Химическая номенклатура неорганических соединений

Интернациональный альянс по теоретической и прикладной химии сформулировал неспециализированные правила для создания названий химических соединений – так именуемую систематическую интернациональную номенклатуру. Она есть самая строгой, достаточно несложной и универсальной; наименование неорганических соединений строится по следующим главным правилам:

— в случае, если соединение состоит лишь из двух элементов, то первый именуют по-русски (на национальном языке страны), показывая приставками ( ди, три, тетра и т.д.) число его атомов. Второй элемент именуют по латыни с суффиксом -ид (и соответствующими количественными приставками): к примеру: NaCl — натрий хлорид, BaO — барий оксид, BN –бор нитрид, GaAs – галлий арсенид, N2O –диазот оксид, СеO2 — церий диоксид, S2O3- дисера триоксид;

— в случае, если соединение складывается из трех и более элементов (к примеру, кислородсодержащие кислоты, основания, соли ), то кислотный остаток именуют слитно справа налево, показывая количество атомов кислорода – оксо, диоксо, триоксо и т.д., а после этого по латыни элемент с суффиксом -ат(в скобках записывают римскими цифрами его степень окисления ( при условии, что этот элемент имеет пара с. о. в соединениях). В конце заглавия пишут через дефис слово «ион». К примеру:

SO42- — тетраоксосульфат (VI) — ион

SO32- — триоксосульфат (IV) – ион

NO3- — триоксонитрат (V) – ион

NO2- — диоксонитрат (III) – ион

SiO32- — триоксосиликат (IV) – ион (метасиликат-ион по полусистематической номенклатуре, применение которой возможно). К примеру:

Na2SiO3 — динатрий триоксосиликат (IV) либо динатрий метасиликат

PO43- -тетраоксофосфат(V) (либо ортофосфат-ион по полусистематической номенклатуре).

АlPO4 – алюминий тетраоксофосфат(V) , либо алюминий ортофосфат

СО32- — триоксокарбонат-ион (карбонат- ион)

СaCO3 кальций триоксокарбонат, кальций карбонат

РО3- –триоксофосфат (V) — ион либо метафосфосфат- ион

Zn(PO3)2 – цинк триоксофосфат(V) либо цинк метафосфат

OH- – гидроксид- ион

Сa(OH)2 –кальций дигидроксид

На данный момент в РФ самый обширно распространена интернациональная либо полусистематическая номенклатура (рассмотренную выше систематическую номенклатуру в школьной программе до сих пор фактически не изучают). В технической, технологической, научной литературе, во многих ГОСТах, документации довольно часто видится русская номенклатура, которая формально в далеком прошлом отменена. Помимо этого, часто на этикетках, в справочниках, в технологических руководствах и т.д. видятся заглавия соединений по тривиальной номенклатуре. Как пример потом в тексте приведена таблица с заглавиями некоторых неорганических соединений по разным разновидностям химической номенклатуры, каковые употребляются либо видятся на данный момент в РФ.

Абитуриентам, поступившим в высшие учебные заведения нужно кроме этого знать групповые заглавия элементов:

— щелочные металлы: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr;

— щелочноземельные металлы: Ca, Sr, Ba, Ra;

— переходные элементы 3d-последовательности (3d-элементы): Sc……Zn;

— лантаноиды (редкоземельные элементы): Сe ……Lu;

— актиноиды (трансурановые элементы): Th………Lr;

— платиноиды (элементы группы платины): Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt;

— халькогены: S, Se, Te;

— галогены: F, Cl, Br, I, At.

Эти заглавия довольно часто употребляются для выделения разных типов соединений, к примеру: сульфиды щелочных металлов, галогениды переходных элементов и т.п.

Классификация неорганических соединений

Большая часть неорганических соединений смогут быть поделены на три главных класса (типа): оксиды, соли и гидроксиды. Для лучшего понимания бескислородные кислоты возможно условно выделить в отдельний класс неорганических соединений. Неспециализированная схема классификации представлена на рис 1 (см. приложение 1). Эта классификация не есть полной, поскольку в нее не вошли кое-какие менее довольно часто видящиеся двоичные (другими словами складывающиеся из двух элементов) соединения (к примеру, арсин – AsH3, сероуглерод –CS2 и пр.).

