1. Классификация солей

В за­ви­си­мо­сти от со­ста­ва и хи­ми­че­ских свойств неор­га­ни­че­ские ве­ще­ства делят на клас­сы (Рис. 1). Клас­си­фи­ка­ция ве­ществ зна­чи­тель­но об­лег­ча­ет про­цесс их изу­че­ния. Зная свой­ства клас­са, можно пред­ска­зать свой­ства каж­до­го пред­ста­ви­те­ля дан­но­го клас­са.

Рис. 1. Клас­си­фи­ка­ция неор­га­ни­че­ских ве­ществ

В за­ви­си­мо­сти от со­ста­ва соли делят на несколь­ко групп: сред­ние, кис­лые и основные (есть и дру­гие груп­пы солей, ко­то­рые изу­ча­ют в стар­ших клас­сах).

Сред­ние соли – слож­ные ве­ще­ства, со­сто­я­щие из ме­тал­ла и кис­лот­но­го остат­ка. На­при­мер, суль­фат каль­ция CaSO₄, хло­рид алю­ми­ния AlCl₃, нит­рат меди(II) Cu(NO₃)₂.

В со­ста­ве кис­лых солей при­сут­ству­ют атомы во­до­ро­да, как и в со­ста­ве кис­лот. Атом во­до­ро­да, вхо­дя­щий в со­став кис­лых солей, обо­зна­ча­ет­ся при­став­кой «гид­ро-» в на­зва­нии соли. На­при­мер, NaHCO₃ – гид­ро­кар­бо­нат на­трия (кста­ти, это ве­ще­ство еще на­зы­ва­ют пи­тье­вой содой).

В со­став ос­нов­ных солей вхо­дят гид­рок­силь­ные груп­пы. На­при­мер, Cu(OH)Cl – ос­нов­ная соль. К на­зва­ни­ям ос­нов­ных солей при­бав­ля­ет­ся при­став­ка «гид­рок­си-». Cu(OH)Cl – гид­рок­си­хлор­ид меди(II).

Любую соль можно рас­смат­ри­вать как про­дукт вза­и­мо­дей­ствия между кис­ло­той и ос­но­ва­ни­ем. Если все атомы во­до­ро­да со­от­вет­ству­ю­щей кис­ло­ты за­ме­стят­ся на атомы ме­тал­лов из ос­но­ва­ния, то по­лу­чит­ся сред­няя соль. На­при­мер:

H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O

                               суль­фат на­трия

Если кис­ло­та будет взята в из­быт­ке и не все атомы во­до­ро­да в ней за­ме­стят­ся на атомы ме­тал­ла, то об­ра­зу­ет­ся кис­лая соль:

H₂SO₄ + NaOH = NaНSO₄ + H₂O

                          гид­ро­суль­фат на­трия

Ос­нов­ные соли об­ра­зу­ют­ся при непол­ном за­ме­ще­нии гид­рок­со­групп ос­но­ва­ний на кис­лот­ные остат­ки. На­при­мер:

Mg(OH)₂ + HCl = Mg(OH)Cl + H₂O

                       гид­рок­си­хлор­ид маг­ния

2. Виды оксидов

Су­ще­ству­ют ок­си­ды, ко­то­рым не со­от­вет­ству­ют ни ос­но­ва­ния, ни кис­ло­ты. Они не об­ра­зу­ют солей при вза­и­мо­дей­ствии с кис­ло­та­ми и ще­ло­ча­ми, по­это­му такие ок­си­ды на­зы­ва­ют несо­ле­об­ра­зу­ю­щи­ми или без­раз­лич­ны­ми. При­ме­ры несо­ле­об­ра­зу­ю­щих ок­си­дов: СО, N₂O, NO, H₂O.

Боль­шин­ство ок­си­дов от­но­сит­ся к груп­пе со­ле­об­ра­зу­ю­щих. Их делят, как пра­ви­ло, на кис­лот­ные и ос­нов­ные. Ос­нов­ные ок­си­ды со­дер­жат атомы ме­тал­лов в ва­лент­но­сти I, II, реже III, этим ок­си­дам со­от­вет­ству­ют ос­но­ва­ния. Кис­лот­ные ок­си­ды – это ок­си­ды неме­тал­лов или ме­тал­лов в ва­лент­но­сти боль­ше IV, этим ок­си­дам со­от­вет­ству­ют кис­ло­ты.

