Химия. Изучаем химию химическая номенклатура. Учебное пособие

Соли бескислородных кислот рассматриваются как бинарные соединения (см. разд. 3.2). Для них используются систематические названия.

Средние соли кислородсодержащих кислот. Традиционные названия солей состоят из названий анионов в именительном падеже и названий катионов в родительном падеже. Для названия аниона используют корень русского или латинского названия кислотообразующего элемента с добавлением соответствующих суффиксов. После названия катиона указывают в скобках римской цифрой степень окисления металла. Степень окисления допустимо не указывать, если у металла в соединениях эта степень окисления единственная.

Суффикс «-ат» в названии аниона соли используют, если кислотообразующий элемент имеет единственную или высшую степень окисления, например: Na2CO3 – карбонат натрия, K2SO4 – сульфат калия; Ni(NO3)2 – нитрат никеля(II).

Суффикс «-ит» в названии аниона соли используют, если кислотообразующий элемент находится в промежуточной степени окисления, например: K2SO3 – сульфит калия, Ba(NO2)2 – нитрит бария.

Если элемент образует несколько кислородсодержащих кислот, то в названиях анионов солей этих кислот помимо суффиксов используются приставки, например: KClO4 – перх- лорат калия; NaBrO – гипобромит натрия.

Кислые соли содержат в составе аниона один или несколько атомов водорода. В названии кислой соли это отражается в виде приставки «гидро-» к названию кислотного остатка соответствующей средней соли. Отличное от единицы количество атомов водорода указывают числовыми приставками:

KHSO4 – гидросульфат калия; NaHSO3 – гидросульфит натрия;

Ca(H2PO4)2 – дигидроортофосфат кальция.

Важно отметить, что кислые соли могут образовать только многоосновные кислоты, т.е. такие кислоты, в составе которых имеется больше одного атома водорода.

31

Основные соли содержат в составе катиона одну или несколько гидроксильных групп. В названии осно вной соли это отражается в виде приставки «гидроксо-» перед названием катиона. Число гидроксильных групп указывают числовыми приставками:

AlOHSO4 – сульфат гидроксоалюминия; Fe(OH)2Cl – хлорид дигидроксожелеза(III); (CuOH)2CO3 – карбонат гидроксомеди(II).

Важно отметить, что осно вные соли могут образовать только многокислотные основания, т.е. такие основания, в составе которых число гидроксильных групп не менее двух.

Двойные соли образованы двумя металлами и одним кислотным остатком. В названии двойной соли катионы металлов перечисляются через дефис. Формулу двойной соли составляют исходя из расположения элементов в длиннопериодном варианте Периодической системы.

Если металлические элементы принадлежат к одной группе, то элемент с бо льшим порядковым номером указывается первым, например: KNaCl2 – хлорид натрия-калия, CaMg(CO3)2 – карбонат магния-кальция.

Если соединение включает металлические элементы разных групп, то первым должен быть указан металл, стоящий левее в Периодической системе, например: KAl(SO4)2 – сульфат алюминия-калия; NaTl(NO3)2 – нитрат таллия-натрия.

Смешанные соли образованы одним металлом и двумя кислотными остатками. В названии смешанной соли анионы кислотных остатков перечисляются через дефис, например: CaClBr – бромид-хлорид кальция; BaClOCl – хлорид-гипохло- рит бария.

Кристаллогидраты солей. Гидраты – это соединения, содержащие в своем составе воду. Кристаллические гидраты определенного состава называются кристаллогидратами. Названия кристаллогидратов состоят из группового слова «гидрат» с соответствующей числовой приставкой и традиционного названия соли в родительном падеже:

32

Pb(BrO3)2 · H2O – гидрат бромата свинца(II); BeSO4 · 4H2O – тетрагидрат сульфата бериллия; CuSO4 · 5H2O – пентагидрат сульфата меди(II); Na2CO3 · 10H2O – декагидрат карбоната натрия.

Примеры составления формулы соли по ее названию

Средняя соль. Составим формулу сульфата железа(III). Традиционное название соли состоит из названий катиона

и аниона. Анион в этой соли – сульфат, это анион серной кислоты, имеющий формулу SO24−, а катион – Fe3+. Запишем их рядом, указав заряды:

Fe3+SO24−.

