Дефиниция на неорганични съединения

В тази работа ще се съсредоточим върху формулировката и номенклатурата на неорганичните съединения, от най-простите до излизаш. Ще работим с основни оксиди, киселинни оксиди, хидроксиди, оксокиселини, неметални хидриди и метални хидриди. Накрая ще стигнем до формулировката на оксосолите и хидросолите.

Ако помислим за това от гледна точка на мрежа, можем да кажем, че всичко започва с молекулярен кислород. Ако се комбинира с метали или неметали, пътищата се разделят. Ако се комбинира с метали, се образуват основни оксиди. След това, ако този основен оксид се комбинира с вода, се образуват хидроксиди.

От друга страна, ако двуатомният кислород се комбинира с неметали, се образуват киселинни оксиди. След това, ако киселинният оксид се комбинира с вода, се образуват киселини (оксокиселини).

Друг път се отваря, когато комбинираме водород с метали или неметали. Когато се комбинират с неметали, се образуват неметални хидриди (хидрациди), докато когато се комбинират с метал образува се метален хидрид.

И накрая, комбинацията от някои от тези съединения води до образуването на соли. Когато хидроксид се комбинира с оксо киселина, се образува оксосал (плюс вода). Докато, когато комбинираме хидроксид с хидрацид, се образува хидросол (повече вода).

За да разберем как да формулираме съединения, има някои основни въпроси, които трябва да знаем. Първо, степента на окисление на даден елемент или вещество просто е нула и, от друга страна, ако образуваното съединение е неутрално (без заряд), сумата от окислителните числа, умножени по атомността на елемента, трябва да бъде нула.

Ако имате зареден вид, тогава неговото окислително число е равно на заряда на този йон, докато ако съединението е зареден, сборът от окислителните числа, умножени по атомността на елемента, трябва да е равен на заряда на йон.

Освен това някои други основни правила са степента на окисление на водорода и кислорода. Като цяло степента на окисление на кислорода е -2 (с изключение на пероксидите, които са -1). Обратно, водородът има окислително число +1 (с изключение когато се комбинира с метали, действа със степен на окисление -1).

От друга страна, имайте предвид, че като цяло металите образуват катиони, като отдават електрони и наподобяват електронната си конфигурация на тази на най-близкия благороден газ.

В следващите примери ще се опитаме да интерпретираме степени на окисление и атомност на следните съединения, стъпка, която е ключова, за да можем да формулираме различните химични съединения:

Да предположим следното съединение:

\({{H}_{2}}S{{O}_{4}}\)

По-рано споменахме, че водородът като цяло има степен на окисление +1, докато кислородът -2. И така, алгебричната сума се редуцира до:

\(2~x~\left( +1 \right)+Състояние~на~окисление~на~сярата+4~x~\left( -2 \right)=0\)

Тъй като е неутрално съединение, сумата трябва да е равна на нула (няма заряд). Сега умножаваме всяка степен на окисление по броя на атомите на този елемент, присъстващ в съединението (неговата атомност). И така, като изчистите това уравнение, където единственото неизвестно е степента на окисление на сярата, виждаме, че това води до (+6). При проверка е валидно, тъй като сярата може да има това състояние на окисление.

Виждаме друг пример, случаят със сол:

\(Au{{\left(ClO \right)}_{3}}\)

В този случай виждаме група (\(ClO\)), която се появява три пъти, така че степента на окисление на златото ще бъде обусловена от тази група експонат. Златото има две възможни степени на окисление (+1) и (+3). Тъй като е неутрална сол, сумата от зарядите трябва да бъде 0. Ако златото имаше степен на окисление +1, трите групи на хлоратния анион ще трябва да добавят (измежду трите) заряд (-1), което е невъзможно. Тъй като има три хлоратни групи, се разбира, че зарядът на златото е (+3), докато всяка хлоратна група има отрицателен заряд, който е: ClO^-. Кислородът има степен на окисление (-2), така че за да бъде зарядът на получения йон (-1), степента на окисление на хлора задължително трябва да бъде +1.

Номенклатура на неорганичните съединения

При именуване на най-простите и неорганични химични съединения се дефинират три вида общоизвестни номенклатури. Първият се основава на своята атомарност, вторият е известен с името на своя създател Numera de Stock, а третият и последен е традиционният.