Оксиды

Химические соединения элементов с кислородом вида именуются оксидами (степень окисления атома О в оксидах равна «-2»).

Систематическая номенклатура оксидов: на первом месте показывают наименование элемента в именительном падеже с соответствующими греческими количественными приставками, потом — слово «оксид» кроме этого с соответствующими количественными приставками, к примеру: SiO2- кремний диоксид, Fe2O3- в первых рядах триоксид , P2O5- дифосфор пентоксид и т.д..

Полусистематическая (интернациональная) номенклатура: на первом месте находится слово «оксид», за которым направляться наименование элемента в родительном падеже с указанием римскими цифрами в скобках его степени окисления, к примеру:

Fe2O3 – оксид железа (III), допускается запись: оксид Fe (III);

FeO- оксид железа (II), допускается запись: оксид Fe(II);

P2O3- оксид фосфора (III);

P2O5- оксид фосфора (V);

NO – оксид азота (II), допускается запись монооксид азота;

NO2 – оксид азота (IV), допускается запись диоксид азота.

Na2O – оксид натрия ( натрий имеет лишь одно значение степени окисления в соединениях, в таких случаях ее не показывают).

Русская номенклатура в заглавиях оксидов оперирует словом «окись» с указанием количества атомов кислорода на один атом элемента, к примеру: N2O – полуокись азота,

Fe2O3 – полутороокись железа,

CO2 – двуокись углерода.

направляться подчернуть, что в русской номенклатуре оксид элемента с низшей степенью окисления довольно часто именовали закисью элемента, а оксид того же элемента с высшей степенью окисления – окисью, к примеру: Сu2О — закись меди, CuO- окись меди.

Существуют соединения элементов с кислородом, каковые не проявляют особенностей оксидов (в этих соединениях атом кислорода имеет степень окисления, которая не равна «-2»). К примеру, Н2О2-1- пероксид водорода (перекись водорода), проявляет свойства не сильный кислоты, Na2O2-1 — пероксид натрия – соль. В этих соединениях содержится группы атомов –О–О– либо анион . Схема классификации оксидов приведена на рис. 2 (см. приложение 2).

Гидроксиды

Гидроксиды — это сложные вещества неспециализированной формулы , другими словами продукты прямого либо косвенного сотрудничества оксидов с водой. Гидроксиды по собственному характеру смогут быть поделены на 3 группы: главные (основания), кислотные (кислородсодержащие кислоты) и амфотерные основания (см. рис. 1 приложения).

Основания

Неспециализированная формула (n

Растворимыми в воде основаниями либо щелочами являются гидроксиды самые активных металлов (щелочных и щелочноземельных): LiOH, KOH, NaOH, RbOH, CsOH; Sr(OH)2, Ba(OH)2. Перечисленные основания являются сильными электролитами (степень диссоциации ? 1). Все остальные гидроксиды металлов являются малорастворимыми либо фактически нерастворимыми и одновременно слабыми электролитами. направляться запомнить, что растворимое в воде основание NH4OH (раствор газообразного аммиака NH3 в воде) есть не сильный. Основания AgOH и Hg(OH)2 самопроизвольно разлагаются в растворах на воду и оксид.

По количеству гидроксид-ионов либо –ОН групп все основания возможно поделить на однокислотные (содержат одну –ОН группу) и многокислотные (содержат более одной –ОН группы). направляться знать, что гидроксид-ионы ОН- образуются и существуют лишь в растворах при диссоциации оснований, и главных солей.

