Основные классы неорганических веществ
В настоящее время известно более 500 тысяч неорганических соединений. Для того чтобы легче ориентироваться в огромном многообразии химических веществ, все вещества разделены на отдельные классы, включающие соединения, сходные по строению и свойствам.
Первоначально все химические вещества делятся на простые и сложные.
Простые вещества подразделяются на металлы и неметаллы.
Помимо типичных металлов и неметаллов есть большая группа веществ, обладающая промежуточными свойствами, их называют металлоидами.
Сложные вещества подразделяются на четыре класса химических соединений: оксиды, основания, кислоты и соли. Эта классификация разработана выдающимися химиками XVIII–XIX веков Антуаном Лораном Лавуазье, Михаилом Васильевичем Ломоносовым, Йёнсом Якобом Берцелиусом, Джоном Дальтоном.
Как известно из школьного курса химии, все вещества, неорганические и органические, можно классифицировать, то есть выделить группы веществ, сходные либо по свойствам, либо по строению. Признак, по которому вещества делят на группы (классы) называется классификационным признаком. Так, основываясь на составе, можно разделить вещества на простые и сложные. Простые, в свою очередь, на металлы и неметаллы, а сложные - на оксиды, основания, кислоты, соли и др.
Возможна также классификация соединений по другим классификационным признакам.
Например, оксиды, на основании проявляемых ими кислотно-основных свойств, можно разделить на следующие классы:
основные оксиды CaO, MgO, Li2O амфотерные оксиды Al2O3, ZnO, Cr2O3, PbO кислотные оксиды СО2, SO3, Mn2O7, P2O5 несолеобразующие (индифферентные) CO, NO, N2O,WO2, TiO
На основании того же классификационного признака (кислотно-основных свойств) можно разделить и гидроксиды:
основания Ca(OH)2, Mg(OH)2, LiOH, Cu(OH)2 амфотерные гидроксиды Al(OH)3, Zn(OH)2, Cr(OH)3 кислоты H2SO4, H3PO4, HMnO4
Кроме того, те же оксиды можно классифицировать по их окислительно-восстановительным свойствам, агрегатному состоянию и т.д.
Рис 1.1. Связь между основными классами неорганических соединений
На схеме (рис. 1.1.) представлена связь между основными классами неорганических соединений. Данная схема позволяет предложить пути получения одних классов соединений из других и оценить возможность их взаимодействия друг с другом.
Из
рис.1.1 видно, что получить из металла
соль (например Mg3(PO4)2)
можно по схеме 1
2
5
(Mg
MgO
Mg(OH)2
Mg3(PO4)2),
или по схеме 1
4 (Mg
MgO
Mg3(PO4)2),
или 3 (Mg
Mg3(PO4)2).
Получить из неметалла соль (например Na2SO3) можно по схеме 9 10 8 (S SO2 H2SO3 Na2SO3) или по пути 9 7 (S SO2 Na2SO3) или 6 (S Na2SO3).
Представленные на схеме переходы возможны не во всех случаях. Так, переход оксид гидроксид возможен только для щелочных, щелочноземельных, редкоземельных металлов и магния. Переход гидроксид оксид возможен для большинства металлов (за исключением щелочных). Для щелочноземельных металлов, например, кальция, осуществимы оба перехода.
Не всегда можно получить и кислоту (например, кремниевую) из соответствующего ей оксида (SiO2).