無機化合物の定義
その他 / / August 02, 2022
化学反応は化合物を生成します。 これらの基本構造に炭素がある場合、それらは有機化合物と言われ、炭素は水素、窒素、酸素、リン、または硫黄原子と結合しています。 一方、名前が付けられた元素との炭素結合を除いて、異なる元素間で結合が生じる場合、それらは無機化合物であると言われます。
化学エンジニア
この作業では、最も単純なものから無機化合物まで、無機化合物の定式化と命名法に焦点を当てます。 外出します. 塩基性酸化物、酸性酸化物、水酸化物、オキソ酸、非金属水素化物、金属水素化物を扱います。 最後に、オキソ塩とヒドロ塩の処方に行きます。
ネットワークの観点から考えれば、すべては分子状酸素から始まると言えます。 金属または非金属と組み合わせると、パスが分岐します。 金属と結合すると、塩基性酸化物が形成されます。 次に、この塩基性酸化物が結合すると 水、水酸化物が形成されます。
一方、二原子酸素が非金属と結合すると、酸性酸化物が形成されます。 次に、酸性酸化物が水と結合すると、酸(オキソ酸)が形成されます。
水素を金属または非金属と組み合わせると、別の道が開かれます。 非金属と結合すると、非金属水素化物 (水素酸) が形成されます。 金属 金属水素化物が形成されます。
最後に、これらの化合物のいくつかを組み合わせると、塩が形成されます。 水酸化物がオキソ酸と結合すると、オキソサル (および水) が形成されます。 一方、水酸化物と水素酸を組み合わせると、ヒドロ塩 (より多くの水) が形成されます。
化合物の処方方法を理解するには、知っておくべきいくつかの基本的な問題があります。 まず、元素の酸化数や 物質 simple はゼロであり、一方、形成された化合物が中性 (電荷なし) である場合、要素の原子数を乗じた酸化数の合計はゼロでなければなりません。
荷電種がある場合、その酸化数はそのイオンの電荷に等しく、化合物が 元素の原子数を乗じた酸化数の合計は、次の電荷に等しくなければなりません。 イオン。
また、他のいくつかの基本的な規則は、水素と酸素の酸化状態です。 一般に、酸素の酸化状態は -2 です (-1 である過酸化物を除く)。 対照的に、水素の酸化数は+1です( 例外 金属と結合すると、酸化状態で作用します -1)。
一方、一般に、金属は電子を放棄して陽イオンを形成し、最も近い希ガスの電子配置に似ていることに注意してください。
次の例では、次の化合物の酸化状態と原子数を解釈しようとします。これは、さまざまな化学化合物を処方できるようにするための鍵となるステップです。
次の化合物があるとします。
\({{H}_{2}}S{{O}_{4}}\)
先ほど、水素は一般に酸化状態が +1 であるのに対し、酸素は -2 であることを述べました。 したがって、代数和は次のように減少します。
\(2~x~\left( +1 \right)+硫黄の~酸化~の状態+4~x~\left( -2 \right)=0\)
それは中性の化合物であるため、合計はゼロに等しくなければなりません (電荷はありません)。 ここで、各酸化状態に、化合物に存在するその元素の原子数 (原子数) を掛けます。 なので、これをクリアすることで 方程式、唯一の未知数が硫黄の酸化状態である場合、これは (+6) になることがわかります。 チェックすると、硫黄はこの酸化状態を持つ可能性があるため、有効です。
ソルトの場合の別の例を見てみましょう。
\(Au{{\left(ClO \right)}_{3}}\)
今回は、グループ (\(ClO\)) が 3 回現れるので、金の酸化状態はこのグループによって調整されます。 示す. 金には、(+1) と (+3) の 2 つの酸化状態があります。 中性塩なので、電荷の合計は必ず 0 になります。 金の酸化状態が +1 の場合、塩素酸アニオンの 3 つのグループは (3 つの中で) 電荷 (-1) を追加する必要がありますが、これは不可能です。 塩素酸基は 3 つあるため、金の電荷は (+3) であるのに対し、各塩素酸基は負の電荷を持ち、ClO であることが理解されます。-. ここで、酸素の酸化状態は (-2) であるため、得られるイオンの電荷が (-1) になるには、塩素の酸化数は必ず +1 でなければなりません。
無機化合物の命名法
最も単純で最も無機的な化合物を命名する場合、3 種類の広く知られている命名法が定義されています。 最初のものはその原子性に基づいており、2 番目のものは作成者 Numera de Stock の名前で知られており、3 番目と最後のものは伝統的なものです。
原子性によって化合物に名前を付ける場合、ギリシャ語の接頭辞 (モノ、ジ、トリ、テトラなど) を知っておく必要があります。 代わりに、数値ストック命名法を使用すると、化合物に名前が付けられ、金属元素に複数の状態がある場合 それが介入する酸化数の可能な酸化 化合物。 最後に、従来の命名法では、酸化状態に応じて接頭辞と接尾辞が追加されます。 集約の可能な状態が 1 つしかない場合、接尾辞は追加されませんが、2 つ以上ある場合は、次のように定義されます。
2 つの酸化状態 - 次のサフィックスが追加されます: マイナーな「-oso」とメジャーな「-ico」に
3 つの酸化状態 – 次の接頭辞と接尾辞が追加されます: マイナーな「hypo-」と「-oso」、中間の「-oso」、主要な「-ico」に。
4 つの酸化状態 – 次の接頭辞と接尾辞が追加されます: マイナーな「hypo-」と「-oso」、中間の「-oso」、次の「-ico」、メジャーな「per-」と「」 -ico」 .