В заглавии основания по систематической интернациональной номенклатуре на первое место ставят наименование элемента, образующего основание, за которым направляться слово « гидроксид», с соответствующей количественной приставкой, при необходимости, к примеру:

Mg(OH)2 – магний дигидроксид,

Cr(OH)3 – хром тригидроксид

NaOH – натрий гидроксид

Полусистематическая (интернациональная) номенклатура: на первое место ставится слово « гидроксид», за которым направляться наименование элемента в соответствующем падеже и указание степени окисления элемента (римскими цифрами в круглых скобках), к примеру, NaOH – гидроксид натрия, Cr(OH)3 — гидроксид хрома(III). Устаревшая русская номенклатура оперирует словом «гидроокись» с соответствующими количественными приставками, показывающими количество гидроксид-ионов в основании – NaOH – гидроокись натрия (наименование по тривиальной номенклатуре и старое техническое наименование – едкий натр).

Кислородсодержащие кислоты

Кислородсодержашие кислоты кроме этого относятся к гидроксидам. Это электролиты, образующие при диссоциации в водных растворах из положительно заряженных ионов лишь ионы водорода H+, либо, более совершенно верно, ионы гидроксония Н3О+- гидратированный ион водорода. Более неспециализированное определение: кислоты – это вещества, являющиеся донорами протонов Н+. В зависимости от количества катионов водорода, образующихся при диссоциации кислоты, кислоты классифицируют кроме этого как основания, по основности. Существуют одно-, двух-, трех- и четырехосновные кислоты. К примеру, азотная кислота HNO3, азотистая кислота HNO2 –одноосновные кислоты, угольная кислота H2CO3, серная кислота H2SO4 – двухосновные кислоты, ортофосфорная кислота H3PO4 есть трехосновной кислотой, а ортокремниевая кислота H4SiO4 –четырехосновной кислотой.

Номенклатура кислородсодержащих кислот: по интернациональной систематической номенклатуре заглавия кислородсодержащих кислот формируются, как указывалось ранее, с учетом аниона, входящего в состав кислоты. К примеру:

H3PO4 — триводород тетраоксофосфат(V) либо триводород ортофосфат

H2CO3 — диводород триоксокарбонат (IV)

HNO3 — водород триоксонитрат (V)

Н2SiO3 — диводород триоксосиликат (IV) либо диводород метасиликат

H2SO4- диводород тетраоксосульфат(VI) (количество атомов водорода в кислотах возможно не показывать)

По систематической номенклатуре заглавия кислот применяют редко, значительно чаще используют традиционно сложившиеся заглавия, каковые формируются от русского заглавия элемента (русская номенклатура) по определенным правилам (см. таблицу). В таблице приведен список кислородсодержащих кислот, соли которых самый распространены в природе. направляться обратить внимание, что наименование кислотного остатка определяет наименование соли и строят его значительно чаще по полусистематической (интернациональной) номенклатуре от латинского заглавия элемента. Поэтому нужно отыскать в памяти латинские заглавия элементов чаще всего видящихся в кислотах, к примеру, N – азот, в русской транскрипции латинского заглавия звучит как [нитрогениум], С – углерод – [карбониум], S – сера – [сульфур], Si- кремний – [силициум], олово – [станнум], свинец – [плюмбум], мышьяк – [арсеникум] и т.д. В таблице приведены неспециализированные правила, в соответствии с которыми возможно назвать большая часть неорганических кислородсодержащих кислот вторых элементов, их соли и кислотные остатки.

Таблица самый распространенных кислородсодержащих кислот

Гидросоли и заглавия их кислотных остатков будут рассмотрены в разделе«соли». Правила заглавия кислородсодержащих кислотных остатков и кислот (за исключением тех, каковые имеют тривиальные заглавия либо их направляться именовать по систематической номенклатуре) следующие:

верховная с. о. элемента (равна № группы в периодической совокупности) – корень русского заглавия элемента + окончание «ая» либо «овая»

Наименование

Кислородсодержащей

Кислоты

с.о. элемента max – корень русского заглавия элемента +

окончание «истая» либо «овистая»

верховная с.о. элемента – корень латинского заглавия элемента +

Наименование суффикс «ат»

Кислотного

остатка

с.о. элемента max – латинское наименование элемента + суффикс «ит»

Зная приведенные правила, легко вывести формулы кислот для разных элементов ( с учетом положения в периодической совокупности ) и назвать их. К примеру, металл Sn — олово ( 1V гр.) латинское наименование — stannum ( «станнум»):

Max с.о. = +4 Min с.о. = +2

Оксиды: SnO2 SnO

амфот. амфот.

