Liceum ISU
GŁÓWNE KLASY ZWIĄZKÓW NIEORGANICZNYCH
Wykład nr 1. Klasyfikacja substancje nieorganiczne
Obecnie znanych jest ponad 500 tys związki nieorganiczne, prawie niemożliwe jest poznanie ich wzorów, nazw, a tym bardziej ich właściwości. Aby ułatwić poruszanie się po ogromnej różnorodności substancji chemicznych, wszystkie substancje podzielono na osobne klasy, obejmujące związki o podobnej budowie i właściwościach.
Na początku wszystko substancje chemiczne podzielić na proste i złożone.
Przykładem najbardziej pouczającej klasyfikacji substancji nieorganicznych jest Układ okresowy pierwiastki chemiczne, w których pierwiastki są klasyfikowane według liczby elektronów walencyjnych, rodzaju symetrii orbitali atomowych w powłoce walencyjnej atomu, maksymalnych możliwych dodatnich i ujemnych stopni utlenienia, liczby poziomów energetycznych, wielkość promieni atomowych itp.
Ze względu na skład substancje dzielimy na proste i złożone. Substancje trwałe to substancje utworzone przez atomy jednego pierwiastka chemicznego. Wodór, tlen, argon, brom, magnez, azot, złoto, diament - wszystko to są proste substancje. Najmniejsze cząstki prostej substancji mogą składać się z jednego atomu (cząsteczki gazów obojętnych, np. neonu Ne, helu He, jednoatomowego), zawierać dwa atomy (dwuatomowe cząsteczki wodoru H2, tlenu O2) i więcej niż dwa atomy (ozon O3 , fosfor P4).
Nazwy prostych substancji zwykle pokrywają się z nazwami pierwiastków chemicznych, z których atomy są utworzone. Na przykład słowo „tlen” może oznaczać jedno i drugie pierwiastek chemiczny, a prostą substancją, dlatego konieczna jest umiejętność rozróżnienia tych pojęć.
Pojęcia „pierwiastka chemicznego” i „substancji prostej” można rozróżnić, porównując właściwości substancji prostych i złożonych. Na przykład prosta substancja - tlen– bezbarwny gaz niezbędny do oddychania i wspomagania spalania. Najmniejsza cząsteczka prostej substancji tlen to cząsteczka składająca się z dwóch atomów. Tlen jest częścią tlenku węgla i wody. Jednak w składzie wody i tlenku węgla znajduje się chemicznie związany tlen, który nie ma właściwości prostej substancji, w szczególności nie może być stosowany do oddychania. Na przykład ryby nie oddychają chemicznie związanym tlenem, który jest częścią wody, ale wolnym w niej rozpuszczonym tlenem. Dlatego jeśli chodzi o skład związków chemicznych, należy zrozumieć, że związki te nie zawierają prostych substancji, ale atomy określonego rodzaju, czyli odpowiednie pierwiastki.
Substancje proste dzielą się na metale i niemetale.
Oprócz typowych metali i niemetali istnieją duża grupa substancje o właściwościach pośrednich nazywane są metaloidami.
Substancje złożone to takie, które składają się z atomów różnych pierwiastków chemicznych. Na przykład tlenek wapnia CaO, chlorek sodu NaCl, Kwas Siarkowy H2SO4.
Substancje złożone dzielą się na cztery klasy związków chemicznych: tlenki, zasady, kwasy i sole . Klasyfikację tę opracowali wybitni chemicy XVIII–XIX w. Antoine Laurent Lavoisier, Michaił Wasiljewicz Łomonosow, Jons Jacob Berzelius, John Dalton.
javascript:showLayer("kislot")"> (od łacińskiej nazwy tlenu „oxygenium”), a następnie nazwa pierwiastka w dopełniaczu:
MgO- tlenek magnez, Al2O3 – tlenek aluminium
Jeżeli pierwiastek tworzy kilka tlenków, to po nazwie pierwiastka w nawiasach cyframi rzymskimi podaje się wartość liczbową jego stopnia utlenienia:
FeO – tlenek żelaza (II) (czytaj: „tlenek żelaza dwa”)
Fe2O3 – tlenek żelaza (III) (czytaj: „tlenek żelaza trzy”)
CO – tlenek węgla (II) (czytaj: „tlenek węgla dwa”)
CO2 – tlenek węgla (IV) (czytaj: „tlenek węgla cztery”)
3. , Aminova – kurs chemii nieorganicznej i organicznej. Dla rozpoczynających naukę na uniwersytetach – wydawnictwo Rostów n/a „Phoenix”, 2002 - 336 s.
