Условие
Даны формулы: CuO, CO₂, KOH, Al(OH)₃, H₂SO₄, H₃PO₄, NaCl, CaCl₂. Раздели вещества на четыре класса: оксиды, основания, кислоты и соли. Назови каждое вещество, а для оксидов укажи, основной он или кислотный.
Что известно и что ищем
- Известны признаки классов: оксид состоит из двух элементов, один из которых кислород; основание — металл и гидроксильные группы; кислота — водород и кислотный остаток; соль — металл и кислотный остаток.
- Известно, что название вещества читается по составу: сначала кислотный остаток или класс, потом металл с указанием валентности.
- Ищем не «угадай класс», а разбор состава: сколько элементов, что стоит на первом месте, есть ли гидроксильные группы.
Ход решения
- Шаг 1. Ищем оксиды. В списке две формулы из двух элементов, где второй элемент — кислород: CuO и CO₂. Медь — металл, поэтому её оксид основной, а углерод — неметалл, поэтому его оксид кислотный. Названия: оксид меди(II) и оксид углерода(IV).
- Шаг 2. Ищем основания. Основание узнаётся по гидроксильной группе OH в конце формулы. Таких формул две: KOH и Al(OH)₃. Калий даёт растворимое основание — щёлочь, гидроксид калия; алюминий даёт нерастворимое основание, гидроксид алюминия (он ещё и амфотерный, то есть может реагировать и с кислотами, и со щелочами).
- Шаг 3. Ищем кислоты. Кислота начинается с водорода, за которым стоит кислотный остаток: в списке это H₂SO₄ и H₃PO₄. Названия — серная и фосфорная кислоты. Обе кислородсодержащие, и серная кислота двухосновная, а фосфорная — трёхосновная: это определяет, сколько гидроксильных групп может дать кислота в реакции.
- Шаг 4. Ищем соли. Солями остаются NaCl и CaCl₂: металл плюс кислотный остаток. Названия по остатку соляной кислоты: хлорид натрия и хлорид кальция.
- Шаг 5. Проверяем трудные случаи. KOH иногда принимают за соль, потому что в формуле две «части», но гидроксильная группа в конце делает это вещество основанием, а не солью. Al(OH)₃ похож на соль по числу атомов, но металл с тремя гидроксильными группами — это тоже основание.
- Шаг 6. Формулируем правило, которым будем пользоваться дальше. Класс вещества определяет состав, а не название и не бытовое представление о нём; каждая формула разбирается по схеме «сколько элементов, есть ли группа OH, начинается ли с водорода, заканчивается ли кислотным остатком».
Проверь себя
- Ответ: оксиды — CuO (основный) и CO₂ (кислотный); основания — KOH и Al(OH)₃; кислоты — H₂SO₄ и H₃PO₄; соли — NaCl и CaCl₂.
- Проверка вывода: для каждой формулы назовите, что произойдёт при её взаимодействии с водой или с кислотой, и сверьтесь с правилами класса. Если вещество должно дать соль и воду при реакции с кислотой, значит перед нами основание, а не соль.
- Ловушка: относить к основаниям все вещества с металлом. NaCl тоже содержит металл, но это соль; в основании обязательно есть гидроксильная группа. Вторая ловушка — считать CO₂ основанием, потому что «углерод даёт кислоты только в кислотах».
Как объяснить ребёнку
«Класс вещества — это как вид транспорта: у каждого свои приметы. Оксид — два элемента, один из которых кислород. Основание — металл с прицепом из OH. Кислота начинается с водорода. Соль — металл плюс кислотный остаток. Посмотрел на формулу, нашёл приметы — и сразу понял, кто перед тобой, и что с этим веществом можно делать».
Тема для отчёта родителю
«Классификация неорганических соединений: оксиды, основания, кислоты, соли».
Формулировка задания — наш аналог по теме, а не текст из учебника.