+Н2О+Н2О

Н2SnO3 H2SnO2

оловянная кислота оловянистая кислота

SnO32- SnO22-

станнат- ион, станнит-ион,

Na2SnO3 – станнат Na Na2SnO2 – станнит Na

Оксидам некоторых элементов соответствуют две кислоты: ортокислота- и мета, формально они отличаются на одну молекулу Н2О.

Вывод формулы ортокислоты и мета ( если они существуют у данного элемента): при формальном присоединении к оксиду одной молекулы Н2О приобретаем формулу метакислоты, последующее присоединение еще одной молекулы воды к формуле метакислоты разрешает вывести формулу ортокислоты. К примеру, выведем формулу ортокислоты- и мета, соответствующей оксиду P (V):

P2O5 HPO3

+H2O +H2O

H2P2O6 a HPO3 — метафосфорная к-та H3PO4 — ортофосфорная к-та

Приведем пример обратной задачи: назвать соли NaBO2 и K3BO3. Степень окисления атома бора в этих солях равна +3 ( удостоверьтесь в надежности расчет), следовательно, соли образованы от кислотного оксида В2О3. В случае, если в обеих солях степени окисления бора однообразные, а виды кислотных остатков различные, то это соли мета- и ортоборной кислоты. Выведем формулы этих кислот:

В2О3 НВО2

+ Н2О + Н2О

НВО2 — метаборная кислота, Н3ВО3 — ортоборная кислота,

соли – метабораты соли – ортобораты

Заглавия солей: NaBO2 – метаборат натрия; Na3 BO3 — ортоборат натрия.

Бескислородные килоты

Неспециализированная формула таких кислот HхЭу. Эта несколько соединений по характеру диссоциации и химическим свойствам в водных средах (образование ионов гидроксония Н3О+) сходна с кислородсодержащими кислотами, но возможно выделена в отдельную группу, т.к. они не являются гидроксидами. Подобно кислородным кислотам, они смогут быть разной основности.

Наименование по систематической номенклатуре формируют следующим образом: на первом месте стоит слово «водород» с соответствующими количественными приставками, после этого направляться латинское наименование элемента с суффиксом «ид», к примеру:

HCl- водород хлорид

H2S – диводород сульфид

HCNS — водород роданид

Самый распространенные бескислородные кислоты, наименование по полусистематической (интернациональной) номенклатуре их солей и кислотных остатков приведены ниже:

Наименование бескислородной кислоты: сочетание корня слова названия и русского элемента «водородная». (По полусистематической номенклатуре на первом месте — наименование кислотного остатка + слово «водорода», к примеру HCl-хлорид водорода, H2S- сульфид водорода, в современной русской учебной литературе самый распространены заглавия, каковые приведены в таблице).

Наименование кислотного остатка: корень латинского заглавия элемента с суффиксом «ид».

Как и основания, все кислоты, независимо от их состава являются электролитами различной силы и подразделяют в зависимости от степени диссоциации на сильные, кислоты и слабые кислоты средней силы.

направляться запомнить, что сильными кислотами являются следующие: H2SO4, HCl, HBr, HI, HNO3, HClO4, HMnO4.

Такие кислоты, как H2CO3, H2S, H2SiO3, HNO2, H3BO3, HСlO, HCN являются не сильный кислотами.