4. Savinkina. Ekspresowa diagnostyka.- M.: Edukacja narodowa, 2012. – 144 s.
5. , Chemia nieorganiczna, M., Szkoła Podyplomowa, 1978.
Praca laboratoryjna nr 1
Cel pracy: zapoznać się z właściwościami związków nieorganicznych i metodami ich otrzymywania.
Tlenki– są to substancje złożone zawierające atomy tlenu jakiegoś innego pierwiastka (E x O y). Stopień utlenienia tlenu w tlenkach wynosi -2. Na przykład Fe 2 O 3 to tlenek żelaza (III), CuO to tlenek miedzi (II) lub tlenek miedzi (+2).
Zasadowe tlenki- są to tlenki metali w stanach utlenienia, do których należą:
· tlenki metali głównej podgrupy pierwszej grupy (metale alkaliczne) Li – Fr
· tlenki metali głównej podgrupy drugiej grupy (Mg i metale ziem alkalicznych) Mg - Ra
· tlenki metali przejściowych na niższych stopniach utlenienia
Tlenki kwasowe– są to tlenki wszystkich niemetali (z wyjątkiem F, gazów szlachetnych), a także metali na wysokim stopniu utlenienia (+5, +6, +7) (Cl 2 O 3, Mn 2 O 7, P 2 O 5 itd.) .
Tlenki amfoteryczne- tlenki tworzące sól, które w zależności od warunków wykazują właściwości zasadowe lub kwasowe (tj. wykazują amfoteryczność). Tworzą metale przejściowe. Metale w tlenkach amfoterycznych wykazują zwykle stopnie utlenienia od III do IV, z wyjątkiem ZnO, MnO2, SnO, PbO.
Kwasy - związki chemiczne, zdolne do oddania kationu wodoru (kwasy Brønsteda) lub związki zdolne do przyjęcia pary elektronów w celu utworzenia wiązania kowalencyjnego (kwasy Lewisa).
W życiu codziennym i technologii kwasy oznaczają zwykle kwasy Brønsteda, które w roztworach wodnych tworzą nadmiar jonów hydroniowych H 3 O +. Obecność tych jonów powoduje kwaśny smak roztworów kwasów, zdolność do zmiany barwy wskaźników, a w dużych stężeniach drażniące działanie kwasów. Ruchome atomy wodoru w kwasach można zastąpić atomami metali, tworząc sole zawierające kationy metali i aniony reszty kwasowej.
Zasady (wodorotlenki)- związki nieorganiczne zawierające grupę hydroksylową -OH. Znane są wodorotlenki prawie wszystkich pierwiastków chemicznych; niektóre z nich występują naturalnie w postaci minerałów. Wodorotlenki metali alkalicznych i ziem alkalicznych, a także amon, są zasadami. Na przykład wodorotlenek Cu(OH) 2-miedzi (II), wodorotlenek Fe(OH) 3-żelaza (III).
Zasadowe wodorotlenki- są to substancje złożone składające się z atomów metali lub jonów amonowych i grupy hydroksylowej (OH) oraz w roztwór wodny dysocjują, tworząc aniony i kationy OH-. Nazwa zasady składa się zwykle z dwóch słów: słowa „wodorotlenek” i nazwy metalu dopełniacz(lub słowa „amoniak”). Zasady dobrze rozpuszczalne w wodzie nazywane są zasadami.
Wodorotlenki kwasowe (kwasy zawierające tlen)- zawsze zawierają atomy wodoru, które można zastąpić atomami metalu. Wyjątkiem jest kwas borowy B(OH) 3, który przyjmuje jony OH, co powoduje powstawanie nadmiaru kationów hydroniowych w roztworze wodnym.
Wodorotlenki amfoteryczne - związki nieorganiczne, wodorotlenki pierwiastków amfoterycznych, w zależności od warunków, wykazujące właściwości wodorotlenków kwasowych lub zasadowych. Wszystkie wodorotlenki amfoteryczne są ciałami stałymi. Nierozpuszczalne w wodzie, są na ogół słabymi elektrolitami.
Sole- substancje złożone, które w roztworach wodnych dysocjują na kationy i aniony metali pozostałości kwasu. IUPAC definiuje sole jako związki chemiczne składające się z kationów i anionów. Istnieje inna definicja: sole to substancje, które można otrzymać w wyniku oddziaływania kwasów i zasad z uwolnieniem wody.
Sole średnie (normalne).- produkty zastąpienia wszystkich kationów wodoru w cząsteczkach kwasu kationami metali (Na 2 CO 3, K 3 PO 4, Ca 3 (PO 4) 2).
