Definisjon av uorganiske forbindelser
Miscellanea / / August 02, 2022
Kjemiske reaksjoner produserer kjemiske forbindelser. Når disse har karbon i sin grunnstruktur, sies de å være organiske forbindelser, hvor karbon er kombinert med hydrogen, nitrogen, oksygen, fosfor eller til og med svovelatomer. På den annen side, når kombinasjonen skjer mellom forskjellige elementer, unntatt karbonbindinger med de navngitte elementene, sies de å være uorganiske forbindelser.
Kjemisk ingeniør
I dette arbeidet vil vi fokusere på formuleringen og nomenklaturen av uorganiske forbindelser, fra de enkleste til de enkleste du går ut. Vi skal jobbe med basiske oksider, syreoksider, hydroksider, oksosyrer, ikke-metallhydrider og metallhydrider. Til slutt vil vi komme til formuleringen av oksosalter og hydrosalter.
Hvis vi tenker på det fra et nettverks synspunkt, kan vi si at alt starter med molekylært oksygen. Hvis det er kombinert med metaller eller ikke-metaller, deler stiene seg. Hvis de kombineres med metaller, dannes basiske oksider. Så hvis dette grunnleggende oksidet er kombinert med Vann, dannes hydroksyder.
På den annen side, hvis diatomisk oksygen kombineres med ikke-metaller, dannes det sure oksider. Deretter, hvis det sure oksidet kombineres med vann, dannes syrer (oksosyrer).
En annen vei åpner seg når vi kombinerer hydrogen med metaller eller ikke-metaller. Når de kombineres med ikke-metaller, dannes ikke-metalliske hydrider (hydrsyrer), mens når de kombineres med en metall det dannes et metallhydrid.
Til slutt resulterer kombinasjonen av noen av disse forbindelsene i dannelsen av salter. Når et hydroksid kombineres med en oksosyre, dannes en oksosal (pluss vann). Mens når vi kombinerer et hydroksyd med et hydracid, dannes et hydrosalt (mer vann).
For å forstå hvordan man formulerer forbindelser er det noen grunnleggende problemer vi må vite. Først oksidasjonstallet til et grunnstoff eller substans simple er null, og på den annen side, hvis forbindelsen som dannes er nøytral (ingen ladning), må summen av oksidasjonstallene multiplisert med atomisiteten til grunnstoffet være null.
Hvis du har en ladet art, er dens oksidasjonsnummer lik ladningen til det ionet, mens hvis forbindelsen er ladet, må summen av oksidasjonstallene multiplisert med grunnstoffets atomitet være lik ladningen av ion.
Noen andre grunnleggende regler er også oksidasjonstilstandene til hydrogen og oksygen. Generelt er oksidasjonstilstanden til oksygen -2 (unntatt i peroksider, som er -1). Derimot har hydrogen oksidasjonsnummer +1 (med unntak når det kombineres med metaller, virker det med oksidasjonstilstand -1).
På den annen side, husk at metaller generelt danner kationer ved å gi fra seg elektroner og ligne deres elektroniske konfigurasjon med den til nærmeste edelgass.
I de følgende eksemplene vil vi søke å tolke oksidasjonstilstandene og atomisiteten til følgende forbindelser, et trinn som er nøkkelen til å kunne formulere de forskjellige kjemiske forbindelsene:
Anta følgende forbindelse:
\({{H}_{2}}S{{O}_{4}}\)
Tidligere nevnte vi at hydrogen generelt har oksidasjonstilstand +1 mens oksygen -2. Så den algebraiske summen reduseres til:
\(2~x~\venstre( +1 \right)+State~of~oksidasjon~av~svovel+4~x~\venstre( -2 \right)=0\)
Siden det er en nøytral forbindelse, må summen være lik null (den har ingen ladning). Nå multipliserer vi hver oksidasjonstilstand med antall atomer av det elementet som er tilstede i forbindelsen (dens atomitet). Så, ved å fjerne dette ligning, hvor den eneste ukjente er oksidasjonstilstanden til svovel, ser vi at dette resulterer i (+6). Ved kontroll er det gyldig, siden svovel kan ha denne oksidasjonstilstanden.
Vi ser et annet eksempel, tilfellet med et salt:
\(Au{{\left(ClO \right)}_{3}}\)
Ved denne anledningen ser vi en gruppe (\(ClO\)) som vises tre ganger, så oksidasjonstilstanden til gull vil bli betinget av denne gruppen utstilling. Gull har to mulige oksidasjonstilstander (+1) og (+3). Siden det er et nøytralt salt, må summen av ladningene være 0. Hvis gull hadde oksidasjonstilstand +1, ville de tre gruppene av kloratanion måtte legge til (blant de tre) ladning (-1), noe som er umulig. Siden det er tre kloratgrupper, er det forstått at ladningen til gull er (+3) mens hver kloratgruppe har en negativ ladning, som er: ClO-. Nå har oksygen en oksidasjonstilstand på (-2), så for at ladningen til det resulterende ionet skal være (-1), må oksidasjonstallet for klor nødvendigvis være +1.
Nomenklatur for uorganiske forbindelser
Når man navngir de enkleste og mest uorganiske kjemiske forbindelsene, defineres tre typer universelt kjente nomenklaturer. Den første er basert på dens atomitet, den andre er kjent under navnet til skaperen Numera de Stock, og den tredje og siste er den tradisjonelle.