Определим НОК положительного и отрицательного зарядов: 3 · 2 = 6.

Разделив НОК последовательно на величину заряда катиона (6/3 = 2) и аниона (6/2 = 3), получим число катионов и анионов в этой молекуле. Полученные индексы укажем в формуле справа внизу у символов катиона и аниона:

Fe2(SO4)3.

Проверим, правильно ли составлена формула соли. Молекула должна быть электронейтральной.

Суммарный заряд всех катионов: (+3) · 2 = 6. Суммарный заряд всех анионов соли: (–2) · 3 = –6.

Сумма положительных и отрицательных зарядов равна нулю: 6 – 6 = 0, следовательно, формула сульфата железа(III) составлена верно.

Кислая соль. Составим формулу гидросульфата магния. Магний в соединениях проявляет единственную степень

окисления. Формула катиона магния – Mg2+. Формула гидро- сульфат-иона – HSO4−.

Молекула электронейтральна, поэтому формула соли – Mg(HSO4)2.

33

Основная соль. Составим формулу хлорида дигидроксо­ хрома(III).

Из названия соли следует, что формула аниона – хлорид Cl–; в составе катиона две гидроксильных группы, поэтому формула катиона, дигидроксохрома(III), – Cr(OH)2+.

Формула соли – Cr(OH)2Cl.

Упражнения

3.15.  Напишите формулу сернистой кислоты и формулу кислой соли натрия этой кислоты. Назовите соль.

3.16.  Напишите формулу ортофосфорной кислоты и формулы кислых солей калия, которые может образовать эта кислота. Назовите соли.

3.17.  Напишите формулу гидроксида хрома(III) и формулы основных солей соляной кислоты, которые может образовать этот гидроксид.

3.18.  В результате реакции серной кислоты с гидроксидом магния могут образоваться средняя, кислая и основная соли. Напишите формулы солей и назовите их.

3.19.  В результате реакции гидроксида алюминия с азотной кислотой могут образоваться средняя соль и две основных соли. Напишите формулы солей и назовите их.

3.20.  Распределите соли по группам (средние, кислые, основные) и назовите их: MgCl2, FeOHCl, Al(HSO4)3, NH4Br, KHSO3, MnSO4, (CuOH)2CO3, NaHS, BaHPO4, CrOH(NO3)2, KClO3.

3.6. Комплексные соединения

Координационная теория, автором которой является А. Вернер,­ стала основой для создания номенклатуры комплексных соединений.

Комплексные соединения – молекулярные соединения, в состав которых входят комплексные частицы, состоящие из атома комплексообразователя и связанных с ним лигандов. Комплексообразователь и лиганды образуют внутреннюю сферу комплексного соединения. Заряд внутренней сферы – положительный или отрицательный – компенсируют ионы

34

внешней сферы, анионы или катионы. Если комплексная частица нейтральна, то внешняя сфера отсутствует.

Когда дают название комплексному соединению, то первым всегда называют анион, а затем катион, независимо от того, кто из них является комплексным. Название аниона формулируется в именительном падеже, а название катиона – в родительном падеже.

Называя комплексный ион, перечисляют все его составные части, начиная с последнего лиганда и направляясь в сторону комплексообразователя. Первыми называют отрицательно заряженные ионы, причем к корню латинского названия «лиганда» добавляют соединительную гласную «-о-»:

F- - фторо-; Cl- - хлоро-; Br- - бромо-; CN- - циано-; SCN-- родано-;

SO42- - сульфато-;

SO32- - сульфито-; С2О42- - оксалато-; ОН- - гидроксо- и т.д.

Нитрит-ион NO2− может быть назван как нитро- (если связь с комплексообразователем осуществляется через атом N) или как нитрито- (если связь с комплексообразователем осуществляется через атом O).

Затем называют лиганды, представленные нейтральными молекулами. Названия нейтральных лигандов даются без изменений:

N2H4 – гидразин; CH3NH2 – метиламин;

С2Н5NH2 – этиламин;

С5Н5N – пиридин и т.д.

Для некоторых нейтральных лигандов используют специальные названия:

H2O – аква-;

NH3 – аммин-; СО – карбонил-; NO – нитрозил-.