Sole kwasowe- produkty częściowego zastąpienia kationów wodoru w kwasach kationami metali (NaHCO 3, CaHPO 4). Powstają, gdy zasada jest zobojętniana przez nadmiar kwasu (to znaczy w warunkach braku zasady lub nadmiaru kwasu).
Podstawowe sole- produkty niepełnego podstawienia grup hydroksylowych zasady (OH-) resztami kwasowymi ((CuOH) 2 CO 3). Powstają w warunkach nadmiaru zasady lub braku kwasu.
Podwójne sole– atomy wodoru kwasu dwu- lub wielozasadowego zastępuje się nie jednym metalem, ale dwoma różnymi: NaKCO 3, KAl(SO 4) 2
Mieszany sole zawierające dwa różne aniony (Ca(OCl)Cl).
Złożony– substancje zawierające złożony jon kompleksowy, zdolny do samodzielnego istnienia.
Przykład: (NH 4) 2 - dihydroksotetrachloroplatynian(IV) amonu
Postęp:
1. Podgrzej kilka kryształków dwuchromianu amonu na lampie alkoholowej. Zapisz równanie reakcji.
2. Dodaj kawałek kredy do 2-3 ml kwasu solnego. Zwróć uwagę na uwolnienie pęcherzyków gazu. Zapisz równanie reakcji.
3. Metalową łyżką spal trochę czerwonego fosforu w płomieniu lampki alkoholowej. Co się stanie? Zapisz równanie reakcji.
4. Dodaj wodorotlenek sodu do 2-3 ml azotanu rtęci (II). Co zostało pominięte?
Zapisz równanie reakcji
5. Dodaj zasadę do 2-3 ml siarczanu miedzi (II). Zwróć uwagę na Cu(OH)2. Zapisz równanie reakcji. Podziel osad na 2 części. Podgrzej jedną na lampie alkoholowej. Co się stało z kolorem osadu? Zapisz równanie reakcji. Pozostałą część osadu zachowaj do doświadczenia 7.
6. Do 2-3 ml siarczanu chromu (III) dodać wodorotlenek sodu, aż wytrąci się wodorotlenek sodu. Podziel osad na pół. Do jednej części osadu dodać więcej wodorotlenku sodu, a do drugiej roztworu kwasu solnego. Co obserwujesz? Zapisz równania zachodzących reakcji.
Część druga. Otrzymywanie soli
7. Do wytrąconego wodorotlenku miedzi(II) otrzymanego w doświadczeniu 5 dodać kwas solny. Zapisz równanie reakcji. Nazwij powstałą sól.
8. Dodaj roztwór jodku potasu do roztworu azotanu ołowiu (II). Zwróć uwagę na osad opadniętej soli. Zapisz równanie reakcji. Nazwij sole.
9. Zanurz kawałek miedzi w roztworze rozcieńczonego kwasu azotowego. Podgrzej zawartość. Zapisz równanie reakcji, jeśli w rezultacie otrzymana zostanie sól, gaz (tlenek azotu) i woda.
10. Do roztworu siarczanu miedzi (II) dodawać roztwór wodorotlenku amonu, aż pojawi się jasnozielony osad głównej soli. Zapisz równanie reakcji. Nazwij sole.
11. Przepuść dwutlenek węgla (z aparatu Kippa) przez roztwór chlorku wapnia. Wytrąci się osad węglanu wapnia. Kontynuuj podawanie dwutlenku. Osad zniknie, tj. tworzy się rozpuszczalna sól wodorowęglanu wapnia.
Przygotowanie tlenków i wodorotlenków:
(NH 4) 2 CrO 7 t → N 2 + Cr2O 3 + H 2 O
Pomarańczowy Zielony
Cr 2 O 3 – tlenek chromu (III), tlenek amfoteryczny.
Wzór strukturalny: O = Cr – O – Cr = O
CaCO 3 + 2HCl → CaCl 2 + CO2 + H2O
CO 2 - tlenek węgla (IV), tlenek kwasowy.
Wzór strukturalny: O = C = O
4P + 5O 2 → 2P 2 O 5
2P 2 O 5 – tlenek P(V).
| R |
| P |
| P |
| O |
| O |
CuSO 4 + 2NaOH → Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4
Cu(OH) 2 – osad niebieski kolor,
Cu(OH) 2 – wodorotlenek Cu(II).
Wzór strukturalny: OH – Cu – OH
Podczas reakcji obserwujemy pojawienie się jasnoniebieskiego osadu.
