Номенклатура неорганических соединений. Графические формулы

По единым номенклатурным правилам, разработанным в комиссиях Международного союза теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) в 1979 г., рекомендуется называть неорганические соединения слева направо в именительном падеже, хотя в традициях русской номенклатуры принято называть сначала электроотрицательную составляющую соединения (анион), а затем – электроположительную (катион) в родительском падеже.

Стехиометрические отношения элементов в соединениях можно выражать тремя способами:

1. С помощью приставок из греческих числительных.

Для обозначения числа атомов одинаковых элементов в молекулах простых и сложных веществ употребляют приставки из греческих числительных:

1 – моно (обычно не называют) 2 – ди 3 – три 4 – тетра

5 – пента 6 – гекса 7 – гепта 8 – окта

9 – нона 10 – дека 11 – ундека 12 – додека

Для обозначения количества сложных групп атомов (кислотные остатки кислородсодержащих кислот) употребляют латинское «бис», греческие «трис», «тетракис», а группу атомов, к которой они относятся, заключают в круглые скобки.

Примеры: Н₂ – диводород, О₃ – трикислород, Р₂О₅ – дифосфор пентаоксид, FeCl₂ – железо дихлорид, Ca(NO₃)₂ – кальций бис(нитрат), Fe₂(CO₃)₃ – дижелезо трис(карбонат).

2. По системе Штока

После названия элемента в круглых скобках римской цифрой указывают его степень окисления.

Примеры: FeCl₃ – железо (III) хлорид, Mn₂O₇ – марганец (VII) оксид.

3. По системе Эвенса-Бассета.

После названия иона в круглых скобках пишут его заряд арабской цифрой и знак заряда.

Примеры: Cu(NO₃)₂ – медь (2+) нитрат, FeCl₃ – железо (3+) хлорид.

Систему Эвенса-Бассета используют чаще всего в названиях комплексных соединений.

Графические формулы

При написании графических (структурных) формул соединений необходимо соблюдать 2 правила:

1. Каждая связующая электронная пара (связь) между атомами обозначается черточкой (штрихом). Число черточек соответствует степени окисления элемента, взятой по абсолютной величине.

2. «Электроположительные» атомы могут соединяться только с «электроотрицательными» (имеющими отрицательную степень окисления).

Оксиды

Формулы	Названия по номенклатуре с приставками и по Штоку	Графические формулы
MnO2	марганец диоксид марганец (IV) оксид	O=Mn=O
N2O3	диазот триоксид азот (III) оксид	O=N–O–N=O
N2O5	диазот пентаоксид азот (V) оксид

Основания

Формулы	Названия по номенклатуре с приставками и по Штоку	Графические формулы
Mg(OH)2	магний дигидроксид магний (II) гидроксид
Al(OH)3	алюминий тригидроксид алюминий (III) гидроксид

Кислоты

Основные правила названий кислот и их анионов приведены в теоретическом разделе, посвященном классам неорганических соединений. Ниже приведены названия некоторых, не вошедших в список ранее названных, кислот и их анионов, а также графические формулы наиболее распространенных кислот

Формула кислоты	Название кислоты	Название аниона кислоты
HBr	бромоводородная	бромид
HI	йодоводородная	йодид
HCH3COO	уксусная	ацетат
H2C2O4	щавелевая	оксалат
H2C4H4O6	винная	тартрат
H3BO4	ортоборная	солей нет
(HBO2)2	метаборная (кислоты не существует, только соль)	метаборат
H2B4O7	тетраборная (кислоты не существует, только соль)	тетраборат
H3PO3	фосфористая	фосфит
H3AsO4	(орто) мышьяковая	(орто) арсенат
H3AsO3	(орто) мышьяковистая	(орто) арсенит
H3SbO4	(орто) сурьмяная	(орто) антимонат
HSbO3	метасурьмяная	метаантимонат
H3SbO3	(орто) сурьмянистая	(орто) антимонит
HSbO2	метасурьмянистая	метаантимонит
H2MnO4	марганцовая	манганат

угольная серная сернистая азотная

 

 

фосфорная хромовая дихромовая пирофосфорная

 

тетраборная

 

перхлорная пермарганцовая метесурьмяная

 

 

Соли

Сначала называется электроположительная составляющая солей (катион) в именительном падеже, а затем – электроотрицательная (анион).

