
- •2. Вещество
- •2.1. Виды химической связи: атомная (ковалентная), ионная, металлическая, водородная
- •1) Алканов; 2) альдегидов; 3) спиртов; 4) алкинов.
- •2.2. Способы образования ковалентной связи. Длина и энергия связи. Образование ионной связи
- •2.3. Понятие об электроотрицательности химических элементов. Заряды ионов и степени окисления химических элементов в соединениях
- •2.4. Вещества молекулярного и немолекулярного строения. Типы кристаллических решеток. Зависимость свойств веществ от особенностей их кристаллической решетки
- •1) Алмаз; 2) известняк; 3) кварц; 4) сахароза.
- •1) Фторид натрия; 2) вода; 3) серебро; 4) бром.
- •1) Атомная; 2) молекулярная; 3) ионная; 4) металлическая.
- •2.6. Основные положения и направления развития теории химического строения органических веществ а. М. Бутлерова. Изомерия и гомология органических веществ
- •2.7. Гомологи и изомеры углеводородов
- •Структурная изомерия.
- •Пространственная изомерия.
- •2.9. Общая характеристика металлов главных подгрупп I–III групп в связи с их положением в периодической системе химических элементов д. И. Менделеева и особенностями строения их атомов
- •2.10. Медь, хром, железо – металлы побочных подгрупп
- •1) Оксид хрома (II) 2) оксид хрома (III) 3) оксид хрома (VI) 4) хром
- •2.11. Общая характеристика неметаллов ivа–viiа групп в связи с их положением в периодической системе химических элементов д. И. Менделеева и особенностями строения их атомов
- •1) Железо 2) хром 3) медь 4) цинк
- •2.12. Характерные химические свойства неорганических веществ различных классов: оксидов (основных, амфотерных, кислотных), оснований, амфотерных гидроксидов, кислот, солей
- •1. Оксиды
- •1) Кислотами 2) водой 3) водородом 4)кислотными оксидами.
- •1) Металлами 3) солями 2) оксидами металлов 4) щелочами.
- •2.13. Взаимосвязь неорганических веществ
- •2.15. Виды гибридизации электронных облаков
1) Алмаз; 2) известняк; 3) кварц; 4) сахароза.
2.16. Из атомов состоят:
1) иод и иодид калия 3) хлорид кальция и кальций
2) алмаз и оксид кремния 4) графит и оксид углерода (IV)
2.17. Ионную кристаллическую решетку имеет:
1) Фторид натрия; 2) вода; 3) серебро; 4) бром.
2.18. Кристаллическая решетка кремния:
1) Атомная; 2) молекулярная; 3) ионная; 4) металлическая.
2.19. Молекулярный тип кристаллической решетки в веществе:
1) CuCl2; 2) CaF2; 3) AlBr3; 4) H2S.
2.20. Алмаз и графит не отличаются друг от друга:
1) электропроводностью 3) типом кристаллической решетки
2) цветом 4) химическими свойствами.
2.5. Многообразие органических и неорганических веществ. Аллотропия
2.7. Систематическая номенклатура
2.8. Неорганические вещества. Классификация неорганических веществ
2.14. Органические вещества. Классификация органических веществ
Классификация и номенклатура неорганических веществ
Все неорганические вещества делятся на простые и сложные.
1. Простые вещества. Простые вещества образованы атомами одного элемента.
1.1. Металлы (щелочные, щелочноземельные, переходные).
1.2. Неметаллы (галогены – главная подгруппа VII группы, халькогены – главная подгруппа VI группы, пниктогены – главная подгруппа V группы, подгруппа углерода, водород.
1.3. Благородные газы.
Названия простых веществ даются чаще всего по названию соответствующих химических элементов.
Различие в понятиях «химический элемент» и «простое вещество» становиться понятным, когда мы сталкиваемся с явлением существования одного химического элемента в виде нескольких простых веществ – аллотропией. Простые вещества, образованные одним и тем же химическим элементом, называются аллотропными модификациями (видоизменениями).
Причинами аллотропии являются:
– Разное число атомов в молекуле.
Например, элемент кислород существует в виде нескольких аллотропных модификаций – монокислород О; дикислород О2; трикислород (озон) О3; тетракислород О4, отличающихся составом молекул.
– Образование разных кристаллических форм (полиморфизм).
Например, элемент углерод существует в виде нескольких аллотропных модификаций, важнейшими из которых являются алмаз (sp3-гибридизация атомов С), графит (sp2-гибридизация атомов С), карбин (полиин и поликумулен; sp-гибридизация атомов С) и фуллерены, отличающиеся строением кристаллических решеток.
2. Сложные вещества. Сложное вещество (химическое соединение) – это химически индивидуальное вещество, состоящее из атомов различных элементов, химически связанных между собой.
2.1. Бинарные соединения.
2.1.1. Оксиды – это сложные вещества, состоящие из атомов двух элементов, один из которых кислород в степени окисления –2.
Названия оксидов образуются следующим образом: сначала говорят слово "оксид", а затем – название элемента в родительном падеже. Если элемент проявляет переменную валентность, то она указывается римской цифрой после названия в круглых скобках.