次に、特定の化合物とその命名法について説明します。
塩基性酸化物
金属と酸素分子を組み合わせた基本的な酸化物から始めましょう。
\(4~Au+~3~{{O}_{2}}\to 2~A{{u}_{2}}{{O}_{3}}\)
この場合、金には 2 つの可能な酸化状態 (+1) と (+3) があり、高い方を使用しています。 したがって、命名法は次のように要約されます。
原子命名法:三酸化ニオル。
ストック命名法: 酸化金(III)。
伝統的な命名法: 酸化金。
酸性酸化物
この場合、非金属を酸素分子と結合します。
\(2~C{{l}_{2}}+~5~{{O}_{2}}\to 2~C{{l}_{2}}{{O}_{5}} \)
この場合、塩素には 4 つの可能な酸化状態があり、主要な中間体を使用しています。 したがって、命名法は次のように要約されます。
原子命名法: ジクロロ ペントキシド。
ストック命名法: 塩素 (V) 酸化物。
伝統的な命名法: 塩素酸化物。
水酸化物
それらは塩基性酸化物と水を組み合わせることによって形成されるため、次のようになります。
\(N{{a}_{2}}O+~{{H}_{2}}O~\to 2~NaOH\)
この場合、命名法は一般に伝統的な命名法である水酸化ナトリウムで定義されます。
オキソ酸
それらは、酸酸化物と水を組み合わせることで構成されます。たとえば、次の場合です。
\({{N}_{2}}{{O}_{5}}+~{{H}_{2}}O~\to 2~HN{{O}_{3}}\)
その名前を定義するには、中心の窒素原子がどのような酸化状態にあるかを理解する必要があります。 この場合、その酸化物から取得できます。酸化状態が 5 であり、可能な限り高いことがわかります。 ストックは、非金属と酸素によって形成されたグループの存在を示していることに注意してください。 サフィックス 「あと」。 したがって:
原子数による命名法: トリオキソ硝酸水素。
ストック命名法: 硝酸水素 (V)。
伝統的な命名法:硝酸。
金属水素化物
二原子水素を金属と結合すると、水素化物が形成されます。ここでは、水素の酸化状態が (-1) であることを思い出してください。 例えば:
\(2~Li+{{H}_{2}}~\to 2~LiH\)
原子命名法:一水素化リチウム
ストック命名法: 水素化リチウム (I)。
従来の命名法: 水素化リチウム
非金属水素化物
水に溶解すると水素酸としても知られ、二原子水素と非金属の組み合わせから生じます。 これは次の場合です。
\(2~Br+{{H}_{2}}~\to 2~HBr\)
気体状態の場合は、末尾に「-ide」が追加されます: 臭化水素。
入っている場合 解決、臭化水素酸と呼ばれます。 つまり、接尾辞「-hydric」が付いた水素化物に由来する酸として言及する必要があります。
外出します
金属と非金属によって形成される塩、上記の命名法は保存されます。 例:
\(FeC{{l}_{3}}\)
原子命名法:三塩化鉄。
ストック命名法:塩化鉄(III)。
伝統的な命名法:塩化第二鉄。
水酸化物とオキソ酸の組み合わせから生じる中性塩、オキソ塩またはオキシ塩は、次のように命名されます。
\(HN{{O}_{3}}+KOH~\to KN{{O}_{3}}+~{{H}_{2}}O~\)
この場合、伝統的な命名法が最もよく使用され、その名前は硝酸カリウムまたは硝酸カリウムになります。金属には可能な酸化状態が 1 つしかないためです。