35

При наличии нескольких одинаковых лигандов их число также указывается числовыми приставками: 1 – моно- (обычно не называют), 2 - ди-, 3 - три-, 4 - тетра-, 5 - пента-, 6 - гекса-, 7 - гепта-, 8 - окта-, 9 – нона-, 10 – дека- и т.д.

Последним называют комплексообразователь и отмечают римскими цифрами в скобках его степень окисления. Название комплексообразователя зависит от того, является ли данный комплексный ион катионом или анионом.

Всоединении с комплексным катионом комплексообразователю дается русское название данного элемента в роди-

тельном падеже:

[Co(NH3)4(NO2)2]Cl - хлорид динитритотетраамминкобаль­ та(III);

[Cu(H2O)4]SO4 – сульфат тетрааквамеди(II).

Всоединении с комплексным анионом название комплексообразователя производится от латинского названия этого

элемента с добавлением суффикса «-ат»:

K3[Fe(CN)6] - гексацианоферрат(III) калия; H[AuCl4] – тетрахлороаурат(III) водорода.

Внейтральных комплексных соединениях (неэлектролитах) комплексообразователю дается русское название элемента в именительном падеже, степень окисления комплексо­ образователя при этом не указывается:

[Co(NH3)3(NO2)3] – тринитритотриамминкобальт; [Pt(NH3)2Cl4] – тетрахлородиамминплатина и т.д.

При написании формулы внутренней сферы комплексного соединения первым записывают центральный атом, затем лиганды, указав их число, в такой последовательности: сначала электронейтральные лиганды, а затем – лиганды с отрицательным зарядом.

Лиганды, одинаковые по типу заряда, но разные по химическому составу, записываются в соответствии с практическим рядом неметаллов (см. разд. 2.2), а именно по порядку расположения в этом ряду их первых элементов независимо

36

от сложности лигандов. Например, вода H2O записывается левее, чем аммиак NH3, лиганд C2O24− – левее, чем OH–.

Заключив комплексную частицу в квадратные скобки и определив ее заряд, дописывают, если необходимо, ионы внешней сферы.

Упражнения

3.21.  Назовите комплексные соединения Na[Al(OH)4], K3[Fe(CN)6], [Cu(H2O)4]Cl2, [Zn(NH3)4](OH)2. Определите степень окисления атома-комплексообразователя.

3.22.  Составьте формулы комплексных соединений по названиям: тетрахлорокупрат(II) калия, гексагидроксо­­ хромат(III) натрия, сульфат тетрааквацинка. Укажите заряд комплексной частицы.

3.23.  По эмпирической формуле составьте формулу комплексного соединения и назовите его:

а) CuCl2 · 3H2O; б) Al(OH)3 · 2H2O · NaOH; в) Zn(OH)2 · 3NH3; г) AgCN · KCN.

37

4. ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

Любая теория должна быть подкреплена практикой. Предлагаем вам выполнить задания, в которых по названию химического соединения необходимо составить его формулу.

Можно выполнять эту работу самостоятельно: читать предлагаемые названия и составлять формулы неорганических соединений. Главное условие при этом – постараться пользоваться только Периодической таблицей. Можно попросить ко- го-нибудь из товарищей читать названия, а вы будете писать формулы Такую практику мы применяем на наших пропедевтических занятиях по химии. Ответы на задания вы найдете в конце пособия.

Возможно, поначалу вы будете делать ошибки. Ничего страшного. Немного тренировки – и все у вас получится.

Задание 1:

1)оксид натрия; 2) оксид серы(IV); 3) оксид железа(III);

4)гидроксид лития; 5) гидроксид марганца(II); 6) угольная кислота; 7) соляная кислота; 8) сульфат калия; 9) хлорид никеля(II); 10) нитрат бария; 11) гидрокарбонат натрия;

12)гидросульфат магния; 13) бромид гидроксомеди(II); 14) иодид гидроксоалюминия; 15) карбонат гидроксоцинка.

Задание 2:

1) оксид бария; 2) оксид хлора(I); 3) оксид меди(II); 4) гидроксид магния; 5) гидроксид кобальта(II); 6) серная кислота; 7) бромоводородная кислота; 8) сульфит натрия; 9) нитрат кальция; 10) бромид серебра; 11) гидросульфид лития; 12) гидроортофосфат кальция; 13) сульфат гидроксоалюминия; 14) нитрат гидроксоцинка; 15) иодид дигидроксохрома(III).

