Все вещества делятся на простые и сложные. Простые, в свою очередь, подразделяются на металлы и неметаллы. В твердом состоянии большинство веществ имеют кристаллическое строение. Связь в кристаллической решетке металлов – металлическая. Это обуславливает их особые физические свойства: электропроводность, теплопроводность, пластичность. Атомы неметаллов связаны между собой с неполярной ковалентной связи. Они могут иметь атомную (алмаз, графит, кремний) или молекулярную (белый фарфор, галогены, кристаллическая сера S8) кристаллическую решетки. Поэтому физические свойства неметаллов весьма различны. Сложные вещества делятся на 4 класса: оксиды, основания, кислоты, соли. Оксидами называются сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, один из которых кислород. Номенклатура оксидов. Названия оксидов строится таким образом: сначала произносят слово «оксид», а затем называют образующий его элемент. Если элемент имеет переменную валентность, то она указывается римской цифрой в круглых скобках в конце названия:
При составлении формул оксидов необходимо помнить, что молекула всегда электронейтральна, т.е. она содержит одинаковое число положительных и отрицательных зарядов. Степень окисления кислорода в оксидах всегда – 2. Выравнивание зарядов производят индексами, которые ставят внизу справа у элемента.
Характерная степени окисления элементов определяется следующим образом: I группа – в основном +1, II группа – в основном +2, III группа – в основном +3, IV группа – в основном +2, +4 (четные числа), V группа – в основном +3, +5 (нечетные числа), VI группа – в основном +2, +4, +6 (четные числа), VII группа – в основном +3, +5, +7 (нечетные числа).
Классификация оксидов. По химическим свойствам оксиды делятся на две группы: 1) безразличные – не образуют солей, например: NO, CO, H2O; 2) солеобразующие, которые, в свою очередь, подразделяются на: – основные – это оксиды типичных металлов со степенью окисления +1,+2 (I и II групп главных подгрупп, кроме бериллия) и оксиды металлов в минимальной степени окисления, если металл обладает переменной степенью окисления (CrO, MnO); – кислотные – это оксиды типичных неметаллов (CO2, SO3, N2O5) и металлов в максимальной степени окисления, равной номеру группы в ПСЭ Д.И.Менделеева (CrO3, Mn2O7); – амфотерные оксиды (обладающие как основными, так и кислотными свойствами, в зависимости от условий проведения реакции) – это оксиды металлов BeO, Al2O3, ZnO и металлов побочных подгрупп в промежуточной степени окисления (Cr2O3, MnO2).
1.1. Основные оксиды
Основными называются оксиды, которые образуют соли при взаимодействии с кислотами или кислотными оксидами. Основным оксидам соответствуют основания. Например, оксиду кальция CaO отвечает гидроксид кальция Ca(OH)2, оксиду кадмия CdO – гидроксид кадмия Cd(OH)2.
В твердом состоянии большинство веществ имеют кристаллическое строение. Связь в кристаллической решетке металлов – металлическая. Это обуславливает их особые физические свойства: электропроводность, теплопроводность, пластичность. Атомы неметаллов связаны между собой с неполярной ковалентной связи. Они могут иметь атомную (алмаз, графит, кремний) или молекулярную (белый фарфор, галогены, кристаллическая сера S8) кристаллическую решетки. Поэтому физические свойства неметаллов весьма различны.
Сложные вещества делятся на 4 класса: оксиды, основания, кислоты, соли.
Оксидами называются сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, один из которых кислород.
Номенклатура оксидов. Названия оксидов строится таким образом: сначала произносят слово «оксид», а затем называют образующий его элемент. Если элемент имеет переменную валентность, то она указывается римской цифрой в круглых скобках в конце названия:
NaI2O – оксид натрия; СаIIО – оксид кальция;
SIVO2 – оксид серы (IV); SVIO3 – оксид серы (VI).
При составлении формул оксидов необходимо помнить, что молекула всегда электронейтральна, т.е. она содержит одинаковое число положительных и отрицательных зарядов. Степень окисления кислорода в оксидах всегда – 2. Выравнивание зарядов производят индексами, которые ставят внизу справа у элемента.
Характерная степени окисления элементов определяется следующим образом:
I группа – в основном +1,
II группа – в основном +2,
III группа – в основном +3,
IV группа – в основном +2, +4 (четные числа),
V группа – в основном +3, +5 (нечетные числа),
VI группа – в основном +2, +4, +6 (четные числа),
VII группа – в основном +3, +5, +7 (нечетные числа).
Классификация оксидов. По химическим свойствам оксиды делятся на две группы:
1) безразличные – не образуют солей, например: NO, CO,
H2O;
2) солеобразующие, которые, в свою очередь, подразделяются на:
– основные – это оксиды типичных металлов со степенью окисления +1,+2 (I и II групп главных подгрупп, кроме бериллия) и оксиды металлов в минимальной степени окисления, если металл обладает переменной степенью окисления (CrO, MnO);
– кислотные – это оксиды типичных неметаллов (CO2, SO3, N2O5) и металлов в максимальной степени окисления, равной номеру группы в ПСЭ Д.И.Менделеева (CrO3, Mn2O7);
– амфотерные оксиды (обладающие как основными, так и кислотными свойствами, в зависимости от условий проведения реакции) – это оксиды металлов BeO, Al2O3, ZnO и металлов побочных подгрупп в промежуточной степени окисления (Cr2O3, MnO2).
1.1. Основные оксиды
Основными называются оксиды, которые образуют соли при взаимодействии с кислотами или кислотными оксидами. Основным оксидам соответствуют основания. Например, оксиду кальция CaO отвечает гидроксид кальция Ca(OH)2, оксиду кадмия CdO – гидроксид кадмия Cd(OH)2.
(1) СаСО3 = СаО + СО2
(2) (NH4)2CO3 = 2NH3 ↑ + СO2 ↑ + H2O ↑
В твердом остатке после прокаливания – Са3(PO4)2 и CaO.
После добавления воды протекает реакция образования гидроксида кальция:
(3) СаО + H2O = Ca(OH)2.
После пропускания избытка углекислого газа образуется гидрокарбонат кальция, растворимый в воде:
(4) Са(ОН)2 + H2O + CO2 = Ca(HСО3)2.
Нерастворившийся остаток – Ca3(PO4)2, следовательно, m(Ca3(PO4)2) = 14 г.
Находим массу CaO: m(CaO) = 25,2 – 14 = 11,2 г. ∨(CaO) = 11,2/56 = 0,2 моль,
∨(CaCO3) = ∨(CaO) = 0,2 моль, тогда m(CaCO3) = 0,2×100 = 20 г.
m(NH4)2CO3 = m(смеси) – m(Ca3(PO4)2) – m(CaCO3) = 50 – 14 – 20 = 16 г.
ответ:
m(NH4)2CO3 = 16 г