Возьми любую формулу из учебника — CO₂, HCl, NaOH или NaCl. За каждой прячется один из четырёх главных классов неорганических веществ: оксид, кислота, основание или соль. Различаются они по составу, поэтому класс почти всегда можно определить с одного взгляда на формулу — если знать, из каких «кусочков» она собрана.
Оксид — это вещество из двух элементов, один из которых обязательно кислород. В формуле оксида ты всегда увидишь букву O, и больше двух видов атомов там не бывает. Примеры вокруг тебя: CO₂ — углекислый газ, который ты выдыхаешь и который даёт пузырьки в газировке; H₂O — обычная вода (да, она тоже оксид — оксид водорода); CuO — чёрный порошок оксида меди, из которого на уроках получают чистую медь.
Кислота — вещество, которое начинается с водорода H, а за ним идёт кислотный остаток. Если формула открывается буквой H — скорее всего, перед тобой кислота. HCl — соляная кислота: она работает у тебя в желудке и помогает переваривать еду. H₂SO₄ — серная кислота, одно из важнейших веществ в промышленности. H₂CO₃ — слабенькая угольная кислота, живёт в газировке.
Основание устроено наоборот: сначала металл, а в конце — гидроксогруппа OH. Основания, которые хорошо растворяются в воде, называют щелочами. NaOH — гидроксид натрия, едкая щёлочь из средств для прочистки труб. Ca(OH)₂ — гашёная известь, которой белят деревья и стены.
Соль — вещество из металла и кислотного остатка: без водорода в начале и без группы OH в конце. NaCl — поваренная соль, которой ты солишь суп. CaCO₃ — карбонат кальция, из него состоят мел, мрамор и яичная скорлупа. NaHCO₃ — питьевая сода. Обрати внимание: сода — именно соль, хотя её раствор и щелочной на ощупь.
Схема для быстрого определения класса — прогони формулу по четырём пунктам сверху вниз:
Откуда берутся соли? Чаще всего — из встречи кислоты с основанием. Эта реакция называется реакцией нейтрализации: кислота + основание → соль + вода. Например, соляная кислота и гидроксид натрия дают поваренную соль и воду.
Пример 1. Дано: H₂SO₄. Решение: в формуле три элемента — водород, сера и кислород. Кислород есть, но оксидом это вещество быть не может: в оксиде ровно два элемента. Смотрим дальше: формула начинается с H — перед нами кислота (серная).
Пример 2. Дано: NaHCO₃, питьевая сода. Решение: водород в формуле есть, но он не в начале — формула открывается металлом натрием. Группы OH в конце тоже нет. Металл плюс кислотный остаток — это соль, а не основание и не кислота.
Пример 3. Дано: реакция HCl + NaOH. Решение: кислота встречает основание — это нейтрализация. Водород из кислоты и группа OH из основания объединяются в воду H₂O, а оставшиеся металл Na и кислотный остаток Cl соединяются в соль NaCl. Кислота была едкой, щёлочь была едкой — а получилась безобидная солёная вода: они друг друга нейтрализовали.
Пробовать вещества на вкус нельзя — это железное правило: кислота или щёлочь могут обжечь. Для распознавания химики используют индикаторы — вещества, которые меняют цвет. Лакмус краснеет в кислоте и синеет в щёлочи. Фенолфталеин в щёлочи становится ярко-малиновым, а в кислоте и в воде остаётся бесцветным. Капнул — и сразу видно, с чем имеешь дело.