
- •Российский государственный педагогический университет имени а.И. Герцена
- •Основы химического языка
- •Предисловие
- •Химическая номенклатура
- •I. Химический элемент, химическое соединение
- •1.1. Химический элемент – символы и названия, изотопы.
- •Классификация химических элементов.
- •Классификация химических соединений по составу.
- •Принципы химической номенклатуры – химическая формула и химическое название соединения.
- •Систематические и традиционные названия простых веществ.
- •Степень окисления элементов в химических соединениях.
- •Систематические и специальные названия одноэлементных ионов.
- •Систематические и специальные названия бинарных соединений.
- •Функциональная классификация сложных неорганических соединений
- •Оксиды.
- •Гидроксиды – основные (основания), амфотерные, кислотные (оксокислоты).
- •Пероксокислоты.
- •Тиокислоты, политионовые и другие замещенные оксокислоты.
- •Бескислородные кислоты.
- •Галогенангидриды.
- •Основные положения координационной теории.
- •Номенклатура комплексных соединений.
- •Соединения постоянного и переменного состава (дальтониды и бертолиды)
- •Аддукты.
- •Химические реактивы.
- •Общие правила работы в химической лаборатории, меры предосторожности и первая помощь при несчастных случаях10.
- •«Основные классы неорганических соединений. Оксиды
- •Гидроксиды
- •Кислоты
- •Металлокомплексные соединения
- •Количественные характеристики химических элементов и соединений.
- •1.17. Определение простейших и молекулярных формул соединений.
- •Лабораторная работа №2.
- •Индивидуальное домашнее задание № 1
- •II. Химический процесс
- •Химическая реакция, уравнение химической реакции
- •Ионно-молекулярные уравнения реакций с участием электролитов.
- •Окислительно-восстановительные реакции – классификация.
- •Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций.
- •Важнейшие окислители и восстановители
- •Лабораторная работа № 3 «Окислительно-восстановительные реакции» Окислительные свойства кислот
- •Окислительно-восстановительные свойства галогенов и их соединений
- •Окислительно-восстановительные свойства металлов и их соединений
- •Влияние кислотности среды на окислительно-восстановительные свойства соединений марганца и хрома
- •Окислительно-восстановительная двойственность
- •Реакции диспропорционирования
- •Реакции внутримолекулярного окисления-восстановления
- •Эквивалент, закон эквивалентов
- •5,6 Г железа эквивалентны 3,2 г серы
- •0,644 Г koh взаимодействует с 0,471 г н2рно2
- •Лабораторная работа №4 «Определение эквивалента магния»
- •Индивидуальное домашнее задание № 2
- •Вариант 6
- •Ответы.
- •I. Химический элемент, химическое соединение.
- •II. Химический процесс.
-
Систематические и традиционные названия простых веществ.
Систематические названия простых веществ образуется из названия химического элемента с указанием с помощью числовых приставок (2 - ди, 3 – три, 4 – тетра, 5 – пента, 6 – гекса, 7 – гепта, 8 – окта, 9 – нона, 10 – дека, 11 – ундека, 12 – додека) числа атомов в молекуле: H2 диводород, О3 трикислород, Р4 тетрафосфор, S8 октасера, B12 додекабор. Неопределенное число атомов обозначается приставкой «поли-» - Sn полисера, Pn полифосфор. Для обозначения твердых аллотропных модификаций простых веществ допускается использование греческих букв и т.д., начиная с наиболее низкотемпературной модификации: -Sn – альфа-олово, -Sn – бета олово, -Sn – гамма-олово. Вместо греческих букв для твердых аллотропных модификаций может быть использовано буквенное обозначение типа кристаллической решетки: -Sn, или Sn(гекс.) – бета-олово, или олово гексагональное. Аморфное состояние твердых простых веществ указывают буквенным обозначением «ам.»: C(ам.).
Для ряда простых веществ допускается использование традиционных названий: Н2, Hal2, О2, N2 - молекулярный водород, галоген (фтор, хлор, бром, иод), кислород, азот; О3 озон; S8 кристаллическая сера; P4 белый фосфор и др.
Упражнения:
-
Приведите систематическое и традиционное название простых веществ: Ne, Cl2, O2, S2, S8, Sn, N2, P4, Pn, B12.
-
На примере серы продемонстрируйте указание в названии и формуле простых веществ существование их в различных аллотропных модификациях формы.
-
Степень окисления элементов в химических соединениях.