Substancję dzielimy na 2 części. Pierwszą część podgrzewamy na lampie alkoholowej. Obserwujemy zmianę koloru osadu z jasnoniebieskiego na czarny.
Do powstałego osadu dodać kwas solny.
Obserwujemy rozpuszczanie osadu.
6NaOH + Cr 2 (SO 4) 3 → 3Na 2 SO 4 + 2Cr(OH) 3 ↓
Cr(OH) 3 + 3NaOH → Na 3 [Cr(OH) 6 ]
Cr(OH) 3 + 3HCl → CrCl 3 + 3H 2 O
Cu(OH) 2 + 2HCl → CuCl 2 + 2H 2 O
Chlorek miedzi(II) - średnia sól
Pb(NO 3) 3 + 2KI → 2 KNO 3 + PbI 2 ↓
Azotan potasu, jodek rtęci (II). – średnia sól.
Cu+4HNO 3 →Cu(NO 3) 2 +2NO 2 +2H 2 O
azotan miedzi (II) - sól średnia
Formuła strukturalna:
O= N - O - Cu - O - N =O
Cu 2 SO 4 + 2 NH 4 OH → 2 (CuOH) 2 SO 4 + (NH 4) 2 SO 4
siarczan miedzi (II), siarczan amonu
CaCl2+H2O+CO2 →CaCO3 + 3HCl
CaCO 3 +H 2 O+CO 2 → Ca(HCO 3) 2
Sól kwasowa wodorowęglanu wapnia (II).
Formuła strukturalna:
1. Napisz wzory i określ stopień utlenienia każdego pierwiastka w związkach: siarczan potasu, wodorofosforan żelaza, azotan wapnia, tlenek manganu (VI), siarczan hydroksykobaltu.
Siarczan potasu: K 2 SO 4 – K +1 S +6 O -2
Wodorofosforan żelaza: FeHPO 4 – Fe +2 H +1 P +5 O -2
Azotan wapnia: Ca(NO 3) 2 – Ca +2 N +5 O -2
Tlenek manganu (VI): MnO 3 - Mn +6 O -2
Siarczan hydroksykobaltu: (S +6) 2
2. Zdefiniować pojęcia: tlenek, wodorotlenek, sól. Daj przykłady.
Tlenki to złożone substancje zawierające atomy tlenu innego pierwiastka (E x O y). Stopień utlenienia tlenu w tlenkach wynosi -2.
Przykład: Fe 2 O 3 - tlenek żelaza (III), CuO-tlenek miedzi (II) lub tlenek miedzi (+2).
Wodorotlenki – substancje złożone, które zawierają atomy metali (kationy) i jedną lub więcej grup hydroksylowych - Me(OH)n.
Przykład: Ca(OH) 2,NaOH
Sole – są to produkty całkowitego lub częściowego zastąpienia atomów wodoru w kwasie atomami metalu lub grupami hydroksylowymi w zasadzie resztami kwasowymi. W przypadku całkowitego podstawienia powstają sole pośrednie (normalne). W przypadku częściowego podstawienia otrzymuje się sole kwasowe i zasadowe.
Przykład: NaCl, Na2SO4, CaSO4
3. Uzupełnij równania reakcji (uzyskaj sole średnie, kwasowe, zasadowe):
KOH+H2CO3 = H2O + K2CO3
Zn(OH) 2 + 2HCl = ZnCl 2 + 2H 2 O
Odpowiedź: KOH+H2CO3 = K2CO3+H2O
Zn(OH) 2 +HCl = Zn(OH)Cl + H 2 O
ZnOHCL +HCL= ZnCL2 +H2O
4. Udowodnić amfoteryczny charakter wodorotlenku, rozważając jego oddziaływanie z kwasem i zasadą.
Sn(OH) 2 +2HCl → SnCl 2 +H 2 O – chlorek cyny (II)
Sn(OH) 2 +2NaCl → Na 2 – heksahydrokocynian sodu (IV)
Ponieważ Sn(OH)2 przereagował z kwasem i zasadą, mogę stwierdzić, że jest amfoteryczny.
Wniosek: W pracy laboratoryjnej zapoznałem się z właściwościami związków nieorganicznych i metodami ich otrzymywania.
Klasyfikacja substancji nieorganicznych z przykładami związków
Przeanalizujmy teraz bardziej szczegółowo schemat klasyfikacji przedstawiony powyżej.
Jak widzimy, przede wszystkim dzielimy wszystkie substancje nieorganiczne prosty I złożony:
Proste substancje Są to substancje utworzone przez atomy tylko jednego pierwiastka chemicznego. Na przykład prostymi substancjami są wodór H2, tlen O2, żelazo Fe, węgiel C itp.