– Основные оксиды – это оксиды, которым соответствуют основания: Na2О – оксид натрия; FеО – оксид железа (II).
– Кислотные оксиды – это оксиды, которым соответствуют кислотные гидроксиды (кислородсодержащие кислоты): SO2 – оксид серы (IV); Р2О5 – оксид фосфора (V); Mn2O7 – оксид марганца (VII).
– Амфотерные оксиды проявляют и кислотные, и основные свойства, им соответствуют амфотерные гидроксиды: Al2O3 – оксид алюминия; ZnO – оксид цинка.
– Безразличные, несолеобразующие или индифферентные оксиды не проявляют ни основных, ни кислотных свойств, то есть не образуют солей: СО – оксид углерода (II); NO – оксид азота (II), N2O – оксид азота (I), SiO – оксид кремния (II).
2.1.2. Бескислородные кислоты. (НСl – хлороводородная (соляная) кислота).
2.1.3. Бескислородные соли – соли бескислородных кислот. Названия этих солей строятся с использованием суффикса –ид: Na2S – сульфид натрия; Cu2S – cульфид меди (I), NaCI – хлорид натрия; CuBr – бромид меди (I); SnI2 – иодид олова (II).
2.1.4. Прочие: пероксиды (соединения, содержащие пероксид-ион O22–; –O–O–): Н2О2 – пероксид водорода; Na2O2 – пероксид натрия; нитриды: Li3N – нитрид лития; Сu3N – нитрид меди (I); карбиды: CаС2 – карбид кальция; Аl4С3 – карбид алюминия и другие, например: OF2 – фторид кислорода.
2.2. Гидроксиды – это соединения, содержащие группы ОН, которые связаны с атомами различных элементов.
2.2.1. Кислородсодержащие кислоты – это соединения с общей формулой НxАyOz, где АyOzx– – кислотный остаток и А – кислотообразующий элемент.
Традиционные названия кислот складываются из двух слов: собственно названия данной кислоты, выраженного прилагательным, и группового слова кислота. В собственно названиях кислот для обозначения степени окисления кислотообразующего элемента применяют следующие суффиксы: -н-, -ов- или -ев- (высшая или единственная степень окисления); -новат- (промежуточная степень окисления +5); -(ов)ист- (промежуточные степени окисления +3 и +4); -новатист- (низшая положительная степень окисления +1): НСlO (степень окисления хлора +1) – хлорноватистая кислота, НСlO2 (+3) – хлористая кислота, НСlO3 (+5) – хлорноватая кислота, НСlO4 (+7) – хлорная кислота; HNO3 (степень окисления азота +5) – азотная кислота, HNO2 (+3) – азотистая кислота; Н2SO4 (степень окисления серы +6) – серная кислота, Н2SО3 (+4) – сернистая кислота.
Иногда кислотообразующий элемент в одной и той же степени окисления образует две кислоты. Для названия кислоты, которая содержит меньшее число атомов кислорода (в расчете на один атом элемента) в названии используют приставку мета-, а для названия кислоты с большим числом атомов кислорода используют приставку орто-: НРО3 – метафосфорная кислота, Н3РО4 – ортофосфорная кислота.
2.2.2. Основания (основные гидроксиды) – это соединения, в которых группы ОН соединены с атомами металла.
Для названия оснований вначале называется слово "гидроксид", а затем – название металла в родительном падеже с указанием в круглых скобках римской цифрой валентности, если металл может проявлять переменную валентность: NaOH – гидроксид натрия; Fe(OH)2 – гидроксид железа (II).
2.2.3. Амфотерные гидроксиды – это сложные вещества, проявляющие и кислотные, и основные свойства.
Названия их строятся аналогично названиям оснований: Аl(ОН)3 – гидроксид алюминия; Fe(OH)3 – гидроксид железа (III).
2.3. Соли – это вещества, состоящие из атомов металла и атомов, входящих в состав кислотного остатка. Названия солей бескислородных кислот – см. выше.
2.3.1. Средние соли. Названия средних солей строятся из корней русских или латинских названий кислотообразующих элементов с соответствующим суффиксом и названия металла в родительном падеже.
Если кислотообразующий элемент имеет одну степень окисления, то к корню его названия добавляют суффикс -ат: СаСО3 карбонат кальция.
Если кислотообразующий элемент имеет две степени окисления, то при высшей степени окисления его в название входит суффикс -ат, а при низшей степени окисления – суффикс -ит: CuSO4 – сульфат меди, СuSО3 – сульфит меди.
Если кислотообразующий элемент проявляет несколько степеней окисления, то для высшей степени окисления используют приставку пер- и суффикс -ат; далее (в порядке уменьшения степеней окисления) – суффикс -ат, затем суффикс -ит и, наконец, приставку гипо- и суффикс -ит: AgNO3 – нитрат серебра (I), NaNO2 – нитрит натрия, Na2N2O2 – гипонитрит натрия; КСlO4 – перхлорат калия, NaClO3 – хлорат натрия, Ва(СlO2)2 – хлорит бария, КСlO – гипохлорит калия.
