Номенклатура неорганических соединений

Систематическое название неорганического соединения читается справа налево по изображенной формуле, записанной по определенным правилам, согласно которым на первое место всегда ставится электроположительная, а на второе – электроотрицательная составляющая.

В бинарных соединениях неметаллов на первое место ставится тот элемент, символ которого стоит раньше в следующем ряду:

Rn, Xe, Kr, B, Si, C, Sb, As, P, N, H, Te, Se, S, At, I, Br, Cl, O, F;

например, XeF₄, NH₃, H₂O, Cl₂O, OF₂, IF₇, SO₂, NO, B₂O₃.

В соединениях металлов друг с другом (интерметаллидах) символы элементов указываются в порядке роста электроотрицательности: FeNi₃, MgZn, Al₄Cu₉.

Количество одинаковых атомов или атомных групп в формуле указывается арабскими цифрами в виде правого нижнего индекса в круглых, квадратных или фигурных ^*) скобках; нормальный порядок для скобок – {[()]}:

Cr2(SO4)3, Ca3(PO4)2, La2(C2O4)3, [Cr(H2O)6]Cl3.

В кристаллогидратах число молекул воды указывается арабскими цифрами:

La2(C2O4)3∙10H2O, Na2SO4∙10 H2O, CuSO4∙5H2O.

^*) Фигурные скобки обычно используются в формулах координационных соединений, поскольку комплексный ион или нейтральное координационное соединение непременно заключается в квадратные скобки; рекомендуемый порядок скобок [()], [{()}], [{[()]}], например,

[Co(NH3)6]Cl3, [Zn{NH2–CH2CH(NH2)CH2NH2}2]SO4.

Одноатомные катионы называют по русскому названию элемента в родительном падеже и указанием степени окисления в скобках в виде арабской (+n) или римской цифры: Au⁺ – катион золота (+I), Au³⁺ – катион золота (+III), P⁵⁺ – катион фосфора (+V).

Указание степени окисления опускают, если возможен только один катион: K⁺ – катион калия, Ba²⁺ – катион бария.

Сложные катионы, образованные присоединением протона к нейтральной молекуле, называются с прибавлением окончания «-оний» или «-ий»: H₃O⁺– катион оксония (оксоний), NH₄⁺– катион аммония (аммоний), C₅H₅NH⁺– катион пиридиния (пиридиний).

Сложные катионы многозарядных ионов металлов, содержащие кислород, называются с прибавлением окончания «-ил» к корню русского названия элемента: UO₂²⁺ – уранил, MoO₂²⁺ – молибденил, VO²⁺ – ванадил.

Анионы, состоящие из одного атома или нескольких одинаковых атомов, называют по элементу с окончанием «-ид»: H^- – гидрид, Cl^- – хлорид, O^2- – оксид, As^3- – арсенид, Sb^3- – антимонид, Si^4–силицид, O_22- – пероксид, N₃^- – азид.

Некоторые многоатомные анионы имеют собственное название: OH^- – гидроксид, CN^- – цианид, C₂^2- – ацетиленид.

Сложные гетероатомные анионы элементов в высшей степени окисления оканчивается на «-ат» (SO₄^2- – сульфат, NO₃^- – нитрат, PO₄^3- – фосфат); окончание «-ит» указывает на более низкую степень окисления (SO₃^2- – сульфит, NO₂^- – нитрит, AsO₃^3- – арсенит).

Название соли начинается с аниона в именительном падеже с соответсвующим окончанием (-ид, -ат, -ит) и катиона в родительном падеже (NaCl – хлорид натрия, MgSO₄ – сульфат магния, AgNO₃ – нитрат серебра).

Неорганические соединения с полиатомными анионами называют по правилам координационных соединений. При этом характеристический (центральный) атом координирует оксо- или другие ионы, а анион всегда оканчивается на –ат независимо от степени окисления характеристического атома: MgSO₄ – тетраоксосульфат магния, AgNO₃ – триоксонитрат серебра, Na₂S₂O₃ – триоксодисульфат динатрия, Na₃PO₄ – тетраоксофосфат тринатрия.

1.4. Законы стехиометрии

Основные законы стехиометрии, включающие законы количественных соотношений между реагирующими веществами с помощью уравнений химических реакций, вывод формул химических соединений, составляют раздел химии, называемый стехиометрией. Стехиометрия включает в себя законы Авогадро, постоянства состава, кратных отношений, Гей-Люссака, эквивалентов и сохранения массы.

В основу составления химических уравнений положен метод материального баланса, основанный на законе сохранения массы (М. В.Ломоносов, 1748, А.Лавуазье, 1789).

Закон сохранения массы веществ: Масса реагирующих веществ равна массе продуктов реакции.