Соли

Соли – сложные вещества, складывающиеся из катионов (положительно заряженных частиц, значительно чаще атомы металла) и отрицательно заряженных кислотных остатков. Разделяют по видам на обычные (средние), гидросоли (кислые соли), гидроксосоли (главные соли), двойные соли, смешанные и комплексные. Двойные соли содержат атомы двух металлов и неспециализированный кислотный остаток, к примеру, алюмокалиевые квасцы — KAl (SO4)2·12H2O. Смешанные соли имеют в собственном составе различные кислотные остатки, к примеру CaOCl2- смешанная соль кислот HCl и HСlO. В составе комплексных солей присутствует комплексный катион, к примеру, [Ag(NH3)2]Cl, либо комплексный анион – Na[Al(OH)4]. В большинстве случаев, независимо от растворимости, большая часть солей являются сильными электролитами.

Обычные (средние) соли

Обычные, либо средние соли являются продуктом полной нейтрализации кислоты основанием (полное замещение атомов водорода атомами металла (более строго — катионами оснований) либо полное замещение гидроксид-ионов основания кислотными остатками. В растворах диссоциируют с образованием анионов и катионов (кислотных остатков).

По интернациональной систематической номенклатуре заглавия солей формируются подобно обрисованным ранее заглавиям вторых классов соединений.. К примеру, Na2CO3 — динатрий триоксокарбонат, К2SO4- дикалий тетраоксосульфат(VI), СaSiO3- кальций триоксосиликат (IV), NaClO – натрий хлорат (I), NaClO2 –натрий хлорат (II), NaCl- натрий хлорид, Na2S- динатрий сульфид и т.д.

По полусистематической (интернациональной) номенклатуре на первое место ставят наименование кислотного остатка (см. таблицы кислот), на второе – наименование катиона соли с указанием римскими цифрами без алгебраического символа степени окисления металла, в случае, если это, как отмечали ранее, нужно. К примеру, Na2CO3 – карбонат натрия, NaClO – хлорит натрия, FeSO4- сульфат железа (II), Fe2(SO4)3 –сульфат железа (III), Na2S – сульфид натрия. Допускается запись: FeSO4 – сульфат Fe(II), Fe2(SO4)3 – сульфат Fe(III). В редких случаях для высших степеней окисления элемента в кислотном остатке употребляется приставка «пер» либо «пиро» с суффиксом – «ат», а в низшей степени окисления в заглавии соли приставка «гипо» с суффиксом «ит». К примеру, NaClO возможно назвать гипохлоритом натрия, NaClO4- перхлоратом натрия, а известную «красную ртуть» Hg2Sb2O7 — пиростибатом ртути, без указания степени окисления элемента в кислотном остатке.

По русской номенклатуре, считающейся на данный момент устаревшей, заглавия обычных солей образуют от заглавия соответствующей кислоты с прибавлением слова «кислый» (для солей, образованных от кислородсодержащих кислот) и заглавия катиона (при разных степенях окисления металла применяют слова «окисное» либо «закисное»), к примеру:

Na2SO4- сернокислый натрий (верховная степень окисления у атома серы)

Na2SO3- сернистокислый натрий (степень окисления у атома серы меньше большой).

Fe(NO3)2 – азотнокислое закисное железо

Fe(NO2)3 – азотистокислое окисное железо

Заглавия обычных солей бескислородных кислот по русской номенклатуре начинают с кислотного остатка (русское наименование элемента в нем записывают в виде прилагательного с суффиксом «ист») и заканчивают заглавием катиона: Na2S — сернистый натрий, КСN — цианистый калий. В случае, если катион (атом металла) проявляет пара степеней окисления, то в солях с высшей степенью окисления атома металла наименование кислотного остатка имеет окончание «ая, ое» (CuCl2 – хлорная медь, FeCl3 – хлорное железо). При более низкой степени окисления атома металла окончание кислотного остатка будет «истая, истое» (CuCl – хлористая медь, FeCl2 – хлористое железо).

Заглавия обычных солей по русской номенклатуре достаточно сложны, и менее универсальны, исходя из этого видятся лишь в ветхой литературе. Однако, мы сочли нужным дать их, потому, что они до тех пор пока еще употребляются в технической литературе, некоторых справочниках, на этикетках химреактивов и др.