Wśród substancji prostych są metale, niemetale I Gazy szlachetne:
Metale utworzone przez pierwiastki chemiczne znajdujące się poniżej przekątnej bor-astat, a także wszystkie pierwiastki znajdujące się w grupach bocznych.
Gazy szlachetne utworzone przez pierwiastki chemiczne z grupy VIIIA.
Niemetale tworzą odpowiednio pierwiastki chemiczne znajdujące się powyżej przekątnej bor-astat, z wyjątkiem wszystkich pierwiastków podgrup bocznych i gazów szlachetnych znajdujących się w grupie VIIIA:
Nazwy prostych substancji najczęściej pokrywają się z nazwami pierwiastków chemicznych, z których atomy są utworzone. Jednak w przypadku wielu pierwiastków chemicznych zjawisko alotropii jest powszechne. Alotropia to zjawisko polegające na tym, że jeden pierwiastek chemiczny może utworzyć kilka prostych substancji. Na przykład w przypadku pierwiastka chemicznego tlenu możliwe jest istnienie związków molekularnych o wzorach O 2 i O 3. Pierwsza substancja nazywana jest zwykle tlenem w taki sam sposób, jak pierwiastek chemiczny, z którego atomów się składa, a druga substancja (O 3) jest zwykle nazywana ozonem. Pod prosta substancja węgiel może oznaczać dowolne jego modyfikacje alotropowe, na przykład diament, grafit lub fulereny. Prostą substancję fosfor można rozumieć jako jej alotropowe modyfikacje, takie jak fosfor biały, fosfor czerwony, fosfor czarny.
Substancje złożone
Substancje złożone to substancje utworzone przez atomy dwóch lub więcej pierwiastków chemicznych.
Na przykład substancjami złożonymi są amoniak NH 3, kwas siarkowy H 2 SO 4, wapno gaszone Ca (OH) 2 i niezliczone inne.
Wśród złożonych substancji nieorganicznych wyróżnia się 5 głównych klas, a mianowicie tlenki, zasady, wodorotlenki amfoteryczne, kwasy i sole:
Tlenki - substancje złożone utworzone przez dwa pierwiastki chemiczne, z których jednym jest tlen na stopniu utlenienia -2.
Ogólny wzór tlenków można zapisać jako Ex x O y, gdzie E jest symbolem pierwiastka chemicznego.
Nazewnictwo tlenków
Nazwa tlenku pierwiastka chemicznego opiera się na zasadzie:
Na przykład:
Fe 2 O 3 - tlenek żelaza (III); CuO – tlenek miedzi(II); N 2 O 5 - tlenek azotu (V)
Często można znaleźć informację, że w nawiasach podana jest wartościowość pierwiastka, lecz tak nie jest. Na przykład stopień utlenienia azotu N 2 O 5 wynosi +5, a wartościowość, co dziwne, wynosi cztery.
Jeśli pierwiastek chemiczny ma w związkach pojedynczy dodatni stopień utlenienia, wówczas stopień utlenienia nie jest wskazany. Na przykład:
Na 2 O - tlenek sodu; H2O - tlenek wodoru; ZnO - tlenek cynku.
Klasyfikacja tlenków
Tlenki, zgodnie z ich zdolnością do tworzenia soli podczas interakcji z kwasami lub zasadami, dzieli się odpowiednio na tworzące sól I nie tworzący soli.
Istnieje kilka tlenków nietworzących soli; wszystkie powstają z niemetali na stopniu utlenienia +1 i +2. Należy pamiętać o liście tlenków nie tworzących soli: CO, SiO, N 2 O, NO.
Z kolei tlenki tworzące sól dzielą się na podstawowy, kwaśny I amfoteryczny.
Zasadowe tlenki Są to tlenki, które reagując z kwasami (lub tlenkami kwasowymi) tworzą sole. Do tlenków zasadowych zalicza się tlenki metali na stopniu utlenienia +1 i +2, z wyjątkiem tlenków BeO, ZnO, SnO, PbO.
Tlenki kwasowe Są to tlenki, które reagując z zasadami (lub tlenkami zasadowymi) tworzą sole. Tlenkami kwasowymi są prawie wszystkie tlenki niemetali z wyjątkiem nietworzących soli CO, NO, N 2 O, SiO, a także wszystkich tlenków metali na wysokim stopniu utlenienia (+5, +6 i +7).