В химической реакции число взаимодействующих атомов остается неизменным, происходит только их перегруппировка с разрушением исходных веществ. Взаимодействие водорода и кислорода с образованием воды может быть записано с помощью уравнения химической реакции

Коэффициенты перед формулами химических соединений называются стехиометрическими.

Закон постоянства состава (Ж. Пруст): Химическое соединение, имеющее молекулярное строение, независимо от метода получения характеризуется постоянным составом.

Такие соединения называют дальтонидами или стехиометрическими в отличие от 103асположени, состав которых зависит от способа получения. Такие соединения состоят не из молекул, а из атомов или ионов.

Закон кратных отношений (Д. Дальтон): Если два элемента образуют между собой несколько молекулярных соединений, то масса одного элемента, приходящаяся на одну и ту же массу другого, относятся между собой как небольшие целые числа.

При взаимодействии азота с кислородом образуются пять оксидов. На 1 грамм азота в образующихся молекулах приходится 0,57, 1,14, 1,71, 2,28, 2,85 грамм кислорода, что соответствует отношением 2:1, 1:1, 2:3, 1:2, 2:5 в этих оксидах; их составы N₂O, NO, N₂O₃, NO₂, N₂O₅.

Закон эквивалентов (И. Рихтер): В молекулярных соединениях массы составляющих их элементов относятся между собой как их эквиваленты.

Химический эквивалент – реальная или условная частица вещества, способная соединиться и заместить 1 моль атомов водорода в реакциях присоединения и замещения или принять (отдать) 1 моль электронов в окислительно-восстановительных реакциях.

Химический эквивалент

Закон простых объемных отношений (Ж. Гей-Люссак): При равных условиях объемы вступающих в реакцию газов относятся друг к другу и к объемам образующихся газообразных продуктов как небольшие целые числа.

Так, в реакции образования аммиака из простых веществ отношение объемов водорода, азота и аммиака составляет 3:1:2.

Закон Авогадро: В равных объемах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул.

Из закона Авогадро вытекают два следствия:

1. Одинаковое число молекул любых газов при одинаковых условиях занимают одинаковый объем.

2. Относительная плотность одного газа по другому равна отношению их молярных масс.

Число Авогадро – число частиц в моле любого вещества; N_A = 6,02∙10²³ моль^–1.

Молярный объем – объем моля любого газа при нормальных условиях(температура 273 К, давление 101,3 кПа); равен 22,4 л∙моль^–1.

Молярная масса (M) – масса одного моля вещества, численно совпадающая с относительными массами атомов, ионов, молекул, радикалов и других частиц, выраженных в г∙моль^–1.

1.5. Химические реакции

Взаимодействие химических соединений записывается с помощью химических уравнений, отражающих материальный баланс всех реагирующих веществ. Это достигается с помощью стехиометрических коэффициентов перед формулами соединений:

где A, B, C, D – реагирующие вещества; a, b, c, d – стехиометрические коэффициенты.

Можно выделить четыре основных типа химических реакций:

Соединения:

Замещения:

Разложения:

Обмена:

Реакции, сопровождающиеся изменением степени окисления всех или некоторых реагирующих веществ, называются окислительно-восстановительными. Из написанных выше реакций к таковым относятся:

Способы получения солей

1. Взаимодействие простых веществ

2. Взаимодействие оксидов

3. Взаимодействие кислот и оснований (нейтрализация)

4. Взаимодействие соли и кислоты

5. Взаимодействие соли и щелочи

6. Взаимодействие двух солей (обменная реакция)

7. Взаимодействие оксида с кислотой

8. Замещение водорода

9. Замещение металла

10. Термолиз кислых солей

11. Взаимодействие двух солей (присоединение)

12. Взаимодействие двух солей (комплексообразование)

Способы получения оксидов

1. Окисление простых и сложных веществ

S + O2 = SO2; 2Mg + O2 = 2MgO,

2.

2CuS +3O2 = 2CuO + 2SO2.

3. Разложение гидроксидов

4. Разложение карбонатов и других солей

5.

6.

7. Взаимодействие металла с другим оксидом

Способы получения кислот

1. Взаимодействие кислотного оксида с водой

2. Вытеснение летучих кислот

3. Взаимодействие соли и кислоты с образованием нерастворимой соли

4. Взаимодействие водорода с элементом с образованием бескислородной кислоты

5. Комплексные кислоты

6.

Способы получения оснований

1. Взаимодействие металла с водой

2. Взаимодействие оксида с водой

3. Разложение соли водой (гидролиз)

4. Взаимодействие соли и щелочи

ГЛАВА 2. ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ АТОМА

Дата добавления: 2014-01-04