Задание 3:

1) оксид алюминия; 2) оксид марганца(IV); 3) оксид азота(I); 4) гидроксид натрия; 5) гидроксид золота(III); 6) азотистая кислота; 7) сероводородная кислота; 8) хлорат калия; 9) селенид натрия; 10) ортофосфат кальция; 11) гидросульфит лития; 12) гидросульфат алюминия; 13) хлорид гидроксожелеза(II); 14) нитрат дигидроксоалюминия; 15) бромид гидроксоникеля(II).

38

Задание 4:

1)оксид хрома(VI); 2) оксид азота(V); 3) гидрид натрия;

4)гидроксид никеля(II); 5) гидроксид калия; 6) азотная кислота; 7) сернистая кислота; 8) хлорид хрома(III); 9) селенат калия; 10) дигидроортофосфат калия; 11) гидросульфид магния; 12) бромид дигидроксохрома(III); 13) карбонат гидроксомеди(II); 14) гипохлорит калия; 15) пероксид водорода.

Задание 5:

1) Оксид вольфрама(VI); 2) оксид кремния(IV); 3) пероксид натрия; 4) гидроксид хрома(III); 5) гидроксид бериллия; 6) фтороводородная кислота; 7) ортофосфорная кислота;

8)сульфат аммония; 9) селенат золота(III); 10) нитрит бария;

11)гидрокарбонат кальция; 12) дигидроортофосфат натрия;

13)нитрат гидроксомеди(II); 14) сульфат гидроксохрома(III);

15)фторид гидроксоцинка.

Задание 6:

1)оксид углерода(IV); 2) оксид лития; 3) оксид хлора(VII);

4)гидрид кальция; 5) гидроксид никеля(II); 6) гидроксид

хрома(II); 7) хлорноватистая кислота; 8) селеноводородная кислота; 9) бромид серебра; 10) хлорит калия; 11) гидрокарбонат бария; 12) гидросульфат лития; 13) сульфат гидроксокобальта(II); 14) бромид гидроксомагния; 15) хлорид гидроксокальция.

Задание 7:

1) оксид азота(III); 2) оксид серебра; 3) оксид марганца(VII); 4) гидрид калия; 5) гидроксид свинца(II); 6) гидроксид алюминия; 7) хлористая кислота; 8) иодоводородная кислота; 9) хлорид аммония; 10) сульфат железа(III); 11) гидрокарбонат цинка; 12) гидросульфат рубидия; 13) нитрат гидроксоалюминия; 14) бромид дигидроксожелеза(III); 15) сульфат гидроксоцинка.

Задание 8:

1) оксид углерода(II); 2) оксид бериллия; 3) оксид серы(VI); 4) гидрат аммиака; 5) гидроксид стронция; 6) гидроксид ванадия(III); 7) хлорная кислота; 8) селенистая

39

кислота; 9) нитрид натрия; 10) перхлорат калия; 11) гидрокарбонат лития; 12) гидросульфат магния; 13) хлорид гидроксокобальта(II); 14) бромид гидроксомарганца(II); 15) фторид гидроксохрома(III).

Задание 9:

1)оксид серы(IV); 2) оксид меди(I); 3) оксид фосфора(V);

4)нитрид магния; 5) гидроксид рубидия; 6) гидроксид олова(II); 7) ортомышьяковая кислота; 8) хромовая кислота;

9)бромид серебра; 10) хлорат калия; 11) гидрокарбонат бария;

12)гидросульфид натрия; 13) сульфат гидроксокобальта(II);

14)бромид гидроксомагния; 15) хлорид гидроксожелеза(III).

Задание 10:

1) оксид мышьяка(V); 2) оксид свинца(IV); 3) оксид азота(II); 4) нитрид алюминия; 5) гидроксид марганца(IV); 6) гидроксид хрома(III); 7) хлорноватая кислота; 8) марганцовая кислота; 9) иодид меди(I); 10) ортофосфат аммония; 11) гидросульфат калия; 12) гидросульфит кальция; 13) хлорид гидроксоникеля(II); 14) бромид гидроксохрома(III); 15) нитрат гидроксожелеза(III).

40