Tlenki amfoteryczne nazywane są tlenkami, które mogą reagować zarówno z kwasami, jak i zasadami, tworząc w wyniku tych reakcji sole. Tlenki takie mają charakter dualny kwasowo-zasadowy, to znaczy mogą wykazywać właściwości zarówno tlenków kwasowych, jak i zasadowych. Tlenki amfoteryczne obejmują tlenki metali na stopniach utlenienia +3, +4, a także jako wyjątki tlenki BeO, ZnO, SnO i PbO.
Niektóre metale mogą tworzyć wszystkie trzy rodzaje tlenków tworzących sól. Na przykład chrom tworzy zasadowy tlenek CrO, tlenek amfoteryczny Cr 2 O 3 i tlenek kwasowy CrO 3.
Jak widać, właściwości kwasowo-zasadowe tlenków metali zależą bezpośrednio od stopnia utlenienia metalu w tlenku: im wyższy stopień utlenienia, tym wyraźniejsze są właściwości kwasowe.
Powody
Powody - związki o wzorze Me(OH)x, gdzie X najczęściej równa 1 lub 2.
Klasyfikacja zasad
Zasady klasyfikuje się według liczby grup hydroksylowych w jednej jednostka strukturalna.
Zasady z jedną grupą hydroksylową, tj. nazywa się typ MeOH zasady monokwasowe, z dwiema grupami hydroksylowymi, tj. wpisz odpowiednio Me(OH) 2, dwukwas itp.
Zasady dzielimy również na rozpuszczalne (alkaliczne) i nierozpuszczalne.
Do alkaliów zalicza się wyłącznie wodorotlenki metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych, a także wodorotlenek talu TlOH.
Nazewnictwo zasad
Nazwa fundacji opiera się na następującej zasadzie:
Na przykład:
Fe(OH) 2 - wodorotlenek żelaza (II),
Cu(OH) 2 - wodorotlenek miedzi (II).
W przypadkach, gdy metal w substancjach złożonych ma stały stopień utlenienia, nie jest wymagane jego wskazanie. Na przykład:
NaOH – wodorotlenek sodu,
Ca(OH) 2 - wodorotlenek wapnia itp.
Kwasy
Kwasy - substancje złożone, których cząsteczki zawierają atomy wodoru, które można zastąpić metalem.
Ogólny wzór kwasów można zapisać jako H x A, gdzie H to atomy wodoru, które można zastąpić metalem, a A to reszta kwasowa.
Na przykład kwasy obejmują związki takie jak H2SO4, HCl, HNO3, HNO2 itp.
Klasyfikacja kwasów
Ze względu na liczbę atomów wodoru, które można zastąpić metalem, kwasy dzielą się na:
- O kwasy zasadowe: HF, HCl, HBr, HI, HNO3;
- D kwasy zasadowe: H2SO4, H2SO3, H2CO3;
- T kwasy rehozasadowe: H3PO4, H3BO3.
Należy zaznaczyć, że w przypadku kwasów organicznych liczba atomów wodoru najczęściej nie odzwierciedla ich zasadowości. Na przykład kwas octowy o wzorze CH 3 COOH, pomimo obecności 4 atomów wodoru w cząsteczce, nie jest kwasem cztero-, ale jednozasadowym. Zasadowość kwasów organicznych zależy od liczby grup karboksylowych (-COOH) w cząsteczce.
Ponadto, w oparciu o obecność tlenu w cząsteczkach, kwasy dzielą się na beztlenowe (HF, HCl, HBr itp.) i zawierające tlen (H 2 SO 4, HNO 3, H 3 PO 4 itp.) . Nazywane są również kwasami zawierającymi tlen oksokwasy.
Możesz przeczytać więcej na temat klasyfikacji kwasów.
Nazewnictwo kwasów i reszt kwasów
Koniecznie poznaj poniższą listę nazw i wzorów kwasów i reszt kwasów.
W niektórych przypadkach kilka poniższych zasad może ułatwić zapamiętywanie.
Jak widać z powyższej tabeli, konstrukcja nazw systematycznych kwasów beztlenowych jest następująca:
Na przykład:
HF – kwas fluorowodorowy;
HCl – kwas solny;
H2S— kwas wodorosiarczkowy.
Nazwy reszt kwasowych kwasów beztlenowych opierają się na zasadzie:
Na przykład Cl - - chlorek, Br - - bromek.
Nazwy kwasów zawierających tlen uzyskuje się poprzez dodanie różnych przyrostków i końcówek do nazwy pierwiastka kwasotwórczego. Na przykład, jeśli pierwiastek kwasotwórczy w kwasie zawierającym tlen ma najwyższy stopień utlenienia, wówczas nazwa takiego kwasu jest skonstruowana w następujący sposób:
Na przykład kwas siarkowy H 2 S +6 O 4, kwas chromowy H 2 Cr +6 O 4.