Средние соли

Примеры (номенклатура с приставками из греческих числительных и по системе Штока):

Fe2S3	дижелезо трисульфид, железо (III) сульфид
Ca3(PO4)2	трикальций бис(фосфат), кальция (II) фосфат
Al2(CO3)3	диалюминий трис(карбонат), алюминий (III) карбонат

Кислые соли

В названии солей, содержащих не полностью замещенный в кислоте водород, перед названием кислотного остатка без пробела называется слово «водород» с указанием, в случае необходимости, числа его атомов.

Примеры:

Формулы	Номенклатуры
с приставками из греч. числительных	по системе Штока
Ca(HSiO3)2	кальций бис (водородсиликат)	кальций (II) водородсиликат
Mg(H2PO4)2	магний бис (диводородфосфат)	магний (II) диводородфосфат
Fe2(HPO4)3	дижелезо трис (водородфосфат)	железо (III) водородфосфат

Основные и оксидные соли

В названиях солей, содержащих одну или несколько групп ОН, после названия металла употребляется слово «гидроксид» с указанием числа гидроксидных групп, принадлежащих одному атому металла, а затем следует название аниона.

Примеры:

Формула	Номенклатуры
с приставками из греч. числительных	по системе Штока
(CuOH)2SO4	бис(медь гидроксид) сульфат	медь (II) гидроксид сульфат
[Al(OH)2]2CO3	бис(алюминий дигидроксид) карбонат	алюминий (III) дигидроксид карбонат
(FeOH)3(PO4)2	трис(железо гидроксид) бис(фосфат)	железо (III) гидроксид (орто)фосфат
BiOCl	висмут оксид хлорид	висмут (III) оксид хлорид

 

Примеры выполнения контрольных заданий № 3 и № 4

Пример 1. Осуществите превращения согласно предложенной схеме:

Ca₃(PO₄)₂

Ответ:

1. 2Ca + O₂ ® 2CaO

2. CaO + H₂O ® Ca(OH)₂

3. 3Ca(OH)₂ + 2H₃PO₄ ® Ca₃(PO₄)₂¯ + 6H₂O

4. 4P + 5O₂ (изб) 2P₂O₅

5. P₂O₅ + 3H₂O ® 2H₃PO₄

6. 2H₃PO₄ + 3Ca(OH)₂ ® Ca₃(PO₄)₂¯ + 6H₂O

Пример 2. Покажите взаимную связь между соединениями с помощью химических уравнений.

а)

Ответ:

1. 2Cu + O₂ ® 2CuO
2. CuO + 2HNO₃ ® Cu(NO₃)₂ + H₂O
3. Cu(NO₃)₂ + 2KOH_{(недостаток)} ® Cu(OH)₂¯ + 2KNO₃
4. Cu(OH)₂ CuO + H₂O
5. CuO + 2HCl ® CuCl₂ + H₂O
6. CuCl₂ + 4NaOH_{(недостаток)} ® Na₂CuO₂ + 2NaCl + 2H₂O

б)

Ответ:

1. SO₂ + 2KOH_(изб) ® K₂SO₃ + H₂O
2. SO_2(изб.) + K₂SO₃ + H₂O ® 2KHSO₃
3. 2KHSO₃ K₂SO₃ + SO₂­ + H₂O
4. 5K₂SO₃ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ ® 6K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 3H₂O

в)

Ответ:

1. 2Pb(NO₃)₂ 2PbO + 4NO₂ + O₂
2. 2NO₂ Û N₂O₄
3. 2N₂O₄ + O₂ + 2H₂O ® 4HNO₃
4. 10HNO_3(разб.) + 8K ® 8KNO₃ + NH₄NO₃ + 3H₂O
5. NH₄NO₃ + KOH KNO₃ + NH₃ + H₂O

Примечание: ОВР уравняйте одним из методов – МЭБ или МПР.