Hvis vi navngir forbindelser etter deres atomitet, må vi kjenne de greske prefiksene (mono-, di-, tri-, tetra-, blant andre). I stedet, hvis vi bruker talllagernomenklaturen, får forbindelsen navn og hvis det metalliske elementet har mer enn én tilstand av mulig oksidasjon av oksidasjonstallet som det griper inn i sammensatt. Til slutt legger den tradisjonelle nomenklaturen til prefikser og suffikser i henhold til oksidasjonstilstanden. I tilfelle det bare er én mulig aggregeringstilstand, legges ingen suffikser til, mens hvis det er to eller flere, er følgende definert:
To oksidasjonstilstander - følgende suffikser legges til: til minor "-oso" og til major "-ico"
Tre oksidasjonstilstander – følgende prefikser og suffikser legges til: til minor "hypo-" og "-oso", til mellomliggende "-oso" og til dur "-ico".
Fire oksidasjonstilstander – følgende prefikser og suffikser legges til: til de mindre "hypo-" og "-oso", til den mellomliggende "-oso", til følgende "-ico" og til de store "per-" og " -ico” .
Nå vil vi se hver enkelt forbindelse og dens nomenklatur.
basiske oksider
Vi starter med de grunnleggende oksidene, og kombinerer et metall med molekylært oksygen:
\(4~Au+~3~{{O}_{2}}\til 2~A{{u}_{2}}{{O}_{3}}\)
I dette tilfellet har gull to mulige oksidasjonstilstander (+1) og (+3), og du bruker den høyere. Så nomenklaturen koker ned til:
Atomnomenklatur: diorustrioksid.
Lagernomenklatur: gull(III)oksid.
Tradisjonell nomenklatur: aurinoksid.
sure oksider
I dette tilfellet kombinerer vi et ikke-metall med molekylært oksygen:
\(2~C{{l}_{2}}+~5~{{O}_{2}}\til 2~C{{l}_{2}}{{O}_{5}} \)
I dette tilfellet har klor fire mulige oksidasjonstilstander og bruker det viktigste mellomproduktet. Så nomenklaturen koker ned til:
Atomisitetsnomenklatur: diklorpentoksid.
Lagernomenklatur: Klor (V) oksid.
Tradisjonell nomenklatur: kloroksid.
Hydroksyder
De dannes ved å kombinere et basisk oksid med vann, derfor:
\(N{{a}_{2}}O+~{{H}_{2}}O~\til 2~NaOH\)
I dette tilfellet er nomenklaturen definert generelt med den tradisjonelle nomenklaturen: natriumhydroksid.
oksosyrer
De er sammensatt ved å kombinere et surt oksid med vann, for eksempel følgende tilfelle:
\({{N}_{2}}{{O}_{5}}+~{{H}_{2}}O~\til 2~HN{{O}_{3}}\)
For å definere navnet må vi forstå hvilken oksidasjonstilstand det sentrale nitrogenatomet har. I dette tilfellet kan vi ta det fra oksidet, hvor vi ser at oksidasjonstilstanden er 5, høyest mulig. Det skal bemerkes at Stock indikerer tilstedeværelsen av gruppen dannet av ikke-metallet og oksygenet med suffiks "-ato". Og dermed:
Nomenklatur etter atomitet: hydrogentrioksonitrat.
Lagernomenklatur: hydrogennitrat (V).
Tradisjonell nomenklatur: salpetersyre.
metallhydrider
Når man kombinerer diatomisk hydrogen med et metall, dannes et hydrid, og man husker at her er oksidasjonstilstanden til hydrogen (-1). For eksempel:
\(2~Li+{{H}_{2}}~\til 2~LiH\)
Atomnomenklatur: litiummonohydrid
Lagernomenklatur: litium(I)hydrid.
Tradisjonell nomenklatur: litiumhydrid
ikke-metallhydrider
Også kjent som hydracider når de er oppløst i vann, oppstår de fra kombinasjonen av diatomisk hydrogen med et ikke-metall. Slik er tilfellet med:
\(2~Br+{{H}_{2}}~\til 2~HBr\)
Hvis det er i gassform, tilsettes suffikset "-ide": hydrogenbromid.
I tilfelle av å være med løsning, kalles hydrobromsyre. Det vil si at den skal nevnes som en syre, som kommer fra et hydrid med suffikset "-hydric".
Du går ut
Saltene dannet av et metall og et ikke-metall, nomenklaturen nevnt ovenfor er bevart. Eksempel:
\(FeC{{l}_{3}}\)
Atomnomenklatur: jerntriklorid.
Lagernomenklatur: jern(III)klorid.
Tradisjonell nomenklatur: jernklorid.
Disse nøytrale salter, oksosalter eller oksysalter, som oppstår fra kombinasjonen av et hydroksid med en oksosyre, er navngitt som følger:
\(HN{{O}_{3}}+KOH~\til KN{{O}_{3}}+~{{H}_{2}}O~\)
I dette tilfellet er den tradisjonelle nomenklaturen den mest brukte og navnet vil være: kaliumnitrat eller kaliumnitrat, siden metallet bare har en mulig oksidasjonstilstand.