Ако наричаме съединенията по тяхната атомност, трябва да знаем гръцките префикси (моно-, ди-, три-, тетра- и др.). Вместо това, ако използваме номенклатурата на числовата стока, съединението се наименува и ако металният елемент има повече от едно състояние на възможно окисляване на степента на окисление, с която се намесва в съединение. И накрая, традиционната номенклатура добавя префикси и суфикси според степента на окисление. В случай, че има само едно възможно състояние на агрегиране, не се добавят суфикси, докато ако има две или повече, се дефинира следното:

Две степени на окисление - добавят се следните наставки: към второстепенното “-oso” и към основното “-ico”

Три степени на окисление – добавят се следните префикси и наставки: към второстепенните „хипо-” и „-oso”, към междинните „-oso” и към главните „-ico”.

Четири степени на окисление – добавят се следните префикси и наставки: към второстепенните „хипо-” и „-oso”, към междинните „-oso”, към следващите „-ico” и към главните „per-” и „ -ико”.

Сега ще видим всяко конкретно съединение и неговата номенклатура.

основни оксиди

Ще започнем с основните оксиди, комбинирайки метал с молекулярен кислород:

\(4~Au+~3~{{O}_{2}}\до 2~A{{u}_{2}}{{O}_{3}}\)

В този случай златото има две възможни степени на окисление (+1) и (+3) и вие използвате по-високата. Така че номенклатурата се свежда до:

Атомна номенклатура: диоров триоксид.
Складова номенклатура: златен (III) оксид.
Традиционна номенклатура: златен оксид.

киселинни оксиди

В този случай ние комбинираме неметал с молекулярен кислород:

\(2~C{{l}_{2}}+~5~{{{O}_{2}}\до 2~C{{l}_{2}}{{O}_{5}} \)

В този случай хлорът има четири възможни степени на окисление и използва основния междинен продукт. Така че номенклатурата се свежда до:

Номенклатура на атомност: дихлоро пентоксид.
Складова номенклатура: Хлорен (V) оксид.
Традиционна номенклатура: хлорен оксид.

Хидроксиди

Те се образуват чрез комбиниране на основен оксид с вода, следователно:

\(N{{a}_{2}}O+~{{H}_{2}}O~\до 2~NaOH\)

В този случай номенклатурата се определя най-общо с традиционната номенклатура: натриев хидроксид.

оксокиселини

Те са съставени чрез комбиниране на киселинен оксид с вода, например следния случай:

\({{N}_{2}}{{O}_{5}}+~{{H}_{2}}O~\до 2~HN{{O}_{3}}\)

За да определим името му, трябва да разберем какво е степента на окисление на централния азотен атом. В този случай можем да го вземем от неговия оксид, където виждаме, че степента на окисление е 5, най-високата възможна. Трябва да се отбележи, че Stock показва присъствието на групата, образувана от неметала и кислорода с наставка „-ato“. По този начин:

Номенклатура по атомност: водороден триоксонитрат.

Складова номенклатура: водороден нитрат (V).
Традиционна номенклатура: азотна киселина.
метални хидриди

При свързване на двуатомен водород с метал се образува хидрид, като се помни, че тук степента на окисление на водорода е (-1). Например:

\(2~Li+{{H}_{2}}~\до 2~LiH\)

Атомна номенклатура: литиев монохидрид
Складова номенклатура: литиев (I) хидрид.
Традиционна номенклатура: литиев хидрид

неметални хидриди

Известни също като хидрациди, когато са разтворени във вода, те възникват от комбинацията на двуатомен водород с неметал. Такъв е случаят на:

\(2~Br+{{H}_{2}}~\до 2~HBr\)

Ако е в газообразно състояние, се добавя наставката „-ide“: бромоводород.

В случай на в решение, се нарича бромоводородна киселина. Тоест, трябва да се споменава като киселина, идваща от хидрид с наставката "-hydric".

Излизаш

Солите, образувани от метал и неметал, номенклатурата, спомената по-горе, се запазва. Пример:

\(FeC{{l}_{3}}\)

Атомна номенклатура: железен трихлорид.
Складова номенклатура: железен (III) хлорид.
Традиционна номенклатура: железен хлорид.

Тези неутрални соли, оксосоли или оксисоли, които възникват от комбинацията на хидроксид с оксокиселина, се наричат, както следва:

\(HN{{O}_{3}}+KOH~\до KN{{O}_{3}}+~{{H}_{2}}O~\)

В този случай традиционната номенклатура е най-използваната и нейното име би било: калиев нитрат или калиев нитрат, тъй като металът има само едно възможно състояние на окисление.