Opredelitev anorganskih spojin
Miscellanea / / August 02, 2022
Kemične reakcije proizvajajo kemične spojine. Kadar imajo v svoji osnovni strukturi ogljik, se imenujejo organske spojine, kjer je ogljik združen z atomi vodika, dušika, kisika, fosforja ali celo žvepla. Po drugi strani pa, ko pride do kombinacije med različnimi elementi, razen ogljikovih vezi z imenovanimi elementi, se imenujejo anorganske spojine.
Kemijski inženir
V tem delu se bomo osredotočili na formulacijo in nomenklaturo anorganskih spojin, od najpreprostejših do greš ven. Delali bomo z bazičnimi oksidi, kislimi oksidi, hidroksidi, oksokislinami, nekovinskimi hidridi in kovinskimi hidridi. Na koncu bomo prišli do formulacije oksosoli in hidrosoli.
Če razmišljamo z vidika mreže, lahko rečemo, da se vse začne z molekularnim kisikom. Če je kombinirana s kovinami ali nekovinami, se poti razcepijo. V kombinaciji s kovinami nastanejo bazični oksidi. Potem, če se ta bazični oksid kombinira z voda, nastanejo hidroksidi.
Po drugi strani pa, če se dvoatomski kisik poveže z nekovinami, nastanejo kislinski oksidi. Nato, če se kisli oksid spoji z vodo, nastanejo kisline (oksokisline).
Druga pot se odpre, ko vodik kombiniramo s kovinami ali nekovinami. V kombinaciji z nekovinami nastanejo nekovinski hidridi (hidracidi), v kombinaciji z kovina nastane kovinski hidrid.
Končno kombinacija nekaterih od teh spojin povzroči nastanek soli. Ko se hidroksid kombinira z okso kislino, nastane oksosal (plus voda). Medtem ko, ko združimo hidroksid s hidratno kislino, nastane hidrosol (več vode).
Da bi razumeli, kako oblikovati spojine, moramo poznati nekaj osnovnih vprašanj. Prvič, oksidacijsko število elementa oz snov preprosto je nič in po drugi strani, če je nastala spojina nevtralna (brez naboja), mora biti vsota oksidacijskih števil, pomnožena z atomskostjo elementa, enaka nič.
Če imate nabito vrsto, je njeno oksidacijsko število enako naboju tega iona, medtem ko je spojina je nabit, mora biti vsota oksidacijskih števil, pomnožena z atomskostjo elementa, enaka naboju ion.
Nekatera druga osnovna pravila so tudi oksidacijska stanja vodika in kisika. Na splošno je oksidacijsko stanje kisika -2 (razen pri peroksidih, ki je -1). Nasprotno pa ima vodik oksidacijsko število +1 (s izjema v kombinaciji s kovinami deluje z oksidacijskim stanjem -1).
Po drugi strani pa ne pozabite, da kovine na splošno tvorijo katione tako, da oddajo elektrone in svojo elektronsko konfiguracijo podobijo tisti najbližjega žlahtnega plina.
V naslednjih primerih bomo skušali razložiti oksidacijska stanja in atomičnosti naslednjih spojin, korak, ki je ključen za oblikovanje različnih kemičnih spojin:
Recimo naslednjo spojino:
\({{H}_{2}}S{{O}_{4}}\)
Prej smo omenili, da ima vodik na splošno oksidacijsko stopnjo +1, medtem ko ima kisik -2. Torej se algebraična vsota zmanjša na:
\(2~x~\levo( +1 \desno)+Stanje~oksidacije~žvepla+4~x~\levo( -2 \desno)=0\)
Ker je nevtralna spojina, mora biti vsota enaka nič (brez naboja). Zdaj vsako oksidacijsko stanje pomnožimo s številom atomov tega elementa, ki je prisoten v spojini (njegova atomičnost). Torej, s čiščenjem tega enačba, kjer je edina neznanka oksidacijsko stanje žvepla, vidimo, da je rezultat (+6). Pri preverjanju velja, saj ima lahko žveplo to oksidacijsko stanje.
Vidimo še en primer, primer soli:
\(Au{{\levo(ClO \desno)}_{3}}\)
Ob tej priložnosti vidimo skupino (\(ClO\)), ki se pojavi trikrat, torej bo oksidacijsko stanje zlata pogojeno s to skupino razstava. Zlato ima dve možni oksidacijski stopnji (+1) in (+3). Ker gre za nevtralno sol, mora biti vsota nabojev enaka 0. Če bi imelo zlato oksidacijsko stopnjo +1, bi morale tri skupine kloratnega aniona dodati (med tremi) naboj (-1), kar je nemogoče. Ker obstajajo tri kloratne skupine, se razume, da je naboj zlata (+3), medtem ko ima vsaka kloratna skupina negativen naboj, ki je: ClO-. Zdaj ima kisik oksidacijsko stopnjo (-2), tako da je naboj nastalega iona (-1) nujno, da je oksidacijsko število klora +1.
Nomenklatura anorganskih spojin
Pri poimenovanju najpreprostejših in najbolj anorganskih kemičnih spojin so opredeljene tri vrste splošno znanih nomenklatur. Prvi temelji na atomarnosti, drugi je znan po imenu svojega ustvarjalca Numera de Stock, tretji in zadnji pa je tradicionalni.