Пример 3. К растворам каждого из веществ Zn(NO₃)₂, NaOH, H₂CO₃, Be(OH)₂ добавили избыток калий гидроксида. Напишите молекулярные и ионные уравнения возможных реакций.

Ответ:

1. Zn(NO₃)₂ + 4KOH (изб.) ® 2KNO₃ + K₂ZnO₂ + 2H₂O

Zn²⁺ + 2NO₃^– + 4K⁺ + 4OH^– ® 2K⁺ + 2NO₃^– + 2K⁺ + ZnO₂^2– + 2H₂O

Zn²⁺ + 4OH^– ® ZnO₂^2– + 2H₂O

1. NaOH + KOH
2. H₂CO₃ + 2KOH ® K₂CO₃ + 2H₂O

H₂CO₃ + 2K⁺ + 2OH^– ® 2K⁺ + CO₃^2– +2H₂O

H₂CO₃ + 2OH^– ® CO₃^2– +2H₂O

1. Be(OH)₂ + 2KOH (изб.) K₂BeO₂ + 2H₂O

Be(OH)₂ + 2K⁺ + 2OH^– ® 2K⁺ + BeO₂^2– +2H₂O

Be(OH)₂ + 2OH^– ® BeO₂^2– +2H₂O

или Be(OH)₂ + 2KOH (изб.) K₂[Be(OH)₄]

Be(OH)₂ + 2K⁺ + 2OH^– ® 2K⁺ + [Be(OH)₄]^2–

Be(OH)₂ + 2OH^– ® [Be(OH)₄]^2–

Пример 4. Подберите по 2 молекулярных уравнения для реакций, которые выражаются следующими ионно-молекулярными уравнениями:

а) Ba²⁺ + CO₃^2– ® BaCO₃

б) Ca²⁺ + SiO₃^2– ® CaSiO₃

Ответ:

а)

1. Ba(OH)₂ + Na₂CO₃ ® BaCO₃¯ + 2NaOH

Ba²⁺ + 2OH^– + 2Na⁺ + CO₃^2– ® BaCO₃ + 2Na⁺ + 2OH^–

Ba²⁺ + CO₃^2– ® BaCO₃¯

1. Ba(NO₃)₂ + K₂CO₃ ® BaCO₃¯ + 2KNO₃

Ba²⁺ + 2NO₃^– + 2K⁺ + CO₃^2– ® BaCO₃ + 2K⁺ + 2NO₃^–

Ba²⁺ + CO₃^2– ® BaCO₃¯

б)

1. Ca(OH)₂ + Na₂SiO₃ ® CaSiO₃¯ + 2NaOH

Ca²⁺ + 2OH^– + 2Na⁺ + SiO₃^2– ® CaSiO₃ + 2Na⁺ + 2OH^–

Ca²⁺ + SiO₃^2– ® CaSiO₃¯

1. CaCl₂ + K₂SiO₃ ® CaSiO₃¯ + 2KCl

Ca²⁺ + 2Cl^– + 2K⁺ + SiO₃^2– ® CaSiO₃¯ + 2K⁺ + 2Cl^–

Ca²⁺ + SiO₃^2– ® CaSiO₃¯

Пример 5. Смесь CaO и CaSO₃ массой 80 г обработали раствором соляной кислоты. При этом выделилось 7, 84 л газа (н.у.). Определите массовую долю в % CaO в смеси.

Решение:

Оба компонента смеси взаимодействуют с кислотой:

1. CaO + 2HCl ® CaCl₂ + H₂O
2. CaSO₃ + 2HCl ® CaCl₂ + SO₂­ + H₂O

но т.к. газ (SO₂) выделяется во второй реакции, то можно составить пропорцию

, решая которую найдем массу CaSO₃

Тогда

Ответ: массовая доля CaO в смеси составляет 47, 5%.

Пример 6. Через раствор, содержащий 10 г NaOH попустили H₂S массой 20г. Какая соль образовалась при этом? Определите ее массу.