Wszystkie kwasy zawierające tlen można również zaliczyć do wodorotlenków kwasowych, ponieważ zawierają grupy hydroksylowe (OH). Można to zobaczyć na przykład na poniższym przykładzie formuły graficzne niektóre kwasy zawierające tlen:
Zatem kwas siarkowy można inaczej nazwać wodorotlenkiem siarki (VI), kwasem azotowym - wodorotlenkiem azotu (V), kwasem fosforowym - wodorotlenkiem fosforu (V) itp. W tym przypadku liczba w nawiasach charakteryzuje stopień utlenienia pierwiastka kwasotwórczego. Ten wariant nazw kwasów zawierających tlen może wydawać się dla wielu niezwykle nietypowy, ale czasami takie nazwy można znaleźć w rzeczywistości Ujednolicony egzamin państwowy KIMakh z chemii w zadaniach z klasyfikacji substancji nieorganicznych.
Wodorotlenki amfoteryczne
Wodorotlenki amfoteryczne - wodorotlenki metali wykazujące dwojaką naturę, tj. zdolne do wykazywania zarówno właściwości kwasów, jak i właściwości zasad.
Wodorotlenki metali na stopniach utlenienia +3 i +4 są amfoteryczne (podobnie jak tlenki).
Ponadto, w drodze wyjątku, wodorotlenki amfoteryczne obejmują związki Be(OH) 2, Zn(OH) 2, Sn(OH) 2 i Pb(OH) 2, pomimo stopnia utlenienia zawartego w nich metalu +2.
Dla amfoterycznych wodorotlenków metali trój- i czterowartościowych możliwe jest istnienie form orto i meta, różniących się od siebie jedną cząsteczką wody. Na przykład wodorotlenek glinu(III) może występować w formie orto Al(OH)3 lub postaci meta AlO(OH) (metawodorotlenek).
Ponieważ, jak już wspomniano, wodorotlenki amfoteryczne wykazują zarówno właściwości kwasów, jak i właściwości zasad, ich wzór i nazwę można również zapisać inaczej: albo jako zasada, albo jako kwas. Na przykład:
Sole
Na przykład sole obejmują związki takie jak KCl, Ca(NO 3) 2, NaHCO 3 itp.
Definicja przedstawiona powyżej opisuje skład większości soli, jednakże istnieją sole, które do niej nie wchodzą. Na przykład zamiast kationów metali sól może zawierać kationy amonowe lub ich pochodne organiczne. Te. sole obejmują związki takie jak na przykład (NH 4) 2 SO 4 (siarczan amonu), + Cl - (chlorek metyloamonu) itp.
Klasyfikacja soli
Z drugiej strony sole można uznać za produkty zastąpienia kationów wodorowych H + w kwasie innymi kationami lub za produkty zastąpienia jonów wodorotlenkowych w zasadach (lub wodorotlenkach amfoterycznych) innymi anionami.
Przy całkowitej wymianie tzw przeciętny Lub normalna sól. Na przykład przy całkowitym zastąpieniu kationów wodoru w kwasie siarkowym kationami sodu powstaje średnia (normalna) sól Na2SO4 i przy całkowitym zastąpieniu jonów wodorotlenkowych w zasadzie Ca (OH) 2 kwasowymi pozostałościami jonów azotanowych powstaje średnia (normalna) sól Ca(NO3)2.
Sole powstałe w wyniku niepełnego zastąpienia kationów wodoru w kwasie dwuzasadowym (lub większej liczbie) kationami metali nazywane są kwasowymi. Zatem, gdy kationy wodoru w kwasie siarkowym nie zostaną całkowicie zastąpione kationami sodu, powstaje kwaśna sól NaHSO4.
Sole powstałe w wyniku niecałkowitego zastąpienia jonów wodorotlenkowych w zasadach dwukwasowych (lub większej liczbie) nazywane są zasadami. O mocne sole. Na przykład przy niepełnym zastąpieniu jonów wodorotlenkowych w zasadzie Ca(OH) 2 jonami azotanowymi powstaje zasada O sól klarowna Ca(OH)NO3.
Nazywa się sole składające się z kationów dwóch różnych metali i anionów reszt kwasowych tylko jednego kwasu sole podwójne. Na przykład solami podwójnymi są KNaCO 3, KMgCl 3 itp.
Jeśli sól składa się z jednego rodzaju kationów i dwóch rodzajów reszt kwasowych, takie sole nazywa się mieszanymi. Na przykład sole mieszane to związki Ca(OCl)Cl, CuBrCl itp.