Če spojine imenujemo po atomarnosti, moramo poznati grške predpone (med drugim mono-, di-, tri-, tetra-). Namesto tega, če uporabimo nomenklaturo numerične zaloge, je spojina poimenovana in če ima kovinski element več kot eno stanje morebitna oksidacija oksidacijsko število, s katerim poseže v spojina. Nazadnje tradicionalna nomenklatura dodaja predpone in pripone glede na oksidacijsko stanje. V primeru, da je možno le eno agregatno stanje, se pripone ne dodajajo, če pa sta dve ali več, je definirano naslednje:
Dve oksidacijski stopnji - dodani sta naslednji priponi: k manjši "-oso" in k veliki "-ico"
Tri oksidacijska stanja – dodane so naslednje predpone in pripone: manjšim »hipo-« in »-oso«, srednjim »-oso« in velikim »-ico«.
Štiri oksidacijska stanja – dodane so naslednje predpone in pripone: manjšima »hipo-« in »-oso«, srednjim »-oso«, naslednjim »-ico« in glavnima »per-« in » -ico” .
Zdaj bomo videli vsako posamezno spojino in njeno nomenklaturo.
bazični oksidi
Začeli bomo z osnovnimi oksidi, ki združujejo kovino z molekularnim kisikom:
\(4~Au+~3~{{O}_{2}}\do 2~A{{u}_{2}}{{O}_{3}}\)
V tem primeru ima zlato dve možni oksidacijski stopnji (+1) in (+3) in vi uporabljate višje. Nomenklatura se torej skrči na:
Atomska nomenklatura: diorov trioksid.
Nomenklatura zalog: zlati (III) oksid.
Tradicionalna nomenklatura: avrični oksid.
kislinski oksidi
V tem primeru združimo nekovino z molekularnim kisikom:
\(2~C{{l}_{2}}+~5~{{O}_{2}}\do 2~C{{l}_{2}}{{O}_{5}} \)
V tem primeru ima klor štiri možna oksidacijska stanja in uporablja glavni intermediat. Nomenklatura se torej skrči na:
Atomska nomenklatura: dikloro pentoksid.
Nomenklatura zalog: klorov (V) oksid.
Tradicionalna nomenklatura: klorov oksid.
hidroksidi
Nastanejo z združevanjem bazičnega oksida z vodo, torej:
\(N{{a}_{2}}O+~{{H}_{2}}O~\do 2~NaOH\)
V tem primeru je nomenklatura opredeljena na splošno s tradicionalno nomenklaturo: natrijev hidroksid.
oksokisline
Sestavljeni so s kombinacijo kislinskega oksida z vodo, na primer v naslednjem primeru:
\({{N}_{2}}{{O}_{5}}+~{{H}_{2}}O~\do 2~HN{{O}_{3}}\)
Da bi definirali njegovo ime, moramo razumeti, kakšno oksidacijsko stanje ima osrednji atom dušika. V tem primeru ga lahko vzamemo iz njegovega oksida, kjer vidimo, da je oksidacijsko stanje 5, najvišje možno. Upoštevati je treba, da Stock označuje prisotnost skupine, ki jo tvorita nekovina in kisik z pripona “-ato”. Torej:
Nomenklatura po atomarnosti: vodikov trioksonitrat.
Nomenklatura zalog: vodikov nitrat (V).
Tradicionalna nomenklatura: dušikova kislina.
kovinski hidridi
Pri združevanju dvoatomnega vodika s kovino nastane hidrid, ne pozabimo, da je tukaj oksidacijsko stanje vodika (-1). Na primer:
\(2~Li+{{H}_{2}}~\do 2~LiH\)
Atomska nomenklatura: litijev monohidrid
Nomenklatura zalog: litijev (I) hidrid.
Tradicionalna nomenklatura: litijev hidrid
nekovinski hidridi
Znani tudi kot hidracide, ko so raztopljeni v vodi, nastanejo iz kombinacije diatomskega vodika z nekovino. Takšen je primer:
\(2~Br+{{H}_{2}}~\do 2~HBr\)
Če je v plinastem stanju, se doda pripona “-ide”: vodikov bromid.
V primeru, da je v rešitev, se imenuje bromovodikova kislina. To pomeni, da ga je treba omeniti kot kislino, ki prihaja iz hidrida s pripono "-hydric".
Pojdi ven
Soli, ki jih tvorita kovina in nekovina, se ohrani zgoraj navedena nomenklatura. primer:
\(FeC{{l}_{3}}\)
Atomska nomenklatura: železov triklorid.
Nomenklatura zalog: železov (III) klorid.
Tradicionalna nomenklatura: železov klorid.
Tiste nevtralne soli, oksosoli ali oksisoli, ki izhajajo iz kombinacije hidroksida z oksokislino, se imenujejo kot sledi:
\(HN{{O}_{3}}+KOH~\do KN{{O}_{3}}+~{{H}_{2}}O~\)
V tem primeru se najbolj uporablja tradicionalna nomenklatura in njeno ime bi bilo: kalijev nitrat ali kalijev nitrat, saj ima kovina samo eno možno stopnjo oksidacije.