Ос­нов­ные ок­си­ды вза­и­мо­дей­ству­ют с кис­ло­та­ми с об­ра­зо­ва­ни­ем солей:

CaO + 2HCl = CaCl₂ + H₂O

Кис­лот­ные ок­си­ды ре­а­ги­ру­ют с ос­но­ва­ни­я­ми с об­ра­зо­ва­ни­ем солей:

SO₂ + 2KOH = K₂SO₃ + H₂O

По­это­му кис­лот­ные и ос­нов­ные ок­си­ды на­зы­ва­ют со­ле­об­ра­зу­ю­щи­ми.

3. Виды бинарных веществ

Су­ще­ству­ют неор­га­ни­че­ские ве­ще­ства, ко­то­рые нель­зя от­не­сти ни к од­но­му из при­ве­ден­ных в схеме на Рис.1 клас­сов. При­ве­дем при­ме­ры.

На­ша­тыр­ный спирт, ис­поль­зу­ю­щий­ся в ме­ди­цин­ских целях, – это рас­твор в воде газа с рез­ким за­па­хом – ам­ми­а­ка. Хи­ми­че­ская фор­му­ла ам­ми­а­ка – NH₃. По со­ста­ву дан­ное ве­ще­ство боль­ше могло бы со­от­вет­ство­вать клас­су кис­лот. Од­на­ко, вод­ный рас­твор ам­ми­а­ка окра­ши­ва­ет лак­мус в синий цвет, а рас­тво­ры кис­лот ме­ня­ют цвет лак­му­са на ро­зо­вый. Зна­чит, ам­ми­ак нель­зя от­не­сти ни к од­но­му из пе­ре­чис­лен­ных клас­сов.

Еще одно ве­ще­ство из до­маш­ней ап­теч­ки – пе­ре­кись во­до­ро­да, или, по-на­уч­но­му, – пе­рок­сид во­до­ро­да. Хи­ми­че­ская фор­му­ла дан­но­го ве­ще­ства – H₂O₂, его струк­тур­ная фор­му­ла – Н-О-О-Н. Как видим, ва­лент­ность кис­ло­ро­да все­гда равна II, а ва­лент­ность во­до­ро­да – I. В мо­ле­ку­ле пе­рок­си­да во­до­ро­да атомы кис­ло­ро­да со­еди­не­ны друг с дру­гом и об­ра­зу­ют так на­зы­ва­е­мый «кис­ло­род­ный мо­стик». Такой «мо­стик» ха­рак­те­рен для от­дель­ной груп­пы ве­ществ – пе­рок­си­дов, в ок­си­дах он не может при­сут­ство­вать.

Кар­би­дам, нит­ри­дам, си­ли­ци­дам тоже нет места в при­ве­ден­ной клас­си­фи­ка­ции. Все эти ве­ще­ства про­сто от­но­сят к груп­пе би­нар­ных ве­ществ. При­ме­ры би­нар­ных ве­ществ:

СаС₂ – кар­бид каль­ция

Li₃N – нит­рид лития

Mg₂Si – си­ли­цид маг­ния

4. Металлы и неметаллы одновременно

К ме­тал­лам или неме­тал­лам от­но­сит­ся про­стое ве­ще­ство олово Sn? Чтобы от­ве­тить на этот во­прос, нужно знать, о каком олове идет речь.

Белое олово – се­реб­ри­сто-бе­лый, очень мяг­кий ме­талл. Ис­поль­зу­ет­ся в пайке, для лу­же­ния же­ле­за и из­го­тов­ле­ния спла­вов. При низ­кой тем­пе­ра­ту­ре белое олово пре­вра­ща­ет­ся в серый по­ро­шок, утра­чи­вая свои ме­тал­ли­че­ские свой­ства. Пе­ре­ход бе­ло­го олова в серое на­зы­ва­ют «оло­вян­ной чумой» (Рис. 2). Эта «бо­лезнь» ме­тал­ла по­слу­жи­ла при­чи­ной ги­бе­ли в 1912 году экс­пе­ди­ции Ро­бер­та Скот­та к Юж­но­му по­лю­су. Ке­ро­син пу­те­ше­ствен­ни­ки хра­ни­ли в со­су­дах, за­па­ян­ных оло­вом, ко­то­рое при низ­кой тем­пе­ра­ту­ре рас­сы­па­лось в по­ро­шок.

Рис. 2. Пе­ре­ход бе­ло­го олова в серое

Судя по по­ло­же­нию в пе­ри­о­ди­че­ской си­сте­ме эле­мен­тов, олово на­хо­дит­ся при­мер­но на гра­ни­це «ме­тал­лы – неме­тал­лы» и дей­стви­тель­но об­ла­да­ет двой­ствен­ны­ми свой­ства­ми. Белое олово по фи­зи­че­ским свой­ствам – ме­талл, а дру­гая мо­ди­фи­ка­ция – серое олово – неме­талл.