Приставки мета- и орто-, имеющиеся в названиях кислородсодержащих кислот, сохраняются в названиях солей: К3РО4 – ортофосфат калия, КРО3 – метафосфат калия.
2.3.2. Кислые соли (гидросоли). Названия их образуют, добавляя к названию аниона соответствующей средней соли приставку гидро-; если число атомов водорода (в расчете на один анион) больше единицы, то это число указывают в названии с помощью числовой приставки: KHSO4 – гидросульфат калия, Са(Н2РО4)2 – дигидрофосфат кальция.
2.3.3. Основные соли (гидроксосоли). Названия их образуют, добавляя к названию катиона соответствующей средней соли приставку гидроксо-: FeOHNO3 – нитрат гидроксожелеза (II), (СuОН)2СО3 – карбонат гидроксомеди (II).
2.3.4. Смешанные соли – это соли, содержащие два или несколько кислотных остатков. Пример: CaCl2O (Ca(ClO)Cl) – хлорид-гипохлорит кальция.
2.3.5. Двойные соли – это соли, содержанию атомы двух или нескольких металлов. Примеры: КАl(SO4)2 – сульфат алюминия-калия, CsCr(SO4)2 – сульфат хрома-цезия.
2.4. Комплексные соединения – это соединения, в которых формально превышается степень окисления центрального атома.
Классификация и номенклатура органических веществ
В классификации органических веществ принимаются за основу два важнейших признака:
– строение углеродного скелета и
– наличие в молекуле функциональных групп.
Различают следующие типы соединений по строению углеродного скелета:
Органические вещества |
|||||||
Ациклические |
Карбоциклические |
Гетероциклические |
|||||
Предельные |
Непредельные |
Предельные |
Непредельные |
Ароматические |
Предельные |
Непредельные |
Ароматические |
Ациклические (алифатические, соединения жирного ряда) – это соединения, имеющие открытую углеродную цепь (разветвленную или неразветвленную). Например:
СН3–СН2–СН2–СН3
– бутан,
– 2-метилпропан.
Карбоциклические – это соединения, в которых углеродная цепь замкнута в цикл (кольцо). Например:
Гетероциклические – это соединения, содержащие в цикле, кроме атомов С, атомы других элементов. Например:
Карбоциклические и гетероциклические соединения могут быть ароматическими, если наблюдается сопряжение р-электронов и образование циклической -электронной системы.
В большинстве органических молекул помимо атомов С и Н содержатся атомы других элементов. Именно от них в первую очередь зависят химические свойства вещества. Эти атомы входят в состав функциональных групп, т.е. групп атомов неуглеводородного характера, определяющих принадлежность соединения к определенному классу:
Функциональная группа |
Обозначение функциональной группы в названии вещества |
Название класса соединений |
Общая формула класса |
||
приставка |
суффикс |
||||
Карбоксильная –СООН |
|
-овая кислота |
Карбоновые кислоты |
R–СООН |
|
Сульфогруппа –SО3Н |
сульфо- |
-сульфокислота |
Сульфокислоты |
R–SО3Н |
|
Карбо-нильная |
–СНО |
оксо- |
-аль |
Альдегиды |
R–СНО |
=С=О |
-он |
Кетоны |
R–СО–R |
||
Гидроксильная –ОН |
гидрокси- |
-ол |
Спирты |
R–ОН |
|
Фенолы |
Аr–ОН |
||||
Тиольная –SН |
меркапто- |
-тиол |
Тиолы (меркаптаны) |
R–SН |
|
Аминогруппа –NН2 |
амино- |
-амин |
Амины |
R–NН2 |
|
Нитрогруппа –NО2 |
нитро- |
– |
Нитросоединения |
R–NО2 |
|
Алкоксильная –ОR |
алкокси- |
– |
Простые эфиры |
R–О–R |
|
Галогены (–F, –Сl, –Вr, –I) |
галоген- |
– |
Галогенопроизводные |
R–Hal |
|
У Г Л Е В О Д О Р О Д Ы |
|||||
Двойная связь |
– |
-ен |
Алкены |
СnН2n |
|
2 двойные связи |
– |
-диен |
Алкадиены |
СnН2n-2 |
|
Тройная связь |
– |
-ин |
Алкины |
СnН2n-2 |
|
Одинарная связь |
– |
-ан |
Алканы |
СnН2n+2 |
Органические соединения могут содержать не одну, а несколько функциональных групп.
Для того, чтобы назвать вещество по формуле, необходимо:
1). Выбрать самую длинную цепь атомов углерода, которую можно соединить одной непрерывной линией и которая включает кратные связи и функциональные группы.
2). Пронумеровать эту цепь с того края, к которому ближе кратная связь, углеводородный радикал, функциональная группа. Если в молекуле несколько функциональных групп, то нумеруют от края цепи, к которому ближе самая старшая группа (в таблице функциональные группы даны в порядке убывания старшинства).
3). Ответить на вопросы:
На вопросы 1), 2), 4) и 5) отвечают необходимое число раз.