Состояние каждого элемента в химическом соединении принято характеризовать его формальной степенью окисления – формальным зарядом атома химического элемента в соединении, вычисленного исходя из предположения о ионном строении соединения. Будучи формальной величиной, не соответствущей ни одной реальной характеристике атома элемента в соединении, исторически сложившееся понятие о степени окисления широко используется в химической номенклатуре.
В формулах химических соединений степень окисления элементов может быть указана в виде верхнего правого индекса символа химического элемента арабскими цифрами со знаком «+» или «-« перед цифрой: Na+2S+6O-24. Для отличия от степени окисления элемента заряд реально существующих простых и сложных ионов указывается справа от его величины: K+, Mg2+, Cl-, SO42-. В названиях химических соединений степень окисления элемента (если это необходимо) указывается римскими цифрами в круглых скобках: FeBr2 – бромид железа(II).
Для определения степени окисления элемента в химическом соединении используют ряд правил:
-
степень окисления элемента в простых веществах равна нулю;
-
алгебраическая сумма степеней окисления элементов в составе химического соединения равна заряду соединения – нулю в нейтральных соединениях (Na+2S+6O-24 – [2(+1) + (+6) + 4(-2) = 0]) и величине заряда сложного иона ([S+6O-24]2- - [(+6) + 4(-2) = -2]);
-
степень окисления фтора во всех соединениях (-1);
-
за исключением солеобразных гидридов (NaH, CaH2 и др.) степень окисления водорода в соединениях принимается равной +1; в гидридах металлов степень окисления водорода –1;
-
степень окисления кислорода в большинстве соединений –2. Исключение составляют: соединения со связью [-О-О-]2- - пероксиды (Na+2O-2, Ca+2O-2), надпероксиды (Cs+O-1/22) и озониды (K+O-1/33); соединения со фтором (O+2F-2);
-
степень окисления элементов главных подгрупп I, II и III (за исключением таллия Tl) группы периодической системы постоянна и равна номеру группы: +1, +2, +3 соответственно; таллий, наряду со степенью окисления +3, образует также соединения со степенью окисления +1: Tl+3F-3 и Tl+F-;
-
переменные степени окисления элементов главных подгрупп IV, V, VI и VII группы хорошо согласуются с «менделеевским правилом (N-2) или четности, нечетности» – для элементов четных групп наиболее характерны соединения с четными степенями окисления, а для элементов нечетных групп – соединения с нечетными степенями окисления; таким образом, для элементов главных подгрупп IV, V, VI и VII наиболее характерные степени окисления являются: высшая положительная, совпадающая с номером группы N (за исключением фтора и кислорода), промежуточные – (N-2), (N-4), (N-6) и низшая отрицательная степень окисления, равная (N-8);
-
степень окисления элементов побочных подгрупп III и II (за исключением ртути) группы постоянна и равна номеру группы N - +3 и +2 соответственно; ртуть, наряду со степенью окисления +2 , образует соединения, содержащие катион Hg22+ с формальной степенью окисления +1;
-
элементы побочных подгрупп I (за исключением серебра с постоянной степенью окисления +1) , IV, V, VI и VII групп характеризуются переменными положительными степенями окисления, не согласущимися с «менделеевским правилом»; для элементов IV, V, VI и VII группы высшая степень окисления совпадает с номером группы N; наиболее часто встречающиеся на практике соединения элементов побочных подгрупп характеризуются следующими степенями окисления: Cu (+1, +2), Au (+1,+3), Ti (+2, +4), V (+2, +3, +4, +5), Cr (+2, +3, +6), Mn (+2, +4, +6, +7), Fe (+2, +3), Co (+2, +3), Ni (+2).
Упражнения:
-
Какие элементы периодической системы имеют постоянные степени окисления в их соединениях?
-
В чем заключается менделеевское правило «четности» или «N-2»? Какие степени окисления наиболее характерны для р-элементов IV-VII групп?
-
Чему равна высшая степень окисления элементов побочных подгрупп II-VII группы?
-
Приведите наиболее характерные степени окисления следующих элементов: Fe, Co, Ni, Cr, Mn, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg.
-
Какие степени окисления имеют элементы в следующих соединениях: O3, N2O, CaO, Na2O2, OF2, PbO, PbO2, Pb3O4, Na2S2O7, Na2S2O8, KH2PO4, K3PO4, KPHO3, CaH2, Al(OH)2Cl, Hg2(NO3)2, Ca(IO4)2, Ca(H3IO6), Ca(IO3)2, Ca(IO2)2, Ca(IO)2, CaCl(ClO).