2.1 Классификация неорганических веществ. Номенклатура неорганических веществ (тривиальная и международная)

Видеоурок: Классы неорганических соединений

Лекция: Классификация неорганических веществ. Номенклатура неорганических веществ (тривиальная и международная)

Начнем с простого деления неорганических веществ на простые и сложные. Молекулы простых состоят из атомов одного элемента, а сложных из атомов нескольких элементов. Простые делятся на металлы и неметаллы. Сложные в свою очередь подразделены на оксиды, гидроксиды, соли.  

Оксиды

Оксиды подразделяются на солеобразующие (основные, кислотные, амфотерные), несолеобразующие и солеобразные (двойные).

• Основные оксиды обладают основными свойствами и способны образовать типичные металлы, имеющие степень окисления +1, +2, (Li₂O, MgO, CaO, CuO).

• Кислотные оксиды обладают кислотными свойствами и способны образовать неметаллы со степенью окисления более +2. Так же образуют металлы со степенью от +5 до +7 (SO₂, SeO₂, P₂O₅, As₂O₃, CO₂, SiO₂, CrO₃, и Mn₂O₇). Исключение: у оксидов NO₂ и ClO₂ нет соответствующих кислотных гидроксидов. Несмотря на это, их считают кислотными.

• Амфортерные оксиды обладают и основными, и кислотными свойствами. Они образованы амфотерными металлами, имеющими степень окисления +2, +3, +4 (Cr₂O₃, Al₂O₃, GeO₂, SnO₂. В данной группе оксидов со степенью окисления +2 всего 4: ZnO, PbO, SnO, BeO. 

• Несолеобразующие оксиды не обладают ни основными, ни кислотными свойствами. К ним относятся оксиды неметаллов со степенью окисления +1, +2. Их всего 4: CO, NO, N₂O, SiO.

• Солеобразные оксиды образованы двумя элементами с разными степенями окисления. К примеру, магнитный железняк FeO·Fe₂O₃, который при взаимодействии с кислотами образует две соли: FeO·Fe₂O₃ + 4H₂SO₄ → FeSO₄ + Fe₂(SO₄)₃+ 4H₂O

Гидроксиды

Они подразделяются на основания, кислородсодержащие кислоты и амфотерные гидроксиды.

• Основания – гидроксиды металлов со степенью окисления +1, +2, проявляющие основные свойства и состоящие из ионов металлов и гидроксид – ионов OH^-.

К примеру:

• гидроксид натрия - Na⁺OH,
• гидроксид кальция - Ca⁺²(OH)₂,
• гидроксид железа - Fe⁺³(OH)₃.

• Кислотные гидроксиды (кислородсодержащие кислоты) – гидроксиды неметаллов и металлов со степенью окисления +5, +6, проявляющие кислотные свойства, состоящие из гидроксоний – катионов Н₃О⁺ и кислотного остатка.

 К примеру:

• Азотная кислота - HNO₃,
• Серная кислота - H₂SO_4.

• Амфотерные гидроксиды – гидроксиды металлов со степенью окисления +2, +3, +4, проявляющие и кислотные, и основные свойства. В данной группе гидроксидов со степенью окисления +2 всего 4: Zn(OН)₂, Pb(OН)₂ , Sn(OН)₂, Be(OН)₂.   

Соли

К примеру:

• Хлорид натрия - NaCl,
• Сульфат натрия - Na₂SO₄,
• Хлорид кальция - СаCl₂,
• Сульфат кальция - СаSO₄.

Существуют следующие виды солей:

• Средние соли – соли, содержащие атомы металлов и кислотного остатка. К примеру: нитрат кальция Ca(NO₃)₂, сульфат свинца PbSO₄, карбонат натрия Na₂CO₃ и др.

• Кислые соли – соли, содержащие атомы металлов, кислотного остатка и водорода. Атомы металла образуются при нейтрализации основания избытком кислоты. Чтобы образовать название какой - либо кислой соли, необходимо к названию соли добавить приставку гидро - или дигидро -. Приставка зависит от числа атомов водорода, входящих в состав кислой соли. Пример: KHCO₃ – гидрокарбонат калия, КH₂PO₄ – дигидроортофосфат калия. Так же необходимо помнить, что кислые соли способны образовывать две и более основные кислоты. Ими могут быть как кислородсодержащие, так и бескислородные кислоты.

• Основные соли – соли, содержащие атомы металлов, кислотного остатка и гидроксогруппы (OH−). Чтобы определить название основной соли, необходимо к названию обычной соли добавить приставку гидроксо- или дигидроксо. Приставка будет зависеть от количества ОН - групп, входящих в состав соли. К примеру, (CuOH)₂CO₃ - гидроксокарбонат меди (II). Так же следует знать, что основные соли образуют основания, содержащие в составе две и более гидроксогрупп.

• Двойные соли – соли, содержащие катионы двух металлов и кислотный остаток. К примеру, сульфат алюминия - калия KAl(SO₄)₂·12H₂O

• Смешанные соли – соли, содержащие анионы двух металлов и кислотный остаток. К примеру, дигидроксокарбонат меди (II) Cu₂(OH)₂CO₃.

• Гидратные соли – соли, содержащие молекулы кристаллизационной воды. К примеру, декагидрат сульфата натрия Na₂SO₄ •10H₂O

Номенклатура неорганических веществ 

Построение формул и названий определяются химической тривиальной и международной номенклатурой. Тривиальные названия – это исторически сложившиеся традиционные названия.