соли - образуются при неполном замещении OH на кислотный остаток. Например, (CuOH)2CO3, ZnOHCl
-
Смешанные соли - содержат два разных аниона. Например, CaClBr, Mg2SO4CO3
-
Двойные соли - содержат два разных катиона. Например, CaMg(CO3)2
-
Комплексные соли - содержат комплексный ион. Например, K4[Fe(CN)6], Na[Al(OH)4], [Cu(NH3)4]SO4
| Тип солей | Признак | Примеры |
|---|---|---|
| Средние | Все H+ и OH− замещены | NaCl, K2SO4, Li3PO4 |
| Кислые | Есть замещаемый протон H+ | KHSO4, NaHS, K2HPO4 |
| Основные | Есть незамещённые OH | (CuOH)2CO3, ZnOHCl |
| Смешанные | Два разных аниона | CaClBr, Mg2SO4CO3 |
| Двойные | Два разных катиона | CaMg(CO3)2 |
| Комплексные | Содержат комплексный ион | K4[Fe(CN)6], Na[Al(OH)4], [Cu(NH3)4]SO4 |
Что такое бинарные соединения? Классификация.
Как уже говорилось выше, о том, кто такие бинарные соединения - это соединения, состоящие из двух элементов. Здесь мы разберем только те, кто нам встретятся в школе и на ЕГЭ, а именно: оксиды, пероксиды, надпероксиды, сульфиды, галогениды, гидриды, нитриды, фосфиды, карбиды, силициды.
Бинарные соединения обычно делят на два типа - ионные (содержат металл и ионную связь) и ковалентные (состоят из двух неметаллов).
Пероксиды
Оксиды, как уже говорилось, содержат кислород со степенью окисления −2. От них отличают бинарные соединения, где кислород в степени окисления −1 - это пероксиды. Например, Na2O2 - пероксид; H2O - оксид, а H2O2 - пероксид.
Надпероксиды
Бинарные соединения, где кислород в степени окисления −1/2 - это надпероксиды. Например, NaO2, KO2, RbO2, CsO2.
Сульфиды, галогениды
Эти бинарные соединения одновременно относят как к БС, так и к солям. Дело в том, что они имеют свою кислоту, где неметалл будет в отрицательной степени окисления. Например, Na2S, NaCl, PCl5, P2S3.
Нитриды, карбиды, силициды, фосфиды, гидриды
Это бинарные соединения, где неметалл будет в отрицательной степени окисления, а металл или неметалл в положительной. В случае ионных бинарных соединений они не будут считаться солями, потому что не имеют соответствующих кислот Например, Na3N, CaC2, SiH4, Zn3P2.
Как не путать классы на ЕГЭ - типичные ошибки
1. Часто путают средние и кислые соли.
Многие считают, что там где есть водород-кислая соль, а там где его нет-средняя соль. На самом деле это работает не так. Чтобы определить какая именно соль, необходимо узнать от какой кислоты она образована, узнать ее основность (количество ОН групп) и посмотреть в соли, все ли водороды в гидроксогруппах заместились на катион металла или аммония.
Например, Na3PO4 образована от кислоты H3PO4, которая является трёхосновной. Значит максимально может заместиться 3 катиона с зарядом «+». Катион натрия имеет заряд «+», вытесняет 3 водорода. Это соль средняя.
Кислоты различают одноосновные, двухосновные и трёхосновные. Основность кислот приведена в таблице в разделе «Кислоты». Как можно заметить, что основность часто равна количеству водородов, кроме двух кислот- фосфористая (H3PO3), фосфорноватистая (H3PO2). Это связано с пятивалентным атомом фосфора. Количество ОН групп не равно количеству водородов в молекуле. Некоторые водороды связаны непосредственно с фосфором, а не с кислородом, что мешает заместиться катиону металла. Из-за этих двух кислот вытекает вторая частая ошибка при классификации солей.
2. Не различать средние и кислые соли фосфористой, фосфорноватистой кислоты. Всегда нужно смотреть на основность кислоты:
H3PO3 - двухосновная кислота, значит может максимально заместиться 2 катиона с зарядом «+».
H3PO2 - одноосновная кислота, значит может максимально заместиться 1 катион с зарядом «+».
Например, K2HPO3 образовано от кислоты H3PO3, которая является двухосновной, значит может максимально заместиться 2 катиона с зарядом «+». Максимально заместилось 2 калия - соль средняя. OH-групп больше не осталось.
3. Оксиды vs пероксиды vs надпероксиды
Оксиды - вещества из двух элементов, один из которых - кислород в с.о. −2. Пероксиды - кислород в с.о. −1, надпероксиды - кислород в с.о. −1/2. Важно уметь находить степень окисления второго элемента и по ней определять заряд кислорода.
Например, в K2O2 степень окисления калия +1 (IА группа). Значит на кислород приходится −1 - это пероксид.
4. Амфотерность
Амфотерные соединения лучше проверять по степени окисления. Обычно это металлы в с.о. +3 и +4, а также исключения: ZnO, BeO, SnO, PbO (оксиды), Zn(OH)2, Be(OH)2, Pb(OH)2, Sn(OH)2 (гидроксиды).
5. Средние vs двойные соли
Итоги
Классификация неорганических веществ - важный ключ в неорганической химии. Она помогает определять класс вещества и его химические свойства. Сводные таблицы по оксидам, гидроксидам, кислотам и солям приведены в соответствующих разделах выше.
Теперь, когда вы научились различать классы, переходите к изучению номенклатуры в статье «Как называть вещества в химии».
Тест по классификации веществ
FAQ
Как узнать, кислая соль или средняя?
Не всегда наличие водорода говорит о кислой соли! Посмотрите на кислоту, от которой она образована. Например, H3PO3 — двухосновная кислота, поэтому в ней только 2 атома водорода могут быть замещены. Таким образом, K2HPO3 — это средняя соль.
Как отличить оксид от пероксида и надпероксида?
Главное отличие — в степени окисления кислорода. В оксидах она всегда равна −2 (H2O). В пероксидах она равна −1 (H2O 2, Na2O2). В надпероксидах — −1/2 (KO 2, RbO2). Считайте степень окисления первого элемента, чтобы правильно определить кислород.
Как легко запомнить несолеобразующие оксиды?
К ним относятся только 4 оксида неметаллов со степенью окисления +1 или +2: CO, NO, N2O, SiO. Важно помнить, что Cl2O (в с.о. +1) исключение и не относится к несолеобразующим!
Как быстро находить амфотерные оксиды и гидроксиды?
Все амфотерные соединения — это производные металлов со степенью окисления +3 и +4 (например, Al, Cr). А вот в степени окисления +2 нужно запомнить исключения: Zn, Be, Pb, Sn. Их оксиды и гидроксиды всегда амфотерные!
Na₂ZnO₂ или KAlO₂ — двойные или средние соли?
Это типичная ловушка! Это обычные средние соли. В Na2ZnO 2 катионом является только Na+, а цинк входит в состав кислотного остатка цинката (ZnO2 2−). Двойных катионов здесь нет.