Istnieją sole, które nie mieszczą się w definicji soli jako produkty zastąpienia kationów wodorowych w kwasach kationami metali lub produkty zastąpienia jonów wodorotlenkowych w zasadach anionami reszt kwasowych. Ten - sole złożone. Na przykład solami złożonymi są tetrahydroksozinian i tetrahydroksoglinian sodu o wzorach odpowiednio Na2 i Na. Sole złożone najczęściej można rozpoznać m.in. po obecności we wzorze nawiasów kwadratowych. Trzeba jednak zrozumieć, że aby substancja została zaklasyfikowana jako sól, musi zawierać pewne kationy inne niż (lub zamiast) H +, a aniony muszą zawierać pewne aniony inne niż (lub zamiast) OH - . Na przykład związek H2 nie należy do klasy soli złożonych, ponieważ gdy oddzieli się od kationów, w roztworze obecne są tylko kationy wodoru H+. Ze względu na rodzaj dysocjacji substancję tę należy raczej zaliczyć do beztlenowego kwasu złożonego. Podobnie związek OH nie należy do soli, ponieważ związek ten składa się z kationów + i jonów wodorotlenkowych OH -, tj. należy go traktować jako kompleksową podstawę.
Nazewnictwo soli
Nazewnictwo soli średnich i kwaśnych
Imię środka i sole kwasowe zbudowany jest na zasadzie:
Jeśli stopień utlenienia metalu w substancjach złożonych jest stały, nie jest to wskazane.
Nazwy reszt kwasowych podano powyżej, rozważając nomenklaturę kwasów.
Na przykład,
Na2SO4 - siarczan sodu;
NaHSO 4 - wodorosiarczan sodu;
CaCO 3 - węglan wapnia;
Ca(HCO 3) 2 - wodorowęglan wapnia itp.
Nazewnictwo soli zasadowych
Nazwy głównych soli opierają się na zasadzie:
Na przykład:
(CuOH) 2 CO 3 - hydroksywęglan miedzi (II);
Fe(OH) 2 NO 3 - dihydroksonitan żelaza (III).
Nazewnictwo soli złożonych
Nomenklatura złożone związki znacznie trudniejsze i dla zdanie jednolitego egzaminu państwowego Nie musisz dużo wiedzieć o nomenklaturze soli złożonych.
Powinieneś umieć nazwać sole złożone otrzymane w wyniku reakcji roztworów alkalicznych z wodorotlenkami amfoterycznymi. Na przykład:
*Te same kolory we wzorze i nazwie oznaczają odpowiadające sobie elementy receptury i nazwy.
Trywialne nazwy substancji nieorganicznych
Przez nazwy trywialne rozumiemy nazwy substancji niezwiązane lub słabo powiązane z ich składem i strukturą. Nazwy trywialne są z reguły ustalane albo ze względów historycznych, albo fizycznie lub właściwości chemiczne dane połączenia.
Lista trywialnych nazw substancji nieorganicznych, które musisz znać:
| Na 3 | kriolit |
| SiO2 | kwarc, krzemionka |
| FeS 2 | piryt, piryt żelazny |
| CaSO4 ∙2H 2O | gips |
| CaC2 | węglik wapnia |
| Al4C3 | węglik aluminium |
| KO | żrący potas |
| NaOH | wodorotlenek sodu, soda kaustyczna |
| H2O2 | nadtlenek wodoru |
| CuSO4 ∙5H 2O | siarczan miedzi |
| NH4Cl | amoniak |
| CaCO3 | kreda, marmur, wapień |
| N2O | gaz rozweselający |
| NIE 2 | brązowy gaz |
| NaHCO3 | soda oczyszczona (pitna). |
| Fe3O4 | żelazna skala |
| NH3 ∙H2O (NH4OH) | amoniak |
| WSPÓŁ | tlenek węgla |
| CO2 | dwutlenek węgla |
| SiC | karborund (węglik krzemu) |
| PH 3 | fosfina |
| NH 3 | amoniak |
| KClO3 | Sól Bertholeta (chloran potasu) |
| (CuOH)2CO3 | malachit |
| CaO | wapno palone |
| Ca(OH)2 | wapno gaszone |
| przezroczysty wodny roztwór Ca(OH) 2 | woda limonkowa |
| zawiesina stałego Ca(OH)2 w jego roztworze wodnym | mleko wapienne |
| K2CO3 | potaż |
| Na2CO3 | soda kalcynowana |
| Na 2 CO 3 ∙ 10H 2 O | soda kryształowa |
| MgO | magnezja |
