zadanie химия. Методические указания по их выполнению для студентов заочной и дистанционной форм обучения
 Скачать 404 Kb.
|
2.1.2. Классификация неорганических соединенийБольшинство неорганических соединений могут быть разделены на три основных класса (типа): оксиды, гидроксиды и соли. Для лучшего понимания бескислородные кислоты можно условно выделить в отдельний класс неорганических соединений. Общая схема классификации представлена на рис 1 (см. приложение 1). Эта классификация не является полной, так как в нее не вошли некоторые менее часто встречающиеся бинарные (то есть состоящие из двух элементов) соединения (например, арсин – AsH3, сероуглерод –CS2 и пр.). 2.1.3. ОксидыХимические соединения элементов с кислородом вида  называются оксидами (степень окисления атома О в оксидах равна «-2»). Систематическая номенклатура оксидов: на первом месте указывают название элемента в именительном падеже с соответствующими греческими количественными приставками, далее - слово «оксид» также с соответствующими количественными приставками, например: SiO2- кремний диоксид, Fe2O3- дижелезо триоксид , P2O5- дифосфор пентоксид и т.д.. Полусистематическая (международная) номенклатура: на первом месте находится слово «оксид», за которым следует название элемента в родительном падеже с указанием римскими цифрами в скобках его степени окисления, например: 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 только одно значение степени окисления в соединениях, в таких случаях ее не указывают). Русская номенклатура в названиях оксидов оперирует словом «окись» с указанием количества атомов кислорода на один атом элемента, например: N2O – полуокись азота, Fe2O3 – полутороокись железа, CO2 – двуокись углерода. Следует отметить, что в русской номенклатуре оксид элемента с низшей степенью окисления часто называли закисью элемента, а оксид того же элемента с высшей степенью окисления – окисью, например: Сu2О - закись меди, CuO- окись меди. Существуют соединения элементов с кислородом, которые не проявляют свойств оксидов (в этих соединениях атом кислорода имеет степень окисления, которая не равна «-2»). Например, Н2О2-1- пероксид водорода (перекись водорода), проявляет свойства слабой кислоты, Na2O2-1 - пероксид натрия – соль. В этих соединениях содержится группы атомов –О–О– или анион  . Схема классификации оксидов приведена на рис. 2 (см. приложение 2).2.1.4. ГидроксидыГидроксиды - это сложные вещества общей формулы  , то есть продукты прямого или косвенного взаимодействия оксидов с водой. Гидроксиды по своему характеру могут быть разделены на 3 группы: основные (основания), кислотные (кислородсодержащие кислоты) и амфотерные основания (см. рис. 1 приложения). Основания Общая формула  (n<= 4), где Me - атом металла в степени окисления +n. Исключение – гидроксид аммония NH4OH, не содержащий атомов металла. Основания - это соединения, при диссоциации которых в водных растворах образуется только один вид анионов (отрицательно заряженные ионы) – гидроксид-ионы ОН- (более широкое определение: основания – это соединения, присоединяющие протон (Н+) или являющиеся акцепторами протонов Н+).Растворимыми в воде основаниями или щелочами являются гидроксиды наиболее активных металлов (щелочных и щелочноземельных): LiOH, KOH, NaOH, RbOH, CsOH; Sr(OH)2, Ba(OH)2. Перечисленные основания являются сильными электролитами (степень диссоциации α → 1). Все остальные гидроксиды металлов являются малорастворимыми или практически нерастворимыми и одновременно слабыми электролитами. Следует запомнить, что растворимое в воде основание NH4OH (раствор газообразного аммиака NH3 в воде) является слабым. Основания AgOH и Hg(OH)2 самопроизвольно разлагаются в растворах на оксид и воду. По количеству гидроксид-ионов или –ОН групп все основания можно разделить на однокислотные (содержат одну –ОН группу) и многокислотные (содержат более одной –ОН группы). Следует знать, что гидроксид-ионы ОН- образуются и существуют