Решение:

При взаимодействии NaOH с H₂S возможны две реакции:

1. NaOH + H₂S ® NaHS + H₂O
2. 2NaOH + H₂S ® Na₂S + 2H₂O

Для выбора идущей реакции необходимо выяснить количества реагирующих веществ NaOH и H₂S и определить, какое из них находится в недостатке.

моль

моль

Из сравнения n(NaOH) и n(H₂S) следует, что NaOH находится в недостатке, поэтому пойдет первая реакция, для которой нужно меньше вещества NaOH.

I способ:

Для нахождения массы соли NaHS составим пропорцию:

, откуда

(г)

II способ:

Исходя из того, что по уравнению реакции 1 n(NaOH) = n(NaHS), можно вычислить m(NaHS) по формуле:

г.

Ответ: образуется кислая соль NaHS, ее масса равна 14 г.

Пример 7. Какая соль образуется при пропускании всего углерод (IV) оксида, получившегося при сжигании метана объемом 2, 24 л. (н.у.) через раствор объемом 19, 1 мл с массовой долей натрий гидроксида 32% (ρ =1, 35 г/мл)? Определите массовую долю (в %) соли в полученном растворе.

Решение:

Уравнение реакции горения метана:

CH₄ + 2O₂ ® CO₂ + 2H₂O (1)

При пропускании углекислого газа через раствор щелочи можно предположить образование средней соли:

CO₂ + 2NaOH ® Na₂CO₃ + H₂O (2)

Расчет количества вещества реагентов:

моль;

Из уравнения (1) следует, что n(CH₄) = n(CO₂) = 0, 1 моль. Для нахождения n(NaOH) необходимо рассчитать массы раствора и вещества NaOH.

г

г

моль

Из уравнения (2) следует, что n(CO₂): n(NaOH) = 1: 2. Рассчитанные количества CO₂ и NaOH находятся в эквивалентных количествах, т.е. 1: 2, поэтому образуется средняя соль Na₂CO₃.

Количество Na₂CO₃ равно n(Na₂CO₃) = n(CO₂) = 0, 1 моль, тогда:

г.

г.

В результате пропускания углекислого газа через раствор щелочи масса раствора увеличилась на массу CO₂:

25, 78 г + 4, 4 г = 30, 18 г.

Массовая доля Na₂CO₃ равна:

Ответ: образуется средняя соль Na₂CO₃, ее массовая доля равна 35, 1%.

Пример 8. Rp.: Ag. Plumbi 50, 0

Acidi borici 2, 0

Ag. Destill. аd. 100, 0

M.D.S. Примочка.

Рассчитать массовую долю борной кислоты в примочке.

Решение: В данном рецепте в 100 г раствора содержится 2 г H₃BO₃, следовательно, ее массовая доля составляет 0, 02 или 2%.

Ответ: массовая доля 2%.

 

Контрольное задание № 3

1. Классификация сложных веществ. Основания. Сравнительная характеристика щелочей и амфотерных гидроксидов. Их получение и свойства.

2. К растворам каждого из веществ: Mn(NO₃)₂, Cr(OH)₃, H₂CO₃, CaCl₂, NH₄OH добавили избыток натрий гидроксида. Напишите молекулярные и ионные уравнения возможных реакций.

3. Подберите по 2 молекулярных уравнения для реакций, которые выражаются следующими ионно-молекулярными уравнениями:

Fe³⁺ + 3OH^- ® Fe(OH)₃

CrO₄^2- + Ba²⁺ ® BaCrO₄

Ag⁺ + Cl^- ® AgCl

4. В растворах данных солей укажите реакцию среды: NaSCN, ZnSO₄, Na₂CuO₂. Для гидролизующихся солей приведите молекулярные и ионные уравнения.