Примеры названий некоторых солей по полусистематической и систематической номенклатуре приведены ниже:

Главные методы получения обычных, гидро- и гидроксосолей

Отметим, что условием протекания реакции в растворе электролита до конца есть: а) образование не хорошо растворимого вещества; б) газа; в) не сильный электролита; г) устойчивого комплексного аниона либо катиона. Гидросоли и гидроксосоли, в большинстве случаев, возможно взять теми же методами, каковые применяют для получения обычных солей, но при втором соотношении исходных веществ. Главные методы их получения приведены в этом разделе:

1. Реакция нейтрализации (в зависимости от кислоты и соотношения основания возможно взять различные виды солей ):

Fe(OH)2 + H2SO4 = FeSO4 + 2 H2O

Fe(OH)2 + 2 H2SO4 = Fe(HSO4)2 + 2 H2O

2 Fe(OH)2 + H2SO4 = (FeOH)2SO4 + 2 H2O

(FeOH)2SO4 + H2SO4 = 2 FeSO4 + 2 H2O

2. Сотрудничество металлов с кислотами, солями и неметаллами:

Ca + H2SO4 p = CaSO4 + H2 ^

4 Ca + 5 H2SO4 к = 4 CaSO4 + H2S + 4 H2O

Pb + H2SO4 p = PbSO4 ¯ + H2 ^

PbSO4 ¯ + H2SO4 = Pb(HSO4)2

2 Fe + 3 Cl2 = 2 FeCl3

CuSO4 + Zn = Cu + ZnSO4

3. Реакции с участием оксидов:

CaO + CO2 = CaCO3

Fe2O3 + 3 H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3 H2O

SO3 + 2 Ca(OH)2 = (CaOH)2SO4 + H2O

SO3 + Ca(OH)2 = CaSO4 + H2O

2 SO3 + Ca(OH)2 = Ca(HSO4)2

4. Реакции с участием солей (реакции обмена):

Na2SO4 + BaCl2 = 2NaCl + BaSO4¯

CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2¯ + Na2SO4

Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2

Ca(HSO4)2 + Na2CO3 = CaCO3¯ + 2 NaHSO4

Так, обычные, гидросоли и гидроксосоли приобретают многими методами. Наряду с этим, применение однообразных исходных веществ при разном их соотношении (п.1,3) дает возможность приобрести различные соли. Достаточно довольно много неточностей допускают при составлении названий солей. Номенклатура обычных солей была рассмотрена выше. Но необходимым условием составления верных названий разных солей по направляться (интернациональной) номенклатуре (самый обширно применяемой в русской учебной, научной и технической литературе) и написания их формул есть хорошее знание кислотных остатков и номенклатуры кислот (см. таблицы кислот выше).

Гидросоли (кислые соли)

Гидросоли являются продуктами неполного замещения катионов водорода в кислоте.Эти соли содержат в составе кислотного остатка один либо пара атомов водорода: Сa(HSO4)2 , KH2PO4и др.Для того чтобы вида анионы возможно найти в водном растворе соли:

Ca(HSO4)2 U Ca2+ + 2 HSO4-

Приведем примеры названий гидросолей по интернациональной систематической номенклатуре:

NaHCO3- натрий водородтриоксокарбонат

NaH2PO4- натрий диводородтетраоксофосфат (V)

Na2HPO4- динатрий водородтетраоксофосфат (V)

NaHSO4- натрий водородтетраоксосульфат (VI)

По русской номенклатуре заглавия кислых солей образуют из названий обычных солей с добавлением слова «кислый». В случае, если кислая соль образована от трех- и четырехосновных кислот, то нужно кроме этого показывать количество замещенных атомов водорода , к примеру:

NaHCO3- кислый углекислый натрий

NaH2PO4- кислый однозамещенный фосфорнокислый натрий

Na2HPO4- кислый двузамещенный фосфорнокислый натрий

Химия 11 класс: Номенклатура неорганических соединений

Интересные записи:

• Холодная вода разочарования привычна для меня, как разношенные ботинки
• Характеристики и критерии качества эконометрических моделей
• Хороши весной в саду цветочки
• Христиания (осло), 5 октября 1913 г.