только в растворах при диссоциации оснований, а также основных солей. В названии основания по систематической международной номенклатуре на первое место ставят название элемента, образующего основание, за которым следует слово « гидроксид», с соответствующей количественной приставкой, при необходимости, например: Mg(OH)2 – магний дигидроксид, Cr(OH)3 – хром тригидроксид NaOH – натрий гидроксид Полусистематическая (международная) номенклатура: на первое место ставится слово « гидроксид», за которым следует название элемента в соответствующем падеже и указание степени окисления элемента (римскими цифрами в круглых скобках), например, NaOH – гидроксид натрия, Cr(OH)3 - гидроксид хрома(III). Устаревшая русская номенклатура оперирует словом «гидроокись» с соответствующими количественными приставками, указывающими количество гидроксид-ионов в основании – NaOH – гидроокись натрия (название по тривиальной номенклатуре и старое техническое название – едкий натр). Кислородсодержащие кислоты Кислородсодержашие кислоты также относятся к гидроксидам. Это электролиты, образующие при диссоциации в водных растворах из положительно заряженных ионов только ионы водорода H+, или, более точно, ионы гидроксония Н3О+- гидратированный ион водорода. Более общее определение: кислоты – это вещества, являющиеся донорами протонов Н+. В зависимости от количества катионов водорода, образующихся при диссоциации кислоты, кислоты классифицируют также как основания, по основности. Существуют одно-, двух-, трех- и четырехосновные кислоты. Например, азотная кислота HNO3, азотистая кислота HNO2 –одноосновные кислоты, угольная кислота H2CO3, серная кислота H2SO4 – двухосновные кислоты, ортофосфорная кислота H3PO4 является трехосновной кислотой, а ортокремниевая кислота H4SiO4 –четырехосновной кислотой. Номенклатура кислородсодержащих кислот: по международной систематической номенклатуре названия кислородсодержащих кислот формируются, как указывалось ранее, с учетом аниона, входящего в состав кислоты. Например: H3PO4 - триводород тетраоксофосфат(V) или триводород ортофосфат H2CO3 - диводород триоксокарбонат (IV) HNO3 - водород триоксонитрат (V) Н2SiO3 - диводород триоксосиликат (IV) или диводород метасиликат H2SO4- диводород тетраоксосульфат(VI) (количество атомов водорода в кислотах можно не указывать) По систематической номенклатуре названия кислот используют редко, чаще всего применяют традиционно сложившиеся названия, которые формируются от русского названия элемента (русская номенклатура) по определенным правилам (см. таблицу). В таблице приведен перечень кислородсодержащих кислот, соли которых наиболее распространены в природе. Следует обратить внимание, что название кислотного остатка определяет название соли и строят его чаще всего по полусистематической (международной) номенклатуре от латинского названия элемента. В связи с этим необходимо вспомнить латинские названия элементов наиболее часто встречающихся в кислотах, например, N – азот, в русской транскрипции латинского названия звучит как [нитрогениум], С – углерод – [карбониум], S – сера – [сульфур], Si- кремний – [силициум], олово – [станнум], свинец – [плюмбум], мышьяк – [арсеникум] и т.д. В таблице приведены общие правила, в соответствии с которыми можно назвать большинство неорганических кислородсодержащих кислот других элементов, их кислотные остатки и соли. Таблица наиболее распространенных кислородсодержащих кислот
Гидросоли и названия их кислотных остатков будут рассмотрены в разделе«соли». Правила названия кислородсодержащих кислот и кислотных остатков (за исключением тех, которые имеют тривиальные названия или их следует называть по систематической номенклатуре) следующие: в  ысшая с. о. элемента (равна № группы в периодической системе) – корень русского названия элемента + окончание «ая» или «овая» Н |
с.о. элемента < max – корень русского названия элемента + 
ысшая с.о. элемента – корень латинского названия элемента +