5. Допишите реакции образования К.С., назовите продукты, составьте выражения для К_нест. комплексных ионов:

а)

б)

6. Уравняйте ОВР, пользуясь ионно-электронным методом:

а) MnSO₄+NaBiO₃+HNO₃®HMnO₄+Bi(NO₃)₃+NaNO₃+Na₂SO₄+H₂O

б) KCrO₂ + Br₂ + KOH ® K₂CrO₄ + KBr + H₂O

7. Покажите взаимную связь между соединениями с помощью химических уравнений:

а) K ® KOH ® K₂S ® KHS ® K₂S ® KCl ® K

б) Zn ® ZnO ® Zn(OH)₂ ® Na₂ZnO₂ ® Zn(NO₃)₂ ® Na₂[Zn(OH)₄]

8. Смесь железа и цинка в количестве 15 г обработали раствором калий гидроксида. При этом выделилось 3, 2 л газа (при н.у.). Определите процентный состав смеси.

9. Биороль элементов подгруппы цинка. Токсические свойства соединений кадмия и ртути. Применение в медицине и фармации.

10. Напишите эмпирические и графические формулы солей, дайте вторые названия с приставками из греческих числительных:

а) медь (II) гидроксид сульфат

б) стронций (II) водород(орто)арсенит.

Контрольное задание № 4

1. Укажите степени окисления (С.О.) элементов IVA-группы. Как изменяются К.О. и О.В. свойства с ростом величины С.О. Приведите примеры реакций. Укажите токсичные соединения и применение в медицине соединений углерода, кремния, олова и свинца.

2. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

а) HCl ® Cl₂ ® KClO ® KCl ® AgCl ® [Ag(NH₃)₂]Cl ® AgCl

б) NH₄NO₂ ® N₂ ® NH₃ ® NH₄NO₃ ® N₂O ® NO ® NO₂ ® HNO₃

3. Допишите и уравняйте ОВР, пользуясь МПР; укажите окислитель и восстановитель:

а) K₂Cr₂O₇ + K₂S + H₂SO₄ ®

б) NH₃ + KMnO₄ + KOH ®

4. Напишите уравнения всех возможных реакций между веществами, взятыми попарно: K₂O, P₂O₅, Ba(OH)₂, H₂SO₄, KI, Pb(NO₃)₂. Уравнения реакций, протекающих в растворах, изобразите в сокращенной ионной форме.

5. Напишите уравнения реакций гидролиза солей Na₂B₄O₇ и Sn(NO₃)₄ в молекулярной и ионной формах. Укажите реакцию среды.

6. Допишите реакции образования К.С., назовите продукты реакций:

а) б)

7. Какую массу раствора с массовой долей фосфорной кислоты 40% можно получить из фосфорита массой 100 кг с массовой долей Ca₃(PO₄)₂ 93%?

8. Остаток, полученный после термического разложения хлората калия в присутствии оксида марганца (IV), растворили в воде. К раствору добавили избыток раствора AgNO₃, получив осадок массой 57, 4 г. Какой объем кислорода выделился при разложении хлората (н.у.)?

9. Rp: Sol. Natrii thiosulfatus 10% - 200, 0.

D.S. По 2 столовые ложки через каждые 5-10 минут.

Рассчитайте дозу тиосульфата натрия на прием (масса раствора в столовой ложке 15 г).

10. Напишите эмпирические и графические формулы, дайте названия по номенклатуре с приставками из греческих числительных:

а) цинк (II) водородсульфид

б) алюминий (III) дигидроксид фосфат.

 

Студент должен уметь:

1. Самостоятельно работать с учебной и справочной литературой по общей и неорганической химии.

2. Владеть основными приемами и техникой выполнения экспериментов по общей и неорганической химии.

3. Пользоваться основными неорганическими реактивами, растворителями и химической посудой.

4. Правильно использовать номенклатуру неорганических соединений.
5. Рассчитывать основные энергетические характеристики химических процессов.
6. Готовить растворы с заданной концентрацией растворенных веществ.
7. Прогнозировать возможность образования осадков при смешивании растворов с известной концентрацией растворенных веществ.

 

Студент должен знать:

1. Цели, задачи общей и неорганической химии, пути и способы их решения.
2. Роль и значение методов общей и неорганической химии в фармации, в практической деятельности провизора, исследователя в области фармации.
3. Основные разделы общей и неорганической химии. Основные понятия и методы общей и неорганической химии.

