Классификация неорганических веществ

1. Признаки классификации веществ

В ис­то­рии раз­ви­тия хи­ми­че­ской науки су­ще­ство­ва­ли раз­ные клас­си­фи­ка­ции ве­ществ. Одним из пер­вых при­зна­ков клас­си­фи­ка­ции ве­ществ был ис­точ­ник их по­лу­че­ния. По этому при­зна­ку ве­ще­ства де­ли­ли на рас­ти­тель­ные (по­лу­чен­ные из рас­те­ний), жи­вот­ные (по­лу­чен­ные из жи­вот­ных) и ми­не­раль­ные (по­лу­чен­ные из ми­не­ра­лов).

Й.Я. Бер­це­ли­ус объ­еди­нил ве­ще­ства, вы­де­лен­ные из рас­те­ний и жи­вот­ных, в груп­пу ор­га­ни­че­ских, а дру­гую груп­пу стали на­зы­вать неор­га­ни­че­ски­ми ве­ще­ства­ми. Су­ще­ству­ет еще не одна клас­си­фи­ка­ция ве­ществ: по аг­ре­гат­но­му со­сто­я­нию, по цвету, за­па­ху и мно­гим дру­гим при­зна­кам.

Для нас же важно си­сте­ма­ти­зи­ро­вать ве­ще­ства в со­от­вет­ствии с ха­рак­тер­ны­ми для них хи­ми­че­ски­ми свой­ства­ми, ко­то­рые опре­де­ля­ют­ся их со­ста­вом. На этом ос­но­ва­на со­вре­мен­ная клас­си­фи­ка­ция неор­га­ни­че­ских ве­ществ.

Одной из пер­вых была клас­си­фи­ка­ция ве­ществ на про­стые и слож­ные по спо­соб­но­сти их к раз­ло­же­нию. Если ве­ще­ство уда­ва­лось раз­ло­жить, его от­но­си­ли к слож­ным, если ве­ще­ство не уда­ва­лось раз­ло­жить ни при каких усло­ви­ях – то к про­стым.

В даль­ней­шем уста­но­ви­ли, что спо­соб­ность к раз­ло­же­нию свя­за­на с со­ста­вом ве­ще­ства. Про­стые ве­ще­ства со­сто­ят из од­но­го хи­ми­че­ско­го эле­мен­та, а слож­ные – из несколь­ких.

2. Современная классификация неорганических веществ

Про­стые ве­ще­ства, как пра­ви­ло, под­раз­де­ля­ют на два клас­са: ме­тал­лы и неме­тал­лы. Для ме­тал­лов ха­рак­тер­ны такие фи­зи­че­ские свой­ства, как ме­тал­ли­че­ский блеск, вы­со­кая теп­ло- и элек­тро­про­вод­ность, пла­стич­ность. Свой­ства же неме­тал­лов до­воль­но раз­но­об­раз­ны, но, как пра­ви­ло, они хруп­кие и пло­хие про­вод­ни­ки элек­три­че­ства.

Рис. 1. Клас­си­фи­ка­ция про­стых ве­ществ

Клас­си­фи­ка­ция слож­ных ве­ществ более слож­ная. Обыч­но вы­де­ля­ют че­ты­ре клас­са слож­ных ве­ществ в за­ви­си­мо­сти от их со­ста­ва и свойств: ок­си­ды, ос­но­ва­ния, кис­ло­ты и соли.

Рис. 2. Клас­си­фи­ка­ция слож­ных ве­ществ

Ок­си­да­ми на­зы­ва­ют би­нар­ные ве­ще­ства, в со­став ко­то­рых вхо­дит кис­ло­род. Общую фор­му­лу ок­си­дов можно за­пи­сать так: Э_хО_у. Ме­тал­лы обыч­но об­ра­зу­ют ос­нов­ные ок­си­ды, а неме­тал­лы – кис­лот­ные.

Ос­но­ва­ни­я­ми на­зы­ва­ют слож­ные ве­ще­ства, со­сто­я­щие из ме­тал­ла и одной или несколь­ких гид­рок­силь­ных групп. Общая фор­му­ла ос­но­ва­ний Ме(ОН)_n. В за­ви­си­мо­сти от рас­тво­ри­мо­сти ос­но­ва­ния делят на ще­ло­чи (рас­тво­ри­мые в воде) и нерас­тво­ри­мые в воде ос­но­ва­ния.

Кис­ло­та­ми на­зы­ва­ют слож­ные ве­ще­ства, со­сто­я­щие из ато­мов во­до­ро­да, спо­соб­ных за­ме­щать­ся на ме­талл, и кис­лот­но­го остат­ка. Их общую фор­му­лу можно за­пи­сать таким об­ра­зом - Н_nА, где А – кис­лот­ный оста­ток.

Кис­ло­ты по од­но­му из при­зна­ков клас­си­фи­ка­ции – на­ли­чию в со­ста­ве мо­ле­кул ато­мов кис­ло­ро­да – делят на кис­ло­род­со­дер­жа­щие и бес­кис­ло­род­ные. Кис­ло­род­со­дер­жа­щие кис­ло­ты и ос­но­ва­ния объ­еди­ня­ют в груп­пу ве­ществ под на­зва­ни­ем гид­рок­си­ды.

Со­ля­ми на­зы­ва­ют слож­ные ве­ще­ства, со­сто­я­щие из ме­тал­ла и кис­лот­но­го остат­ка. Общая фор­му­ла – Me_xA_y.

Но при­ве­ден­ная клас­си­фи­ка­ция неор­га­ни­че­ских ве­ществ да­ле­ка от со­вер­шен­ства. На­при­мер, к ка­ко­му клас­су от­не­сти со­еди­не­ния с хи­ми­че­ской фор­му­лой NH₃ (ам­ми­ак)? Су­ще­ству­ют также ок­си­ды, ко­то­рые нель­зя от­не­сти ни к кис­лот­ным, ни к ос­нов­ным. На­при­мер, N₂O, NO, CO на­зы­ва­ют несо­ле­об­ра­зу­ю­щи­ми (без­раз­лич­ны­ми ок­си­да­ми).