4. Основные этапы развития общей и неорганической химии, ее современное состояние.

5. Связь свойств соединений с положением составляющих их элементов в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.
6. Пути расчета энергетических характеристик химических процессов, определение направления и глубины их протекания, способы расчета химических равновесий по известным исходным концентрациям и константе равновесия.

7. Основу теории строения неорганических веществ, теории химической связи.
8. Основные свойства химических элементов и их соединений.

9. Основные типы неорганических соединений.

10. Современную номенклатуру неорганических соединений.

11. Основные литературные источники и справочную литературу по общей и неорганической химии.

12. Основные правила охраны труда и техники безопасности при работе в химической лаборатории.

 

Вопросы к экзамену по неорганической химии

(1 курс фарм.ф-та СибГМУ, заочная форма обучения).

 

1. Строение атома; строение ядра; элементарные частицы. Изотопы.

2. Электронное строение атома. Главное и орбитальное квантовые числа.

3. Магнитное и спиновое квантовые числа.

4. Электронные формулы атомов. Валентные электроны. Принцип Паули.

5. Электронно-графические схемы атомов. Правило Гунда.

6. Периодический закон Д.И. Менделеева. Периодическая система и ее структура: периоды (большие и малые); группы, подгруппы.

7. Изменение металлических и неметаллических свойств элементов по периодам и группам. Деление элементов на семейства: s-, p-, d-, f-.

8. Механизм образования ковалентной связи (метод ВС). Насыщаемость и направленность; характер перекрывания орбиталей.

9. Ионная связь, ее свойства. Металлическая связь.

10. Характеристики химических связей: энергия, длина, валентный угол, полярность. Водородная связь.

11. Понятие скорости химической реакции. Химическое равновесие.

12. Основные положения теории строения комплексных соединений. Понятия: центральный ион, лиганды, комплексный ион, внешняя сфера.

13. Классификация комплексных соединений, номенклатура. Химические свойства комплексных соединений.

14. Диссоциация комплексных соединений. Константа нестойкости. Способы получения комплексных соединений.

15. Электронная теория окислительно-восстановительных реакций Л.В.Писаржевского. Типичные окислители и восстановители. Окислительно-восстановительная двойственность.

16. Понятие растворов; их классификация по различным признакам. Растворимость газообразных, жидких и твердых веществ.

17. Механизм растворения электролитов. Диссоциация кислот, оснований и солей.

18. Степень диссоциации, факторы, влияющие на ее величину; сильные и слабые электролиты.

19. Ионное произведение воды. Водородный и гидроксильный показатель, рН растворов сильных и слабых кислот и оснований.

20. Гидролиз солей. Степень гидролиза; факторы, влияющие на ее величину.

21. Водород. Водород пероксид. Их химические свойства.

22. Щелочные и щелочно-земельные металлы, их химические свойства.

23.Основные химические свойства d-элементов.

24.Азот, его соединения. Азотная кислота, ее химические свойства.

25.Сера, ее соединения. Серная кислота, ее химические свойства.

 

 

Предыдущая12345678Следующая

Поделиться:

Популярное:

1. Ассортимент и номенклатура продукции
2. Атомные спектры. Сериальные формулы.
3. Библиографические доказательства достоверности Ветхого Завета
4. Библиографические ссылки, включенные в комплексную ссылку, отделяют друг от друга точкой с запятой с пробелами до и после этого предписанного знака.
5. БИОГРАФИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ Д-РА Н. А. КОЗЫРЕВА
6. Буквенные аббревиатуры, сложносокращенные слова и графические сокращения
7. Влияние законодательства на отношения врачей — добровольное прерывание беременности и его демографические последствия
8. Вопрос 117. Классификация товаров. Принципы. Классификация учебная, торговая, таможенная (номенклатура гармонизированной системы), статистическая, стандартная, ТН ВЭД.
9. Геотектонические и фациально-палеогеографические обстановки формирования нефтепроизводящих свит.
10. Графические заголовки WordArt
11. Графические и иллюстративные материалы
12. Графические обозначения материалов